六氟磷酸锂项目调查报告

1、六氟磷酸锂项目调查报告一、 简介六氟磷酸锂（分子式：LiPF6），白色结晶或粉末。潮解性强；易溶于水、还溶于低浓度甲醇、乙醇、丙酮、碳酸酯类等有机溶剂。暴露空气中或加热时分解。二、 用途六氟磷酸锂为锂电池电解液的主要成分，俗称锂盐，是性能最好、使用量最多的电解质，也是整个锂电池中技术含量最高的关键材料之一。六氟磷酸锂与电解液的用量之比为1：8，六氟磷酸锂约占电解液成本50-70%，在锂电池中占比3-8%。主要用于锂离子动力电池、锂离子储能电池及其他日用电池，是近中期不可替代的锂离子电池电解质。锂电产业发展将直接拉动六氟磷酸锂需求。锂离子电池材料构成锂离子电池用途三、 生产技术1. 电解质的对比

2、与选择各种锂盐的优缺点对比锂盐种类优点缺点六氟磷酸锂LiPF6循环效率最好，热稳定性较好，电导率几乎最高，在碳负极上形成适当的SEI膜，对正极集流体实现有效的钝化，已产业化抗热性和抗水解性较差，但通过提纯可以改善。六氟坤酸锂LiAsF6有着适当的电导率，热稳定性和耐氧化稳定性，研究历史最长环境污染严重，应用受限高氯酸锂LiClO4价格便宜易引起电池爆炸，安全性差，只适合研究工作体系，不能用于实用性电池中四氟硼酸锂LiBF4与水反应活性低，热稳定性好易于水解，电导率最低，氧化电位较低，对循环寿命不利氮双三氟甲基磺酸亚鞍锂LiN(CF3SO2)2良好的离子电导率和电化学稳定性，废电池处理简单，环保

3、电导率低，高压时与集流体铝发生反应。各种锂盐的性能对比电化学稳定性：LiClO4LiAsF6LiPF6LiBF4LiN(CF3SO2)2电导率：LiAsF6LiPF6LiClO4LiBF4LiN(CF3SO2)2耐氧化性：LiAsF6LiPF6LiBF4LiClO4LiN(CF3SO2)2根据对比分析可知，六氟磷酸锂是近中期不可替代的锂离子电池电解质。2. 六氟磷酸锂生产技术六氟磷酸锂生产技术有气固法、有机溶剂法、离子交换法、无水氟化氢法，目前国内外主流的六氟磷酸锂的生产工艺是采用无水氟化氢溶剂法生产六氟磷酸锂。1) 原料：LiF、HF、PF5；1600吨/年装置原料消耗序号 原料名称 规格（

4、%） 单位 原料单耗 年耗量(吨) 主要来源 贮存方式 运输方式 1 五氯化磷 99 吨 1.715 2744 国产 丙类库房 桶装、车运 2 无水氟化氢 99.9 吨 2.9 4640 国产 丁类库房 槽罐车 3 氟化锂 99.9 吨 0.18 288 进口或国产 丙类库房 袋装、车运 2) 国外技术专利和生产单位：关东电化学工业、森田化学、SUTERAKEMIFA ；3) 国内研发和生产单位：中海油天津化工研究院（天津金牛）、中国矿业大学、九九久、天赐材料、多氟多、陕西西安中富集团等；4) 生产工艺过程1600吨/年装置设备清单及投资序号 设备名称 规格型号 材质 单位 数量 单价（万元）

5、 总价（万元） 1. AHF储罐 20000L 不锈钢 台 3 60 180 2. AHF输送泵 10m3/h 20m 不锈钢 台 10 3 30 3. 输送机 非标 不锈钢 台 4 8 32 4. 母液槽 非标 不锈钢 台 6 60 360 5. 气化器 非标 不锈钢 台 10 9 90 6. 反应器 非标 不锈钢 台 16 25 400 7. 合成釜 非标 不锈钢 台 10 80 800 8. 合成液中间槽 非标 不锈钢 台 3 50 150 9. 结晶分离器 非标 不锈钢 台 14 150 2100 10. 干燥机 非标 不锈钢 台 10 30 300 11. 制冷压缩机组 制冷量560

6、kw 套 2 300 600 12. 过滤器 不锈钢 套 26 5 130 13. 物料泵 10m3/h 20m特殊材质 台 12 3 36 14. 分级筛 不锈钢 台 24 10 240 15. 液氮贮罐 30m3 不锈钢 台 1 40 40 16. 冷凝器 20m2 不锈钢 台 8 20 160 17. 换热器 20m2 非金属 台 6 4 24 18. 冷媒贮槽 30m3 不锈钢 台 2 40 80 19. 尾气洗涤槽 10m3 PE 台 10 5 50 20. 尾气处理装置 非金属 组 2 80 160 21. 真空泵组 50m3/h 32m 组合件 套 4 5 20 22. 空气净化

7、装置 组合件 套 2 40 80 23. 合计 185 6062 1600吨/年装置公用工程消耗名称 年用量 电 640万Kw.h 蒸汽 1600吨 工艺水 0.5328万吨 循环补充水 4.32万吨 3. 生产难点六氟磷酸锂作为锂离子电池的核心材料，纯度是影响性能的重要指标，生产工艺涉及高低温、无水无氧操作、高纯精制、高毒、强腐蚀、环境污染等难题，生产条件苛刻、工艺难度极大，是典型高技术、高难度、高危险的“三高型”精细化工产品，核心技术被国外关东电化学工业、森田化学、SUTERAKEMIFA等日本企业垄断，生产高纯晶体关键技术成为制约我国锂电池产业健康发展的瓶颈。1) 生产六氟磷酸锂的主要技

8、术瓶颈是安全生产控制难、无水环境要求高、游离酸和不溶物含量高；2) 质量标准高，纯度大于99.9%，含酸量（HF）小于20ppm，水分含量小于10ppm；3) 需要高纯度原料，设备要求高清洁度的镍材设备；4) 资金投入大，每千吨需要上千万资金；5) 建设周期长，需要15个月以上；6) 下游客户认证时间长是主要壁垒。鉴于以上难点，国内外正在研发能够避免HF使用或直接制备出用于锂电池的LiPF6溶液，减少设备腐蚀和减少操作流程。但是产品纯化仍然是一个比较大的难题，产业化尚未实施。4. 产品质量指标项 目指 标纯度（LiPF6）99.9水分含量（H2O）10ppm游离酸（HF）100ppm导电率（2

9、5）11±0.5 ms/cm密度1.2498±0.0005 g/cm3氯（Cl）1ppm硫（S）2ppm重金属铅（Pb）1ppm铁（Fe）1ppm钾（K）1ppm钠（Na）1ppmDME不溶物0.05%四、 国内外市场情况1. 国际市场1) 需求2010 年开始新能源汽车进入快速增长期，镍氢电池汽车逐步被锂离子电池取代，2013 年起采用锂离子动力电池的新能源汽车进入快速增长期，镍氢电池汽车产量开始下降，据中国化学与物理电源行业协会的预测，到2019 年全球新能源汽车产量将达到689 万辆。2003年-2018年全球锂离子电池产值预测2010-2019 年全球新能源汽车产量

10、（千辆）注：BEV纯电动车、HEV混合动力汽车、PHEV充电式混合动力电动汽车按照平均一辆新能源汽车需消耗锂离子电池电解液40 千克计算，到2019 年全球新能源汽车所需锂离子电池电解液约为27.58 万吨，复合增长率高达86%。六氟磷酸锂需求约为3.45万吨，复合增长率为35%。2010-2019年新能源汽车领域电解液、六氟磷酸锂需求2) 产能2013年全球主要厂家六氟磷酸锂出货量（吨）2014年全球主要六氟磷酸锂供应商厂商现有产能备注森田化学（张家港）3000全球最大的六氟磷酸锂供应商，日本工厂已经停产，主要供应三菱化学和森田关东化学1300供给宇部公司，日本上市公司，技术领先日本Stel

11、la1300 Suterakemifa800供给韩国ECOPEO多氟多2200主要供给比亚迪、杉杉股份九九久700 天赐材料300 天津金牛700 合计109002015年全球主要六氟磷酸锂厂商产能规划  从2015年规划的产能布局看，全球主要厂家合计产能不到1.7万吨（森田扩建5000吨），业内调研得知，新建一条千吨级生产线加调试，需要15个月左右时间。据测算2015年行业需求规模超过2万吨，六氟磷酸锂行业明年很可能是量价齐升的一年。2016年全球需求为3.1万吨，由于需求增长速度太快，而且只集中于当前市场的公司去扩张，扩张幅度可控，因此整体

12、市场将呈现供给不足的状态。3) 价格据对全球六氟磷酸锂的需求判断，在需求爆发增长的背景下，2016-2020年六氟磷酸锂供给偏紧将是常态，因此判断价格将企稳，有小幅增长。2011-2020年全球六氟磷酸锂价格走势：万元/吨2. 国内市场  根据中国节能与新能源汽车产业发展规划（2012-2020年），到2020年，纯电动汽车和插电式混合动力汽车生产能力达200万辆、累计产销量超过500万辆。而截至2013年底，我国新能源汽车产销量累计约5.6万辆，潜力巨大。  随着国内政策以及相关配套设施等积极推进，将有望实现新能源汽车的实质性放量，预测产业处于爆发前夜。2010

13、-2020年中国市场预测电动汽车产能/万辆六氟磷酸锂/吨累计/吨增长率2010年0.473723.6852011年0.815940.79564.4872.24%2012年1.279163.955128.43556.77%2013年1.764288852217.28737.93%2014年5.5275492211.76%2015年5025002992809%2020年200100002500060%2014年国内产能为3900吨，2015年产能预计为7000吨，国内供大于求。其中河南多氟多化工股份有限公司规模为年产2200吨，是中国唯一能够批量生产晶体六氟磷酸锂的公司，工艺技术国内领先，全球主要

14、供应商，出口日本韩国，国内市场占有率40%，起草了六氟磷酸锂产品分析方法国家标准。随着近几年国内产能释放较多，六氟磷酸锂产品价格持续下跌，盈利能力减弱。2011年之前，六氟磷酸锂进口价在30万元以上，毛利率高达60%-70%。2011年4月，多氟多公司率先攻克难关，之后九九久也宣布试产成功，中国迅速扩产，六氟磷酸锂价格快速下跌，2012年底降至18.57万元/吨，2014年价格不到10万元/吨，毛利率水平在25%-30%。2009-2015年国内六氟磷酸锂价格走势预测未来1至2年，六氟磷酸锂产能将继续扩张，竞争加剧，但随着终端需求仍保持增长的态势，以及新能源汽车放量在即，价格有望企稳，毛利率趋

15、于稳定。国内市场分析不含电动自行车、便携式电子产品、储能领域。五、 主要技术经济指标序号项目单位数量一生产能力规模吨/年1600操作时间小时/年8000二占地面积亩100三总定员人60四投资1总投资万元19835 2建设投资万元19064 3建设期利息万元400 4流动资金万元370 五营业收入（生产期平均）万元/年15413 六总成本费用（生产期平均）万元/年12312 七利润1利润总额（生产期平均）万元/年2238 2所得税(生产期平均)万元/年559 3净利润（生产期平均）万元/年1678 八财务评价指标1财务内部收益率（税前）%16.90 2财务内部收益率（税后）%13.18 3资本金利润率(ROE):%28.07 4总投资收益率(ROI)：%12.32 5投资回