【編者按】本報(bào)告由研究機(jī)構(gòu)EVTank、伊維經(jīng)濟(jì)研究院聯(lián)合中國(guó)電池產(chǎn)業(yè)研究院共同發(fā)布,下附行業(yè)發(fā)展白皮書全文,歡迎轉(zhuǎn)載,請(qǐng)注明出處!
中國(guó)鋰離子電池電解液添加劑行業(yè)發(fā)展白皮書(2021年)
目 錄
第一章 電解液添加劑行業(yè)基本屬性
一、定義及分類
(一)電解液添加劑的定義
(二)電解液添加劑分類
二、電解液添加劑產(chǎn)業(yè)鏈研究
(一)產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)圖
(二)上游
(三)中游
(四)下游
第二章 2020年電解液添加劑行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀研究
一、全球電解液添加劑出貨量分析
二、中國(guó)電解液添加劑出貨量分析
(一)總體出貨量分析
(二)不同類別出貨量分析
三、電解液添加劑市場(chǎng)規(guī)模分析
(一)全球市場(chǎng)規(guī)模分析
(二)中國(guó)市場(chǎng)規(guī)模分析
(三)中國(guó)電解液添加劑價(jià)格分析
四、2020年電解液添加劑行業(yè)發(fā)展特點(diǎn)分析
(一)新型鋰鹽和添加劑在電解液中得到廣泛的應(yīng)用
(二)添加劑供應(yīng)緊張導(dǎo)致整個(gè)電解液產(chǎn)業(yè)鏈價(jià)格快速上漲
(三)添加劑產(chǎn)能擴(kuò)張加快,電解液企業(yè)加速全產(chǎn)業(yè)鏈布局
第三章 2020年電解液添加劑競(jìng)爭(zhēng)格局分析
一、企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局
(一)VC
(二)FEC
(三)PS
(四)BOB
三、中國(guó)電解液添加劑重點(diǎn)企業(yè)分析
(一)江蘇華盛
(二)瀚康化工
(三)蘇州華一
(四)浙江天碩
(五)青木高新
第四章 電解液添加劑行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)分析
一、電解液行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)預(yù)測(cè)
(一)電解液出貨量及產(chǎn)值預(yù)測(cè)
(二)電解液產(chǎn)值預(yù)測(cè)
二、電解液添加劑發(fā)展趨勢(shì)預(yù)測(cè)
(一)全球電解液添加劑出貨量預(yù)測(cè)
(二)中國(guó)電解液添加劑出貨量預(yù)測(cè)
三、電解液添加劑競(jìng)爭(zhēng)格局預(yù)測(cè)
四、電解液添加劑技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)
(一)高鎳高電壓趨勢(shì)下,添加劑重要性將繼續(xù)提升
(二)作為六氟磷酸鋰的可替代品,LiFSI用量比例或?qū)⑻嵘?/p>
第一章 電解液添加劑行業(yè)基本屬性
一、定義及分類
(一)電解液添加劑的定義
鋰離子電池主要由電解液、隔膜、正極材料和負(fù)極材料構(gòu)成。電解液作為鋰離子的載體,在充放電過程中運(yùn)送鋰離子,需具有極大的離子導(dǎo)電率和極小的電子導(dǎo)電率。鋰電池電解液一般是由高純度的有機(jī)溶劑、電解質(zhì)鋰鹽和必要的添加劑等主要材料在一定的條件下,按照某一特定的比例配置而成,是鋰電池獲得高電壓、高比能等優(yōu)點(diǎn)的保證。電解液對(duì)于鋰鹽、溶劑、添加劑的純度、水分和酸含量等要求較高,原料提純和環(huán)境控制成為電解液生產(chǎn)過程的難點(diǎn)之一。
電解液添加劑是指改善電解液的電化學(xué)性能和提高陰極沉積質(zhì)量而加入電解液中的添加物,是電解質(zhì)的重要組成部分。電解液添加劑種類眾多,在電解液中質(zhì)量占比小、單位價(jià)值高,在不提高生產(chǎn)成本和改變生產(chǎn)工藝的情況下就能夠定向優(yōu)化電解液的導(dǎo)電率、阻燃性能、過充電保護(hù)、倍率特性等性能。電解液產(chǎn)品的差異性主要體現(xiàn)在針對(duì)客戶需求調(diào)制的配方以及改善性能的添加劑,特別是隨著電池廠對(duì)安全性、充放電倍率、循環(huán)壽命、高電壓特性等性能要求的提升,所需的配方復(fù)雜性以及與之適配的添加劑多樣性將逐步提升,電解液添加劑的重要性尤為突出,其研發(fā)和應(yīng)用日漸成為電解液企業(yè)最核心的競(jìng)爭(zhēng)力之一。
(二)電解液添加劑分類
電解液添加劑具有低成本、高效率等優(yōu)勢(shì),少量的添加劑就可起到改善電池循環(huán)壽命和安全性的效果。隨著鋰電池往高電壓、高鎳化、高比能等方向發(fā)展,所需電解液的配方,尤其是添加劑的使用也越來(lái)越復(fù)雜。根據(jù)添加劑的作用原理,可將添加劑分為成膜添加劑、阻燃添加劑、高低溫添加劑、過充電保護(hù)添加劑、控制水和HF含量的添加劑等。
目前SEI成膜添加劑主要有VC、ES、FEC、PS、LiDFOB、DTD等;導(dǎo)電添加劑主要有12-冠-4、硼基化合物、氮雜醚類等;阻燃添加劑主要有TMP、TEP、HMPN、TFP、BMP等;新型添加劑主要有EP、TMSB等。其中應(yīng)用最廣泛的添加劑有VC、FEC和PS三種。主要添加劑效果如下。
二、電解液添加劑產(chǎn)業(yè)鏈研究
(一)產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)圖
電解液添加劑產(chǎn)業(yè)鏈上游為化工原材料行業(yè),主要包括碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、氟化鉀、液堿、氫氧化鉀、草酸、硼酸、氫氧化鋰等;中游為添加劑的生產(chǎn)行業(yè),產(chǎn)品主要有成膜添加劑、阻燃添加劑、高低溫添加劑、過充電保護(hù)添加劑等;下游是電解質(zhì)應(yīng)用行業(yè),包括3C電子電解液、動(dòng)力電池電解液和儲(chǔ)能電池電解液。
(二)上游
電解液添加劑產(chǎn)業(yè)鏈上游是化工原材料行業(yè),我國(guó)化工行業(yè)經(jīng)過多年發(fā)展,已建立起比較完善的化工工業(yè)體系。我國(guó)鋰電池電解液添加劑原材料企業(yè)眾多,主要有石大勝華、山東???、新光化工、奧克化學(xué)、明鑫化工等企業(yè)。添加劑原材料種類較為齊全,主要包括碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、氟化鉀等產(chǎn)品。電解液添加劑原材料價(jià)格受國(guó)家供給側(cè)改革、環(huán)保管控趨嚴(yán)等因素影響,呈現(xiàn)出一定程度的波動(dòng)。
(三)中游
產(chǎn)業(yè)鏈中游為添加劑生產(chǎn)行業(yè),依據(jù)添加劑在電解液所起的作用,可把電解液添加劑分為成膜添加劑、阻燃添加劑、高低溫添加劑、過充電保護(hù)添加劑、控制電解液中水和HF含量的添加劑等。目前SEI成膜添加劑主要有VC、FEC、PS等;阻燃添加劑主要有TMP、TPP、TFP、TFEP等;高低溫添加劑主要有VC、PS、DTO等;過充電保護(hù)添加劑主要有VC、CHB等。近幾年來(lái),隨著鋰電池產(chǎn)業(yè)和新能源汽車等下游行業(yè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大以及鋰電池對(duì)安全性、循環(huán)壽命和能量密度要求的提升,添加劑的需求量逐年增加。2020年中國(guó)市場(chǎng)電解液添加劑出貨量達(dá)16140噸,同比增長(zhǎng)40.8%,其中VC出貨量6800噸,F(xiàn)EC出貨量達(dá)3500噸,1,3-PS出貨量為2900噸,其他種類添加劑出貨量為2940噸。
(四)下游
電解液添加劑產(chǎn)業(yè)鏈下游為電解液行業(yè),電解液作為鋰電池重要材料,主要應(yīng)用在3C電子、動(dòng)力電池和儲(chǔ)能電池領(lǐng)域。在3C電子市場(chǎng),隨著5G技術(shù)的發(fā)展帶動(dòng)新一輪手機(jī)市場(chǎng)增長(zhǎng),給消費(fèi)級(jí)鋰電池及電解液帶來(lái)新的增長(zhǎng),同時(shí)在小動(dòng)力市場(chǎng)方面,隨著二輪車市場(chǎng)鋰電池快速替代切入以及電動(dòng)工具迅速普及,小型電池電解液市場(chǎng)前景廣闊;在動(dòng)力市場(chǎng),隨著新能源汽車產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展,帶動(dòng)新能源汽車用動(dòng)力電池裝機(jī)量迅速提升;在儲(chǔ)能市場(chǎng),現(xiàn)階段儲(chǔ)能電解液市場(chǎng)規(guī)模相對(duì)較小,隨著國(guó)家對(duì)新能源重視程度的提高,將帶來(lái)大規(guī)模儲(chǔ)能技術(shù)的需求,帶動(dòng)儲(chǔ)能領(lǐng)域鋰電池電解液需求的增長(zhǎng)。
2020年中國(guó)鋰離子電池電解液出貨量為26.9萬(wàn)噸,同比增長(zhǎng)35.9%,市場(chǎng)規(guī)模為117.0億元,同比增長(zhǎng)37.4%。從細(xì)分領(lǐng)域來(lái)看,動(dòng)力領(lǐng)域電解液出貨量同比增長(zhǎng)24.7%,達(dá)到14.34萬(wàn)噸;儲(chǔ)能電池領(lǐng)域電解液出貨量達(dá)2.42萬(wàn)噸,同比大增86.2%;小型電池領(lǐng)域電解液出貨量達(dá)10.14萬(wàn)噸,同比增長(zhǎng)44.9%。
第二章 2020年電解液添加劑行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀研究
一、全球電解液添加劑出貨量分析
由于各國(guó)對(duì)環(huán)保的重視驅(qū)動(dòng)新能源汽車滲透率逐步提高,5G手機(jī)、電動(dòng)工具和電動(dòng)兩輪車等新興消費(fèi)應(yīng)用領(lǐng)域帶動(dòng)鋰電池需求增長(zhǎng),以及基站建設(shè)、海外儲(chǔ)能和國(guó)內(nèi)發(fā)電側(cè)儲(chǔ)能項(xiàng)目帶來(lái)的儲(chǔ)能電池需求大增,2020年全球鋰離子電池電解液出貨量達(dá)到33.4萬(wàn)噸。隨著鋰電池對(duì)安全性、循環(huán)壽命和能量密度要求的提升,電解液添加劑需求量逐步增加。2020年,全球電解液添加劑質(zhì)量占比達(dá)到5.6%左右,帶動(dòng)全球鋰離子電池電解液添加劑出貨量約18750噸,同比增長(zhǎng)31.8%,受2020年初疫情影響,較2019年增幅略有下降。
二、中國(guó)電解液添加劑出貨量分析
(一)總體出貨量分析
電解液中目前用量最大的還是VC、FEC和PS等常規(guī)添加劑,由于下游電池需求廠商對(duì)電池性能的要求不同,導(dǎo)致電解液中的添加劑配比不同,但整體添加劑在電解液的占比呈逐步提升趨勢(shì)。2020年,中國(guó)電解液添加劑總體出貨量16140噸,同比增長(zhǎng)40.8%,主要增長(zhǎng)動(dòng)力一方面來(lái)自國(guó)內(nèi)市場(chǎng)行業(yè)終端需求的擴(kuò)大,另一方面來(lái)自于主流電池對(duì)電解液添加劑的使用比例的提高。
(二)不同類別出貨量分析
電解液添加劑種類比較豐富,目前在商業(yè)應(yīng)用的有20多個(gè)品種,但總體使用量較低,目前常用的電解液添加劑主要有碳酸亞乙烯酯(VC)、氟代碳酸乙烯酯(FEC)、亞硫酸丙烯酯(PS)以及雙草酸硼酸鋰(LiBOB)等。從不同類別出貨量來(lái)看,VC和FEC作為最常用的添加劑出貨量最高,2020年VC出貨量6800噸,F(xiàn)EC出貨量3500噸,兩者合計(jì)占電解液添加劑市場(chǎng)的份額達(dá)63.8%。此外,包括1,3-PS、LIBOB、DTD、VEC等新型添加劑對(duì)電池性能的改善作用逐漸明顯,帶動(dòng)鋰電池電解液添加劑整體出貨量的逐年增加。