電解液添加劑行業(yè)原材料價(jià)格波動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)分析_第1頁
電解液添加劑行業(yè)原材料價(jià)格波動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)分析_第2頁
電解液添加劑行業(yè)原材料價(jià)格波動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)分析_第3頁
電解液添加劑行業(yè)原材料價(jià)格波動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)分析_第4頁
電解液添加劑行業(yè)原材料價(jià)格波動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)分析_第5頁
已閱讀5頁,還剩15頁未讀 繼續(xù)免費(fèi)閱讀

下載本文檔

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)

文檔簡介

電解液添加劑行業(yè)原材料價(jià)格波動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)分析電解液添加劑行業(yè)原材料價(jià)格波動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)電解液添加劑產(chǎn)業(yè)的上游為化工原材料行業(yè),因此,其發(fā)展必然受到上游產(chǎn)業(yè)的制約及下游產(chǎn)業(yè)的拉動(dòng)。化工原材料價(jià)格受有關(guān)大宗商品價(jià)格變動(dòng)及市場供需情況的影響,呈現(xiàn)出一定程度的波動(dòng),當(dāng)供不應(yīng)求時(shí),原材料價(jià)格上漲,會(huì)給本行業(yè)帶來成本增加的風(fēng)險(xiǎn)。分析鋰電電解液行業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展前景鋰電池有四大關(guān)鍵材料:負(fù)極材料、電解液、正極材料和隔膜,電解液是電池正負(fù)極之間起傳導(dǎo)作用的離子導(dǎo)體,對電池的充放電性能(倍率高低溫)、壽命(循環(huán)儲(chǔ)存)、溫度適用范圍都有著比較大的影響。電解液由電解質(zhì)鋰鹽、高純度的有機(jī)溶劑和必要的添加劑等原料以一定的比例配成。據(jù)媒體報(bào)道,上半年以來新能源汽車市場火爆,帶動(dòng)鋰電相關(guān)產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展。鋰電上游各種材料供應(yīng)不足,導(dǎo)致價(jià)格飛漲。例如最緊缺鋰電材料電解液,尤其是VC溶劑(碳酸亞乙烯酯,電解液添加劑)今年以來價(jià)格漲幅驚人。由于電解液原材料供應(yīng)緊張持續(xù),價(jià)格漲勢不改,自今年年初以來,電解液企業(yè)蹲點(diǎn)搶VC溶劑成常態(tài),中小企業(yè)拿貨困難。預(yù)計(jì),VC溶劑的缺口將持續(xù)到2022年下半年。隨著新能源汽車推廣政策的到位、消費(fèi)者環(huán)保意識(shí)的普及中國新能源汽車將為鋰電池電解液行業(yè)帶來巨大的市場機(jī)遇。目前,全球鋰離子電池電解液的供應(yīng)商主要集中在中、日、韓三國。日本及韓國的主要廠商包括日本宇部興產(chǎn)株式會(huì)社、三菱化學(xué)株式會(huì)社及韓國旭成化學(xué)(Panax-Etec)等,主要供應(yīng)日本、韓國本土企業(yè)和部分在華日資、韓資企業(yè)。我國電解液產(chǎn)業(yè)起步晚于日本和韓國,但發(fā)展勢頭強(qiáng)勁,經(jīng)過多年來持續(xù)的工改進(jìn)和技術(shù)積累,已經(jīng)具備了一定的國際競爭能力,我國已經(jīng)成為全球最大的鋰離子電池電解液生產(chǎn)國,電解液企業(yè)在全球市場的份額不斷擴(kuò)大。除本公司以外,國內(nèi)鋰離子電池電解液企業(yè)主要有新宙邦、天賜材料、國泰華榮、天津金牛、東莞杉杉等公司。目前,國內(nèi)電解液及其材料生產(chǎn)企業(yè)名錄,在48家企業(yè)中,34家生產(chǎn)電解液,15家生產(chǎn)六氟磷酸鋰,4家生產(chǎn)添加劑,3家涉及溶劑業(yè)務(wù)。其中2016年新宙邦科技、國泰華榮化工、天賜高新材料等前10龍頭企業(yè)鋰電電解液產(chǎn)量市場占有率達(dá)到89.2%。核心技術(shù)方面:日本在較中國和韓國仍然有明顯的優(yōu)勢;終端產(chǎn)品領(lǐng)域:韓國近年來在消費(fèi)和移動(dòng)等IT產(chǎn)品增長強(qiáng)勢;消費(fèi)市場和成本優(yōu)勢:中國則是全球鋰離子電池最大的消費(fèi)市場,同時(shí)具有制造成本優(yōu)勢,并已經(jīng)形成了較為成熟的產(chǎn)業(yè)鏈,在鋰離子配套材料方面占有優(yōu)勢。溶質(zhì):電解液核心,技術(shù)迭代創(chuàng)新為王電解液溶質(zhì)賽道長坡厚雪,技術(shù)迭代創(chuàng)新為王。電解質(zhì)為電池電解液關(guān)鍵成分之一,直接決定電解液的性能。目前通用的鋰離子電池電解液溶質(zhì)為六氟磷酸鋰,后續(xù)新型溶質(zhì)雙氟磺酰亞胺鋰有望逐步打開市場空間。未來,鈉離子電池有望帶動(dòng)六氟磷酸鈉需求快速增長。長期來看,電解液溶質(zhì)賽道長坡厚雪。從需求端來看,未來十年新能源汽車有望保持年均30%以上的增速,電池端需求增速則遠(yuǎn)高于30%,預(yù)計(jì)動(dòng)力電池材料需求也將實(shí)現(xiàn)高速增長。同時(shí)電化學(xué)儲(chǔ)能等行業(yè)的興起將成為帶動(dòng)鋰電材料需求增長的又一極,預(yù)計(jì)2025年電解液溶質(zhì)總需求將達(dá)到30.4萬噸。從供給端來看,雖然目前產(chǎn)能規(guī)劃已經(jīng)接近50萬噸,但以多氟多、天賜股份為代表的龍頭公司擴(kuò)產(chǎn)為主,未來行業(yè)龍頭公司市占率有望進(jìn)一步提升,龍頭公司將憑借規(guī)模優(yōu)勢、成本優(yōu)勢和客戶優(yōu)勢獲取更多市場份額。未來,成本與技術(shù)將成為電解液溶質(zhì)行業(yè)的兩大護(hù)城河。從新型電解質(zhì)的角度來看,行業(yè)的技術(shù)迭代速度更快、進(jìn)入門檻更高,因此產(chǎn)品的溢價(jià)能力更強(qiáng)。電解質(zhì)行業(yè)龍頭公司憑借超前的布局和長期的技術(shù)積累有望率先實(shí)現(xiàn)突破,原先的客戶優(yōu)勢將助力其產(chǎn)品快速放量,充分享受新技術(shù)帶來的紅利。電解液需求10年20倍,成本時(shí)代龍頭強(qiáng)者恒強(qiáng)電解液是液態(tài)電池的四大關(guān)鍵材料之一。液態(tài)電池主要由正極材料、負(fù)極材料、電解液、隔膜四大部分組成,電解液在電池內(nèi)部的正負(fù)極材料之間起傳導(dǎo)導(dǎo)電離子的作用,保證了內(nèi)部電路的有效性,對導(dǎo)電離子電池的能量密度、功率密度、循環(huán)壽命、安全性能、寬溫應(yīng)用等起著關(guān)鍵性作用,被稱為電池的血液。電解液通常需滿足電導(dǎo)率高、工作溫度范圍寬、電化學(xué)窗口寬、熱穩(wěn)定性好、化學(xué)穩(wěn)定性高、安全性較好等性能特性。電解液一般由溶劑、溶質(zhì)和添加劑等原料在一定條件下,按一定比例配制而成。這三種原料的質(zhì)量占比分別為80%-85%、10%-12%、3%-5%,成本占比分別為25%-30%、40%-50%、10%-30%。從電解液成本端來看,電解液由溶質(zhì)、溶劑和添加劑組成,其中溶劑質(zhì)量占比最高,溶質(zhì)成本占比最高。電解液中,各組成成分的質(zhì)量占比較為固定,其中溶劑質(zhì)量占比最高達(dá)到80%。從成本端來看,各組分的成本因價(jià)格波動(dòng)存在一定變化,總體上溶劑、溶質(zhì)、添加劑成本占比分別為25%-30%、40%-50%、10%-30%,其中溶質(zhì)成本占比一般最高。溶劑主要作為運(yùn)輸鋰離子的載體,與電解液的性能密切相關(guān)。目前常用溶劑為碳酸酯類溶劑,包括碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸甲乙酯(EMC)等,實(shí)際應(yīng)用中一般將高介電常數(shù)溶劑與低黏度溶劑混合使用,達(dá)到相互協(xié)作的目的,例如EC+DMC、EC+DEC、EC+DMC+DEC、EC+DMC+EMC等都是常用的溶劑組合。電解液行業(yè)核心競爭力為成本和配方。電解液是配方合成型的生產(chǎn)過程,流程相對簡單,主要由溶劑制備、溶劑提純、配制、后處理及灌裝等環(huán)節(jié)組成。其中,配制是指根據(jù)電解液配方和物料加入先后順序,將提純后的溶劑、溶質(zhì)、添加劑等原料加入配制釜中充分?jǐn)嚢?、混勻,該環(huán)節(jié)直接決定了電解液的性能指標(biāo),是電解液生產(chǎn)流程的核心。目前配方的來源主要有電解液廠商獨(dú)立研發(fā)、與電池廠商合作研發(fā)、由電池廠商提供這三種方式,具備獨(dú)立研發(fā)能力和成本管控能力的電解液廠商會(huì)擁有更強(qiáng)的議價(jià)能力。電解液作為動(dòng)力電池四大關(guān)鍵材料之一,行業(yè)依舊維持高景氣。根據(jù)百川盈孚的數(shù)據(jù),2018年-2021年我國電解液出貨量持續(xù)上漲,4年GAGR高達(dá)28.61%。2022年,在動(dòng)力電池需求依舊維持高增長,國內(nèi)儲(chǔ)能政策頻繁出臺(tái)推動(dòng)儲(chǔ)能電池進(jìn)入快速放量階段的背景下,電解液出貨量保持較高增長,前七月出貨總量達(dá)37.5萬噸,占2021年度出貨總量的78%。電解液需求結(jié)構(gòu)中,動(dòng)力電池占主導(dǎo),儲(chǔ)能電池增速快。2019-2021年動(dòng)力領(lǐng)域電解液消費(fèi)量占比分別為63.34%、59%、46%,2022H1在動(dòng)力電池需求持續(xù)旺盛的背景下占比高達(dá)70%,是電解液目前主要的終端應(yīng)用領(lǐng)域,預(yù)計(jì)后續(xù)動(dòng)力電池需求占比將持續(xù)維持高位。儲(chǔ)能領(lǐng)域,在政策的大力推動(dòng)下快速發(fā)展,其電解液需求占比亦快速增長,從2019年的3.11%的占比快速提升至2022H1的18%,預(yù)計(jì)后續(xù)儲(chǔ)能領(lǐng)域的電解液需求將繼續(xù)保持高速增長態(tài)勢。消費(fèi)電池領(lǐng)域由于增速相對較緩,因此其電解液需求占比基本保持穩(wěn)定,預(yù)計(jì)未來在動(dòng)力電池和儲(chǔ)能電池快速增長的背景下其占比或降低。鋰電池大幅擴(kuò)產(chǎn),電解液實(shí)際需求旺盛。根據(jù)高工鋰電的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),2022上半年我國動(dòng)力電池開工項(xiàng)目共計(jì)23個(gè),總產(chǎn)能規(guī)劃超638GWh(部分項(xiàng)目含儲(chǔ)能電池),其中部分動(dòng)力電池企業(yè)啟動(dòng)了多個(gè)基地同步建設(shè),且電池企業(yè)與整車企業(yè)的合資工廠也在加速啟動(dòng)。此外,今年上半年簽約及官宣的動(dòng)力電池項(xiàng)目達(dá)17個(gè),總產(chǎn)能規(guī)劃超282GWh,預(yù)計(jì)國內(nèi)動(dòng)力電池還將迎來新一輪開工潮,帶動(dòng)電解液實(shí)際需求或超市場預(yù)期。磷酸鐵鋰電池電解液單耗遠(yuǎn)超三元電池,進(jìn)一步帶動(dòng)電解液需求高速增長。根據(jù)高工鋰電的數(shù)據(jù),三元電池單GWh大約消耗電解液700-900噸,而磷酸鐵鋰電池單GWh大約消耗電解液1300-1500噸,隨著磷酸鐵鋰電池裝機(jī)量和裝機(jī)占比的不斷提升,將進(jìn)一步帶動(dòng)電解液需求高速增長,預(yù)計(jì)2025年全球電解液需求將達(dá)到244萬噸,其中動(dòng)力電池191萬噸,儲(chǔ)能電池34萬噸,其余的消費(fèi)電子等需求合計(jì)19萬噸。同時(shí),考慮到下游電池廠商大幅擴(kuò)產(chǎn),實(shí)際電解液需求可能會(huì)遠(yuǎn)超測算值。電池性能需求提升促進(jìn)溶質(zhì)升級迭代電解質(zhì)為電池電解液關(guān)鍵成分之一,直接決定其性能。電解液作為電池的關(guān)鍵材料,直接影響電池的倍率、容量、循環(huán)壽命、適用溫度和安全等性能。而電解液一般由電解質(zhì)、溶劑和添加劑組成。其中電解質(zhì)是電池中離子在正負(fù)極傳輸?shù)拿浇?,是決定電解液物理和化學(xué)性質(zhì)的主要因素。隨著人們對電池高電壓和快充等性能提出更高要求,電解質(zhì)成為提升電池性能的突破口之一,而理想的電解質(zhì)應(yīng)具備以下特點(diǎn):1)低解離能和較高的溶解度2)較好的熱穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性和電化學(xué)穩(wěn)定性3)良好的SEI成膜性能4)對AL集流體具有良好的鈍化作用5)成本低廉,無毒無公害。下游應(yīng)用場景需求帶動(dòng)電池種類更新迭代。電池按應(yīng)用場景分類主要分為動(dòng)力電池、消費(fèi)電池與儲(chǔ)能電池。動(dòng)力電池對性能的要求更偏向于高能量密度與長循環(huán)壽命,磷酸鐵鋰電池和三元電池因其較高比容量而廣泛運(yùn)用于新能源汽車領(lǐng)域。固態(tài)電池因具有高比容量、長循環(huán)壽命和優(yōu)良快充性能等被視為下一代動(dòng)力電池技術(shù),但目前因固態(tài)電解質(zhì)與電極相容性低等因素尚未解決而阻礙其產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。鈷酸鋰電池因其高比容量和產(chǎn)品一致性好等特點(diǎn)主要運(yùn)用于消費(fèi)電子領(lǐng)域,但其高成本和低安全性限制其進(jìn)一步發(fā)展。儲(chǔ)能領(lǐng)域具有規(guī)模大,時(shí)間長等特點(diǎn)因而對電池循環(huán)壽命、成本和安全環(huán)保性提出更高要求,目前儲(chǔ)能電池以磷酸鐵鋰電池和鉛酸電池為主,而擁有能量密度趨于磷酸鐵鋰電池同時(shí)成本更低的鈉離子電池與超高循環(huán)壽命的釩電池有望對其實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步替代。鋰鹽種類繁多,六氟磷酸鋰因其綜合性能最優(yōu)為目前最廣泛使用溶質(zhì)。鋰鹽按照陰離子不同可分為無機(jī)鋰鹽和有機(jī)鋰鹽。無機(jī)鋰鹽包括LiPF6、LiBF4、LiAsF6等,有機(jī)鋰鹽則包括LiFSI、LiBOB、LiODFB等。無機(jī)鋰鹽相較于有機(jī)鋰鹽制造環(huán)節(jié)少、提純難度低,具有價(jià)格低、工藝壁壘低的優(yōu)勢,而有機(jī)鋰鹽則在離子電導(dǎo)率、熱穩(wěn)定性、電化學(xué)穩(wěn)定性等方面優(yōu)于無機(jī)鋰鹽。六氟磷酸鋰是目前最常用鋰鹽,與其他鋰鹽相比六氟磷酸鋰的單一性質(zhì)并不突出,但綜合來看性能最優(yōu)。六氟磷酸鋰在非水溶劑中具有合適的溶解度和較高的離子電導(dǎo)率,能在Al箔集流體表面形成一層穩(wěn)定的鈍化膜,成膜性能也良好,但其熱穩(wěn)定性較差,且對水十分敏感,遇水會(huì)分解產(chǎn)生氫氟酸破壞電極表面SEI膜,造成電池容量嚴(yán)重衰減。雙乙二酸硼酸鋰和二氟草酸硼酸鋰具有較好的熱穩(wěn)定性與離子導(dǎo)電率,但其溶解度較小不適合大規(guī)模應(yīng)用,目前主要作為添加劑輔助使用。LiFSI作為新型鋰鹽在離子導(dǎo)電率、熱穩(wěn)定性、溶解度等各方面性能突出,還能有效提高電池低溫放電性能,抑制軟包電池脹氣,因此有望成為下一代鋰電池溶質(zhì)的最優(yōu)選擇。與鋰電池相似,六氟磷酸鈉為鈉離子電池最適合鈉鹽。鈉鹽為鈉離子電池不可或缺部分,與鋰離子電池相似,電解質(zhì)鈉鹽是提供鈉離子的源泉,保證電池在充放電循環(huán)過程中有足夠的鈉離子在正負(fù)極材料來回往返,從而實(shí)現(xiàn)可逆循環(huán)。含氟鈉鹽由于氟原子的強(qiáng)電負(fù)性和誘導(dǎo)效應(yīng),可提高電解液的電導(dǎo)率和安全性,應(yīng)用較廣泛,主要有NaPF6、NaDFOB和NaFSI等。其中用NaDFOB制備的電解液相比NaPF6具備更寬的化學(xué)穩(wěn)定窗口和更小的粘度,提升電池的循環(huán)性能和倍率性能作用更佳,但過量的NaDFOB會(huì)增大界面阻抗,不利于鈉離子迅速脫嵌,造成電池容量衰減,因此只適合作為輔鹽使用。此外高氯酸鈉因具備較高離子電導(dǎo)率和熱穩(wěn)定性也常被用作鈉鹽研究,但其難以干燥且易制爆的特點(diǎn)限制其進(jìn)一步發(fā)展。相比之下,六氟磷酸鈉具備較高離子導(dǎo)電率、熱穩(wěn)定性和優(yōu)良的成膜性能,雖遇水易分解產(chǎn)生腐蝕性氣體,但其在非水溶劑中綜合性能最優(yōu)而成為目前鈉離子電池最常用的鈉鹽。固態(tài)電解質(zhì)種類多,其中復(fù)合固態(tài)電解質(zhì)和硫化物電解質(zhì)最有希望實(shí)現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用。根據(jù)工信部制定的《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖》,單體電芯比能量在2025年達(dá)到400Wh/kg,2030年達(dá)到500Wh/kg,目前鋰離子電池比能量為300-350Wh/kg,已基本達(dá)設(shè)計(jì)極限,為了滿足更高能量密度需求,采用比容量為3800mAh/g的金屬鋰替代石墨作為鋰電池負(fù)極更符合未來發(fā)展需求。然而在液態(tài)電池中鋰負(fù)極在循環(huán)過程中會(huì)有不可控的鋰枝晶生長,帶來嚴(yán)重安全隱患,而固態(tài)電解質(zhì)具有較強(qiáng)的機(jī)械性能可以抑制鋰枝晶生長,因此固態(tài)電解質(zhì)可實(shí)現(xiàn)鋰金屬的應(yīng)用,形成能量密度較高的固態(tài)電池。目前固態(tài)電解質(zhì)按組成成分主要分為氧化物體系、硫化物體系、聚合物體系以及復(fù)合固態(tài)電解質(zhì),其中復(fù)合固態(tài)電解質(zhì)和硫化物電解質(zhì)相對性能更優(yōu)而更具希望實(shí)現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用。硫化物電解質(zhì)是由氧化物衍生而來,具備比氧化物電解質(zhì)更高的離子導(dǎo)電率,其中硫化物固態(tài)電解質(zhì)Li10GeP2S12為目前室溫離子電導(dǎo)率最高的晶態(tài)固態(tài)電解質(zhì),可以媲美液態(tài)電解質(zhì),但硫化物電解質(zhì)在極性溶劑中的穩(wěn)定性差,暴露于潮濕的空氣中時(shí)會(huì)發(fā)生水解反應(yīng)等因素制約其進(jìn)一步產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。單一固態(tài)電解質(zhì)體系常常存在于電極接觸性差,界面阻抗高或者離子導(dǎo)電率與機(jī)械強(qiáng)度不夠等缺陷而不能實(shí)際應(yīng)用,復(fù)合固態(tài)電解質(zhì)由與鋰金屬界面接觸性好的聚合物基體和離子導(dǎo)電率高的無機(jī)填料結(jié)合,因此表現(xiàn)出更好的綜合性能,有望在未來實(shí)現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用。電解液行業(yè)未來展望新增產(chǎn)能增加,行業(yè)競爭加劇,未來電解液行業(yè)將演變?yōu)橐猿杀竟芸貫楹诵模耘涮啄芰檩o助的競爭格局。供不應(yīng)求時(shí)電解液價(jià)格位居高位,弱化了各企業(yè)成本控制能力的差異,但作為資金及技術(shù)壁壘相對較低的行業(yè),當(dāng)電解液處于合理的價(jià)格范圍時(shí),成本水平會(huì)極大影響企業(yè)的盈利能力。從目前各企業(yè)的擴(kuò)產(chǎn)規(guī)模來看,未來電解液行業(yè)的競爭格局將日益激烈,成本管控能力將成為各企業(yè)的核心競爭力。此外,隨著下游客戶的需求逐漸多元化,電解液廠商配套能力的重要性日益凸顯,預(yù)計(jì)未來電解液行業(yè)將演變?yōu)橐猿杀竟芸貫楹诵模耘涮啄芰檩o助的競爭格局,行業(yè)龍頭憑借超前的原材料一體化布局和規(guī)模化帶來的成本優(yōu)勢,其新產(chǎn)能有望快于競爭對手投放,進(jìn)一步提高其市占率,以量補(bǔ)價(jià)增厚公司利潤,形成正向反饋,強(qiáng)者恒強(qiáng)。鋰離子電池電解液行業(yè)發(fā)展趨勢(一)鋰離子電池電解液行業(yè)發(fā)展趨勢1、行業(yè)從產(chǎn)能競賽到研發(fā)創(chuàng)新競賽得益于資本市場發(fā)展、政府扶持參與、生產(chǎn)制造業(yè)技術(shù)的提升、規(guī)?;a(chǎn)能力提高等因素,我國電解液行業(yè)近幾年飛速發(fā)展。目前電解液及其主要材料都基本實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)化,我國目前已成為鋰離子電池電解液最大生產(chǎn)國和應(yīng)用市場。根據(jù)《中國鋰離子電池電解液行業(yè)發(fā)展白皮書(2022年)》數(shù)據(jù),2021年度,中國企業(yè)鋰離子電池電解液出貨量為50.7萬噸,占全球電解液出貨量的82.8%。但是未來隨著電池技術(shù)的不斷升級,行業(yè)對電解液技術(shù)的發(fā)展提出新的要求,核心技術(shù)能力將對電解液行業(yè)競爭發(fā)揮更為重要的作用。2、行業(yè)內(nèi)企業(yè)將加強(qiáng)縱向一體化布局鋰離子電池電解液中,鋰鹽、有機(jī)溶劑及添加劑這三類原材料成本占比較高,原材料價(jià)格大幅波動(dòng)會(huì)對鋰離子電池電解液廠商盈利水平產(chǎn)生影響。近年來,鋰離子電池電解液下游市場需求不斷提升,然而鋰離子電池電解液上游原材料出現(xiàn)因供給緊張帶來價(jià)格波動(dòng)較大的問題,影響了鋰離子電池電解液廠商的供應(yīng)出貨能力。針對此情形,鋰離子電池電解液廠商需要逐步將產(chǎn)業(yè)布局延伸至上游核心原材料領(lǐng)域,通過配備鋰鹽、有機(jī)溶劑、添加劑等原材料生產(chǎn)裝置,自主掌握原材料的供應(yīng)并有效降低原材料成本,提高供應(yīng)鏈穩(wěn)定性及自身的盈利能力。3、行業(yè)集中度將不斷提升近年來,我國鋰離子電池電解液行業(yè)產(chǎn)能擴(kuò)張迅速,隨著鋰離子電池電解液行業(yè)內(nèi)龍頭企業(yè)產(chǎn)能的不斷釋放,技術(shù)落后以及生產(chǎn)缺乏規(guī)模效益的企業(yè),其盈利空間不斷被擠壓,市場份額逐漸被擠占。2021年度,我國前五大鋰離子電池電解液企業(yè)出貨量占比合計(jì)超過50%。與此同時(shí),鋰離子電池電解液下游電池行業(yè)的集中度不斷提升,下游頭部電池廠商的電解液訂單規(guī)模也隨之提高。如在動(dòng)力電池領(lǐng)域,2021年國內(nèi)動(dòng)力電池裝機(jī)量約139.98GWh,同比增長128%。2021年動(dòng)力電池裝機(jī)電量前十名10企業(yè)裝機(jī)總電量126.99GWh,占整體裝機(jī)電量的比例為90.72%,其中前三家企業(yè)寧德時(shí)代、比亞迪和中創(chuàng)新航合計(jì)裝機(jī)量達(dá)到101.49Gwh,占全部裝機(jī)量的比例達(dá)到72.50%。產(chǎn)品質(zhì)量管控嚴(yán)格、研發(fā)技術(shù)能力強(qiáng)、生產(chǎn)規(guī)模較大、原材料供應(yīng)穩(wěn)定的鋰離子電池電解液企業(yè)更易獲得下游頭部企業(yè)的批量采購訂單,與下游客戶進(jìn)行戰(zhàn)略綁定。未來,在成本控制、規(guī)模效益、研發(fā)技術(shù)等方面表現(xiàn)優(yōu)秀的企業(yè)競爭能力將不斷增強(qiáng),鋰離子電池電解液行業(yè)集中度有望不斷提升。(二)鋰離子電池電解液技術(shù)發(fā)展趨勢1、高能量密度電池電解液隨著動(dòng)力電池的日漸普及,高性價(jià)比能量密度高的電池是目前動(dòng)力鋰離子電池主要研究方向。隨著高鎳三元、磷酸錳鐵鋰、高電壓鎳錳酸鋰、富鋰錳基等新型正極材料以及純硅或者硅碳復(fù)合負(fù)極材料的不斷涌現(xiàn),只有深入研究這些材料與電解液的作用機(jī)理和失效機(jī)制,開發(fā)出適配其性能的添加劑和電解液,才能加速高性價(jià)比能量密度高的動(dòng)力電池技術(shù)產(chǎn)業(yè)化。2、高功率型電解液目前商品化的鋰離子電池實(shí)現(xiàn)高倍率持續(xù)放電還存在一定的困難,主要原因是電池界面內(nèi)阻較大并導(dǎo)致內(nèi)部發(fā)熱嚴(yán)重。因此,開發(fā)具有低阻抗的成膜添加劑及電解液方案是解決電池快充的關(guān)鍵。3、半固態(tài)和固態(tài)電解液當(dāng)前使用的液態(tài)電解液的平均閃點(diǎn)在20℃左右,當(dāng)電池過充、過放、短路,或受到外界的針刺、擠壓,或外界溫度過高時(shí),都可能引發(fā)電解液的燃燒并導(dǎo)致安全事故。因此,半固態(tài)和固態(tài)電解質(zhì)是未來電解液行業(yè)研究的一個(gè)重要方向。4、鈉離子電池電解液鈉離子的離子半徑比鋰離子大,因此鈉離子電池的負(fù)極一般采用層間距較大的硬碳。相較于石墨負(fù)極,硬碳材料的首次充電的不可逆容量較大,因此鈉離子電池的首次效率較低,影響了鈉離子電池的能量密度。開發(fā)新型鈉離子型電解質(zhì)可以有效彌補(bǔ)鈉離子電池的首次效率,提升電池的循環(huán)性能。此外,與鋰離子電池類似,鈉離子電池在化成階段,電解液中的有效成分會(huì)參與負(fù)極SEI的形成且該SEI中含有較多有機(jī)或無機(jī)鈉鹽,相對于鋰鹽,鈉鹽在有機(jī)溶劑中的溶劑度偏大,因此鈉離子電池的SEI不穩(wěn)定,隨著循環(huán)次數(shù)的增加,SEI中的成分逐漸發(fā)生溶解,造成電池產(chǎn)氣及循環(huán)壽命下降。因此如何開發(fā)更加有效的負(fù)極成膜添加劑將是未來鈉離子電池電解液的重要開發(fā)方向。行業(yè)發(fā)展趨勢(一)電池行業(yè)發(fā)展趨勢1、新型電池技術(shù)的行業(yè)發(fā)展態(tài)勢自1991年索尼推出第一款商業(yè)液態(tài)鋰離子電池后,液態(tài)鋰離子電池進(jìn)入快速發(fā)展階段。出于對更高能量密度和更高安全性的追求,各國都在加緊對新型電池技術(shù)的研發(fā)以期望能占領(lǐng)技術(shù)高地。目前市場研究熱點(diǎn)集中在半固態(tài)及固態(tài)電池、鈉離子電池、鋰金屬電池、鋰硫電池等領(lǐng)域。(1)半固態(tài)及固態(tài)電池液態(tài)電解液的閃點(diǎn)較低且電壓窗口較窄,影響電池的安全性及能量密度的進(jìn)一步提升。采用不可燃且與鋰金屬負(fù)極兼容性較好的固態(tài)電解質(zhì)取代液態(tài)電解液而組成的新型電池即固態(tài)電池,可進(jìn)一步提高電池的能量密度及安全性能。目前研究比較多的固態(tài)電解質(zhì)有:聚合物、硫化物和氧化物三種,其中聚合物電解質(zhì)的電導(dǎo)率較低、耐壓窗口相對較窄;硫化物電解質(zhì)是目前電導(dǎo)率最高且性能最接近商業(yè)化的電解質(zhì)材料,其電導(dǎo)率高達(dá)10-3S/cm甚至10-2S/cm,但該材料在制備及使用過程中對水及氧氣敏感,容易導(dǎo)致材料失活,因此對電解質(zhì)及電池的制造工藝要求極高;氧化物電解質(zhì)的穩(wěn)定性較高且易于加工,但其電導(dǎo)率欠佳,固態(tài)電解質(zhì)與電池材料的界面接觸阻抗普遍較大,影響了電池的循環(huán)、低溫及功率性能。通過在固態(tài)電解質(zhì)中加入少量液態(tài)電解液,會(huì)形成半固態(tài)電池,半固態(tài)電池將固態(tài)電池和液態(tài)電池的優(yōu)點(diǎn)相結(jié)合,目前是行業(yè)研究熱點(diǎn)。但是從設(shè)備兼容性、成本控制和實(shí)際性能方面來看,半固態(tài)及固態(tài)電池與液態(tài)鋰離子電池還存在一定的差距,尤其是固態(tài)電池的性能目前還無法滿足產(chǎn)業(yè)化要求。(2)鈉離子電池鈉離子電池與鋰離子電池結(jié)構(gòu)類似,均屬于可充電電池,都遵循脫嵌式工作原理。鈉離子電池能量密度為70-200Wh/kg,與磷酸鐵鋰電池在同一水平,遠(yuǎn)高于鉛酸電池的30-50Wh/kg,此外,鈉離子電池與鋰離子電池可實(shí)現(xiàn)在電池生產(chǎn)設(shè)備、工藝方面的兼容以及在產(chǎn)線上的快速切換。鈉離子電池的正極材料及電解質(zhì)的制備均不需要價(jià)格昂貴的碳酸鋰,因此鈉離子電池材料的成本遠(yuǎn)低于鋰離子電池。鈉離子電池有望首先替代鉛酸和磷酸鐵鋰電池主導(dǎo)的低速電動(dòng)車、儲(chǔ)能等市場。近年來,隨著鈉離子電池正極材料和負(fù)極材料及電解液的快速發(fā)展,鈉離子電池技術(shù)日趨成熟,部分企業(yè)已經(jīng)開始小批量生產(chǎn)。(3)鋰金屬電池鋰金屬電池負(fù)極采用金屬鋰,其具有高達(dá)3,860mAh/g的理論容量,能量密度非常高,用于動(dòng)力電池可以實(shí)現(xiàn)續(xù)航距離超過常規(guī)鋰離子電池一倍以上的目的。但鋰金屬電池安全性能較差,反復(fù)充放電過程中鋰不均勻沉積并形成鋰枝晶,容易導(dǎo)致電池出現(xiàn)容量衰減、短路、起火爆炸等現(xiàn)象。預(yù)計(jì)鋰金屬電池實(shí)用化尚需一定周期,在動(dòng)力電池領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)規(guī)?;慨a(chǎn)將會(huì)是相對漫長的過程。此外,以鋰硫、鋰空氣、鋁空氣等為代表的眾多前瞻新興電池技術(shù),將豐富新能源電池市場發(fā)展的多元化戰(zhàn)略格局。2、鋰離子電池技術(shù)發(fā)展趨勢隨著市場對新能源汽車?yán)m(xù)航里程要求的提升,未來電池主要朝著高能量密度、高安全性方面發(fā)展。磷酸鐵鋰和三元材料是目前正極材料市場主流的研究方向,新能源電池行業(yè)未來將呈現(xiàn)鐵鋰三元為主,多元化技術(shù)路線為輔的發(fā)展特征。三元電池:三元電池能量密度高、低溫性能好。隨著市場對新能源汽車?yán)m(xù)航里程要求的提升,三元電池材料體系逐漸從三元低鎳向三元中高鎳電池體系過渡,尤其是擁有高能量密度優(yōu)勢的三元高鎳材料電池成為市場關(guān)注的焦點(diǎn)。此外為進(jìn)一步提升三元電池材料的耐高電壓和安全性能,不同元素?fù)诫s、低鈷、無鈷及單晶化材料技術(shù)路線正成為三元電池新的技術(shù)發(fā)展方向。磷酸鐵鋰電池:磷酸鐵鋰電池盡管能量密度不及三元正極材料電池,但安全性高、使用壽命較長、原材料價(jià)格較低、制備工藝簡單,總體來看性價(jià)比高,受到市場廣泛認(rèn)可。磷酸鐵鋰電池

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

最新文檔

評論

0/150

提交評論