电解液是电池正负极之间起传导作用的离子导体,对电池的充放电性能(倍率高低温)、寿命(循环储存)、温度适用范围都有着比较大的影响。电解液由电解质锂盐、高纯度的有机溶剂和必要的添加剂等原料以一定的比例配成。

锂电池电解液的构成

  六氟磷酸锂仍为电解质锂盐的主流选择。虽然六氟磷酸锂的化学稳定性欠佳,但综合性能最好,因此一直是应用最广的锂盐。近年来不断出现一些新的锂盐,但都存在着各种各样的缺陷,所以只能作为辅助锂盐使用,无法动摇六氟磷酸锂的地位。

  碳酸酯类有机溶剂(EC、PC、EMC、DMC 等)具有极高的介电常数、电化学稳定性好、能够满足工作温度范围、电导率等多方面的要求、成本低且绿色环保,与石墨负极的相容性也比较好,因此应用最广、最成熟。而新型溶剂凭借各自的技术特性也开始作为辅助溶剂使用,如羧酸酯类溶剂以其较低的粘度在低温或倍率型电解液上得到应用,氟代溶剂在耐高压或阻燃性电解液上得到了初步的推广等。

  一、电解液产量分析

  每瓦时动力电池的电解液用量(1.2至 1.7克)要高于消费类电池(0.4克),因此随着动力电池在整个锂电池市场中比重的增加,电解液的增长快于锂电池容量的增长。

动力电池的电解液使用量高于消费类电池

类型
电池型号
容量
电解液用量
每瓦时电解液用量
消费类
松下18650
3.18安时(11.4瓦时)
4.7克
0.4克
动力类
日产聆风用电池
32.5安时(122瓦时)
150克
1.2克
宝马i3用电池
60安时(222瓦时)
313克
1.4克
比亚迪e6用电池
200安时(640瓦时)
1100克
1.7克
三菱欧蓝德用电池
50安时(185瓦时)
250克
1.4克


2011-2015年我国锂电池电解液产量(万吨)

我国的主要电解液厂商是国泰华荣、新宙邦、天赐材料、天津金牛等。从 2014 年的销售额来看,国泰华荣仍是电解液第一大企业,2014年出货量约为 8600 吨,排名第二的为新宙邦,天赐材料、天津金牛分列三四位。从客户结构来看,国泰华荣基本涵盖了诸如 LG 化学、松下、索尼等国际大客户和比亚迪、ATL、力神和光宇等国内大客户,新宙邦拥有三星 SDI、ATL和比克等客户。天赐材料则主要供应国轩高科、沃特玛、万向、光宇等内资客户,并通过并购东莞凯欣获得了另一个大客户 ATL。

2014年国内主要电解液企业的市场份额

国内主要电解液厂商及客户情况

排名
厂商
产能
2014年销售额
主要客户
1
国泰华荣
10000吨,5000吨技改项目
3.81亿元
LG化学、松下、索尼、比亚迪、ATL、力神、光宇
2
新宙邦
8600吨,拟扩建10000吨
3.04亿元
三星SDI、LG化学、松下、索尼、比亚迪、ATL、光宇
3
天赐材料
3200吨,在建3800吨
1.97亿元
国轩高科、沃特玛、万向、光宇等
4
天津金牛
5000吨,在建10000吨
1.8亿元
索尼、三星SDI和力神
5
东莞杉杉
9000吨(东莞和廊坊)
1.57亿元
比亚迪、比克电池、ATL
6
东莞凯欣
4000吨
1.53亿元
ATL

  二、电解液价格走势及行业发展趋势

  2011 年之前,日本的瑞星化工、森田化学和关东电化几乎垄断了六氟磷酸锂行业,当时六氟磷酸锂的毛利率高达 80%。2011 年开始,以多氟多为首的国内厂商成功突破了六氟磷酸锂的生产工艺,并以价格优势进入国内电解液企业的供应链,随后日本企业为夺回市场份额跟随降价,导致六氟磷酸锂价格由最初的 34万元每吨下降至 2015年第二季度的最低点 8.4万元每吨,电解液价格也随之从 2011 年时的 8.5 万元每吨快速下跌到 4.5 万元每吨。

2011-2015年电解液价格变化(万元每吨)

  伴随着新能源汽车产销量的持续井喷,对电解液的需求大幅增加,2015年国内电解液的产量同比 2014年增长了 49%。每生产一吨六氟磷酸锂需要 0.3吨的碳酸锂,碳酸锂价格从 4 万元每吨涨到了近15 万元每吨,也抬高了六氟磷酸锂的生产成本。

2010年至目前的六氟磷酸锂价格(万元每吨)

  一方面六氟磷酸锂价格的上涨抬高了电解液的成本,另一方面六氟磷酸锂的产能不足也限制了电解液的供应,供需紧张的矛盾将从六氟磷酸锂逐渐传导到下游的电解液,我们认为 2016年电解液将开始逐步提价。由于电解液厂商在采购六氟磷酸锂时部分签订的是长单,因此成本端的上升或将低于电解液售价的增加,利润将会有比较显著的增厚。

  国产电解液虽然已大规模进入了 LG 化学、三星 SDI 等日韩电池巨头的供应链,但主要集中在小型消费类电池领域,还未能打开日韩动力电池电解液的大门。由于电解液具有腐蚀性,不适合跨国长距离运输,因此南京 LG 化学和西安三星 SDI 两大动力电池工厂投产后,大概率将就近采购国产电解液。国内的电解液企业进入 LG 化学和三星 SDI 的动力电池供应链后,可增强在动力电池用电解液领域的技术实力,逐步得到日韩动力电池企业的认可,在动力电池领域加速替代日韩本土的电解液厂商。