電解液添加劑行業(yè)技術(shù)壁壘分析

電解液添加劑行業(yè)技術(shù)壁壘分析電解液添加劑行業(yè)技術(shù)壁壘添加劑雖然成本占比小，但卻是電解液核心配方，是電解液產(chǎn)品獲得附加值的重要途徑。目前市場(chǎng)上常用電解液添加劑應(yīng)用已經(jīng)較為廣泛，產(chǎn)品制取方法相對(duì)公開，但是添加劑產(chǎn)品作為專項(xiàng)化學(xué)品，對(duì)產(chǎn)品指標(biāo)要求異常苛刻，產(chǎn)品純度要求非常高，需要技術(shù)人員對(duì)產(chǎn)品有特殊的理解，通過(guò)生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)和關(guān)鍵環(huán)節(jié)把控，才能生產(chǎn)出符合客戶需求的合格產(chǎn)品。分析電解液行業(yè)未來(lái)展望新增產(chǎn)能增加，行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)加劇，未來(lái)電解液行業(yè)將演變?yōu)橐猿杀竟芸貫楹诵模耘涮啄芰檩o助的競(jìng)爭(zhēng)格局。供不應(yīng)求時(shí)電解液價(jià)格位居高位，弱化了各企業(yè)成本控制能力的差異，但作為資金及技術(shù)壁壘相對(duì)較低的行業(yè)，當(dāng)電解液處于合理的價(jià)格范圍時(shí)，成本水平會(huì)極大影響企業(yè)的盈利能力。從目前各企業(yè)的擴(kuò)產(chǎn)規(guī)模來(lái)看，未來(lái)電解液行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)格局將日益激烈，成本管控能力將成為各企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。此外，隨著下游客戶的需求逐漸多元化，電解液廠商配套能力的重要性日益凸顯，預(yù)計(jì)未來(lái)電解液行業(yè)將演變?yōu)橐猿杀竟芸貫楹诵模耘涮啄芰檩o助的競(jìng)爭(zhēng)格局，行業(yè)龍頭憑借超前的原材料一體化布局和規(guī)模化帶來(lái)的成本優(yōu)勢(shì)，其新產(chǎn)能有望快于競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手投放，進(jìn)一步提高其市占率，以量補(bǔ)價(jià)增厚公司利潤(rùn)，形成正向反饋，強(qiáng)者恒強(qiáng)。六氟磷酸鋰：行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)加劇，龍頭憑借成本優(yōu)勢(shì)加速提升市占率六氟磷酸鋰是目前最廣泛使用鋰鹽，在電解液成本占比達(dá)52．2%。鋰離子電池由于較高能量密度、循環(huán)壽命長(zhǎng)、綠色環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)在新能源汽車，電動(dòng)車，消費(fèi)電子等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。電解液是決定鋰離子電池性能的關(guān)鍵成分之一，其組成成分包括溶質(zhì)、溶劑與添加劑。六氟磷酸鋰因在電解液中易于解離，高離子導(dǎo)電率，合成工藝較簡(jiǎn)單等優(yōu)勢(shì)為目前電解液最廣泛使用溶質(zhì)，在電解液成本中占比約52．2%，對(duì)提升電解液性能至關(guān)重要。六氟磷酸鋰大批量生產(chǎn)主要采用HF溶劑法。六氟磷酸鋰對(duì)水十分敏感，在潮濕的空氣中會(huì)分解，導(dǎo)致產(chǎn)品純度下降，所以該產(chǎn)品通常在惰性氣氛下制備，同時(shí)由于反應(yīng)原料具有強(qiáng)腐蝕性，生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)設(shè)備要求較高，一般為襯四氟管道或襯四氟反應(yīng)釜。六氟磷酸鋰現(xiàn)有的合成工藝主要有氣–固反應(yīng)法、HF溶劑法、絡(luò)合物法和離子交換法等。其中氣-固反應(yīng)法可制備高純六氟磷酸鋰，但因反應(yīng)條件較為苛刻等因素不易于量產(chǎn)，絡(luò)合物法和離子交換法降低了反應(yīng)過(guò)程的腐蝕性，但因雜質(zhì)或水分難以去除而不適合工業(yè)化生產(chǎn)。HF溶劑法由于工藝簡(jiǎn)單、生產(chǎn)產(chǎn)品純度高等優(yōu)點(diǎn)目前應(yīng)用于六氟磷酸鋰大規(guī)模商業(yè)化生產(chǎn)中，但是該工藝同樣存在著對(duì)設(shè)備要求高、反應(yīng)過(guò)程較危險(xiǎn)等缺點(diǎn)，需要進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化。下游新能源汽車市場(chǎng)需求疊加國(guó)內(nèi)疫情反復(fù)雙重影響下，六氟磷酸鋰價(jià)格近年來(lái)出現(xiàn)較大波動(dòng)。2021年六氟磷酸鋰價(jià)格飛速上漲，最高達(dá)56．5萬(wàn)元/噸，為同年價(jià)格最低點(diǎn)的5．1倍。從需求端看，主要受新能源汽車補(bǔ)貼等政策刺激，下游新能源汽車需求旺盛，帶動(dòng)六氟磷酸鋰迎來(lái)需求高峰。從供給端看，2021年六氟磷酸鋰總產(chǎn)能同比上漲72．19%，但由于六氟磷酸鋰投產(chǎn)周期至少1．5年，疊加國(guó)內(nèi)疫情反復(fù)工廠開工受制，部分廠家產(chǎn)能未能充分釋放，供需錯(cuò)配局面使得短期內(nèi)六氟磷酸鋰價(jià)格飆升，行業(yè)毛利大幅上漲，最高可達(dá)56．64%。2022年上半年新能源汽車行業(yè)略顯疲軟，六氟磷酸鋰需求不及預(yù)期，同時(shí)國(guó)內(nèi)廠商六氟磷酸鋰產(chǎn)能逐步釋放，供給增加，供需趨于平衡，六氟磷酸鋰價(jià)格逐步回歸。目前來(lái)看下游市場(chǎng)受新一輪政策刺激需求回升，六氟磷酸鋰需求出現(xiàn)新一輪增長(zhǎng)，六氟磷酸鋰價(jià)格觸底反彈。結(jié)合國(guó)內(nèi)疫情防控不確定性以及政策等因素，預(yù)計(jì)未來(lái)一段時(shí)間下游新能源汽車市場(chǎng)會(huì)處于持續(xù)震蕩局面，同時(shí)帶動(dòng)六氟磷酸鋰價(jià)格持續(xù)震蕩，但長(zhǎng)期來(lái)看國(guó)內(nèi)六氟磷酸鋰產(chǎn)能逐步釋放將賦予產(chǎn)品供給端彈性，供需匹配促使六氟磷酸鋰價(jià)格趨于穩(wěn)定。六氟磷酸鋰上游原材料碳酸鋰價(jià)格持續(xù)上漲，壓縮行業(yè)毛利水平。目前市場(chǎng)上六氟磷酸鋰產(chǎn)品形態(tài)主要以多氟多制備的晶體和以天賜材料制備的液態(tài)為主。工業(yè)級(jí)碳酸鋰為制備六氟磷酸鋰的重要原材料之一，在晶態(tài)六氟磷酸鋰成本和液態(tài)六氟磷酸鋰成本中分別占比86．7%和77．7%，是影響六氟磷酸鋰成本的主要原材料。2021年以來(lái)，氫氟酸，三氯化磷等原材料價(jià)格保持較平穩(wěn)水平，而工業(yè)級(jí)碳酸鋰價(jià)格持續(xù)飆升，最高可達(dá)49．5萬(wàn)元/噸。2021年下半年，原材料價(jià)格增速高于六氟磷酸鋰價(jià)格增速?gòu)亩鴶D壓行業(yè)利潤(rùn)，行業(yè)毛利持續(xù)下跌。2022年六氟磷酸鋰價(jià)格大幅下跌疊加原材料碳酸鋰價(jià)格仍居于高位，六氟磷酸鋰行業(yè)毛利水平斷崖式下跌，最低可達(dá)7．40%。原材料碳酸鋰主要從鋰礦或含鋰鹵水中提取，下游應(yīng)用領(lǐng)域廣泛。工業(yè)級(jí)碳酸鋰是能夠自由流動(dòng)的無(wú)味白色粉末，可以保證重量百分比純度達(dá)到99．0%，粒度相對(duì)較小，水溶解性很低，常以無(wú)水形式存在。工業(yè)級(jí)碳酸鋰主要從鋰礦中提取或從鹽湖鹵水中提取含鋰的碳酸鹽再進(jìn)行加工制得，下游產(chǎn)品可應(yīng)用于電池材料、玻璃、熔塊和其他陶瓷的制造以及各類特種領(lǐng)域。六氟磷酸鋰行業(yè)集中度高，未來(lái)強(qiáng)者恒強(qiáng)。六氟磷酸鋰行業(yè)進(jìn)入壁壘主要在于三個(gè)方面。第一為技術(shù)壁壘，六氟磷酸鋰生產(chǎn)條件苛刻，對(duì)原材料氟化鋰和氫氟酸的純度要求極高，生產(chǎn)過(guò)程容易爆炸或產(chǎn)生劇毒物質(zhì)，屬于典型的高科技、高危生產(chǎn)環(huán)境、高難生產(chǎn)的三高技術(shù)產(chǎn)品，技術(shù)薄弱的企業(yè)難以生產(chǎn)。第二是投資壁壘，六氟磷酸鋰前期投資金額較高、擴(kuò)產(chǎn)周期長(zhǎng)，環(huán)境安全審批時(shí)間長(zhǎng)，形成有效產(chǎn)能大概需要1．5-2年，因此投資回報(bào)周期長(zhǎng)，非有較高資金底蘊(yùn)的企業(yè)難以進(jìn)入。第三是客戶壁壘，六氟磷酸鋰行業(yè)上下游聯(lián)系緊密，產(chǎn)能供給集中度高，天賜材料、多氟多、天際股份三家企業(yè)市占比達(dá)50%以上，行業(yè)龍頭企業(yè)簽訂長(zhǎng)單提前鎖定市場(chǎng)大部分六氟磷酸鋰產(chǎn)品需求，小企業(yè)或新入企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力較弱。結(jié)合行業(yè)進(jìn)入壁壘以及龍頭企業(yè)優(yōu)勢(shì)，預(yù)計(jì)六氟磷酸鋰行業(yè)未來(lái)行業(yè)集中度會(huì)進(jìn)一步上升，六氟磷酸鋰行業(yè)紅利將主要被幾大龍頭企業(yè)瓜分。行業(yè)龍頭企業(yè)把握六氟磷酸鋰制備技術(shù)專利，生產(chǎn)技術(shù)與研發(fā)優(yōu)勢(shì)突出。六氟磷酸鋰的生產(chǎn)技術(shù)壁壘主要在于產(chǎn)品純度，作為鋰離子電池的核心材料，純度是影響其性能的關(guān)鍵指標(biāo)，至少要達(dá)到99．9%以上。提高產(chǎn)品純度的方法主要有控制原輔材料純度、采用先進(jìn)設(shè)備、控制產(chǎn)品結(jié)晶和干燥四種。天賜材料和多氟多公司六氟磷酸鋰制備原材料氫氟酸和氟化鋰皆為自主生產(chǎn)，可以有效控制原料的純度與一致性。天賜材料等公司關(guān)鍵生產(chǎn)設(shè)備反應(yīng)釜和精餾釜都采用的是國(guó)內(nèi)先進(jìn)設(shè)備，可以有效減少雜質(zhì)和能耗。此外龍頭企業(yè)在控制六氟磷酸鋰產(chǎn)品結(jié)晶、干燥、尾氣回收等制備工藝流程中持有多項(xiàng)專利，可以生產(chǎn)高純度六氟磷酸鋰，具備行業(yè)核心技術(shù)優(yōu)勢(shì)。同時(shí)龍頭公司都具備成熟的技術(shù)團(tuán)隊(duì)、完善的研發(fā)實(shí)驗(yàn)室及配套實(shí)驗(yàn)和分析儀器的設(shè)備，技術(shù)經(jīng)驗(yàn)十分豐厚，研發(fā)優(yōu)勢(shì)更為突出。六氟磷酸鋰行業(yè)上下游聯(lián)系緊密，行業(yè)頭部企業(yè)簽訂長(zhǎng)單提前鎖定收益。2021年下半年以來(lái)多氟多與比亞迪簽訂了到2025年總供應(yīng)不低于62510噸的六氟磷酸鋰產(chǎn)品訂單，與河南有色、EnchemCo．，Ltd．和孚能科技共簽訂了不低于3500噸和不低于10億人民幣的六氟磷酸鋰產(chǎn)品訂單。天際股份和永太科技分別與比亞迪和寧德時(shí)代簽訂了到2023年與2026年的六氟磷酸鋰的長(zhǎng)單供貨協(xié)議。這種長(zhǎng)單的綁定加深了上下游企業(yè)聯(lián)系，保證未來(lái)幾年市場(chǎng)六氟磷酸鋰出貨量，同時(shí)頭部企業(yè)也提前鎖定未來(lái)幾年六氟磷酸鋰行業(yè)大部分收益，即便在六氟磷酸鋰行情不穩(wěn)定時(shí)盈利能力也能得以保障。中國(guó)鋰電池電解液企業(yè)產(chǎn)能區(qū)域電解液作為鋰電池的血液，是鋰電池四大關(guān)鍵材料之一，約占鋰電池總成本的10-15%。一般電解液由溶質(zhì)（提供鋰離子）、溶劑（提供鋰離子傳輸介質(zhì)）和添加劑（少量使用、改善性能）共三部分組成，其作用是在正負(fù)極之間傳導(dǎo)鋰離子，為鋰離子提供一個(gè)自由脫嵌的環(huán)境，是鋰離子電池獲得高電壓、高比能的重要保證，決定著電池的比容量、循環(huán)效率、安全等性能。在鋰電池電解液構(gòu)成中，溶質(zhì)和添加劑以及電解液的配方是電解液的核心，其技術(shù)水平對(duì)電解液的導(dǎo)電性、穩(wěn)定性等至關(guān)重要，溶劑則相對(duì)來(lái)說(shuō)影響不大。目前，電解液用溶劑主要包括直鏈型的DMC（碳酸二甲酯）、DEC（碳酸二乙酯）、EMC（碳酸甲乙酯）以及環(huán)狀的EC（碳酸乙烯酯）、PC（碳酸丙烯酯）等五大類，其余的如醚類、氟代溶劑、砜類等還在研發(fā)試產(chǎn)中，市場(chǎng)占有量較小。溶質(zhì)決定了電解液的基本理化性能，對(duì)鋰電池的特性有著重要影響，目前主流的溶質(zhì)為六氟磷酸鋰（LiPF6）。隨著新能源汽車產(chǎn)業(yè)對(duì)動(dòng)力電池能量密度、安全性能等要求的不斷提升以及正極材料向高鎳化方向不斷發(fā)展，需要更高性能的電解液與之相匹配。在此背景下，鋰鹽雙氟磺酰亞胺鋰鹽（LiFSI）、雙三氟甲基磺酰亞胺鋰（LiTFSI）等新型電解質(zhì)材料也開始逐漸應(yīng)用于電解液的配方中。添加劑的不同配比對(duì)電解液的性能具有顯著影響，因此添加劑技術(shù)存在較高的技術(shù)壁壘。目前鋰電池電解液使用的添加劑主要包括成膜添加劑、過(guò)充保護(hù)添加劑、高/低溫添加劑、阻燃添加劑和倍率型添加劑等幾種類別。其中最重要的為成膜添加劑，其可讓SEI膜更加致密、輕薄、具備良好的離子導(dǎo)電率，從而對(duì)電池的循環(huán)壽命起著重大決定作用。據(jù)高工產(chǎn)業(yè)研究院（GGII）數(shù)據(jù)顯示，得益于動(dòng)力電池、儲(chǔ)能市場(chǎng)規(guī)模的大幅增長(zhǎng)以及出口帶動(dòng)，中國(guó)電解液市場(chǎng)呈高速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。2021年，中國(guó)電解液市場(chǎng)出貨量為50萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng)近一倍。GGII預(yù)測(cè)，受全球新能源汽車終端產(chǎn)銷量及儲(chǔ)能市場(chǎng)帶動(dòng)，到2025年中國(guó)電解液出貨量將達(dá)180萬(wàn)噸。從產(chǎn)能區(qū)域分布來(lái)看，中國(guó)電解液現(xiàn)有產(chǎn)能主要分布于華東地區(qū)，占比超65%。華東地區(qū)是動(dòng)力電池產(chǎn)能的集中區(qū)，截至2021年底現(xiàn)有產(chǎn)能超300GWh，同時(shí)華東地區(qū)也是中國(guó)化工園區(qū)總數(shù)最高的區(qū)域，因此吸引了一大批電解液企業(yè)在華東地區(qū)投資布局。其次是華中地區(qū)，占比近20%，現(xiàn)有產(chǎn)能主要來(lái)自法恩萊特在湖南省的產(chǎn)能貢獻(xiàn)。華南地區(qū)同樣也是電解液企業(yè)主要布局的區(qū)域之一，天賜材料、新宙邦、珠海賽緯等電解液龍頭企業(yè)總部均位于廣東省，現(xiàn)有產(chǎn)能主要來(lái)自于頭部企業(yè)的產(chǎn)能投放。華北地區(qū)的電解液現(xiàn)有產(chǎn)能主要為天津市和河北省的產(chǎn)能貢獻(xiàn)，占比約為3%。目前西南、西北地區(qū)暫無(wú)電解液主要企業(yè)的產(chǎn)能投放。得益于四川省動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，GGII認(rèn)為，西南地區(qū)電解液產(chǎn)能在接下來(lái)幾年有望得到飛速提升，躍升至中國(guó)區(qū)域第二位。東北地區(qū)由于鋰電產(chǎn)業(yè)布局較晚，目前暫無(wú)電解液企業(yè)產(chǎn)能布局。鋰離子電池電解液行業(yè)下游在碳達(dá)峰、碳中和戰(zhàn)略推動(dòng)下，新能源汽車行業(yè)實(shí)現(xiàn)了高速發(fā)展，極大地拉動(dòng)了動(dòng)力類鋰離子電池的需求量；電化學(xué)儲(chǔ)能裝機(jī)量的不斷提升將推動(dòng)儲(chǔ)能類鋰離子電池出貨量的增長(zhǎng)；5G技術(shù)的推廣、各類可穿戴設(shè)備的興起以及共享理念的普及將帶動(dòng)消費(fèi)類鋰離子電池銷量。在動(dòng)力類鋰離子電池、儲(chǔ)能類鋰離子電池和消費(fèi)類鋰離子電池的市場(chǎng)需求的共同帶動(dòng)下，鋰離子電池電解液市場(chǎng)發(fā)展空間廣闊。隨著市場(chǎng)的擴(kuò)大，各電池企業(yè)也對(duì)電解液廠研發(fā)能力、技術(shù)水平、產(chǎn)品控制、產(chǎn)能及原材料的供應(yīng)等方面提出更高的要求。在研發(fā)能力和技術(shù)方面，電池企業(yè)不斷追求電池的快充性能、高能量密度和高安全性能，電解液廠家需要深入探究電池正極材料、負(fù)極材料等與電解液的交互作用機(jī)理，開發(fā)新型功能電解液方案與之進(jìn)行及時(shí)快速的響應(yīng)，并形成與之相匹配的產(chǎn)品，才能滿足電池企業(yè)的開發(fā)速度。在品質(zhì)方面，電池企業(yè)對(duì)電解液廠的品質(zhì)要求越來(lái)越嚴(yán)格，也需要電解液廠家不斷優(yōu)化工藝，提高質(zhì)量控