新材料在线-一张图看懂锂电池电解液-2019.1-25页_2mb
报告摘要
2018年锂电池电解液总结
核心内容
锂电池电解液是锂离子电池的关键组成部分,主要由高纯度有机溶剂、电解质锂盐和添加剂按一定比例配制而成,其成本约占锂离子电池生产成本的5%-10%。电解液在电池正负极之间起到离子传输的作用,是电池实现高电压、高比能等性能的保障。
主要观点
- 电解液的性能直接影响电池的循环效率、可逆容量及安全性;
- 电解液的种类和性能随着锂电池技术的发展不断优化,从最初的二元液体电解液发展到如今的多元化液态电解液体系;
- 六氟磷酸锂(LiPF6)是目前商业化使用最多的电解质锂盐,其成本占比高,是电解液中附加值最高的部分;
- 电解液的生产流程需经过严格检验,以确保产品质量和稳定性;
- 电解液市场主要集中在中、日、韩三国,国内企业如天赐材料、新宙邦、江苏国泰等占据重要市场份额;
- 电解液供应商普遍重视研发投入,投入占收入比稳定在4%-6%之间;
- 电解液在新能源汽车动力电池中需求量持续增长,预计2022年将达41.21万吨。
关键信息
1. 电解液基本组成
- 有机溶剂:电解液的主体部分,通常由高介电常数溶剂与低粘度溶剂混合使用,如EC、DMC、DEC、EMC等;
- 电解质锂盐:主要包括LiPF6、LiBF4、LiClO4、LiAsF6等,其中LiPF6是当前主流选择;
- 添加剂:用于改善电解液性能,包括成膜添加剂、高低温添加剂、过充保护添加剂、阻燃添加剂、控制水分和HF的添加剂、多功能添加剂等。
2. 电解液发展历程
| 年份 | 电解液类型 | 特点 |
|---|---|---|
| 1996年 | 二元液体电解液 | 主要使用EC或PC,性能较差,主要用于手机电池 |
| 1996-2004年 | 低粘度组分电解液 | 不再使用PC,引入EMC和DMC等低粘度溶剂,提升性能 |
| 2004年至今 | 多元化电解液 | 新型电解质和溶剂体系不断出现,高/低温、高倍率电解液成为主流 |
3. 电解液成本构成
- 电解液成本:约占锂离子电池生产成本的5%-10%;
- 电解质成本:占电解液成本的约60%;
- 溶剂和添加剂成本:各占约20%。
4. 电解液市场分析
全球市场
- 2016年全球电解液销量为14.28万吨,同比增长32.05%;
- 全球电解液市场主要由中、日、韩三国主导。
中国市场
- 2016年全国电解液销量为8.88万吨,同比增长40.63%;
- 2018年电解液需求量为13.79万吨,预计到2022年将增至41.21万吨;
- 2018年上半年,天赐材料市场份额为19%,新宙邦为18%,均为国内主要电解液供应商。
5. 电解液供应商情况
| 排名 | 供应商 | 电解液产量(万吨) | 主要客户 |
|---|---|---|---|
| 1 | 天赐材料 | 4 | ATL、比亚迪、松下、国轩高科等 |
| 2 | 新宙邦 | 3.5 | 松下、SONY、三星、比亚迪等 |
| 3 | 江苏国泰 | 3 | 松下、CATL、力神、ATL等 |
| 4 | 杉杉电池 | 3.5 | 比亚迪、ATL、比克电池、沃特玛等 |
| 5 | 金牛电源 | 1 | 力神电池、三星、国轩高科、SONY华、福斯特等 |
| 6 | 香河昆仑 | 1 | 北京国能、微宏动力、天丰电源、盟固利等 |
| 7 | 金光高科 | 1.5 | 比亚迪、沃特玛、华明电源等 |
| 8 | 赛纬电子 | 1 | 沃特玛、卓能、卡耐、天劲等 |
| 9 | 北京化学试剂 | 1 | 南都电源、中航锂电等 |
| 10 | 诺邦科技 | 0.7 | 比亚迪、福斯特、中国中车、斯盛能源等 |
6. 电解液选择原则
- 化学稳定性好,与电池材料不发生反应;
- 电化学稳定窗口宽,约为0~5V;
- 离子电导率高,一般应达到10⁻³~2×10⁻³ S/cm;
- 热稳定性好,使用温度范围宽(-40℃~70℃);
- 对环境友好,最好能够生物降解。
7. 电解液价格走势
- 由于六氟磷酸锂等原材料产能扩张,电解液价格持续下行;
- 电解液供应商平均毛利率约为15%。
8. 下游应用市场
- 2018年,中国新能源汽车动力电池需求量为51GWh,同比增长34.21%;
- 2022年预计达到210.3GWh,年均增长率约38.17%;
- 中国在全球动力电池企业销量排名中占据7席,显示其在该领域的主导地位。
总结
锂电池电解液作为锂离子电池的关键材料,其性能直接影响电池的整体表现。随着新能源汽车和储能市场的快速发展,电解液需求持续增长。目前,国内主要电解液企业已具备万吨级生产能力,产品覆盖高、中、低端市场,并有部分出口。六氟磷酸锂作为主要电解质,成本占比高,是电解液产业链中的核心环节。电解液供应商普遍重视研发投入,以提升产品性能和市场竞争力。未来,电解液市场将朝着多元化、高性能、环保方向进一步发展。
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