2021年全球及中国电解液添加剂行业现状分析

2021年全球及中国电解液添加剂行业现状分析一、电解液添加剂综述电解液是锂离子电池四大关键材料之一。锂电池电池材料一般分为正极、负极、隔膜、电解液等。锂离子电池电解液的作用是在电池内部正负极之间形成良好的离子导电通道，其指标直接决定了锂电子电池的能量密度、功率密度、循环寿命、安全性能、宽温应用等关键性能，是锂离子电池获得高电压、高比能等优点的保证。电解液添加剂是能够根据不同类型电池的要求定向改善性能，添加剂占电解液成本的15%-30%。主要包括：（1）成膜剂，改善成膜质量；（2）过充保护剂，抑制过充风险；（3）高低温性能改善剂，改善高低温性能；（4）中和剂，酸性物质中和；（5）阻燃剂，抑制燃烧。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。二、电解液生产流程配方是电解液生产的核心技术壁垒。锂离子电池电解液生产过程为物理调配过程，主要包括溶剂提纯、混合以及罐装出货等步骤，其中核心技术壁垒是电解液的配方。目前电解液配方主要有电解液厂商独立研发、与电池厂商合作研发、电池厂商提供配方等三种模式，其中能够独立研发电解液配方的厂商的议价能力更强。三、电解液添加剂行业现状1、电解液出货量情况从电解液市场出货量来看，国内供给强势，出货量占比超八成。根据EVTank数据，2020年全球电解液出货量达到33.4万吨，同比增长24.6%，整体市场规模达到152.7亿元，其中中国市场电解液出货量达到26.9万吨，同比增长35.9%，出货量全球占比达到80.54%，2021年，全球锂离子电池电解液出货量为61.2万吨，同比增长83.2%，其中中国企业锂离子电池电解液出货量为50.7万吨，同比增长88.5%，占全球电解液出货量的82.8%，是全球电解液出货量增长的主要驱动因素。2、电解液添加剂市场规模及出货量从电解液添加剂市场规模来看，全球及中国市场规模逐年上涨，中国市场规模占比大幅提升。据统计，2020年全球电解液添加剂市场规模为28.7亿元，中国市场规模为24.5亿元。中国市场规模占比从2014年的47.6%升至2020年的85.4%。从出货量情况来看，我国电解液添加剂占比达到全球八成以上。据统计，2020年全球电解液添加剂出货量为18750吨，中国出货量为16140吨，中国出货量占比达到86.08%。3、出货量结构及市场价格走势从出货量结构来看，VC、FEC合计出货量占比超六成。其中VC是电解液核心成膜助剂，FEC是为高倍率动力型锂离子电池用电解液定向开发的核心添加剂。根据EVTank数据，2020年中国电解液添加剂出货量为16140吨，同比增长40.8%，其中VC出货量为6800吨，FEC出货量为3500吨，合计出货量占比达到63.8%，其次PS出货量为2900吨，占比21.69%，BOB出货100吨，占比0.62%。从市场价格来看，VC、FEC价格快速上涨。2020年以前，主流电解液添加剂价格处于稳步下降趋势，其中VC从2014年23万元/吨下降至14万元/吨，FEC从2014年13万元/吨下降至9万元/吨。从2020年四季度开始，由于锂电池终端需求提升以及添加剂应用比例增加，VC、FEC供应趋紧，叠加VC扩产受环保以及安全要求限制难度较大，导致VC、FEC价格快速上涨，根据EVTank数据，截至2021年7月，VC上涨至32万元/吨，较2020年均价上涨128%，FEC上涨至20万元/吨，较2020年均价上涨122%。四、电解液添加剂行业竞争格局1、市场竞争格局从全球范围来看，日本三菱、宇部、三井、和光纯药、中央硝子、韩国天宝等有自己合成和生产添加剂，但是海外企业基本只生产除VC、FEC和PS等常规添加剂之外的新型添加剂。从产量来看，全球电解液添加剂产量主要集中在中国，中国企业在全球电解液添加剂行业所占的市场份额达到86.08%。江苏华盛是全球第一大电解液添加剂生产企业。从VC市场竞争格局来看，江苏华盛出货量占比31.4%，为行业龙头。从FEC市场竞争格局来看（按出货量），江苏华盛市场占比为48.8%，排名第一。其次为瀚康化工27.1%、苏州华一11.4%、青木高新4.1%，FEC行业集中度相对VC高。2、企业扩产情况从扩产情况来看，根据EVTank统计，目前江苏华盛正在建设年产6000吨VC和3000吨FEC项目，预计2023年投产；永太科技5000吨VC和3000吨FEC项目其中2000吨于2021年投产；荣成青木1000吨VC于2021年投产。天赐材料通过控股浙江天硕布局添加剂，并且自建5800吨新型锂盐添加剂，同时向上游布局硫酸、氢氟酸、五氯化磷、氟化锂、氯磺酸等原材料；新宙邦通过收购瀚康化工股权布局上游添加剂行业，规划一期产能2.93万吨，主要包括VC、FEC等产品。随着电解液需求高速增长，添加剂产能扩张速度大幅提升。五、电解液添加剂行业未来发展趋势1、高镍高电压趋势下，添加剂重要性将继续提升由于添加剂成分复杂、纯度要求高，难仿制，且国家对其环保和安全要求比较高，因此成为电解液主要技术壁垒之一。目前添加剂研发总体落后于电解液需求，且小众添加剂不仅有专利保护，而且生产难度大，目前添加剂在LFP电解液和三元电解液中的成本占比分别为10%和20-25%。三元电解液中添加剂的成本占比相较铁锂产品更高，主要系三元电池热稳定性较差，需要增加电解液添加剂种类和用量来提升安全性。随着下游电池客户能量密度提升的需求带来三元电池的高镍高电压趋势，而功能添加剂作为最经济、有效提升电池性能的材料，通过少量的功能添加剂组合便可大幅度提高电解液及电池的性能，在锂电池及电解液产业中的重要性将继续提升。2、作为六氟磷酸锂的可替代品，LiFSI用量比例或将提升LiFSI可作为新型锂盐和新型添加剂，具备更优的高、低温性能和导电性，可以弥补六氟的部分性能缺陷，但由于成本较高、工艺较复杂，还未形成对六氟的替代，目前产业中主要将LiFSI作为添加剂加入电解液，主要搭配LiPF6以改善电池的常温循环、高温循环、倍率和低温性能。2020年，中国LiFSI的实际出货量约为1000吨，主要生产企业包括康鹏、天赐、宏氟、如鲲等，海外企业主要为天宝、触媒等企业。目前业内正在尝试使用LiFSI作为新型电解质以替代LiPF6，同时也在探索将LiFSI应用于全固态电池。随着工艺的改善以及企业大规模布局实现的成本控制，预计未来对LiFSI的用量比例将会提升，一旦替代LiPF6作为电解质，其在2025年的需求量或将快速上升到8万吨左右。届时具备六氟、LiFSI自产能力的电解液企业盈利能力优势将进一步放大。3、功能性添加剂的开发在主溶剂较确定的条件下，电解液添加剂成为关键。添加剂具有用量少（占电解液体积和重量比不超过5%），几乎不增加