受下游电解液增长的拉动,预计2021年中国市场电解液添加剂总体出货量将达到26690吨,到2025年,预计中国市场电解液添加剂总体出货量将达到77950吨。

六氟磷酸锂,电解液添加剂,电解液

【编者按】本报告由研究机构EVTank、伊维经济研究院联合中国电池产业研究院共同发布,下附行业发展白皮书全文,欢迎转载,请注明出处!

中国锂离子电池电解液添加剂行业发展白皮书(2021年)

目 录

第一章 电解液添加剂行业基本属性

一、定义及分类

(一)电解液添加剂的定义

(二)电解液添加剂分类

二、电解液添加剂产业链研究

(一)产业链结构图

(二)上游

(三)中游

(四)下游

第二章 2020年电解液添加剂行业发展现状研究

一、全球电解液添加剂出货量分析

二、中国电解液添加剂出货量分析

(一)总体出货量分析

(二)不同类别出货量分析

三、电解液添加剂市场规模分析

(一)全球市场规模分析

(二)中国市场规模分析

(三)中国电解液添加剂价格分析

四、2020年电解液添加剂行业发展特点分析

(一)新型锂盐和添加剂在电解液中得到广泛的应用

(二)添加剂供应紧张导致整个电解液产业链价格快速上涨

(三)添加剂产能扩张加快,电解液企业加速全产业链布局

第三章 2020年电解液添加剂竞争格局分析

一、企业竞争格局

(一)VC

(二)FEC

(三)PS

(四)BOB

三、中国电解液添加剂重点企业分析

(一)江苏华盛

(二)瀚康化工

(三)苏州华一

(四)浙江天硕

(五)青木高新

第四章 电解液添加剂行业发展趋势分析

一、电解液行业发展趋势预测

(一)电解液出货量及产值预测

(二)电解液产值预测

二、电解液添加剂发展趋势预测

(一)全球电解液添加剂出货量预测

(二)中国电解液添加剂出货量预测

三、电解液添加剂竞争格局预测

四、电解液添加剂技术发展趋势

(一)高镍高电压趋势下,添加剂重要性将继续提升

(二)作为六氟磷酸锂的可替代品,LiFSI用量比例或将提升

第一章 电解液添加剂行业基本属性

一、定义及分类

(一)电解液添加剂的定义

锂离子电池主要由电解液、隔膜、正极材料和负极材料构成。电解液作为锂离子的载体,在充放电过程中运送锂离子,需具有极大的离子导电率和极小的电子导电率。锂电池电解液一般是由高纯度的有机溶剂、电解质锂盐和必要的添加剂等主要材料在一定的条件下,按照某一特定的比例配置而成,是锂电池获得高电压、高比能等优点的保证。电解液对于锂盐、溶剂、添加剂的纯度、水分和酸含量等要求较高,原料提纯和环境控制成为电解液生产过程的难点之一。

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电解液添加剂是指改善电解液的电化学性能和提高阴极沉积质量而加入电解液中的添加物,是电解质的重要组成部分。电解液添加剂种类众多,在电解液中质量占比小、单位价值高,在不提高生产成本和改变生产工艺的情况下就能够定向优化电解液的导电率、阻燃性能、过充电保护、倍率特性等性能。电解液产品的差异性主要体现在针对客户需求调制的配方以及改善性能的添加剂,特别是随着电池厂对安全性、充放电倍率、循环寿命、高电压特性等性能要求的提升,所需的配方复杂性以及与之适配的添加剂多样性将逐步提升,电解液添加剂的重要性尤为突出,其研发和应用日渐成为电解液企业最核心的竞争力之一。

(二)电解液添加剂分类

电解液添加剂具有低成本、高效率等优势,少量的添加剂就可起到改善电池循环寿命和安全性的效果。随着锂电池往高电压、高镍化、高比能等方向发展,所需电解液的配方,尤其是添加剂的使用也越来越复杂。根据添加剂的作用原理,可将添加剂分为成膜添加剂、阻燃添加剂、高低温添加剂、过充电保护添加剂、控制水和HF含量的添加剂等。

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目前SEI成膜添加剂主要有VC、ES、FEC、PS、LiDFOB、DTD等;导电添加剂主要有12-冠-4、硼基化合物、氮杂醚类等;阻燃添加剂主要有TMP、TEP、HMPN、TFP、BMP等;新型添加剂主要有EP、TMSB等。其中应用最广泛的添加剂有VC、FEC和PS三种。主要添加剂效果如下。

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二、电解液添加剂产业链研究

(一)产业链结构图

电解液添加剂产业链上游为化工原材料行业,主要包括碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、氟化钾、液碱、氢氧化钾、草酸、硼酸、氢氧化锂等;中游为添加剂的生产行业,产品主要有成膜添加剂、阻燃添加剂、高低温添加剂、过充电保护添加剂等;下游是电解质应用行业,包括3C电子电解液、动力电池电解液和储能电池电解液。

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(二)上游

电解液添加剂产业链上游是化工原材料行业,我国化工行业经过多年发展,已建立起比较完善的化工工业体系。我国锂电池电解液添加剂原材料企业众多,主要有石大胜华、山东海科、新光化工、奥克化学、明鑫化工等企业。添加剂原材料种类较为齐全,主要包括碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、氟化钾等产品。电解液添加剂原材料价格受国家供给侧改革、环保管控趋严等因素影响,呈现出一定程度的波动。

(三)中游

产业链中游为添加剂生产行业,依据添加剂在电解液所起的作用,可把电解液添加剂分为成膜添加剂、阻燃添加剂、高低温添加剂、过充电保护添加剂、控制电解液中水和HF含量的添加剂等。目前SEI成膜添加剂主要有VC、FEC、PS等;阻燃添加剂主要有TMP、TPP、TFP、TFEP等;高低温添加剂主要有VC、PS、DTO等;过充电保护添加剂主要有VC、CHB等。近几年来,随着锂电池产业和新能源汽车等下游行业规模的不断扩大以及锂电池对安全性、循环寿命和能量密度要求的提升,添加剂的需求量逐年增加。2020年中国市场电解液添加剂出货量达16140吨,同比增长40.8%,其中VC出货量6800吨,FEC出货量达3500吨,1,3-PS出货量为2900吨,其他种类添加剂出货量为2940吨。

(四)下游

电解液添加剂产业链下游为电解液行业,电解液作为锂电池重要材料,主要应用在3C电子、动力电池和储能电池领域。在3C电子市场,随着5G技术的发展带动新一轮手机市场增长,给消费级锂电池及电解液带来新的增长,同时在小动力市场方面,随着二轮车市场锂电池快速替代切入以及电动工具迅速普及,小型电池电解液市场前景广阔;在动力市场,随着新能源汽车产业快速发展,带动新能源汽车用动力电池装机量迅速提升;在储能市场,现阶段储能电解液市场规模相对较小,随着国家对新能源重视程度的提高,将带来大规模储能技术的需求,带动储能领域锂电池电解液需求的增长。

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2020年中国锂离子电池电解液出货量为26.9万吨,同比增长35.9%,市场规模为117.0亿元,同比增长37.4%。从细分领域来看,动力领域电解液出货量同比增长24.7%,达到14.34万吨;储能电池领域电解液出货量达2.42万吨,同比大增86.2%;小型电池领域电解液出货量达10.14万吨,同比增长44.9%。

第二章 2020年电解液添加剂行业发展现状研究

一、全球电解液添加剂出货量分析

由于各国对环保的重视驱动新能源汽车渗透率逐步提高,5G手机、电动工具和电动两轮车等新兴消费应用领域带动锂电池需求增长,以及基站建设、海外储能和国内发电侧储能项目带来的储能电池需求大增,2020年全球锂离子电池电解液出货量达到33.4万吨。随着锂电池对安全性、循环寿命和能量密度要求的提升,电解液添加剂需求量逐步增加。2020年,全球电解液添加剂质量占比达到5.6%左右,带动全球锂离子电池电解液添加剂出货量约18750吨,同比增长31.8%,受2020年初疫情影响,较2019年增幅略有下降。

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二、中国电解液添加剂出货量分析

(一)总体出货量分析

电解液中目前用量最大的还是VC、FEC和PS等常规添加剂,由于下游电池需求厂商对电池性能的要求不同,导致电解液中的添加剂配比不同,但整体添加剂在电解液的占比呈逐步提升趋势。2020年,中国电解液添加剂总体出货量16140吨,同比增长40.8%,主要增长动力一方面来自国内市场行业终端需求的扩大,另一方面来自于主流电池对电解液添加剂的使用比例的提高。

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(二)不同类别出货量分析

电解液添加剂种类比较丰富,目前在商业应用的有20多个品种,但总体使用量较低,目前常用的电解液添加剂主要有碳酸亚乙烯酯(VC)、氟代碳酸乙烯酯(FEC)、亚硫酸丙烯酯(PS)以及双草酸硼酸锂(LiBOB)等。从不同类别出货量来看,VC和FEC作为最常用的添加剂出货量最高,2020年VC出货量6800吨,FEC出货量3500万吨,两者合计占电解液添加剂市场的份额达63.8%。此外,包括1,3-PS、LIBOB、DTD、VEC等新型添加剂对电池性能的改善作用逐渐明显,带动锂电池电解液添加剂整体出货量的逐年增加。

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