锂电池电解液行业基本情况分析
思瀚产业研究院    2022-08-17

锂离子电池主要由电解液、隔膜、正极材料和负极材料构成，作为锂电池制造的四大关键材料之一，电解液是锂离子迁移和电荷传递的介质，被称为锂电池的“血液”。电解液作为锂离子的载体，在充放电过程中运送锂离子，因此需要具有极大的离子导电率以及极小的电子导电率。

锂电池电解液一般是由高纯度的有机溶剂、电解质锂盐和必要的添加剂等主要材料在一定的条件下，按照某一特定的比例配置而成，是锂电池获得高电压、高比能等优点的保证。电解液对于锂盐、溶剂、添加剂的纯度、水分和酸含量等要求较高，原料提纯和环境控制成为电解液生产过程的难点之一。

图：电解液的构成

电池在循环过程中发生一系列副反应会影响电池的循环稳定性，而循环稳定性与电池在充放电循环的容量保持率直接相关。因此若要在多次充放电循环中保证较好的容量保持率，需要通过加入添加剂等方式对电解液进行改进。

电解液在锂电池中成本占比较低，但是对其性能影响重大，电解液在正负极中间起到传导锂离子的作用，其性能直接关系到锂电池的高电压特性、充放电倍率、循环寿命、安全性等。电解液指标包括电导率、分解电压、可使用温度范围、安全性等，高电导率的电解液可以使其迅速地传导锂离子提高充放电效率，带来较好的充放电性能；高分解电压的电解液可配合高工作电压正极材料提高电池能量密度；可使用温度范围宽的电解液保障锂离子电池在高、低温度下的工作性能；电解液的易燃性是影响锂离子电池尤其是动力类锂离子电池安全性的主要问题，安全性好的电解液是锂离子电池具有良好安全性能的关键。

我国锂电池电解液行业经历了进口依赖、国产替代和国际化三个阶段，经过不断的发展，中国企业生产的锂电池电解液性能逐步提升，获得了业内的普遍认可，国产化率稳步提升，并逐渐走向国际。

图：我国锂电池电解液行业的发展历程

电解液产品的差异性主要体现在针对客户需求调制的配方以及改善性能的添加剂，特别是随着电池厂对安全性、充放电倍率、循环寿命、高电压特性等性能要求的提升，所需的配方复杂性以及与之适配的添加剂多样性将逐步提升。添加剂和配方是针对客户提出的具体需求，并且适配电池其他材料来开发的，因此要求研发者对电池材料体系理解比较深。同时，新型添加剂以及配方的研发是一个不断试错的过程，尤其是新型添加剂不仅制备合成环节需要投入大量人力物力，试验提纯环节也会产生较高的试剂成本、时间成本，提纯难度较高，因此新添加剂的研发具有高投入、高风险的特点。