受下游電解液增長的拉動,預計2021年中國市場電解液添加劑總體出貨量將達到26690噸,到2025年,預計中國市場電解液添加劑總體出貨量將達到77950噸。

六氟磷酸鋰,電解液添加劑,電解液

【編者按】本報告由研究機構EVTank、伊維經濟研究院聯合中國電池產業研究院共同發布,下附行業發展白皮書全文,歡迎轉載,請注明出處!

中國鋰離子電池電解液添加劑行業發展白皮書(2021年)

目 錄

第一章 電解液添加劑行業基本屬性

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、電解液添加劑產業鏈研究

(一)產業鏈結構圖

(二)上游

(三)中游

(四)下游

第二章 2020年電解液添加劑行業發展現狀研究

一、全球電解液添加劑出貨量分析

二、中國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、電解液添加劑市場規模分析

(一)全球市場規模分析

(二)中國市場規模分析

(三)中國電解液添加劑價格分析

四、2020年電解液添加劑行業發展特點分析

(一)新型鋰鹽和添加劑在電解液中得到廣泛的應用

(二)添加劑供應緊張導致整個電解液產業鏈價格快速上漲

(三)添加劑產能擴張加快,電解液企業加速全產業鏈布局

第三章 2020年電解液添加劑競爭格局分析

一、企業競爭格局

(一)VC

(二)FEC

(三)PS

(四)BOB

三、中國電解液添加劑重點企業分析

(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 電解液添加劑行業發展趨勢分析

一、電解液行業發展趨勢預測

(一)電解液出貨量及產值預測

(二)電解液產值預測

二、電解液添加劑發展趨勢預測

(一)全球電解液添加劑出貨量預測

(二)中國電解液添加劑出貨量預測

三、電解液添加劑競爭格局預測

四、電解液添加劑技術發展趨勢

(一)高鎳高電壓趨勢下,添加劑重要性將繼續提升

(二)作為六氟磷酸鋰的可替代品,LiFSI用量比例或將提升

第一章 電解液添加劑行業基本屬性

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、正極材料和負極材料構成。電解液作為鋰離子的載體,在充放電過程中運送鋰離子,需具有極大的離子導電率和極小的電子導電率。鋰電池電解液一般是由高純度的有機溶劑、電解質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、高比能等優點的保證。電解液對于鋰鹽、溶劑、添加劑的純度、水分和酸含量等要求較高,原料提純和環境控制成為電解液生產過程的難點之一。

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電解液添加劑是指改善電解液的電化學性能和提高陰極沉積質量而加入電解液中的添加物,是電解質的重要組成部分。電解液添加劑種類眾多,在電解液中質量占比小、單位價值高,在不提高生產成本和改變生產工藝的情況下就能夠定向優化電解液的導電率、阻燃性能、過充電保護、倍率特性等性能。電解液產品的差異性主要體現在針對客戶需求調制的配方以及改善性能的添加劑,特別是隨著電池廠對安全性、充放電倍率、循環壽命、高電壓特性等性能要求的提升,所需的配方復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,其研發和應用日漸成為電解液企業最核心的競爭力之一。

(二)電解液添加劑分類

電解液添加劑具有低成本、高效率等優勢,少量的添加劑就可起到改善電池循環壽命和安全性的效果。隨著鋰電池往高電壓、高鎳化、高比能等方向發展,所需電解液的配方,尤其是添加劑的使用也越來越復雜。根據添加劑的作用原理,可將添加劑分為成膜添加劑、阻燃添加劑、高低溫添加劑、過充電保護添加劑、控制水和HF含量的添加劑等。

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目前SEI成膜添加劑主要有VC、ES、FEC、PS、LiDFOB、DTD等;導電添加劑主要有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。其中應用最廣泛的添加劑有VC、FEC和PS三種。主要添加劑效果如下。

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二、電解液添加劑產業鏈研究

(一)產業鏈結構圖

電解液添加劑產業鏈上游為化工原材料行業,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行業,產品主要有成膜添加劑、阻燃添加劑、高低溫添加劑、過充電保護添加劑等;下游是電解質應用行業,包括3C電子電解液、動力電池電解液和儲能電池電解液。

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(二)上游

電解液添加劑產業鏈上游是化工原材料行業,我國化工行業經過多年發展,已建立起比較完善的化工工業體系。我國鋰電池電解液添加劑原材料企業眾多,主要有石大勝華、山東???、新光化工、奧克化學、明鑫化工等企業。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、氟化鉀等產品。電解液添加劑原材料價格受國家供給側改革、環保管控趨嚴等因素影響,呈現出一定程度的波動。

(三)中游

產業鏈中游為添加劑生產行業,依據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;過充電保護添加劑主要有VC、CHB等。近幾年來,隨著鋰電池產業和新能源汽車等下游行業規模的不斷擴大以及鋰電池對安全性、循環壽命和能量密度要求的提升,添加劑的需求量逐年增加。2020年中國市場電解液添加劑出貨量達16140噸,同比增長40.8%,其中VC出貨量6800噸,FEC出貨量達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

電解液添加劑產業鏈下游為電解液行業,電解液作為鋰電池重要材料,主要應用在3C電子、動力電池和儲能電池領域。在3C電子市場,隨著5G技術的發展帶動新一輪手機市場增長,給消費級鋰電池及電解液帶來新的增長,同時在小動力市場方面,隨著二輪車市場鋰電池快速替代切入以及電動工具迅速普及,小型電池電解液市場前景廣闊;在動力市場,隨著新能源汽車產業快速發展,帶動新能源汽車用動力電池裝機量迅速提升;在儲能市場,現階段儲能電解液市場規模相對較小,隨著國家對新能源重視程度的提高,將帶來大規模儲能技術的需求,帶動儲能領域鋰電池電解液需求的增長。

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2020年中國鋰離子電池電解液出貨量為26.9萬噸,同比增長35.9%,市場規模為117.0億元,同比增長37.4%。從細分領域來看,動力領域電解液出貨量同比增長24.7%,達到14.34萬噸;儲能電池領域電解液出貨量達2.42萬噸,同比大增86.2%;小型電池領域電解液出貨量達10.14萬噸,同比增長44.9%。

第二章 2020年電解液添加劑行業發展現狀研究

一、全球電解液添加劑出貨量分析

由于各國對環保的重視驅動新能源汽車滲透率逐步提高,5G手機、電動工具和電動兩輪車等新興消費應用領域帶動鋰電池需求增長,以及基站建設、海外儲能和國內發電側儲能項目帶來的儲能電池需求大增,2020年全球鋰離子電池電解液出貨量達到33.4萬噸。隨著鋰電池對安全性、循環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量占比達到5.6%左右,帶動全球鋰離子電池電解液添加劑出貨量約18750噸,同比增長31.8%,受2020年初疫情影響,較2019年增幅略有下降。

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二、中國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等常規添加劑,由于下游電池需求廠商對電池性能的要求不同,導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。2020年,中國電解液添加劑總體出貨量16140噸,同比增長40.8%,主要增長動力一方面來自國內市場行業終端需求的擴大,另一方面來自于主流電池對電解液添加劑的使用比例的提高。

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(二)不同類別出貨量分析

電解液添加劑種類比較豐富,目前在商業應用的有20多個品種,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,FEC出貨量3500萬噸,兩者合計占電解液添加劑市場的份額達63.8%。此外,包括1,3-PS、LIBOB、DTD、VEC等新型添加劑對電池性能的改善作用逐漸明顯,帶動鋰電池電解液添加劑整體出貨量的逐年增加。

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