锂离子电池电解液溶剂及需求分析
思瀚产业研究院 海科新源    2023-09-13

（1）锂离子电池电解液溶剂概况

锂离子电池电解液主要由溶剂、添加剂和电解质组成，根据特性的需要，在一定条件下，按照特定的比例配制而成的，其成本约占锂离子电池生产成本的10%-15%左右。其中电解液溶剂占电解液质量的 80%左右，成本的 22%-28%，是电解液的主要原材料。

有机溶剂是电解液的主体部分，按其结构的不同，主要分为环状碳酸酯类有机溶剂、链状碳酸酯类有机溶剂。环状碳酸酯类溶剂包括碳酸乙烯酯（EC）和碳酸丙烯酯（PC），其中，EC 相对于 PC 而言，化学稳定性更高、相对介电常数更大，循环性能更佳，因此应用范围相对较广；链状碳酸酯类溶剂包括碳酸二甲酯（DMC）、碳酸二乙酯（DEC）和碳酸甲乙酯（EMC）等，其中，DMC 气味小、溶解能力强，对锂电池的电导率提升效果高，低温充放电性能佳，且制作成本低廉，是电解液中使用最为频繁的有机溶剂；醚类有机溶剂介电常数低，黏度小，能有效提升电解液的电导率，但由于性质活泼、抗氧化性不好，不常作为电池电解液的主要溶剂。

就溶剂而言，单一的溶剂通常很难满足锂电池的需求，通常选用两种甚至多种的溶剂混合使用，通常按照体积比 1:1 或者其他特定的比例来混合使用。

目前 5 大溶剂的生产工艺主要包括两大类，环氧乙烷（EO）与环氧丙烷（PO）双技术路线发展，其中主要以 PO 工艺为主。

（2）锂离子电池电解液溶剂需求分析

锂离子电池电解液溶剂下游为锂离子电池电解液。锂离子电池电解液为锂离子电池的重要组成部分，锂离子电池按应用领域划分，锂离子电池主要分为动力电池、消费电池和储能电池等三大类。根据高工产研锂电研究所（GGII），2020年全球电解液出货量 35 万吨，同比增长 34.6%，2020 年中国电解液出货量达到25.2 万吨，同比增长 38%；中国电解液出货量占比全球电解液出货量比例上升至72.00%。

GGII 预测，受全球新能源汽车终端产销量带动，2025 年全球锂电池出货量将达到 1,165GWh，将带动全球电解液市场出货超 120 万吨，未来 5 年全球电解液市场年复合增长率将达到 28.7%；从电解液产品结构方面看，2020 年动力型电解液出货量占比为 52%，数码电解液出货量占比为 33%，储能电解液出货量占比为 15%。

①动力电池需求爆发式增长，带动锂电池电解液及溶剂需求快速提升

新能源汽车销量影响动力电池的装机量，从而影响动力电解液及溶剂市场需求。近年来，全球汽车电动化趋势愈发明朗，新能源汽车行业发展迅速，渗透率不断提升，带动动力电池装机量迅速提升。根据国务院办公厅 2020 年 11 月正式发布的《新能源汽车产业发展规划（2021-2035 年）》，到 2025 年，我国新能源汽车市场竞争力明显增强，新能源汽车新车销量占比达到 20%左右，发展前景广阔。到 2035 年，纯电动汽车成为新销售车辆的主流。此外，随着欧盟《2019/631文件》的颁布，碳排放标准愈发严格，促使新能源汽车加速渗透，欧洲新能源汽

车市场增长迅速。在政策刺激和车企投入的双重作用下，欧洲电动汽车市场正在加速增长。在 2020 年整体汽车市场不景气的环境下，欧洲主要国家新能源汽车销量仍然出现大幅攀升。根据国外数据网站 EV Sales Blog，2020 年欧洲共登记了 1,367,138 辆新能源乘用车，同比增长达到了 142％，增长速度较快。

从 2015 到 2019 年，新能源汽车市场飞速发展带动中国新能源汽车用锂电池出货量高速增长，出货量从 16.9GWh 增至 71GWh，年复合增长率达 43%。2020年中国动力电池出货量为 80GWh，同比增长 13%。在疫情影响的环境下，2020年同比较 2019 年仍有所提升，主要原因有：

A、2020 年下半年国内新能源终端市场恢复超预期，加之新车型于下半年集中发布，带动了消费者购车热情，使得国内新能源汽车市场产量超过 130 万辆，同比增幅超 8%，直接带动动力电池出货量提升超 10%；

B、2020 年欧洲新能源汽车市场超预期增长，年销量超 120 万辆，带动国内部分头部电池企业出口规模提升。

未来几年，随着新的新能源汽车积分制度执行、补贴政策的延续、传统车企业加大在新能源汽车领域的投资布局加快、造车新势力的持续爆发，中国新能源汽车市场仍将维持高速增长的态势，与之配套的锂电池出货量也将持续增长。GGII 预测，到 2025 年中国新能源汽车用动力电池出货量将达到 470GWh，未来5 年车用动力电池市场年复合增长率将达到 42.5%。

未来几年，由于双积分制度的实施，传统燃油车企业将加大对新能源汽车领域的布局，且随着大众、戴姆勒等外资企业在国内合资建设新能源车企以及国内动力电池企业加大国外市场布局，GGII 预计到 2021 年动力电池出货量将达到153GWh，主要原因有：A、政策端对新能源市场影响逐渐明确，补贴将逐步退出；B、2021 年国内新能源汽车产量有望接近 200 万辆，全球新能源汽车产销量将超 460 万辆，带动电池需求提升；C、无模组技术以及大模组开发应用加快，助推单车带电量提升。

②数码市场的锂电需求仍然强劲，进一步带动电解液及溶剂的需求

数码电池是电解液的第二大应用领域。目前数码电池（含小动力）主要应用于电动工具、蓝牙耳机、手机、平板、笔记本电脑、无人机以及可穿戴设备等领域。全球数码市场稳定度高，年均增速维持在 3%-8%，数码电池有广泛应用的场景空间；此外小动力市场受共享出行、环保减排等影响，未来全球锂电化率有望提升，将带动数码电池市场增速提升。中国数码电池产业链具备原材料、人工以及成本等优势，具备全球供应能力。2020 年中国数码锂电池出货量为46.3GWh，较 2019 年增长 27.0%，预计 2025 年中国数码锂电池出货量达到83GWh，未来 5 年数码电池市场年复合增长率将达到 12.38%。

未来手机市场受 5G 商化带动，锂电池出货有望在 2022 年出现快速提升，主要原因为：A、5G 手机耗电量提升，促进手机电池单机带动量提升；B、纯钴酸锂电池材料逐渐向掺杂型钴酸锂电池方向发展，体积能量密度提升；C、钴酸锂电池逐渐向高压实，高电压方向发展，单位体积内正极材料增多，一定程度上导致锂电池能量密度提升；D、5G 技术在全球铺展应用加快。

③储能市场发展提速，锂电池需求稳定增长，带动电解液和溶剂市场规模的持续增长

储能是推动能源转型变革和能源互联网发展的重要支撑技术，有助于构建清洁低碳、安全高效的能源体系。储能电池是解决风电、光伏发电间歇波动性，实现“削峰平谷”功能的重要手段之一，储能锂离子电池作为新兴应用场景，其前景也较为广阔。“十四五”期间，储能行业有望步入产业化阶段，储能电池出货量预计将上升至新的台阶。锂电池作为电化学储能中最具优势的储能技术在电力储能上发展迅猛。

据高工产研锂电研究所（GGII）统计数据显示，2020 年中国储能电池市场出货量为 16.2GWh，同比增长 71%。相比于 2019 年，中国通讯储能端出货量7.4GWh，同比增长 23%；电力储能出货 6.6GWh，同比增长 88%。此外国内储能电池出口量呈快速增长态势，主要受欧洲、澳大利亚等电网侧储能市场带动。

GGII 预测，到 2025 年中国储能电池出货量将达到 58.0GWh，未来 5 年车用动力电池市场年复合增长率将达到 29%。

GGII 预计储能市场未来几年仍将加速发展，主要原因系：

A、新能源发电侧储能在政策约束下，进入新能源企业投资决策的视野。部分地方政府将储能纳入新能源接网方案，新能源并网为主要储能装机量未来占比有望继续提升；

B、发电侧新能源消纳市场需求提升，加之海外家储市场受海外政策引导，市场增速未来几年有望维持 10%以上增长，带动国内储能锂电池企业出口提升；

C、5G 商化应用加速进一步促进国内基站侧储能需求提升；

D、国家发改委以及各地方政府集中发布相关政策，重点分布在用户侧以及电网侧等领域，一定程度促进江苏、浙江等地电力储能需求提升。