锂电瓶里是什么材料,锂电瓶什么电芯最好

首页 > 经验 > 作者:YD1662022-11-03 12:15:25

2021 年溶剂需求量约 50 万吨,2025 年将达到超过 150 万吨。根据 《CN103107358B:一种锂离子电解液》,目前国内锂电池采用最多的电解液体系是 LiPF6/EC DMC EMC,其中 EC、DMC、EMC 的质量比为 1 : 1 : 1,根据前文对电解 液市场规模的假设以及电解液中 80%的溶剂质量占比,可估算得到 2025 年全球溶剂市 场需求将超过 170 万吨,国内将接近 150 万吨;2030 年全球将接近 440 万吨,国内将 接近 380 万吨。

溶剂市场规模 2025 年将达到 200 亿。根据百川盈孚及 Wind 数据,2018 年-2022 年,电池级碳酸二甲酯(DMC)价格均值为 8843 元/吨,碳酸乙烯酯(EC)价格均值 为 11098 元/吨,碳酸甲乙酯(DEC)价格均值为 16467 元/吨。以此为依据进行测 算,预计 2025 年国内碳酸二甲酯(DMC)、碳酸乙烯酯(EC)、碳酸甲乙酯(DEC)市 场规模将达到 42、51、89 亿元,全球碳酸二甲酯(DMC)、碳酸乙烯酯(EC)、碳酸甲 乙酯(DEC)市场规模将达到 49、60、105 亿元。

溶剂为石化产品,碳酸二甲酯处于产业链核心。溶剂上游原料包括环氧丙烷、环 氧乙烷、尿素、甲醇等,主要来源于石油化工和煤化工。碳酸二甲酯在溶剂产业链中处 于核心地位,可由碳酸乙烯酯(EC)和碳酸丙烯酯(PC)加工得到,并在后续流程中 作为碳酸二乙酯(DEC)和碳酸甲乙酯(EMC)的原料。 工业化生产碳酸二甲酯(DMC)方法包括四种: 1、PO 交换法:反应分两步进行,首先以环氧丙烷为原材料,得到碳酸丙烯酯 (PC),再与甲醇反应得到碳酸二甲酯(DMC)并副产丙二醇。 2、EO 交换法:反应分两步进行,首先以环氧乙烷为原材料,得到碳酸乙烯酯 (EC),再与甲醇反应得到碳酸二甲酯(DMC)并副产乙二醇。 3、尿素醇解间接法:反应分两步进行,首先以尿素和丙二醇发生醇解反应,生成 中间体碳酸丙烯酯(PC)和氨气,再用碳酸丙烯酯(PC)与甲醇酯交换反应生成碳 酸二甲酯(DMC),副产丙二醇经分离后循环回第一步反应 4、甲醇氧化羟基化法(气相法间接法):反应分两步进行,首先以甲醇、NO 和 氧气反应生成亚硝酸甲酯,亚硝酸甲酯再与 CO 反应生成碳酸二甲酯(DMC)。

甲醇氧化羟基化法和 EO 交换法未来将成为主流。PO 交换法是生产碳酸二甲酯的 传统工艺,但由于其副产品丙二醇市场空间较小难以消化,2017 年产能无增长。甲醇 氧化羟基化法和 EO 交换法逐渐成为主流。2017-2022 年,甲醇氧化羟基化法和 EO 交换法产能分别从 0 增加至 59 万吨和 32.6 万吨。

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PO 交换法受制于丙二醇消纳问题,产能增长有限。丙二醇是 PO 交换法生产碳酸 二甲酯的主要副产品。根据百川盈孚统计,2021 年国内丙二醇产量为 33 万吨,表观消 费量为 26 万吨,行业内产能较多(产能利用率 71%),企业无扩产计划,这约束了 PO 交换法项目的建设。

EO 交换法副产乙二醇,产能消纳问题有所缓解。EO 交换法采用环氧乙烷替代 PO 交换法中使用的环氧丙烷生产碳酸二甲酯,副产物从丙二醇变为乙二醇。乙二醇的 市场规模远大于丙二醇,2021 年国内表观消费量超过 2000 万吨,产能消纳压力相对 较小,但同样存在产能过剩问题,根据百川盈孚统计,2020 年以来乙二醇行业持续亏 损,我们认为一定程度上影响了 EO 交换法项目的盈利能力。考虑到 EO 交换法是四种 碳酸二甲酯生产方法中唯一能产出另一重要溶剂材料碳酸乙烯酯(EC)的工艺,具有 一定不可替代性,近年仍有较多产能投放,2017-2022 年产能从 0 增长至 32.6 万吨。

甲醇氧化羟基化法灵活性强,2017 年以来产能投放较多。与 EO 交换法和 PO 交换法相比,甲醇氧化羟基化法副产物量较少,不存在副产消纳问题。同时该方法的单位 投资成本较低,根据石大胜华招股说明书及华鲁恒升项目投产公告等文件,甲醇羟基氧 化法的单位投资成本仅为 1000-1500 元/吨,远低于 PO 交换法和 EO 交换法。由于灵 活性强的特点,甲醇氧化羟基化法已成为目前企业切入碳酸二甲酯行业采用的首选, 2017-2022 年产能从 0 增长至 59 万吨。

从盈利能力方面考虑,目前 PO 交换法盈利能力更强。根据百川盈孚及石大胜华、 通辽化工等公司环评,综合考虑三种方法原材料和副产品价格,我们测算了 2017-2022 年三种方法的价差。在 2021 年之前,三种方法的价差水平类似,盈利能力相当。2021 年后,由于丙二醇价格大幅上涨以及环氧丙烷价格开始下降,PO 交换法价差水平开始 高于 EO 交换法和甲醇羟基氧化法。

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化工企业向下游布局进入碳酸二甲酯行业。目前生产碳酸二甲酯的企业主要包括 石大胜华、华鲁恒升、浙石化等化工企业,大多数拥有甲醇、环氧乙烷、环氧丙烷等上 游原材料产能,向下游拓展进入碳酸二甲酯行业。石大胜华拥有碳酸二甲酯产能 22.5 万吨/年(截至 2022 年 10 月)。华鲁恒升通过改造乙二醇装臵切入碳酸二甲酯领域, 目前拥有碳酸二甲酯产能 30 万吨/年,未来还将建设 60 万吨碳酸二甲酯产能(30 万吨 外售)。

2.2添加剂:VC 和 FEC 应用最广,龙头企业布局新型添加剂

电解液添加剂用量小但效果显著。锂电池电解液添加剂种类众多,在电解液中质 量占比小、单位价值高,能够定向优化电解液各类性能,如电导率、阻燃性能、过充 保护、倍率性能等。使用电解液添加剂是一种低成本、高效率提升电池循环寿命与安 全性的方法,因此被广泛使用。根据添加剂的用途,可将添加剂分为成膜添加剂、阻 燃添加剂、高低温添加剂、过充电保护添加剂、控制电解液中水和 HF(氢氟酸)含量 的添加剂等。

VC、FEC 等成膜添加剂在电解液中应用比例最大。根据华盛锂电招股说明 书,成膜添加剂在电池进行第一次充电反应时,会形成一种固态的电解质界面保护 膜(SEI 膜)。这种保护膜覆盖了石墨负极的“活性点”,从而有效阻止了电解质的 分解过程,改变其可逆容量性能、循环性能和安全性能,同时提高电池的循环寿 命,是电解液中应用最多的添加剂。根据华盛锂电招股说明书援引 QYResearch, 2019 年 VC、FEC、1-3PS 和 VEC 这四种成膜添加剂在电解液添加剂中的市场份 额占比超过 80%。

VC、FEC 由碳酸乙烯酯(EC)制成,属于石油化工产品。VC 和 FEC 原材料是 EO 交换法生产碳酸二甲酯(DMC)的中间体碳酸乙烯酯(EC)。根据华盛锂电招股说明书,在生产 VC 和 FEC 过程中,首先将碳酸乙烯酯(EC)氯化生成氯代碳酸乙烯 酯,再加入溶剂和三乙胺,提纯后的得到 VC;加入溶剂和氯化钾,提纯后得到 FEC。

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电解液添加剂需求持续增长。我们认为随着新能源汽车等下游行业规模的不断扩 大以及锂电池对安全性、循环寿命和能量密度要求的提升,电解液添加需求量将会逐步 增加。根据华盛锂电招股说明书援引 QYRESEARCH 数据,2021 年全球电解液添加剂 需求约 2.07 万吨,2026 年将上升至 6.27 万吨,CAGR=24.81%;2021 年国内电解液 添加剂需求约 1.49 万吨,2026 年将上升至 4.90 万吨,CAGR=26.88%。

2026 年全球电解液添加剂市场规模接近百亿。根据百川盈孚,2020-2022 年电解 液添加剂价格一般在 15 万元/吨左右,2021 年由于供需偏紧,价格上升至约 50 万元/ 吨。2022 年后逐渐回落。截至 2022 年 8 月 1 日,VC 价格为 13 万元/吨,FEC 价格为 16.5 万元/吨。以 15 万元/吨计算,预计 2026 年全球电解液添加剂市场规模约 94 亿 元,国内电解液添加剂市场规模约 74 亿元。

中国企业占据电解液添加剂主要市场。中国企业在电解液添加剂领域布局较早, 目前已实现电解液添加剂的国产化。根据 EVTANK 数据,2020 年国内企业在全球添加 剂市场的市占率达到 86%,日韩企业仅占 14%;国内市场基本被华盛锂电、瀚康化工 (新宙邦子公司)、苏州华一(奥克股份参股子公司)、青木高新、浙江天硕(天赐材料 子公司)等几家企业占据。

华盛锂电是国内 VC、FEC 市场龙头企业。根据 EVTANK 数据,2020 年华盛锂电 在国内 VC 市场和 FEC 市场的份额均居第一,分别为 31%和 49%;瀚康化工(新宙邦 子公司)在 VC 市场和 FEC 市场的市场占有率分别为 14%和 27%,位居第二。

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