鋰電池電解液

2023-01-12 來源：雪球

一、電解液組成

電解液由鋰鹽、溶劑和添加劑組成。

1、溶劑

常規(guī)溶劑：聚碳酸酯、碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯

新型溶劑：羧酸酯、亞硫酸酯、氟化溶液

2、溶質(zhì)

常規(guī)鋰鹽：六氟磷酸鐵鋰（LiPF6)、四氟硼酸鋰（LiBF4)

新型鋰鹽：雙氟磺酰亞胺鋰鹽（LiFSI）

3、添加劑：成膜添加劑、過充保護(hù)添加劑、高低溫添加劑、阻燃添加劑、倍率型添加劑

二、對比鋰電四大材料，電解液特點(diǎn)

1、電解液行業(yè)具有明顯輕資產(chǎn)、高周轉(zhuǎn)的特征。電解液行業(yè)產(chǎn)能投產(chǎn)時間短、投資回報見效快，具有顯著的輕資產(chǎn)和高周轉(zhuǎn)特征。

2、電解液在鋰電池電芯成本中占比 6-8%，在鋰電四大材料中占比最低。

3、電解液競爭格局較好，全球化程度最高。2019 年中國電解液出貨量全球占比高達(dá) 70%以上，遠(yuǎn)超過正極、負(fù)極和隔膜。

4、輕資產(chǎn)&優(yōu)競爭格局下，電解液毛利率處于中等水平。行業(yè)龍頭（天賜材料），電解液毛利率在 25-30%之間，低于隔膜（恩捷股份），略低于負(fù)極材料（璞泰來），高于正極材料（當(dāng)升科技），處于四大鋰電材料中游水平。

一方面，輕資產(chǎn)在某種程度上表明電解液整體技術(shù)和設(shè)備壁壘相對較低，難以獲得過高毛利率水平；另一方面，優(yōu)良的競爭格局和龍頭全球化客戶布局，使得電解液龍頭具有較強(qiáng)的產(chǎn)業(yè)鏈溢價能力，以獲得相對較高的毛利率水平。

三、核心鋰鹽

1、六氟磷酸鐵鋰

六氟磷酸鋰在電解液中的成本占比約為 40%，其價格變動歷史趨勢與電解液基本一致，對電解液影響顯著。

六氟磷酸鋰技術(shù)壁壘相對較高，工藝條件要求嚴(yán)苛。有機(jī)溶劑法和氟化氫溶劑法為目前六氟磷酸鋰制備的主流方法。

2、雙氟磺酰亞胺鋰

長期視角來看，LiFSI既可代替六氟磷酸鋰作為新型鋰鹽使用，又可少量添加作為添加劑使用，但是由于其成本高昂，目前主要用作電解液添加劑。

LiFSI 可以顯著彌補(bǔ)六氟磷酸鋰缺點(diǎn)。LiFSI 明顯改善六氟磷酸鋰對水分敏感、熱穩(wěn)定性差、生產(chǎn)工藝中不可避免的產(chǎn)生影響電池性能的氟化氫、低溫下易結(jié)晶等缺點(diǎn)，有利于鋰離子電池的低溫放電和高溫性能保持能力、充放電倍率、循環(huán)壽命和安全性的提高。

LiFSI 可以契合三元正極高鎳化趨勢。由于鎳離子具有較高的催化活性，正極材料中鎳含量增加將催化電解液氧化分解從而產(chǎn)生氣體影響電池正常工作，此外，金屬鎳的活潑型將導(dǎo)致正極表面鎳離子溶出，破壞負(fù)極表面 SEI 膜，導(dǎo)致溶劑分子共嵌入，對電池安全性負(fù)面影響較大。LiFSI 的加入可以有效解決上述問題。