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2025年新能源电池材料行业上下游产业链、发展趋势及竞争格局
思瀚产业研究院 吉和昌    2025-07-02

1、新能源电池材料行业基本情况及上下游简况

新能源电池主要指锂离子电池,锂离子电池是 20 世纪 90 年代成功开发的新型绿色二次电池,主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。随着社会对节能环保要求的不断提高,锂离子电池已成为目前市场主流电池,市场需求较大且保持快速增长。锂离子电池包括正极、负极、隔膜、电解液等主要组成部分。

①新能源电池材料行业基本情况

A、锂电池电解液添加剂行业

根据华经产业研究院数据显示,电解液占锂电池成本的 10%左右,其重量约占锂电池总质量的15%。锂电池电解液是锂离子迁移和电荷传递的介质,由有机溶剂、电解质(锂盐)及必要的添加剂等材料在一定条件下按一定比例配制而成。锂电池电解液添加剂是为改善锂电池电解液的稳定性及增强电池电化学性能而在电解液中加入的少量功能性物质。

电解液添加剂虽然在电解液中质量占比较小(约占 2-5%),但能够显著改善电池的某些性能,例如循环性能、导电率、过充安全性、阻燃性能、稳定性等,行业壁垒也相对较高。基于对电池能量、功率、循环、安全等性能的持续追求,添加剂的重要性逐步凸显,其研发与应用成为电解液企业最核心的竞争力之一。

电解液添加剂具有种类多、分量少、作用广等特点。根据其功能用途不同,可划分为成膜添加剂、阻燃添加剂、高低温添加剂、过充电保护添加剂及控制水和 HF 含量的添加剂等。

成膜添加剂SEI 膜成膜添加剂是研究较多的一种添加剂,主要功能是帮助在负极的表面形成一层结构稳定的 SEI 膜,优良的 SEI 膜具有有机不溶性,允许锂离子自由进出电极而溶剂分子无法通过,即将电极材料与电解液分割开,允许锂离子在其中进行传输,进入到电极表面,进行嵌入或脱离操作,保证正常的充放电过程进行,改善电池的安全与储存性能;同时,SEI 膜可以阻止电解液中溶剂分子的通过,从而有效防止溶剂分子的共嵌入,避免因溶剂分子共嵌入造成对电极材料的破坏。因此,该添加剂能够提高电池的循环性能和可逆容量。

阻燃添加剂主要是一些高沸点、高闪点和不易燃的物质,可提高电池的稳定性能,改善电池的安全性。

高低温添加剂高低温性能是拓宽锂电池使用范围的重要因素之一,通过添加剂使电池在高低温下也具有优良的循环功能。

过充电保护添加剂通过在电解液中添加合适的氧化还原对,当电池充满电或略高于该值时,添加剂在正极上氧化,扩散到负极上被还原,从而防止电池过充。

控制水和 HF含量的添加剂六氟磷酸锂容易与水反应生成 HF(氢氟酸),而 Al2O3(氧化铝)、MgO(氧化镁)、BaO(氧化钡)和锂或钙的碳酸盐等容易与水和 HF 发生反应,降低水和 HF 的含量能够阻止 HF对电极的破坏,提高电解液的稳定性,从而改善电池性能。

根据伊维经济研究院(EVTank)发布的《中国锂离子电池电解液添加剂行业发展白皮书(2021年)》数据显示,目前市场上常用电解液添加剂为碳酸亚乙烯酯(VC)、氟代碳酸乙烯酯(FEC)以及丙烷磺内酯(1,3-PS),上述三类添加剂占比接近 80%。上述主要添加剂在锂电池中的主流添加比例和主要解决问题具体如下。

VC。 三元材料:0.5%-1.1%;磷酸铁锂:1.5%-3%。

FEC 。三元材料:1%-1.5%(硅碳负极体系:3%-8%);磷酸铁锂:0.5%-2%。

1,3-PS 。三元材料:0.5%-1%;磷酸铁锂:不使用;锰酸锂材料:0.5%-1%;钴酸锂材料:0.5%-2%。

一般情况下,锂电池电解液添加剂不止一种,多种组合的形式可以更好地满足电池所需要的性能。不同类别电解液添加剂一般搭配使用,以综合实现或强化成膜、阻燃以及过充保护等效果。随着锂电池产业不断发展以及下游新能源汽车销量快速增长,全球范围内锂电池市场规模稳定增长,电解液添加剂整体亦呈快速增长态势。

根据 GGII 数据显示,2023 年中国电解液功能添加剂出货量约 4.8 万吨,同比增长 54.84%。其中,中国贡献了全球主要的锂电池电解液添加剂,中国地区市场出货量占比超过 90%。

B、锂电铜箔添加剂行业

根据华经产业研究院数据显示,锂电铜箔占锂电池成本的 8%左右,其重量约占锂电池总质量的 13%。锂电铜箔添加剂是锂电铜箔制备工艺中性能调控的重要物质,能够阻碍或促进晶粒的形核、生长过程,改变镀层的微观结构和形貌,调节沉积层的亮度、平整度、抗拉强度和延伸率等性能,从而调控锂电铜箔的性能。根据锂电铜箔添加剂作用效果的不同,可以将锂电铜箔添加剂分成整平剂、光亮剂等。

整平剂作用是使金属离子能够选择性优先沉积在材料表面的凹陷处,从而能够起到填平材料表面的凹陷并使表面光滑的作用;光亮剂用于改善镀层的光亮性,主要是通过提高阴极电流密度使铜箔晶粒细化从而达到表面光亮的效果,实际生产中通常采用多种添加剂组合使用的方式,提升铜箔的综合性能。

锂电铜箔性能直接影响电池的容量和循环寿命,添加剂的引入是电解铜箔制备工艺中性能调控的重要方式。未来几年,随着全球新能源汽车、储能、3C 数码等市场需求的持续增长,全球锂电铜箔市场需求维持较高增长态势,带动相关添加剂市场需求进一步提升。根据 GGII 数据显示,2023年全球锂电铜箔用添加剂市场规模为 2,760 吨,预计 2027 年将达 5,600 吨,2023-2027 年年均复合增速为 19.3%。2023 年,中国锂电铜箔用添加剂为 2,140 吨,预计 2027 年将达 4,280 吨,中国贡献了全球超过 70%以上的锂电铜箔添加剂产量。

②新能源电池材料行业上下游简况

新能源电池材料行业(特指所处的新能源电池电解液添加剂、锂电铜箔添加剂行业)上游主要为丙烯醇、硫氢化钠等化工原料,其中丙烯醇主要生产商包括安德巴塞尔工业公司、Resonac(原昭和电工)、日本大赛璐株式会社(Daicel)、大连化工(江苏)有限公司、邹平铭兴化工有限公司等,市场上生产厂家相对较少,原料价格主要受供应商生产情况和定价影响。就特指产品所处行业来看,新能源电池材料对应下游应用领域包括锂电池电解液和锂电铜箔。下游行业发展情况如下:

A、电解液添加剂下游——锂电池电解液行业

锂电池电解液是锂离子迁移和电荷传递的介质,由有机溶剂、电解质(锂盐)及必要的添加剂等材料在一定条件下按一定比例配制而成,被称为锂电池的“血液”,其指标直接决定了锂离子电池的能量密度、充放电倍率、循环寿命和安全性能,是锂离子电池体系的重要组成部分。

根据 GGII 数据显示,2023 年全球电解液出货量为 126 万吨,同比增长 26.0%,中国电解液出货量全球占比上升至 88.1%。2023 年中国电解液出货量大幅增长的主要原因:

a、2023 年全球新能源汽车总体销量达到 1,465.3 万辆,带动全球动力电池出货同比增长 26.5%,进而带动我国电解液出口量提升;

b、2023 年中国新能源汽车产量超过 900 万辆,带动国内动力电池出货量同比增长 31.25%;

c、受双碳以及海外补贴政策带动,2023 年全球储能锂电池出货 225GWh,出货量同比增长 50%。

GGII 预计到 2027 年全球电解液出货量将达到 275 万吨,其中中国电解液出货量将达到 240 万吨,2023-2027 年中国电解液市场年复合增长率为 21.26%。

从正极材料的技术路线来看,根据 GGII 数据显示,2023 年全球三元材料电池用电解液出货 43万吨,磷酸铁锂电池用电解液出货 76.5 万吨,钴酸锂电池用电解液出货 4.6 万吨,预计 2027 年全球三元材料电池与磷酸铁锂电池用电解液市场出货将分别达到 95 万吨、171 万吨。

B、铜箔添加剂下游——锂电铜箔行业

锂离子电池负极由石墨或硅基等活性物质涂覆于集流体上,并经干燥、辊压、分切等工序而制得。导电集流体应与活性物质充分接触,且内阻应尽可能小,从而提升锂电池性能。锂电铜箔由于具有良好的导电性、柔韧性和适中的电位,耐卷绕和辗压,制造技术成熟,且价格相对低廉,因此便成为充当石墨等负极活性材料载体的负极集流体首选,在此过程中将电池活性物质产生的电流汇集起来,以产生更大的输出电流。

随着近些年锂电池技术的快速提升,锂离子电池向着高能量密度、高安全性方向发展,锂电铜箔也在向着高密度、低轮廓、超轻薄化、高抗拉强度、高延伸率的方向发展。根据 GGII 数据显示,2023 年全球锂电铜箔出货量 69 万吨,同比增长 23.21%;中国锂电铜箔出货量 53.5 万吨,同比增长 27.38%,增长主要受中国、欧洲、美国等主要地区新能源汽车用动力电池和储能市场用储能电池需求高速增长带动。

GGII 预计到 2027 年全球锂电铜箔出货量将达到 140万吨,其中中国锂电铜箔出货量将达到 107 万吨,2023-2027 年中国锂电铜箔市场年复合增长率为18.92%。

锂电铜箔的细分应用领域主要为动力电池、储能电池及消费电池。从细分应用领域来看,动力电池市场是带动锂电铜箔市场高增长的主要驱动因素。据 GGII 调研统计,2023 年动力电池用锂电铜箔出货量为 36.5 万吨,远超数码的 4.1 万吨和储能电池的 12.9 万吨,在中国锂电铜箔中的占比为68.2%。

2、新能源电池材料技术水平及技术发展趋势

随着终端产品例如新能源汽车、3C 产品以及储能设备等对锂电池的能量密度、安全性、循环寿命等性能不断提出更高的要求,新能源电池材料行业主要发展趋势有以下几方面:

①中国企业产能贡献较高,全球市场持续扩大,竞争加剧导致集中度提升

锂电池电解液添加剂和锂电铜箔添加剂的中国生产企业在全球市场中发挥着重要的作用,其产能贡献均超过 70%,中国企业在锂电添加剂领域拥有丰富的生产经验和技术积累,其产品质量和性能得到了全球客户的认可与青睐。

然而,随着市场的扩大,众多上下游企业进入市场,市场竞争情况加剧,具有规模优势、成本优势的龙头企业在行业内的竞争能力突出,小规模生产企业逐步退出市场,行业集中度将不断提升。同时,行业竞争加剧推动了行业内头部企业加大投入力度,进一步优化生产工艺,提升产品质量和技术含量,以确保自身在市场竞争中的地位稳固。

②多种性能改良的多功能添加剂成为市场研发趋势

随着新能源汽车行业的快速发展和消费者对电动汽车性能和安全性的不断追求,多功能锂电添加剂的研发成为市场的重要趋势。多功能添加剂不仅可以提高锂电池的性能和循环寿命,还可以改善其安全性能,满足日益严格的安全标准和环保要求。同时,兼具各类功能的添加剂可以降低下游产品生产成本,容易得到下游锂电池电解液、锂电铜箔生产厂商的青睐。

③针对新电解液、电极体系的开发与应用是必然趋势

不同类型的新能源电池对添加剂的需求各不相同,因此企业需要根据不同电池类型的特点,提供定制化的产品和解决方案。随着市场竞争加剧以及持续不断的技术研发,新电解液、电极体系的开发与应用将是必然趋势,锂电池材料添加剂厂商需要尽快研发投产新型电解液添加剂以及锂电铜箔添加剂以配套满足锂电池技术升级要求。

④安全型、环保型添加剂是重点发展方向

随着锂电池化学性能的不断提升,尤其是高能量密度材料的广泛应用,电池的安全性成为备受关注的焦点。安全型添加剂的设计旨在减少电池在异常工况下的热失控风险,如过充、过放、高温等,通过调整电池电解液成分、改善电极材料的稳定性等方式,有效地提高电池的安全性能。此外,随着社会对环保意识的提高,环保型添加剂亦是行业发展的重要方向。

3、新能源电池材料行业竞争格局

新能源电池材料细分行业属于锂电池产业链上游分支,由于中国锂电企业在全球锂电池产业链中扮演着重要角色,新能源电池材料(包括锂电池电解液添加剂和锂电铜箔添加剂)企业亦主要集中在中国,产能贡献率达到 70%以上。

国内锂电池电解液添加剂生产企业受各类添加剂细分市场规模影响,大多数企业以 VC、FEC 参与市场竞争,少量以 1,3-PS 参与市场竞争。锂电铜箔添加剂方面,吉和昌铜箔添加剂产品 SPS 于 2024 年销量超过 700 吨,而据 GGII 数据测算,2024 年度国内锂电铜箔用 SPS 添加剂市场规模约为 1,000-1,300 吨,该产品竞争对手包括常熟聚和化学有限公司、吉和昌、松石科技、江苏梦得新材料等企业。

国内锂电池电解液添加剂生产企业主要包括华盛锂电(688353.SH)、张家港瀚康化工有限公司、浙江天硕氟硅新材料科技有限公司、荣成青木高新材料股份有限公司、山东永浩新材料科技有限公司、湖北迪美科技有限公司等。锂电铜箔添加剂方面,直接竞争对手主要包括武汉吉和昌新材料股份有限公司、常熟聚和化学有限公司、松石科技(870303.NQ,已摘牌)、江苏梦得新材料科技有限公司等。

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