電解液是電池中離子流動(dòng)的介質(zhì)，有鋰電池的“血液”之稱(chēng)，影響電池的比容量、工作溫度范圍、循環(huán)壽命、安全性能，占整個(gè)電池成本約15%。

1、電解液及其構(gòu)成

電解液的構(gòu)成主要有：溶質(zhì)（鋰鹽）、溶劑、添加劑。

（1）鋰鹽

是鋰離子的提供者，直接決定電池性能質(zhì)量，價(jià)值占比超過(guò)電解液的一半，但質(zhì)量占比僅12.95%，目前主流是六氟磷酸鋰（LiPF6），成本占比40-50%，當(dāng)前價(jià)格水平（25萬(wàn)元/噸）下，六氟成本約占電解液成本的56%左右。因?yàn)橘|(zhì)量占比大，所以是決定電解液成本的最重要因素，歷史上電解液價(jià)格走勢(shì)和六氟磷酸鋰（LiPF6）價(jià)格走勢(shì)基本同步。

LiPF6又受上游碳酸鋰價(jià)格影響較大，LiPF6的成本對(duì)碳酸鋰成本的敏感性大約是25%，即：碳酸鋰價(jià)格每下降5萬(wàn)元，六氟磷酸鋰的總成本可降低1.25萬(wàn)元/噸。

溶質(zhì)的發(fā)展方向，比較確定的是雙氟磺酰亞胺鋰(LiFSI），和LiPF6相比，優(yōu)勢(shì)很明顯。

但是LiFSI技術(shù)難度大且成本高，目前售價(jià)約25萬(wàn)/噸（跟現(xiàn)在的LiPF6一個(gè)價(jià)？這也不算高?。?，所以目前尚未直接用作溶質(zhì)鋰鹽，而是作為溶質(zhì)添加劑與LiPF6混用。2022年全球LiFSI的需求量約0.9萬(wàn)噸，2025年需求量預(yù)計(jì)為16.9萬(wàn)噸，根據(jù)全球總產(chǎn)能進(jìn)行LiFSI供給測(cè)算，202222年全球供給為2.5萬(wàn)噸，2025年供給量20.4萬(wàn)噸，總體上，未來(lái)LiFSI供需會(huì)保持緊平衡。

（2）溶劑

用于溶解溶質(zhì)（鋰鹽）的部分，是電解液的主體，價(jià)值占比僅30%，但質(zhì)量占比70%，對(duì)電池的品質(zhì)有很大影響。

目前常規(guī)的溶劑是碳酸酯類(lèi)，包括：碳酸乙烯酯（EC）、碳酸二乙酯（DEC）、碳酸二甲酯（DMC）、碳酸甲乙酯（EMC），碳酸丙烯乙酯（PC）。市場(chǎng)上常用的有機(jī)溶劑是EC、DMC和EMC的混合溶劑材料。

• EC：其介電常數(shù)大，溶解鋰鹽，同時(shí)可以參與負(fù)極SEI膜的形成，所以在應(yīng)用中也較為普遍，但又因其粘度大（1.93），熔點(diǎn)（36.4℃），常溫下為固態(tài)，低溫性能差，所以需要與低粘度、低熔點(diǎn)的溶劑混合使用。

• DEC：沸點(diǎn)高，與EMC、PC混用，多用于高溫電解液。

• DMC：弱極性溶劑，黏度低，高溫差，倍率好。DMC是主流，高介電常數(shù)+低濃度的混合溶劑是趨勢(shì)，石大勝華DMC市占率=52%。

• EMC：粘度較大（0.65）、熔點(diǎn)較低（-53℃），兼具DMC和DEC的性能，是電池中應(yīng)用最普遍的溶劑。

• PC：是被應(yīng)用較少的有機(jī)溶劑，沸點(diǎn)較高，與天然石墨兼容性差，在生產(chǎn)過(guò)程中主要被用來(lái)制備DMC。

羧酸酯溶劑，氟代溶劑，砜類(lèi)溶劑，腈類(lèi)溶劑等新型溶劑可能成為未來(lái)趨勢(shì)。溶劑的另一個(gè)趨勢(shì)是固態(tài)化，因?yàn)楣虘B(tài)電池可以節(jié)省電池殼等包材，從而減少電池尺寸，間接提高能量密度到450Wh/kg-900Wh/kg。

（3）添加劑

質(zhì)量占比約15-20%，但價(jià)值占比僅10%，主要是一些改善電池性能的物質(zhì)，占比不多，但不可缺少，是鋰電池之間產(chǎn)生差異化的原因。常見(jiàn)的添加劑有：

• 碳酸亞乙烯酯（VC）：電解液中的核心添加劑，能夠在鋰電池初次充放電中在負(fù)極表面發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)形成固體電解質(zhì)界面膜（SEI膜），提高電池容量和循環(huán)壽命。目前國(guó)內(nèi)年產(chǎn)能約1.5萬(wàn)噸。

• 硫酸乙烯酯（DTD）：可抑制電池初始容量下降，減少高溫膨脹，提高充放電性能及循環(huán)次數(shù)。

• 氟代碳酸乙烯酯（FEC）：為高倍率動(dòng)力電池電解液定向開(kāi)發(fā)的核心添加劑，能增強(qiáng)電極材料的穩(wěn)定性。目前國(guó)內(nèi)年產(chǎn)能約1.9萬(wàn)噸。

• 二氟磷酸鋰（LiPO2F2）：具有較高的化學(xué)穩(wěn)定性，改善電池低溫輸出特性，防止高溫循環(huán)過(guò)程中正極表面分解。

• 雙氟磺酰亞胺鋰（LiFSI）：就是前面說(shuō)的有望成為未來(lái)鋰鹽的物質(zhì)，因?yàn)楝F(xiàn)在成本高，所以作為添加劑使用，可提高離子導(dǎo)電率，改善電池充放電特性。

中高端市場(chǎng)主要難點(diǎn)在于添加劑。添加劑的不同配比對(duì)電解液的性能影響顯著，不同電池廠商對(duì)于性能的需求有差異，電解液的定制化屬性在鋰電池組分中是最高的。不同的添加劑能大幅改變電解液的性能，電解液的定制需求往往通過(guò)改變添加劑配方來(lái)實(shí)現(xiàn)。

除了成本、下游客戶綁定以外，添加劑配方也是電解液制造商的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)所在。但是配方大多掌握在電池廠手上，下游電解液供應(yīng)商只是根據(jù)電池廠（客戶）的需求進(jìn)行生產(chǎn)而已。

2，周期預(yù)測(cè)

電解液周期性明顯，源于上游六氟磷酸鋰的周期性。降本是新能源車(chē)普及的最大動(dòng)力，電解液對(duì)成本比較敏感。

從第一性原理看，新能源車(chē)的進(jìn)一步普及，需要?jiǎng)恿﹄姵亟当荆蛔鳛殛P(guān)鍵原材料之一的電解液，降本是提高競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的重要環(huán)節(jié)；占成本比重約50%的鋰鹽（目前主要是六氟磷酸鋰，LiPF6），是降本的關(guān)鍵。前面分析過(guò)，LiPF6周期性很強(qiáng)，高峰期每噸高達(dá)60萬(wàn)元，低谷時(shí)10萬(wàn)元，現(xiàn)在大約25-30萬(wàn)元。

各大券商都對(duì)電解液的未來(lái)市場(chǎng)空間做了測(cè)算，到2025年，全球電解液的需求大致范圍都在150-180萬(wàn)噸之間，比較樂(lè)觀的估計(jì)是213萬(wàn)噸。LiPF6和電解液的配比是1:8.3，可以算出2025年，全球?qū)iPF6的需求大約是18-22萬(wàn)噸之間，樂(lè)觀可到26萬(wàn)噸。

供給情況，各大券商測(cè)算的出入很大，業(yè)內(nèi)多參考百川盈孚的數(shù)據(jù)：2021年電解液總產(chǎn)量為47.92萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng) 60.64%。據(jù)百川盈孚不完全統(tǒng)計(jì)未來(lái)新增產(chǎn)能粗略統(tǒng)計(jì)如下：

按上表，電解液企業(yè)新增產(chǎn)能合計(jì)高達(dá)441.15萬(wàn)噸。

為此我扒了天賜材料的年報(bào)，公司目前在建項(xiàng)目：

“年產(chǎn)10萬(wàn)噸鋰電池電解液項(xiàng)目、年產(chǎn)20萬(wàn)噸電解液項(xiàng)目（一期）、年產(chǎn)35萬(wàn)噸鋰電及含氟新材料項(xiàng)目（一期）、年產(chǎn)30萬(wàn)噸電解液和10萬(wàn)噸鐵鋰電池回收項(xiàng)目、年產(chǎn)20萬(wàn)噸鋰電池電解液項(xiàng)目、年產(chǎn)25000噸磷酸鐵鋰正極材料項(xiàng)目、年產(chǎn)30萬(wàn)噸磷酸鐵項(xiàng)目（一期）、年產(chǎn)15.2萬(wàn)噸鋰電新材料項(xiàng)目、年產(chǎn)20萬(wàn)噸鋰電材料項(xiàng)目、年產(chǎn)6.2萬(wàn)噸電解質(zhì)基礎(chǔ)材料項(xiàng)目、年產(chǎn)35萬(wàn)噸鋰電及含氟新材料項(xiàng)目（一期）、年產(chǎn)9.5萬(wàn)噸鋰電基礎(chǔ)材料及10萬(wàn)噸二氯丙醇項(xiàng)目、年產(chǎn)15.2萬(wàn)噸鋰電新材料項(xiàng)目、年產(chǎn)4.1萬(wàn)噸鋰離子電池材料項(xiàng)目（一期）?！?/p>

把上面跟“電解液”有關(guān)的加一下，共86.2萬(wàn)噸。天賜材料的市占率約26%，未來(lái)肯定只增不減，公司目標(biāo)市占率40%以上，那么假設(shè)市占率達(dá)到的情況下，擴(kuò)產(chǎn)的總產(chǎn)能推算為：215.5萬(wàn)噸（最保守的測(cè)算）。

2021年產(chǎn)能47.92萬(wàn)噸，新增215.5萬(wàn)噸產(chǎn)能，保守估計(jì)下的總產(chǎn)能也有263.42萬(wàn)噸。

前面測(cè)算，到2025年，全球電解液的需求大致范圍都在150-180萬(wàn)噸之間，比較樂(lè)觀的估計(jì)是213萬(wàn)噸。也就是說(shuō)，在新能源景氣的情況下，各大廠商紛紛擴(kuò)產(chǎn)搶產(chǎn)能，保守測(cè)算下的未來(lái)總產(chǎn)能也有263.42萬(wàn)噸。而且這是2022年的數(shù)據(jù)，電解液新增產(chǎn)能1.5-2年后即可釋放，若各大公司2023、2024年還有擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃，那么依然能在2025年之前實(shí)現(xiàn)，2025年的實(shí)際產(chǎn)能會(huì)比263.42萬(wàn)噸更多。

如果新能源汽車(chē)景氣度樂(lè)觀，那么電解液未來(lái)大致供需平衡，產(chǎn)能略多于需求，價(jià)格可能在20萬(wàn)元/噸左右，但如果不那么樂(lè)觀，那么到2025年，全球電解液的需求大致范圍都在150-180萬(wàn)噸之間，電解液屆時(shí)可能出現(xiàn)供過(guò)于求的情況。

但是電解液（乃至整個(gè)先進(jìn)制造）并不是簡(jiǎn)單的成本邏輯，重點(diǎn)在于“性?xún)r(jià)比”。若成本上升，但技術(shù)有所突破，能量密度變大，也有可能帶來(lái)市場(chǎng)需求。但技術(shù)進(jìn)步非一日之功，從中短期看，成本邏輯在電解液的投資中更強(qiáng)一些。

3，固態(tài)鋰電池

液態(tài)鋰電池需要用大量有機(jī)溶劑，質(zhì)量、體積較大，且液態(tài)鋰電池在-20℃以下運(yùn)行不暢，使得汽車(chē)使用場(chǎng)景受限，40℃以上又容易發(fā)生副反應(yīng)，氧化、產(chǎn)氣及自燃等化學(xué)反應(yīng)概率大幅增加。目前技術(shù)方向分為無(wú)機(jī)物、聚合物。

無(wú)機(jī)物包括氧化物、硫化物，目前沒(méi)有商業(yè)化。

• 氧化物電解質(zhì)主要為薄膜電池中的LiPON型電解質(zhì)、鋰玻璃態(tài)電解質(zhì)等，均存在分解電壓和離子導(dǎo)電率較低、通道口徑不一等缺點(diǎn)，因此暫時(shí)沒(méi)有取得突破性進(jìn)展。

• 硫化物電解質(zhì)比氧化物電解質(zhì)具有更小的電負(fù)性，對(duì)離子束縛較小，離子遷移更順暢，同時(shí)硫化物電解質(zhì)孔徑更大，形成的離子通道更加穩(wěn)定，導(dǎo)電率方面有較大的改善，但其具有初始容量較低、熱穩(wěn)定性較差、易吸潮等缺點(diǎn)。

聚合物固態(tài)電解質(zhì)主要以經(jīng)典的聚氧乙烯（PEO）及其衍生物為主，需要考慮離子半徑和離子通道的匹配程度，同時(shí)對(duì)致密度、孔隙率也有很高的要求，制備工藝極高。固態(tài)電解液工藝難度大、成本高、高阻抗、低電導(dǎo)率等缺點(diǎn)明顯，在出現(xiàn)技術(shù)突破之前，還很難取代現(xiàn)在的液態(tài)電解液。

4，總結(jié)

鋰鹽的趨勢(shì)看LiFSI，目前出現(xiàn)價(jià)格倒掛，成本接近六氟磷酸鋰，溶劑的趨勢(shì)是固態(tài)電池，添加劑可以實(shí)現(xiàn)差異化，但配方主要由電池廠掌握。

先進(jìn)制造不是唯成本是瞻，要看性?xún)r(jià)比，即“能量密度/成本”，在兩者之間做出選擇，但從上面看，電解液最大的邏輯在成本端，短期內(nèi)產(chǎn)生技術(shù)突破的可能性不大（如固態(tài)電池），而“降本”也是提高新能源車(chē)滲透率的主要邏輯。

從這一點(diǎn)看，產(chǎn)業(yè)鏈一體化+規(guī)模經(jīng)濟(jì)+客戶綁定是主要的壁壘，在這一點(diǎn)上，天賜材料做得好一些。

天賜材料的應(yīng)收賬款、應(yīng)收票據(jù)、應(yīng)收款項(xiàng)融資合計(jì)占營(yíng)業(yè)收入60%，寧德時(shí)代貢獻(xiàn)的業(yè)績(jī)占50%，所以從波特五力模型來(lái)說(shuō)，電解液話語(yǔ)權(quán)不大，抱大腿是最佳策略，下游太強(qiáng)，只能往上游整合，通過(guò)產(chǎn)業(yè)鏈一體化模式來(lái)實(shí)現(xiàn)降本增效。

此外從供需周期的測(cè)算來(lái)看，2025年的電解液需求，券商預(yù)期較大的都是150-180萬(wàn)噸之間，某券商最樂(lè)觀的估計(jì)是213萬(wàn)噸。而從產(chǎn)能的測(cè)算來(lái)看，2025年最保守估計(jì)下的總產(chǎn)能也有263.42萬(wàn)噸。

也就是說(shuō)，新能源賽道具備確定性，對(duì)于各大廠商來(lái)說(shuō)，你不搶?zhuān)瑒e人會(huì)搶?zhuān)瑪U(kuò)產(chǎn)是囚徒困境的博弈，但實(shí)際需求最終能否符合預(yù)期還不好說(shuō)。于是到2025年，如果需求較好（如某券商樂(lè)觀估計(jì)的213萬(wàn)噸需求），那么整個(gè)行業(yè)大致維持在供需平衡的狀態(tài)，但如果需求不及樂(lè)觀預(yù)期，真的只是150-180萬(wàn)噸的話，那么供過(guò)于求是大概率事件，二三線廠商將很難生存，即使是龍頭，也不會(huì)帶來(lái)PE上的提高，未來(lái)超預(yù)期的可能性比較小。

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