电解液的原料配方,电解液的2种配制方法

首页 > 经验 > 作者:YD1662022-11-02 21:16:48

一、公司简述

天赐材料成立于2000 年 6 月,最初以日化材料起家,2007 年进入锂电池电解液行业,形成锂电池材料和日化产品双主业。

日化业务逐步从主业退居二线,21Q收入占比为12.33%,历史毛利率在25%-35%区间波动,收入增速在10%左右,属于现金牛业务。

锂电池材料收入占比从2020年的42.67%提升到84.93%,业务布局电解液及其上游原料、正极材料及上游原料、电池回购等。其中,电极液及上游原材是当前的核心业务。

二、电解液板块分析

电解液属于精细化工,由溶剂、电解质锂盐、添加剂三部分构成

电解质锂盐:增加电解液导电率、稳定性等性能,目前主流是六氟磷酸锂(LiPF6),在电解液中用量少,但成本占比大。

溶剂:为获得高离子导电性,一般采用多种化学品的混合材料

添加剂:用于改善电解液的某些性能,种类较多、作用各异

电解液的原料配方,电解液的2种配制方法(1)

在满足电池的高电压、高镍、热稳定性、化学稳定性、充放电性等性能上,没有单一材料成分可以同时满足上述要求。导致电解液上游涉及种类繁多、性能各异的化学原材料,在四大锂电材料中最接近化工行业特性。

上述化学原料产能的资本支出小,中小企业较容易切入某种细分原料,与隔膜企业依靠资本支出构成进入壁垒形成鲜明对比。电解液在生产工艺上的壁垒也是四大锂电材料最低的,简言之就是把溶质、溶液、添加剂进行物理搅拌的过程,纯做电解液的企业的技术壁垒甚至低于上游原料的技术壁垒。

电极液生产的核心在于原料配方,选择何种原料与配比取决于不同电池对性能的诉求,电解液配方可分为三种形式:

1、电池厂提供配方:由于电池厂对锂电池性能与诉求有更深刻的研究与理解,大厂会有自己的电解液配方,电解液企业仅充当委外加工的角色,赚取加工费。

2、双方合作研发:多为新型电池合作研发测试,合作成果归双方所有,或电解液企业获得1-2年的独家供应期。

3、电解液企业提供配方:对小型电池厂拥有议价权。

电解液企业摆脱代工厂的定位,获得超额利润或议价权,就要向上游布局原料的产能,这与化工企业纵向一体化寻求协同效应与成本优势如出一辙,可以将整体利润囊括到体内,以及对新材料进行研发以获得差异化优势。

(一)主流锂盐:六氟磷酸锂LiPF6

目前,6F是当前主流溶质锂盐,也是电解液最大的成本项,约在总成本的40%~50%。6F具有明显的周期特性、价格弹性较大,去年电解液大幅涨价就和6F、VC以及添加剂的产能缺口与涨价相关。

在工艺上,6F分为固态和液态两种,二者互有优劣,液态法省去了冷却结晶、再溶解、搅拌等工序,制备效率高,但储存与运输较为困难。国内多数企业采用固态工艺,天赐的液态6F专利是和中央硝子合作研发的,按合资公司股权比例(65:35),中央硝子拥有最高35%的产能提货权,其余为天赐自产自用,不做对外销售。

因为天赐的一体化布局,液态6F直接用于生产电解液,生产的低成本叠加省去部分存储与运输费用,使得电解液成本上具备优势。

液态与固态工艺

电解液的原料配方,电解液的2种配制方法(2)

根据公司披露,预计目前拥有液态6F产能约11万吨(2020年底3万吨 2021年11月投产6万吨 2022年2月投产2万吨),固态6F产能0.2万吨,折固后总产能3.87万吨,仅次于多氟多的6F产能(5.5万吨)排在国内第二。二者不同的是,多氟多的定位是电解质供应商,不自建电解液产能,而是与下游电解液商交叉持股形成联盟或合作关系。天赐追求的是产业一体化后的成本领先,产品完全自用。

6F经过去年的扩产后,市场预计2022年6F产能约为12-12.5万吨。不考虑国际市场,预计2022年国内动力电池产能600-700GW,每GW适用1200吨电解液,电解液需求量为70-84万吨,按照每吨电解液的6F需求0.13吨,对应需求6F在9.1-10.92万吨,这里尚未考虑消费类锂电池的需求量,以及实际有效产能与良品率。

综上,预计去年6F的产能缺口今年会补上,价格初步回归理性,但不会出现产能严重过剩。根据CBC金属网与鑫椤锂电,6F在3月15日的均价约为54.5万,与2月份均价58.61有7%的跌幅。

假设今年6F、 VC等原料出现极端走势,纯做电解液的公司利润率会有回升,一体化自供比例较高的企业的利润率,相对去年会所有下滑,但长期看一体化具备较大优势。

(二)新型锂盐

应对电池高能量密度、耐高低温、循环性能和倍率性等要求的提升,2F、LiFSI等新型锂盐需求量逐步增长,多家厂商布局LiFSI产能。很多卖方研报将LiFSI视为替代6F的新型锂盐,但所有化工品都有自己的缺点,制备难度与成本都是当前大规模使用的瓶颈。

多氟多在一次会议中提到,当前来看,LIFSI的需求量并不是很大,市场尚未启动,需求增长仍以6F为主,多氟多原本规划的3000-5000吨扩产计划可能会推迟。

目前LiFSI更类似于辅助添加剂,与6F混合适用,添加比例在2%-10%不等。天赐现有产能6300 吨,在建5万吨产能(国内最大),同时配套了LiFSI核心原材料氯化亚砜的产能,可以部分满足生产需要。LiFSI是否能大规模对6F进行替代、替代的渗透率如何,尚需长期跟踪以获取市场反馈。

电解液的原料配方,电解液的2种配制方法(3)

(三)溶剂与添加剂

添加剂品类超20种,根据用途分为成膜添加剂、电解液稳定剂、阻燃添加剂、导电添加剂、防过充添加剂和其他添加剂,其中以VC、FEC、PS、DTD等最为常见。

当前天赐拥有VC产能1000吨/年,DTD产能1500吨,在建产能包括2万吨VC、2000吨二氟磷酸锂,2000吨TMSP以及LiODFB、 LiDFOP、LiBOB等添加剂项目。

同样因为产能短缺,去年VCVC、FEC等价格大涨,经过产能扩张,预计今年供需回归平衡。根据天赐披露,2019年的添加剂外购比例为40%-50%,预计去年外购比例为10%,一体化效果明显。

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