全球主要的鋰離子電池電解液供應商多出身于精細化工行業。得益于國內完善的化工原料市場以及下游鋰離子電池制造企業的支持,中國企業占據了全球電解液供應鏈的頭部位置。目前,電解液行業頭部企業為天賜材料、新宙邦、瑞泰新材、浙江中藍、香河昆侖、珠海賽緯等。2022
鋰電池電解液是電池中離子傳輸的載體。一般由鋰鹽和有機溶劑組成。電解液在鋰電池正、負極之間起到傳導離子的作用,是鋰離子電池獲得高電壓、高比能等優點的保證。電解液一般由高純度的有機溶劑、電解質鋰鹽、必要的添加劑等原料,在一定條件下、按一定比例配制而成的。
2022年,全球鋰離子電池電解液出貨量突破百萬噸,達到104.3萬噸,同比增長70.4%。中國電解液出貨量同比增長75.7%,達到89.1萬噸,在全球電解液中的占比增長至85.4%。得益于中國電解液企業大規模的擴產,未來中國企業電解液出貨量全球占比將進一步提升。
圖表:2017-2022年中國鋰離子電池電解液出貨量

1、競爭格局
全球鋰離子電池電解液的供應商主要集中在中國、日本、韓國。日本及韓國的主要廠商主要供應日本、韓國本土企業和部分國內日資、韓資企業。國產鋰離子電池電解液自2002年進入市場,逐步取代進口產品,通過不斷改進和提高產品質量,目前技術已達到國際先進水平,與日本及韓國企業不存在明顯差距。國內鋰離子電池生產商電解液配套已實現國產化,只有少部分企業使用進口電解液。鋰離子電池電解液的核心材料六氟磷酸鋰的生產技術曾在較長的時間內集中在日本企業。目前,國內企業已相繼實現六氟磷酸鋰量產,且部分電解液龍頭企業正逐步開發以新型電解質材料LiFSI為代表的新型鋰鹽。
從具體企業看,天賜材料的行業龍頭地位穩固,2022年電解液市場份額35.9%(2021年為28.8%);前四家(天賜材料、新宙邦、比亞迪、國泰華榮)占據超過60%的市場份額;昆侖化學、中化藍天、法恩萊特和珠海賽緯競爭激烈。中國電解液行業CR10由2021年的84.3%提升到2022年的88.3%,行業集中度進一步上升,優勝劣汰的發展趨勢明顯。鑒于電解液產品的關鍵在于與其他電池材料的匹配性,體現在電解液生產企業與下游客戶進行定制化的配方開發。因此,市場占有率成為電解液企業在客戶資源、配方研發方面的競爭關鍵所在。
2、鋰離子電池電解液技術發展趨勢
①高能量密度、高倍率型電池電解液
隨著鋰離子電池應用場景不斷豐富、動力電池性能要求不斷提升,高能量密度、高倍率電池是目前動力電池主要研究方向。隨著高鎳三元、磷酸錳鐵鋰、高電壓鎳錳酸鋰、高電壓富鋰錳以及純硅或者硅碳復合負極材料的應用,需根據其他電池材料與電解液的作用機理和失效機制,不斷研發適配電池性能的添加劑和電解液。
②半固態電池電解液和固態電解質
固態電池即使用固體的電極和固態電解質的鋰二次電池,具有不可燃、不腐蝕、不揮發、不漏液等優勢,安全性能較高。固態電池的技術發展采用逐步顛覆策略,液態電解質含量逐步下降,最終形態是全固態電池。依據電解質分類,固態電池發展路徑為液態→半固態→準固態→全固態,其中半固態、準固態和全固態三種統稱為固態電池。在固態電池的迭代過程中,液態電解質含量將逐漸減少,負極逐步替換成金屬鋰,電池能量密度有望進一步提升,電池工作溫度范圍逐漸擴大。
③鈉離子電池電解液
鈉離子電池屬于二次電池的一種,主要依靠鈉離子在正極和負極之間移動來工作,與鋰離子電池工作原理相似,其具備成本低、低溫放電性能較好的特點,作為儲能和兩輪車電池有較大的優勢。但目前因為該電池的理論比容量低,鈉離子材料除水難、殘堿高、電池產氣多、循環較差等技術難題還在攻關,我國的鈉離子電池技術仍有待進一步完善與提高。
3、新興工藝
電解液一般由溶劑、溶質和添加劑等原料在一定條件下,按一定比例配制而成。這三種原料的質量占比分別為80%-85%、10%-12%、3%-5%,成本占比分別為25%-30%、40%-50%、10%-30%。從電解液成本端來看,電解液由溶質、溶劑和添加劑組成,其中溶劑質量占比最高,溶質成本占比最高。電解液中,各組成成分的質量占比較為固定,其中溶劑質量占比最高達到80%。從成本端來看,各組分的成本因價格波動存在一定變化,總體上溶劑、溶質、添加劑成本占比分別為25%-30%、40%-50%、10%-30%,其中溶質成本占比一般最高。溶劑主要作為運輸鋰離子的載體,與電解液的性能密切相關。目前常用溶劑為碳酸酯類溶劑,包括碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸甲乙酯(EMC)等,實際應用中一般將高介電常數溶劑與低黏度溶劑混合使用,達到相互協作的目的,例如EC+DMC、EC+DEC、EC+DMC+DEC、EC+DMC+EMC等都是常用的溶劑組合。
在日益強烈的“雙碳”信號下,新能源賽道崛起,鋰電池需求飆升,帶動整個碳酸酯類溶劑、添加劑的擴產。在“雙碳”政策下,對碳酸酯溶劑的綠色環保要求提出了更高的要求。各研究機構對碳酸酯電解液的綠色生產工藝進行了研究和改進,河北工業大學依托化工學院過程工業安全科研團隊,在團隊負責人呂建華教授的帶領下,積極響應國家“雙碳”“雙控”政策,推進“碳達峰、碳中和”技術研發與落地,研發出了一系列二氧化碳綜合利用新技術。其中,“高濃度氯乙醇制環氧乙烷的方法和設備”與“低能耗、綠色碳酸酯產品生產方法和系統”等技術,開辟了綠色、低能耗制備新能源汽車動力電池碳酸酯溶劑的新方法。將二氧化碳高值化利用與新能源產業緊密結合,對綠色低碳發展及實現“雙碳”目標具有重大意義。為保證電池級的純度,對碳酸酯的綠色生產投入逐漸增加,“非光法”碳酸酯生產等相關工藝路線實現綠色環保碳酸酯溶劑有較大的市場空間。
中研普華產業研究院對國內綠色碳酸酯溶劑鋰離子電池電解液市場進行了界定,對天賜材料、比亞迪、惠州宙邦等公司的鋰電池電解液產品工藝路線等進行了初步檢索和判定。初步統計,2022年國內綠色碳酸酯溶劑鋰離子電池電解液的市場規模約為105.2億元,較2021年增長了24.20%。2022年全球綠色碳酸酯溶劑鋰離子電池電解液的市場規模約為131.7億元,較2021年增長了24.72%。國內市場占全球的比例較高,我國是全球綠色碳酸酯溶劑鋰離子電池電解液市場的主要供給來源。
圖表:2020-2022年中國綠色碳酸酯溶劑鋰離子電池電解液市場規模情況

《2024-2029年中國鋰電池電解液行業深度調研及投資機會分析報告》由中研普華產業研究院撰寫,本報告對該行業的供需狀況、發展現狀、行業發展變化等進行了分析,重點分析了行業的發展現狀、如何面對行業的發展挑戰、行業的發展建議、行業競爭力,以及行業的投資分析和趨勢預測等等。報告還綜合了行業的整體發展動態,對行業在產品方面提供了參考建議和具體解決辦法。
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2024-2029年中國鋰電池電解液行業深度調研及投資機會分析報告
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