前言:前面写了关于磷化工的部分,有乡亲和我说,电解液最近的情况也很好,希望我梳理下,安排!

本篇目录

1.市场环境

2.电解液在动力电池中的地位

3.电解液市场需求

4.电解液行业供给

5.电解液核心单元:六氟磷酸锂

6.新型电解液:双氟磺酰亚胺锂(LiFSI)

7.相关上市公司

8.使用须知

PS:重点内容加粗显示,方便加快阅读。

一,市场环境

之所以当前动力电池产业如此火爆,和新能源汽车政策是密不可分的,尤其是2020年以来的政策有明显的一些调整。2020 年 4 月新能源汽车补贴政策出台,将新能源汽车财政补贴延长至 2022年底,2020-2022 年补贴标准分别在上一年基础上退坡 10%、20%、30%,核心运营车辆不退坡。7 月宣布开展新能源汽车下乡活动,进一步推进新能源汽车城乡布局;10 月提出 2025 年新车销量占 20%的发展规划与技术路线图 2.0。补贴退坡放缓政策的落地坚定了国家推动新能源行业发展的决心,并推动市场化转型发展以及未来需求的持续增长。

二,电解液在动力电池中的地位

为了方便一些刚接触动力电池的朋友,在这里还是普及下整个动力电池的产业链,看下图

从上图就可以看出电解液在整个动力锂电池处于核心材料的地位,被称为锂离子电池的“血液”。电解液在电池中正负极之间起到传导电子的作用,为锂离子电池获得高电压、高比能等相对优势提供保障。

电解液一般由高纯度的有机溶剂、电解质锂盐(六氟磷酸锂)、必要的添加剂等原料,在一定条件下,按一定比例配制而成的。

三,电解液市场需求

动力电池主要分为三元材料电池和磷酸铁锂电池。一般来说,三元材料电池的电解液耗用量为 1100-1200 吨/GWh,磷酸铁锂电池的电解液耗用量为1500-1600 吨/GWh。在上一篇关于磷酸铁锂产业的报道中,特别说明磷酸铁锂的产量开始超过三元锂电池,这意味着未来对于电解液的需求只高不低。

就算未来 50%的新能源汽车使用三元材料电池,根据光大证券的测算,2021 年动力电池电解液需求量约 12 万吨,2025 年动力电池电解液需求量将达到约 43.5万吨,2021-2025 年均增速约 38%。除动力电池外,电解液下游还有储能电池、3C 数码电池、小动力电池等其它方面的应用。

四,电解液行业供给

2020 年,国内锂离子电池电解液产能约 30 万吨/年,出货量为 18.3 万吨,市场集中度较前几年有所提升,主要由于国内动力电池供应环节集中度提升,其供应商主要为各供应环节龙头企业,从而导致电解液销售端趋于集中化。

在下游动力电池需求快速提升的形势下,国内各电解液生产商均开始布局新产能的建设,同时,市场中不断地涌现新公司,为行业注入发展新动力,进一步加大锂离子电池电解液市场竞争。根据光大证券的测算,从2021-2025 年,国内电解液产能将新增 62.8 万吨,2025 年国内电解液产能将达到 92 万吨,行业竞争也将逐渐加剧。

五,电解液核心单元:六氟磷酸锂

1.电解液核心单元

六氟磷酸锂是锂离子电池电解液中最重要的溶质,考虑到电池成本、安全性能等因素,六氟磷酸锂仍是目前商业化应用最广泛的锂电池溶质。

由于六氟磷酸锂合成难度较高,整个生产过程涉及高低温、无水无氧操作、高纯精制,拥有较高的技术壁垒,早期一直被国外企业垄断,2010年开始,多氟多实现了六氟磷酸锂的工艺流程全面突破,完全实现自主量产。

2020 年 9 月以来,新能源汽车销量大幅增长,在供给刚性的背景下,六氟磷酸锂价格一路走高,截止 2021年 6 月 17 日,其价格已达到 31.5 万元/吨,同比上涨 289%。

2.供需偏紧

自 2020 年下半年以来,下游需求快速增长,锂电池装机量迅猛上升,六氟磷酸锂产量快速增长,开工率持续攀升,21 年 5 月开工率已超 80%,行业供给接近饱和。

目前国内六氟磷酸锂产能为 5.65 万吨/年,CR4 为 55%,产能集中度较高。六氟磷酸锂的生产,进入壁垒较高,即使目前行业开工率、产量上行明显,但主要的增量还是集中在技术成熟、产品优质、客户稳定的龙头企业。而且,由于六氟磷酸锂项目投资强度大,扩产周期长(普遍需要 1 年半以上),新进入竞争者需要足够的资金支持以及长回报周期承受能力。

因此,短期内六氟磷酸锂因新进入者而增加的供给将非常有限。此外,从成本角度看,龙头企业产能占比高且成本低的特性使得其在行业内有着更强的定价权,在供需格局偏紧的背景下价格有望持续维持高位。

五, 新型电解液:双氟磺酰亚胺锂(LiFSI)

1.研发背景

六氟磷酸锂(LiPF6) 是商业化应用最为广泛的锂电池溶质锂盐,但 LiPF6 拥有热稳定性较差、易水解等问题,容易造成电池容量快速衰减并带来安全隐患。

LiFSI(双氟磺酰亚胺锂)由日本触媒公司于 2012 年开发面世,相较于传统锂盐六氟磷酸锂,采用独特的合成及提纯工艺,具有电导率高、热稳定性高、耐水解、耐高温、抑制电池气涨等诸多优势,因此 LiFSI 被业界广泛认为是锂离子动力电池的理想锂盐电解质材料。

根据《新能源汽车技术路线2.0》来看,未来动力电池的能量密度要求会不断提高,若要实现更高的能量密度目标,电解液将朝着高压、高安全性的方向发展。而传统的六氟磷酸锂盐在高温高压电领域应用有限,LiFSI则能大幅提高电解液耐高温和高压性能,在实现电池高温循环稳定性方面,包括延长循环寿命、提高倍率性能和安全性上均会有极大的提升。

2.行业现状

传统的 LiFSI 合成工艺由于其副反应多、收率低、能耗高、成本高等缺点,且合成出 LiFSI 纯度难以达到电池级的标准,不利于 LiFSI 大规模商业化生产。

随着国内各公司加大投入研发,不断努力改进 LiFSI 生产工艺,最终成功解决了 LiFSI 生产路线中的现有技术问题,实现了产业化技术突破。目前国内公司 LiFSI 的制备工艺具有原材料易得、流程简单、成本较低、反应彻底(副反应少)、产品纯度高等特点,为我国 LiFSI 的工业化生产提供了强有力的技术支撑。

近年来,诸如康鹏科技、新宙邦、氟特电池等国内的一批公司相继突破了LiFSI 生产技术难点,实现了相关专利保护,还建设投产了工业化产线,成功打破了日本触媒对 LiFSI 市场的垄断格局。截至 2020 年,全球共有 LiFSI 产能 7400吨,其中我国拥有产能 6800 吨,是全球最大的 LiFSI 生产国。

随着国内合成工艺逐渐成熟以及新技术路线的成功研发,LiFSI 的生产成本开始大幅下降,价格也从 2019 年的 80-90 万元/吨骤降至约 35-45 万元/吨。在目前六氟磷酸锂超过 30 万元/吨的高价下,以及动力电池高能量密度、高安全性的需求环境下, LiFSI 的竞争力将得以体现。

3.发展前景

LiFSI 作为电解液锂盐有两种应用方式:作为电解液添加剂以及核心溶质(LiPF6 替代品)。

根据光大证券的测算,在三元电池:磷酸铁锂电池出货量为 1:1 的情况下,2025 年 LiFSI 的需求量将达到 2000 吨。按照 40 万元/吨的 LiFSI 市场价格来计算,2025 年国内LiFSI 的市场规模约 8 亿元。

倘若使用 LiFSI 来完全替代现有的锂盐,可以测算出,在三元电池:磷酸铁锂电池出货量为 1:1 的情况下,2021 年 LiFSI 的需求量为 1.8 万吨,2025年 LiFSI 的需求量将高达 6.7 万吨,按照50%市占率计算,市场规模也高达 134 亿元。

六,相关上市公司

天赐材料:电解液产业链一体化整合,产能扩张巩固竞争优势

新宙邦:电解液、氟化工两翼齐飞

多氟多:国内氟化盐领军企业,聚焦优势业务提升盈利空间

后记

以上是我自己研究的方向和思路,也就是和大家一起分享下。

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