锂离子电池电解液材料行业发展现状及发展趋势
思瀚产业研究院 如鲲新材    2023-09-24

①发展现状

I、锂离子电池电解液行业稳步发展

受益于 2015 年以来全球新能源汽车产业迅速发展，动力电池需求迅速增长，从而带动电解液产量和出货量同比实现高速增长。根据高工锂电预测，2025年全球锂离子电池电解液出货量将达到 260万吨。

受益于新能源汽车产业的发展，中国动力电池的需求不断上升，带动了锂离子电池电解液的发展。2022 年我国锂离子电池电解液出货量为 84.4 万吨，占全球电解液出货量比例超过 80%。

II、锂离子电池电解液市场格局较为集中

全球主要的锂离子电池电解液供应商多出身于精细化工行业。得益于国内完善的化工原料市场以及下游锂离子电池制造企业的支持，中国企业占据了全球电解液供应链的头部位置。目前，电解液行业头部企业为天赐材料、新宙邦、瑞泰新材、浙江中蓝、香河昆仑、珠海赛纬等。2022 年，天赐材料、新宙邦及瑞泰新材占国内电解液市场份额超过 60%。

III、锂离子电池市场快速扩张带动对锂盐的需求提升，新型锂盐因其性能优势渗透率稳步增加

随着全球范围内汽车电动化快速推进，以及消费电子、储能等应用领域需求的持续发展，锂离子电池电解液以及相应锂盐的需求也在快速增长。根据市场预测数据，2022 年全球电解液锂盐主盐需求量为 13 万吨，预计 2025 年电解液锂盐主盐的需求量将达到 34 万吨。

近年来，由于锂离子电池在能量密度、功率密度、日历寿命及安全特性等方面的要求不断提高，新型锂盐 LiFSI 在离子电导率、化学稳定性、热稳定性等方面均具有明显的优势，预计未来 5 年将逐步进入需求爆发阶段。根据财通证券的预测，随着三元锂电池高镍化成为重要发展趋势，这一趋势将带动 LiFSI需求增长，此外，LiFSI 在磷酸铁锂电池领域的应用也有望快速增长。

根据市场数据，预计至 2025 年全球锂离子电池电解液需求量为 260 万吨，相应对电解液锂盐主盐的需求量为 34 万吨，随着 LiFSI 商业化的快速推进，未来 LiFSI 的市场渗透率有望快速提高，若未来 LiFSI 市场渗透率达到 50%，则2025 年 LiFSI 的市场需求将达到 17 万吨。同时根据财通证券的测算，仅考虑动力电池领域，2025 年 LiFSI 的市场需求量即有望达到 16 万吨。综上根据市场一致性的预测，预计至 2025 年 LiFSI 的市场需求量将不低于 16 万吨。

此外，LiFSI 需求的上升也将同步带动 LiODFB、LiBF4 等锂盐添加剂的市场需求，一方面 LiODFB等配合 LiFSI 使用可以抑制 LiFSI 对铝集流体的腐蚀，另一方面锂盐添加剂应用于电解液中也可以进一步改善锂电池性能。2022 年全球锂盐添加剂市场需求量为 2 万吨，预计至 2025 年将上升至 6.3 万吨，保持快速增长趋势。

IV、功能性添加剂出货量稳步上升

锂离子电池综合性能要求的不断提升对电解液添加剂提出了更多的要求，功能性添加剂需求量持续增加。2022 年全球锂电池电解液功能性添加剂需求量为 3.4万吨，预计到 2025年将增长至 11.7 万吨。

V、常规功能性添加剂市场格局较为稳定，新型功能性添加剂市场仍在快速发展中

常规功能性添加剂主要包括 VC、FEC，目前国内企业在全球的市场占有率位居前列。常规添加剂的国内市场份额较为集中，行业内主要企业包括华盛锂电、苏州华一新能源科技股份有限公司、张家港瀚康化工有限公司等。

新型功能性添加剂功能多样，契合电池终端应用中的各项需求，附加值相对较高，产销量持续上升。目前，国内外均有厂家从事锂离子电池新型功能性添加剂的研发和生产，随着下游终端市场容量的持续扩大，对功能性添加剂，尤其是新型功能性添加剂的需求也在持续增加。

R005 主要应用于高端消费电池，单位附加值较高，根据高工锂电数据，该产品 2022 年全球需求量为 340吨，预计至 2025 年将增长至 450吨。

②发展趋势

I、新型材料产业化不断推进

提升锂电池的续航能力（即锂电池能量密度）一直是行业研究的重心之一。根据工业和信息化部与中国汽车工程学会于 2020 年发布的《节能与新能源汽车技术路线图》，2020 年我国纯电动汽车动力电池的能量密度目标为350Wh/kg，2025 年目标为 400Wh/kg，2030年目标为 500Wh/kg。

但是我国现阶段三元锂电池的能量密度约为 200-300Wh/kg 之间，磷酸铁锂电池能量密度仅约为 180Wh/kg，与国家发布的能力密度目标相比差距较大。当前提高新能源电池能量密度的主要方式包括改善电解液性能、增加电池中正负极活性物质占比、提高正负极材料比容量、提高工作电压、减少电池配件重量等途径。其中，采用高镍的三元正极材料、改善电解液性能是未来提高动力电池能量密度的重要发展趋势。

目前，高镍的三元电池正极材料主要存在以下问题：①产气：镍离子具有较高的催化活性，正极材料中镍含量增加将催化电解液氧化分解；②破坏 SEI膜：金属镍的活泼属性将导致正极表面镍离子溶出，破坏负极表面 SEI 膜，导致溶剂分子共嵌入，破坏电极材料；③安全性较低：高镍三元电池目前最大的问题是安全性，镍元素发生反应后不仅破坏电池使用性能、改变电池的物理形态，而且由于放热等原因会导致电池短路。

为解决上述问题，采用高安全性、高能量密度的电解液替代普通电解液是未来的重要趋势。同时，若采用提高工作电压提升新能源电池能量密度，则也需要匹配高压条件下的新型电解液。一方面，通过使用新型锂盐构建复合锂盐体系，可以适应更高的电压及工作温度，同时也可以提升在低温下的工作性能。另一方面，通过使用多类型的功能性添加剂，可以缓解电池正负极被破坏的问题，显著改善电池的性能。

II、电解液材料需求不断提升

近年来，为达到节约能源、保护环境的目的，发展新能源汽车已成为全球汽车行业的战略发展方向。各国政府先后公布禁售燃油车时间计划，各大汽车企业陆续发布新能源汽车战略。新能源汽车产业迎来爆发期。作为主要终端应用之一，新能源汽车产业的快速发展也将带动电解液材料需求的增加。

以 LiFSI 为例，4680 电池（即直径 46mm，高 80mm 的电池）电解液是目前 LiFSI 添加比例较高的新型产品。4680 电池由特斯拉在 2020 年 9 月提出，其容量是 2170 电池的 5 倍，续航提升 16%，功率提高 6 倍。4680 电池高镍化、高压化对电解液性能要求提升，目前常规三元电池中 LiFSI 的使用量约为 1%-3%，而在 4680 电池中 LiFSI 直接代替 LiPF6作为主盐使用，其使用量可以达到15%。目前随着各大电池厂纷纷布局以 4680 电池为代表的大圆柱电池，预计未来大圆柱电池的出货量有望快速增长，从而带动 LiFSI 的市场需求。

目前最常用的主盐 LiPF6 在电解液中占比约为 12-13%，前期由于 LiFSI 的工艺成熟度有限导致其价格较高限制了其在市场中的使用，目前随着 LiFSI 合成工艺的突破与优化，以及产品规模化量产带来的边际效应，LiFSI 的成本逐步下降，有望部分代替 LiPF6 作为主盐使用。根据财通证券的预测，随着三元锂电池高镍化成为重要发展趋势，这一趋势将带动 LiFSI 需求增长。

预计至 2025 年全球锂离子电池电解液需求量为 260 万吨，相应对电解液锂盐主盐的需求量为 34 万吨，随着 LiFSI 商业化的快速推进，未来 LiFSI 的市场渗透率有望快速提高，若未来 LiFSI 市场渗透率达到 50%，则 2025 年 LiFSI 的市场需求将达到 17 万吨。同时根据财通证券的测算，仅考虑动力电池领域，2025 年 LiFSI 的市场需求量即有望达到 16 万吨。综上根据市场一致性的预测，预计至 2025 年 LiFSI 的市场需求量将不低于 16 万吨。

III、顺应锂离子电池技术的不断进步，新型锂盐及功能性添加剂仍在不断推陈出新，未来市场广阔，附加值高

随着锂离子电池技术的不断进步，下一世代的新型锂离子电池电解液锂盐和功能性添加剂的研发与生产工作也被业界提上日程，如 4,5-二氰基 2-氨基咪唑锂（LiTDI）、取代型 1,3-丙烷磺酸内酯衍生添加剂（n-PS）、二氟代碳酸乙烯酯（DFEC）、三氟甲基碳酸乙烯酯（TFPC）、取代膦腈（n-PPZE）等。

以LiTDI 为例，其具有十分优异的综合性能，在较低的使用量下即可以达到 LiPF6的锂离子传输效果，同时还具有优异的热稳定性、化学稳定性和优良的电化学特性，是一种十分具有应用前景的新型锂盐。

随着合成技术的发展以及锂离子电池性能要求的提升，未来综合指标更为优异的新型锂盐及功能性添加剂有望逐步商业化。该等产品具有技术门槛高、附加值高的特点，有望进一步提升锂离子电池电解液材料行业的市场空间。

IV、高端产品商业化规模扩大后，价格和毛利率呈现下降趋势，但总体市场空间及发展前景快速改善

锂离子电池对性能要求的提升带动电解液材料产品不断推陈出新，新产品通常具有较高的技术含量，同时应用规模也相对较小，因此往往具有高价格、高毛利、市场规模较小的特点，如 LiFSI 刚推出时其每吨价格曾超过 100 万元。随着产品合成工艺的成熟以及下游市场需求的持续扩大，产品的价格及毛利率会逐步下降并成为市场上的成熟产品，与此同时随着市场空间的快速扩大，产品总体的销售规模、盈利空间和发展前景会持续改善。