中國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)：中國(guó)鋰電池添加劑行業(yè)發(fā)展研究白皮書(shū)

(2022)電解液成本構(gòu)成(%)添加劑20%鋰鹽電解液成本構(gòu)成(%)添加劑20%鋰鹽50%1.鋰電池添加劑發(fā)展概況?1.1.定義與分類?1.1.1.定義鋰電池的各項(xiàng)性能，占電解液質(zhì)量的2-5%，占電解液成本的10-25%。雖然占比不大，但圖1鋰離子電池工作原理geischarge本構(gòu)成電電解液成分構(gòu)成(%)添加劑鋰鹽12%數(shù)據(jù)說(shuō)明：本報(bào)告所涉及2022年及往后年份數(shù)據(jù)依據(jù)上市公司公開(kāi)數(shù)據(jù)、調(diào)研、分析預(yù)測(cè)整理而成。2 《中國(guó)鋰電池添加劑行業(yè)發(fā)展研究白皮書(shū)》1.鋰電池添加劑發(fā)展概況?1.1.2.分類表1電解液添加劑類別添加劑酸亞乙烯酯VC氟代碳酸乙烯酯FEC初次充放電時(shí)在負(fù)極表面形成界面膜(SEI膜)，有效抑制電解液與石墨發(fā)應(yīng)劑二草酸硼酸鋰LiBOB二氟草酸硼酸鋰LiDFOB形成阻抗小、厚度薄的陰的循環(huán)穩(wěn)定性加劑：導(dǎo)電碳黑、導(dǎo)電石墨纖維狀：納米碳纖維、碳納米管、石墨烯液導(dǎo)電能力，從放電性能酸三甲三氟代甲基碳酸乙氧基(五氟)環(huán)池過(guò)熱燃燒或爆炸劑乙烯酯CF3-EC三磷腈TFPN電對(duì)添加劑：金屬茂化合物、噻蒽化二甲氧基苯過(guò)充時(shí)在正極被氧化，再負(fù)極被還原乙烯酯DTD二氟磷酸鋰LiDFP問(wèn)題、提高劑磺酰異氰I基DODSi除HF和水，減少減，提高電池壽命劑烷)磷二氟二草酸磷酸鋰碳酸烯酯VC碳酸乙FEC3 1.鋰電池添加劑發(fā)展概況?1.1.3.使用范圍有差異。于鎳活性強(qiáng)，用VC和FEC這類保護(hù)負(fù)極的添加劑使用的更少。高鎳三元體系電解液中VC1%以下甚至不添加。表2主流電解液添加劑使用范圍類型圍決問(wèn)題VC電池、三元鋰電池2%-7%護(hù)負(fù)極C、三元鋰電池護(hù)負(fù)極電池、三元鋰電池護(hù)負(fù)極鋰電池、鈷酸鋰電池0.5%-1%護(hù)正極正/負(fù)極護(hù)正極護(hù)正極護(hù)正極電池-7%護(hù)正極4 《中國(guó)鋰電池添加劑行業(yè)發(fā)展研究白皮書(shū)》1.鋰電池添加劑發(fā)展概況?1.2.行業(yè)發(fā)展背景混合的方法來(lái)改善電池性能。不同電解液溶劑/鋰鹽配方對(duì)添加劑需求響酸乙烯酯EC酸丙稀酯PC分子間作用力大改良添劑甲乙酯EMC甲酯DMC介電常數(shù)低表面形成穩(wěn)定的SEI膜添加劑LiPF6水解產(chǎn)生差5：不包含LiFSI 《中國(guó)鋰電池添加劑行業(yè)發(fā)展研究白皮書(shū)》：不包含LiFSI1.鋰電池添加劑發(fā)展概況?1.3.行業(yè)現(xiàn)狀洞察?1.3.1.市場(chǎng)規(guī)模源汽車(chē)消費(fèi)量逐步提高，外加電網(wǎng)儲(chǔ)能領(lǐng)70圖32018-2022年國(guó)內(nèi)電解液出貨量(萬(wàn)噸)64.80008.4223.2624.5120182019202020212022E由于電池廠對(duì)電池和電解液需求不同，電解液添加劑的種類和用量都有較大區(qū)別。2018876543210圖42018-2022年國(guó)內(nèi)電解液添加劑出貨量(萬(wàn)噸)0.920182019202020212022E63%VC%3%VC%%亞乙烯酯圖5電解液添加劑產(chǎn)品市場(chǎng)占比 (VC)、氟代碳酸乙烯酯 (FEC)、丙烷磺酸內(nèi)酯VC 乙烯酯(VC)和氟代碳酸其他FEC最為常見(jiàn)，電解液添加劑市場(chǎng)?1.3.行業(yè)現(xiàn)狀洞察?1.3.2.競(jìng)爭(zhēng)格局1%新宙邦蘇州華一其他盛鋰電永太科技新宙邦天賜材料蘇州華一其他7科技材料和科技業(yè)華雄州華一科技材料和科技業(yè)華雄州華一邦1111.鋰電池添加劑發(fā)展概況?1.4.行業(yè)產(chǎn)能分析?1.4.1.產(chǎn)能規(guī)劃50圖72021-2027年VC/FEC產(chǎn)能規(guī)劃(萬(wàn)噸)21.319.317.13.61.96VCFEC圖8企業(yè)未來(lái)產(chǎn)能擴(kuò)張速度TOP5(萬(wàn)噸)明：擴(kuò)產(chǎn)規(guī)模=2027年預(yù)計(jì)產(chǎn)能-2021年產(chǎn)能8 《中國(guó)鋰電池添加劑行業(yè)發(fā)展研究白皮書(shū)》2.鋰電池添加劑產(chǎn)業(yè)鏈概況?2.1.產(chǎn)業(yè)鏈圖譜砜碳酸乙烯酯碳酸二甲酯36.4%1.天賜材料1砜碳酸乙烯酯碳酸二甲酯36.4%1.天賜材料13.6%2.新宙邦2.鋰電池添加劑產(chǎn)業(yè)鏈概況?2.2.上游添加劑原材料種類有氯化亞砜、碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、氟化鉀等產(chǎn)品。?凱盛新材(28%)?金禾實(shí)業(yè)(15%)?世龍實(shí)業(yè)(9%)?和合化工(9%)?理文化工(7%)?石大勝華(40%)??？菩略?25%)?奧克化學(xué)(8%)?中科宏業(yè)(5%)?遼寧港隆(4%)?華魯恒升(24%)?浙江石化(16%)?石大勝華(10%)?紅四方(8%)?金泰化工(7%)?建業(yè)股份(35%)?新化股份(25%)?山東昆達(dá)(25%)?德田化工(6%)?2.3.下游電解液添加劑下游為電解液行業(yè)，終端消費(fèi)市場(chǎng)主要在動(dòng)力、儲(chǔ)能和3C消費(fèi)電池領(lǐng)域。well劑的成膜功能提出更高要求。22電解液企業(yè) 22電解液企業(yè) (預(yù)測(cè)) (預(yù)測(cè))229.2%15.5%12%12%9%3.瑞泰新12%12%9%3.瑞泰新材比亞迪3.4.4.法恩萊特5.昆侖材料4.松下97.8%97.8% 《中國(guó)鋰電池添加劑行業(yè)發(fā)展研究白皮書(shū)》2.鋰電池添加劑產(chǎn)業(yè)鏈概況表3長(zhǎng)期戰(zhàn)略合作協(xié)議方采購(gòu)量(噸)間CCC202620262026太科技C月7.31-2026.12.317.31-2022.12.313.1.1-2026.12.31電料CC0/3120/160/600/960022/2023-2025022/2023-2025022/2023-2025022/2023-2024一料VCFEC024.12份VCFEC024.8C025.12生VCFEC024.1212.011.17.4本3.鋰電池添加劑成本分析?3.1.成本測(cè)算表VC材料成本測(cè)算表a單價(jià)(萬(wàn)元)012乙烯二甲酯本4.24.84.4FEC本測(cè)算表a單價(jià)(萬(wàn)元)012鉀本2.85.65.2LiFSI材料成本測(cè)算表(氯磺酸法)單價(jià)(萬(wàn)元)單價(jià)(萬(wàn)元)012a5.3砜酸氫碳酸二甲酯鋰1.LiFSI制備主流工藝是氯磺酸法，相較于硫酰氟法，采用氯化亞砜為原料成本更具優(yōu)勢(shì)，平均成本少3萬(wàn)右。2.從2020-2022年的成本結(jié)構(gòu)來(lái)看，主要差異的原因來(lái)自于碳酸鋰(氯化鋰)的價(jià)格飆升對(duì)雙氟的成本大壓力。3.LiFSI的污染物處理費(fèi)高1萬(wàn)元。數(shù)據(jù)說(shuō)明：?jiǎn)魏臅?huì)隨著工藝改 《中國(guó)鋰電池添加劑行業(yè)發(fā)展研究白皮書(shū)》3.鋰電池添加劑成本分析?3.2.典型企業(yè)成本分析86420華盛鋰電產(chǎn)品單位成本&毛利率(萬(wàn)元)201920202021VCFECVCFEC毛利率蘇州華一產(chǎn)品單位成本&毛利率(萬(wàn)元)201920202021VCFECVCFEC毛利率%%成本分析：以及原材料銷(xiāo)售價(jià)格的下降，制造費(fèi)用和2021年，需求端隨著新能源汽車(chē)市場(chǎng)需求快速增長(zhǎng)，鋰電池相關(guān)產(chǎn)品呈現(xiàn)了供不應(yīng)求的狀態(tài)，VC和FEC市場(chǎng)持滑了供應(yīng)端原材料價(jià)格的漲分析：蘇州華一毛利率低于華盛鋰電，主要因?yàn)樘K州華一主要原材料CEC全部基于外部采購(gòu)，未形成從原料至電子級(jí)的全流程生產(chǎn)線。 《中國(guó)鋰電池添加劑行業(yè)發(fā)展研究白皮書(shū)》4.鋰電池添加劑細(xì)分產(chǎn)品解讀?4.1.環(huán)狀碳酸?4.1.1.碳酸亞乙烯酯VC值性液體液體觀碳酸亞乙烯酯(簡(jiǎn)稱VC)是目前使用最普遍的程度改善。VC的添加分量也有不同。由于VC過(guò)量會(huì)導(dǎo)致低倍率長(zhǎng)循環(huán)性能VC含量高于對(duì)高倍率性能的含量。明：華盛鋰電招股說(shuō)明書(shū) 《中國(guó)鋰電池添加劑行業(yè)發(fā)展研究白皮書(shū)》4.鋰電池添加劑細(xì)分產(chǎn)品解讀?4.1.環(huán)狀碳酸?4.1.1.碳酸亞乙烯酯VC產(chǎn)工藝流程圖VC的生產(chǎn)通常以碳酸乙烯酯EC為原料，通入氯氣得到氯代碳酸乙烯酯CEC，加入縛酸乙胺脫除CEC中的氯化氫。級(jí)半成品性 《中國(guó)鋰電池添加劑行業(yè)發(fā)展研究白皮書(shū)》性4.鋰電池添加劑細(xì)分產(chǎn)品解讀?4.1.環(huán)狀碳酸?4.1.2.FEC值點(diǎn)點(diǎn)液體低溫性能。定性；相比VC,形成的SEI膜阻抗低。副反應(yīng)。 《中國(guó)鋰電池添加劑行業(yè)發(fā)展研究白皮書(shū)》4.鋰電池添加劑細(xì)分產(chǎn)品解讀?4.1.環(huán)狀碳酸?4.1.2.FEC產(chǎn)工藝流程圖轉(zhuǎn)化制得。最后精餾提純。VC與FEC生產(chǎn)工藝較為類似，且FEC生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)同時(shí)生成級(jí)半成品說(shuō)明：華盛鋰電招股說(shuō)明書(shū) 《中國(guó)鋰電池添加劑行業(yè)發(fā)展研究白皮書(shū)》4.鋰電池添加劑細(xì)分產(chǎn)品解讀?4.2.有機(jī)酯酸?4.2.1.DTD>>>預(yù)計(jì)制造成本高。功能：成膜添加劑、高低溫性能改良添加劑DTD在石墨負(fù)極形成SEI膜，降低阻抗，提升石墨負(fù)極穩(wěn)池膨脹、容量衰減。?4.3.磺酸酯?4.3.1.PS>>>1,3-丙烷磺內(nèi)酯(PS)在硅氧化物電極下形成SEI膜，提高電池缺點(diǎn)：對(duì)EC基電解液改善作用差增大,PS對(duì)抑制這類物質(zhì)的效果較差。解決方法：在PS結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上升級(jí)為PES好的熱穩(wěn)定性、導(dǎo)電性以及抗水解性。但目前好的熱穩(wěn)定性、導(dǎo)電性以及抗水解性。但目前行業(yè)尚處于產(chǎn)業(yè)化初期，工藝水平較低以及規(guī)模較小，成本相對(duì)高昂，所以多半還是作為添加劑使用。4.鋰電池添加劑細(xì)分產(chǎn)品解讀?4.4.新型鋰鹽?4.4.1.LiFSILiFSILiPF6溫度率本易低好高長(zhǎng)好高C解高差短差單氯磺酸法(國(guó)內(nèi)主流)試劑 (氟化鹽等)試劑 (氫氧化鋰、碳酸鋰等)酰亞胺氯磺酸法(國(guó)內(nèi)主流)試劑 (氟化鹽等)試劑 (氫氧化鋰、碳酸鋰等)酰亞胺酰亞胺鋰氯磺酰亞胺4.鋰電池添加劑細(xì)分產(chǎn)品解讀成工藝酸異氰酸酯量硫酰氟氣體硫酰氟法酰亞胺鋰體溶析劑(二氯甲烷、甲苯等)氟磺酰亞胺鋰 《中國(guó)鋰電池添加劑行業(yè)發(fā)展研究白皮書(shū)》5.鋰電池添加劑行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)判斷?5.1.技術(shù)方向?yàn)閼?yīng)對(duì)下游電池廠、汽車(chē)廠等日益多樣化、精細(xì)化需求，電解液定制化配方越來(lái)越多。VC滿足需求變化，從只需添加1-2種到一份電解液添加了5-7類不同的合型添加劑也是各大企重點(diǎn)。 《中國(guó)鋰電池添加劑行業(yè)發(fā)展研究白皮書(shū)》5.鋰電池添加劑行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)判斷?5.2供需預(yù)測(cè)鍵因素。CVC弱下降。根據(jù)現(xiàn)階段VC的生產(chǎn)成本，該價(jià)格在未來(lái)2-3年將會(huì)維持在10萬(wàn)元以下的水平。此外，原先電解液中很少添加阻燃添加劑，一方面是因?yàn)槠胀ǖ淖枞继砑觿┩鶗?huì)降低鋰離子電池的電化學(xué)性能。而品質(zhì)更好的添加劑使用成本過(guò)高，對(duì)于電解液生產(chǎn)廠來(lái)說(shuō)更愿意通過(guò)其他方式來(lái)降低電解液的可燃性。但隨著技術(shù)和工藝流程的改進(jìn)，阻燃添加00圖102018-2022年主流添加劑價(jià)格走勢(shì)(萬(wàn)元/噸)2019202020212022H12022H2FSI 《中國(guó)鋰電池添加劑行業(yè)發(fā)展研究白皮書(shū)》5.鋰電池添加劑行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)判斷圖112021-2026年國(guó)內(nèi)電解液添加劑(VC/FEC)供需平衡表(萬(wàn)噸)320212022E2023E2024E2025E