
联苯类化合物行业分析.docx
16页联苯类化合物行业分析一、 电解液需求10年20倍,成本时代龙头强者恒强电解液是液态电池的四大关键材料之一液态电池主要由正极材料、负极材料、电解液、隔膜四大部分组成,电解液在电池内部的正负极材料之间起传导导电离子的作用,保证了内部电路的有效性,对导电离子电池的能量密度、功率密度、循环寿命、安全性能、宽温应用等起着关键性作用,被称为电池的血液电解液通常需满足电导率高、工作温度范围宽、电化学窗口宽、热稳定性好、化学稳定性高、安全性较好等性能特性电解液一般由溶剂、溶质和添加剂等原料在一定条件下,按一定比例配制而成这三种原料的质量占比分别为80%-85%、10%-12%、3%-5%,成本占比分别为25%-30%、40%-50%、10%-30%从电解液成本端来看,电解液由溶质、溶剂和添加剂组成,其中溶剂质量占比最高,溶质成本占比最高电解液中,各组成成分的质量占比较为固定,其中溶剂质量占比最高达到80%从成本端来看,各组分的成本因价格波动存在一定变化,总体上溶剂、溶质、添加剂成本占比分别为25%-30%、40%-50%、10%-30%,其中溶质成本占比一般最高溶剂主要作为运输锂离子的载体,与电解液的性能密切相关。
目前常用溶剂为碳酸酯类溶剂,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,实际应用中一般将高介电常数溶剂与低黏度溶剂混合使用,达到相互协作的目的,例如EC+DMC、EC+DEC、EC+DMC+DEC、EC+DMC+EMC等都是常用的溶剂组合电解液行业核心竞争力为成本和配方电解液是配方合成型的生产过程,流程相对简单,主要由溶剂制备、溶剂提纯、配制、后处理及灌装等环节组成其中,配制是指根据电解液配方和物料加入先后顺序,将提纯后的溶剂、溶质、添加剂等原料加入配制釜中充分搅拌、混匀,该环节直接决定了电解液的性能指标,是电解液生产流程的核心目前配方的来源主要有电解液厂商独立研发、与电池厂商合作研发、由电池厂商提供这三种方式,具备独立研发能力和成本管控能力的电解液厂商会拥有更强的议价能力电解液作为动力电池四大关键材料之一,行业依旧维持高景气根据百川盈孚的数据,2018年-2021年我国电解液出货量持续上涨,4年GAGR高达28.61%2022年,在动力电池需求依旧维持高增长,国内储能政策频繁出台推动储能电池进入快速放量阶段的背景下,电解液出货量保持较高增长,前七月出货总量达37.5万吨,占2021年度出货总量的78%。
电解液需求结构中,动力电池占主导,储能电池增速快2019-2021年动力领域电解液消费量占比分别为63.34%、59%、46%,2022H1在动力电池需求持续旺盛的背景下占比高达70%,是电解液目前主要的终端应用领域,预计后续动力电池需求占比将持续维持高位储能领域,在政策的大力推动下快速发展,其电解液需求占比亦快速增长,从2019年的3.11%的占比快速提升至2022H1的18%,预计后续储能领域的电解液需求将继续保持高速增长态势消费电池领域由于增速相对较缓,因此其电解液需求占比基本保持稳定,预计未来在动力电池和储能电池快速增长的背景下其占比或降低锂电池大幅扩产,电解液实际需求旺盛根据高工锂电的统计数据,2022上半年我国动力电池开工项目共计23个,总产能规划超638GWh(部分项目含储能电池),其中部分动力电池企业启动了多个基地同步建设,且电池企业与整车企业的合资工厂也在加速启动此外,今年上半年签约及官宣的动力电池项目达17个,总产能规划超282GWh,预计国内动力电池还将迎来新一轮开工潮,带动电解液实际需求或超市场预期磷酸铁锂电池电解液单耗远超三元电池,进一步带动电解液需求高速增长。
根据高工锂电的数据,三元电池单GWh大约消耗电解液700-900吨,而磷酸铁锂电池单GWh大约消耗电解液1300-1500吨,随着磷酸铁锂电池装机量和装机占比的不断提升,将进一步带动电解液需求高速增长,预计2025年全球电解液需求将达到244万吨,其中动力电池191万吨,储能电池34万吨,其余的消费电子等需求合计19万吨同时,考虑到下游电池厂商大幅扩产,实际电解液需求可能会远超测算值二、 双氟磺酰亚胺锂:性能优异,六氟龙头率先技术突破实现降本相比六氟磷酸锂,LiFSI作为锂盐性能更加优异六氟磷酸锂为目前最广泛使用溶质,但其仍存在热稳定性差,遇水易生成腐蚀性氢氟酸,造成电池容量衰减等问题,为了进一步满足锂电池的性能需求,锂盐溶质也需朝着性能更优的方向更新迭代以LiFSI为电解质的电解液,与正负极材料之间保持着良好的相容性,可以显著提高锂离子电池的高低温性能同时相比六氟磷酸锂,LiFSI具备更优异的离子导电性、热稳定性和电化学稳定性,且易溶于水和各种有机溶剂,几乎无副反应,在众多新型锂盐中性能最优,是目前最受国内外公司青睐,未来发展确定性最高的新型锂盐LiFSI最常见制备方法有3种,其中以磺酰胺与二氯亚砜、氯磺酸为原料的制备方法为目前最广泛使用方法。
LiFSI的制备通常包括三个过程:1)双氯磺酰亚胺的合成2)双氯磺酰亚胺氟化反应制备双氟磺酰亚胺3)LiFSI的制备根据双氯磺酰亚胺的合成原料,双氟磺酰亚胺锂的合成主要分为三类:以磺酰胺与氯化亚砜、氯磺酸为原料,以磺酰氯、硫酰氟、氨气为原料和以氟磺酸、尿素为原料的制备方法其中以磺酰胺与二氯亚砜、氯磺酸为原料的制备方法因可以有效提高产物的收率和纯度,安全性相对更高,制备过程易于控制等优点为目前最常用制备方法但目前LiFSI制备过程中还存在易爆炸、溅液等危险因素,且步骤繁多、过程复杂、原料成本高、产品纯度相对较低等因素使得LiFSI生产成本较高,难以大规模商业化量产未来待LiFSI生产技术进一步改善,生产成本降低,有望快速实现产业化双氟磺酰亚胺锂综合性能优异,有望在未来实现对六氟磷酸锂的部分替代从性能上看,LiFSI综合性能优于LiPF6,但目前由于技术难度大、成本高,LiFSI尚未直接用作溶质锂盐,而是作为溶质添加剂与六氟磷酸锂混用,主要用于三元动力电池电解液中以改善其性能随着LiFSI生产技术不断突破,产品规模化大幅降本后,双氟磺酰亚胺锂有望逐步替代六氟磷酸锂根据模型测算,假设到2025年双氟磺酰亚胺锂能取代50%的六氟磷酸锂需求,则2025年双氟磺酰亚胺锂的市场需求将达到15.2万吨,市场空间广阔。
双氟磺酰亚胺锂需求上升带动原材料氯化亚砜需求上涨目前制备双氟磺酰亚胺锂的主要原材料为磺酰胺、氯化亚砜、氯磺酸和氟化锂,其中氯化亚砜耗用量最多,1吨双氟磺酰亚胺锂约需耗用1.48吨氯化亚砜氯化亚砜是一种常温常压下为无色或淡黄色有刺激性气味的液体,溶于苯、氯仿、四氯化碳,遇水易分解为二氧化硫和氯化氢,主要应用于医药、农药、染料、食品添加剂以及锂电池等行业根据QYResearch的数据,我国是氯化亚砜最大的消费国与生产国,在全球市场份额约占55%随着市场对LiFSI需求增多,也将带动氯化亚砜需求上升假设LiFSI将替代50%六氟磷酸锂,到2025年LiFSI需求量达到15.2吨,将带动22.5万吨氯化亚砜的需求增量三、 锂离子电池电解液行业下游在碳达峰、碳中和战略推动下,新能源汽车行业实现了高速发展,极大地拉动了动力类锂离子电池的需求量;电化学储能装机量的不断提升将推动储能类锂离子电池出货量的增长;5G技术的推广、各类可穿戴设备的兴起以及共享理念的普及将带动消费类锂离子电池销量在动力类锂离子电池、储能类锂离子电池和消费类锂离子电池的市场需求的共同带动下,锂离子电池电解液市场发展空间广阔随着市场的扩大,各电池企业也对电解液厂研发能力、技术水平、产品控制、产能及原材料的供应等方面提出更高的要求。
在研发能力和技术方面,电池企业不断追求电池的快充性能、高能量密度和高安全性能,电解液厂家需要深入探究电池正极材料、负极材料等与电解液的交互作用机理,开发新型功能电解液方案与之进行及时快速的响应,并形成与之相匹配的产品,才能满足电池企业的开发速度在品质方面,电池企业对电解液厂的品质要求越来越严格,也需要电解液厂家不断优化工艺,提高质量控制能力,开发出更完善的电解液控制流程和检测方法,以满足电池企业的使用需求在产能和原材料供应方面,电池企业对于电解液厂家提出采购要求以匹配其产能扩张的需求,电解液厂在锂离子电池材料领域需要进行纵向一体化布局,形成有机溶剂、添加剂、电解质完整的产业链,避免电解液原材料市场需求波动对电解液供应及价格波动造成影响因此,通过与电池企业的深度合作,电解液厂商可以借助电池企业技术、信息、设备优势,不断提升电解液的研发水平、品质水平,和电解液及原材料供应能力四、 电解液行业未来展望新增产能增加,行业竞争加剧,未来电解液行业将演变为以成本管控为核心,以配套能力为辅助的竞争格局供不应求时电解液价格位居高位,弱化了各企业成本控制能力的差异,但作为资金及技术壁垒相对较低的行业,当电解液处于合理的价格范围时,成本水平会极大影响企业的盈利能力。
从目前各企业的扩产规模来看,未来电解液行业的竞争格局将日益激烈,成本管控能力将成为各企业的核心竞争力此外,随着下游客户的需求逐渐多元化,电解液厂商配套能力的重要性日益凸显,预计未来电解液行业将演变为以成本管控为核心,以配套能力为辅助的竞争格局,行业龙头凭借超前的原材料一体化布局和规模化带来的成本优势,其新产能有望快于竞争对手投放,进一步提高其市占率,以量补价增厚公司利润,形成正向反馈,强者恒强五、 六氟磷酸锂:行业竞争加剧,龙头凭借成本优势加速提升市占率六氟磷酸锂是目前最广泛使用锂盐,在电解液成本占比达52.2%锂离子电池由于较高能量密度、循环寿命长、绿色环保等优点在新能源汽车,电动车,消费电子等领域广泛应用电解液是决定锂离子电池性能的关键成分之一,其组成成分包括溶质、溶剂与添加剂六氟磷酸锂因在电解液中易于解离,高离子导电率,合成工艺较简单等优势为目前电解液最广泛使用溶质,在电解液成本中占比约52.2%,对提升电解液性能至关重要六氟磷酸锂大批量生产主要采用HF溶剂法六氟磷酸锂对水十分敏感,在潮湿的空气中会分解,导致产品纯度下降,所以该产品通常在惰性气氛下制备,同时由于反应原料具有强腐蚀性,生产过程中对设备要求较高,一般为衬四氟管道或衬四氟反应釜。
六氟磷酸锂现有的合成工艺主要有气–固反应法、HF溶剂法、络合物法和离子交换法等其中气-固反应法可制备高纯六氟磷酸锂,但因反应条件较为苛刻等因素不易于量产,络合物法和离子交换法降低了反应过程的腐蚀性,但因杂质或水分难以去除而不适合工业化生产HF溶剂法由于工艺简单、生产产品纯度高等优点目前应用于六氟磷酸锂大规模商业化生产中,但是该工艺同样存在着对设备要求高、反应过程较危险等缺点,需要进行进一步优化下游新能源汽车市场需求叠加国内疫情反复双重影响下,六氟磷酸锂价格近年来出现较大波动2021年六氟磷酸锂价格飞速上涨,最高达56.5万元/吨,为同年价格最低点的5.1倍从需求端看,主要受新能源汽车补贴等政策刺激,下游新能源汽车需求旺盛,带动六氟磷酸锂迎来需求高峰从供给端看,2021年六氟磷酸锂总产能同比上涨72.19%,但由于六氟磷酸锂投产周期至少1.5年,叠加国内疫情反复工厂开工受制,部分厂家产能未能充分释放,供需错配局面使得短期内六氟磷酸锂价格飙升,行业毛利大幅上涨,最高可达56.64%2022年上半年新能源汽车行业略显疲软,六氟磷酸锂需求不及预期,同时国内厂商六氟磷酸锂产能逐步释放,供给增加,供需趋于平衡,六氟磷酸锂价格逐步回归。
目前来看下游市场受新一轮政策刺激需求回升,六氟磷酸锂需求出现新一轮增长,六氟磷酸锂价格触底反弹结合国内疫情防控不确定性以及政策等因素,预计未来一段时间下游新能源汽车市场会处于持续震荡局面,同时带动六氟磷酸锂价格持续震荡,但长期来看国内六。












