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電解液升級(jí),關(guān)注LiFSI

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電解液升級(jí),關(guān)注LiFSI

?????未來(lái)5年,LiFSI有望逐步進(jìn)入產(chǎn)業(yè)導(dǎo)入和需求爆發(fā)期。

文|每日財(cái)報(bào) 蘇鋒

動(dòng)力電池的電解液溶質(zhì)鋰鹽正在走向升級(jí),基于這一變化,新的投資機(jī)會(huì)應(yīng)運(yùn)而生。

技術(shù)迭代大轉(zhuǎn)折

電解液主要由溶質(zhì)鋰鹽、有機(jī)溶劑和添加劑構(gòu)成。溶質(zhì)鋰鹽的選擇很大程度上也決定著鋰電池的容量、工作溫度、循環(huán)性能、功率密度、能量密度及安全性等性能。

溶質(zhì)鋰鹽作為電解液的核心組分,其在電解液質(zhì)量占比僅約 13%,但在電解液制造成本占比約 62%,因此鋰鹽的成本會(huì)很大程度限制其在電解液中的應(yīng)用。

溶質(zhì)鋰鹽主要分為無(wú)機(jī)鋰鹽和有機(jī)鋰鹽,無(wú)機(jī)鋰鹽相較于有機(jī)鋰鹽制造環(huán)節(jié)少、提純難度低,具有價(jià)格低、工藝壁壘低的優(yōu)勢(shì),綜合性能滿足當(dāng)下市場(chǎng)要求的六氟磷酸鋰(LiPF6),憑借其低成本的優(yōu)勢(shì)成為目前主流的溶質(zhì)鋰鹽。

從材料特性來(lái)看,LiFSI 與 LiPF6 相比,擁有更好的導(dǎo)電性、更高的電化學(xué)和熱穩(wěn)定性以及抗水解性。加入LIFSI可以大幅提升電池的充放電次數(shù),并使高鎳正極、高電壓正極等活性極強(qiáng)的電極材料保持穩(wěn)定,從而延長(zhǎng)電池壽命,同時(shí)提升電解液的阻燃性能,提高安全性。

現(xiàn)在來(lái)看,特斯拉 “4680”電池已經(jīng)進(jìn)入量產(chǎn)期,新電池技術(shù)的升級(jí)正倒逼LIFSI快速導(dǎo)入產(chǎn)業(yè)鏈。

所謂“4680”,是指寬46毫米、長(zhǎng)80毫米的三元大圓柱電池,按照特斯拉公布的數(shù)據(jù),“4680”可在“2170”的基礎(chǔ)上讓能量(容量)提升5倍,里程提高16%,成本下降14%。

寧德時(shí)代規(guī)劃了8條“4680”產(chǎn)線,共12GWh;松下將在明年開(kāi)始試生產(chǎn)“4680”電池;LG化學(xué)的4680電芯試生產(chǎn)線已經(jīng)開(kāi)始建設(shè),最早于2023年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn);億緯鋰能規(guī)劃的20GWh產(chǎn)能最早在明年投產(chǎn)。

“4680”電池的推廣有望加速負(fù)極的含硅量,硅碳負(fù)極有望進(jìn)一步滲透。由于硅碳負(fù)極的導(dǎo)電性較差,LiFSI 因其較好的熱和電化學(xué)穩(wěn)定性、更高電導(dǎo)率,有望加速替代六氟磷酸鋰成為新型添加劑。LiFSI在普通高鎳三元只有3%左右,而在“4680”中,其用量會(huì)直接提高到15%。

LiFSI 并不是新鮮產(chǎn)物,但過(guò)去高價(jià)格以及需求并不緊迫等因素導(dǎo)致其需求受到抑制。

2017年至2021年,LiFSI的單噸價(jià)格為70萬(wàn)/55萬(wàn)/49萬(wàn)/45萬(wàn)/40萬(wàn),經(jīng)過(guò)產(chǎn)能和需求釋放帶來(lái)的規(guī)?;?yīng),生產(chǎn)制造成本和售價(jià)逐步下降,下游客戶接受度提升。

與此同時(shí),鋰電池的市場(chǎng)需求快速增長(zhǎng)致使 LiPF6供需平衡偏緊,價(jià)格步入上升通道,LiPF6已由2021年年初的10.7萬(wàn)/噸上漲至52.5萬(wàn)/噸,增長(zhǎng)390.6%。

綜合來(lái)看,LiPF6的成本優(yōu)勢(shì)在快速下降。目前 LiFSI制造成本已成功降 至 12 萬(wàn)/噸左右,而LiPF6的制造成本則在8-10萬(wàn)/噸左右,成本的下降將加速 LiFSI在鋰鹽領(lǐng)域的滲透。

頭部通吃

假設(shè)2025 年全球溶質(zhì)鋰鹽的總需求約為 25.83萬(wàn)噸,LiFSI作為鋰鹽將替代部分LiPF6,2025年市場(chǎng)滲透率有望達(dá)到50%?;?0%的滲透率,2025年其全球市場(chǎng)需求將達(dá)到12.91萬(wàn)噸,按照 25—30萬(wàn)/噸價(jià)格計(jì)算,市場(chǎng)空間約為 323-387億元。

從全球來(lái)看,日本觸媒在2009年就開(kāi)始研發(fā)LiFSI工業(yè)合成方法,不僅在專利上布局最早,也仍在不斷優(yōu)化合成工藝。其后,歐美企業(yè)如法國(guó)阿科馬也陸續(xù)攻克 LiFSI合成工藝。

中國(guó)企業(yè)對(duì) LiFSI的產(chǎn)業(yè)化合成的研究較晚,江蘇華盛是我國(guó) LiFSI 工藝研發(fā)的開(kāi)拓者,與歐美企業(yè)大致相當(dāng),在2012年已經(jīng)成功掌握了LiFSI的合成技術(shù)。2015年前后,國(guó)內(nèi)企業(yè)開(kāi)始加速研發(fā)量產(chǎn),并在2017年逐步落實(shí)產(chǎn)能,目前全球各大企業(yè)已開(kāi)始陸續(xù)投資布局規(guī)?;?LiFSI產(chǎn)能。

天賜材料、新宙邦、永太科技等國(guó)內(nèi)企業(yè)在2016-2017 年開(kāi)始建設(shè) LiFSI產(chǎn)線,預(yù)計(jì)當(dāng)前全球產(chǎn)能6千至7千噸,國(guó)內(nèi)主要生產(chǎn)企業(yè)也在實(shí)施擴(kuò)產(chǎn)。

2020年,國(guó)內(nèi)LiFSI的主要生產(chǎn)企業(yè)數(shù)量為8家,主要產(chǎn)能來(lái)自天賜材料、康鵬科技以及多氟多,其中天賜材料市占率為 36%,LiFSI 產(chǎn)能CR3集中度為 73%。未來(lái)5年,全球 LiFSI規(guī)劃新增產(chǎn)能中有98%來(lái)自中國(guó),其中天賜材料、永太科技和新宙邦位列規(guī)劃產(chǎn)能前三位,未來(lái) 3-5年新增產(chǎn)能分別約為6萬(wàn)、2萬(wàn)以及1萬(wàn)噸。

值得注意的是,天賜材料和多氟多的LiFSI成本優(yōu)勢(shì)明顯。

如果每噸 LiFSI市場(chǎng)價(jià)格為45萬(wàn)元,則LiFSI的毛利率普遍在40%以上,其中天賜材料和多氟多目前披露的工藝路線多個(gè)環(huán)節(jié)轉(zhuǎn)化效率可超過(guò)95%,憑借自身原料高轉(zhuǎn)化利用率的工藝優(yōu)勢(shì)可以實(shí)現(xiàn)超70%毛利率。此外,由于新宙邦從今年下半年起加速 LiFSI產(chǎn)能規(guī)劃,結(jié)合專利布局情況,后期公司的LiFSI 成本可能也具備一定比較優(yōu)勢(shì)。

作為電解液的核心部分,溶質(zhì)鋰鹽的選擇在很大程度上決定著鋰電池的各項(xiàng)性能。目前,低成本的無(wú)機(jī)鋰鹽六氟磷酸鋰(LiPF6)雖占據(jù)市場(chǎng)主導(dǎo)地位,但 LiPF6 因其化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定、低溫環(huán)境下效率嚴(yán)重不足等缺陷,逐漸無(wú)法跟上鋰電池發(fā)展的需求。

LiFSI具有離子電導(dǎo)率高、電化學(xué)穩(wěn)定性高、熱穩(wěn)定性高等優(yōu)點(diǎn),作為鋰鹽的電解液更能滿足未來(lái)電池性高能量密度以及寬工作溫度的發(fā)展需求,將成為替代 LiPF6的最佳選擇。

未來(lái)5年,LiFSI有望逐步進(jìn)入產(chǎn)業(yè)導(dǎo)入和需求爆發(fā)期,天賜材料和新宙邦的產(chǎn)能也將同步釋放,屆時(shí)相關(guān)公司或?qū)⒂瓉?lái)戴維斯雙擊。

本文為轉(zhuǎn)載內(nèi)容,授權(quán)事宜請(qǐng)聯(lián)系原著作權(quán)人。

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電解液升級(jí),關(guān)注LiFSI

?????未來(lái)5年,LiFSI有望逐步進(jìn)入產(chǎn)業(yè)導(dǎo)入和需求爆發(fā)期。

文|每日財(cái)報(bào) 蘇鋒

動(dòng)力電池的電解液溶質(zhì)鋰鹽正在走向升級(jí),基于這一變化,新的投資機(jī)會(huì)應(yīng)運(yùn)而生。

技術(shù)迭代大轉(zhuǎn)折

電解液主要由溶質(zhì)鋰鹽、有機(jī)溶劑和添加劑構(gòu)成。溶質(zhì)鋰鹽的選擇很大程度上也決定著鋰電池的容量、工作溫度、循環(huán)性能、功率密度、能量密度及安全性等性能。

溶質(zhì)鋰鹽作為電解液的核心組分,其在電解液質(zhì)量占比僅約 13%,但在電解液制造成本占比約 62%,因此鋰鹽的成本會(huì)很大程度限制其在電解液中的應(yīng)用。

溶質(zhì)鋰鹽主要分為無(wú)機(jī)鋰鹽和有機(jī)鋰鹽,無(wú)機(jī)鋰鹽相較于有機(jī)鋰鹽制造環(huán)節(jié)少、提純難度低,具有價(jià)格低、工藝壁壘低的優(yōu)勢(shì),綜合性能滿足當(dāng)下市場(chǎng)要求的六氟磷酸鋰(LiPF6),憑借其低成本的優(yōu)勢(shì)成為目前主流的溶質(zhì)鋰鹽。

從材料特性來(lái)看,LiFSI 與 LiPF6 相比,擁有更好的導(dǎo)電性、更高的電化學(xué)和熱穩(wěn)定性以及抗水解性。加入LIFSI可以大幅提升電池的充放電次數(shù),并使高鎳正極、高電壓正極等活性極強(qiáng)的電極材料保持穩(wěn)定,從而延長(zhǎng)電池壽命,同時(shí)提升電解液的阻燃性能,提高安全性。

現(xiàn)在來(lái)看,特斯拉 “4680”電池已經(jīng)進(jìn)入量產(chǎn)期,新電池技術(shù)的升級(jí)正倒逼LIFSI快速導(dǎo)入產(chǎn)業(yè)鏈。

所謂“4680”,是指寬46毫米、長(zhǎng)80毫米的三元大圓柱電池,按照特斯拉公布的數(shù)據(jù),“4680”可在“2170”的基礎(chǔ)上讓能量(容量)提升5倍,里程提高16%,成本下降14%。

寧德時(shí)代規(guī)劃了8條“4680”產(chǎn)線,共12GWh;松下將在明年開(kāi)始試生產(chǎn)“4680”電池;LG化學(xué)的4680電芯試生產(chǎn)線已經(jīng)開(kāi)始建設(shè),最早于2023年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn);億緯鋰能規(guī)劃的20GWh產(chǎn)能最早在明年投產(chǎn)。

“4680”電池的推廣有望加速負(fù)極的含硅量,硅碳負(fù)極有望進(jìn)一步滲透。由于硅碳負(fù)極的導(dǎo)電性較差,LiFSI 因其較好的熱和電化學(xué)穩(wěn)定性、更高電導(dǎo)率,有望加速替代六氟磷酸鋰成為新型添加劑。LiFSI在普通高鎳三元只有3%左右,而在“4680”中,其用量會(huì)直接提高到15%。

LiFSI 并不是新鮮產(chǎn)物,但過(guò)去高價(jià)格以及需求并不緊迫等因素導(dǎo)致其需求受到抑制。

2017年至2021年,LiFSI的單噸價(jià)格為70萬(wàn)/55萬(wàn)/49萬(wàn)/45萬(wàn)/40萬(wàn),經(jīng)過(guò)產(chǎn)能和需求釋放帶來(lái)的規(guī)?;?yīng),生產(chǎn)制造成本和售價(jià)逐步下降,下游客戶接受度提升。

與此同時(shí),鋰電池的市場(chǎng)需求快速增長(zhǎng)致使 LiPF6供需平衡偏緊,價(jià)格步入上升通道,LiPF6已由2021年年初的10.7萬(wàn)/噸上漲至52.5萬(wàn)/噸,增長(zhǎng)390.6%。

綜合來(lái)看,LiPF6的成本優(yōu)勢(shì)在快速下降。目前 LiFSI制造成本已成功降 至 12 萬(wàn)/噸左右,而LiPF6的制造成本則在8-10萬(wàn)/噸左右,成本的下降將加速 LiFSI在鋰鹽領(lǐng)域的滲透。

頭部通吃

假設(shè)2025 年全球溶質(zhì)鋰鹽的總需求約為 25.83萬(wàn)噸,LiFSI作為鋰鹽將替代部分LiPF6,2025年市場(chǎng)滲透率有望達(dá)到50%。基于50%的滲透率,2025年其全球市場(chǎng)需求將達(dá)到12.91萬(wàn)噸,按照 25—30萬(wàn)/噸價(jià)格計(jì)算,市場(chǎng)空間約為 323-387億元。

從全球來(lái)看,日本觸媒在2009年就開(kāi)始研發(fā)LiFSI工業(yè)合成方法,不僅在專利上布局最早,也仍在不斷優(yōu)化合成工藝。其后,歐美企業(yè)如法國(guó)阿科馬也陸續(xù)攻克 LiFSI合成工藝。

中國(guó)企業(yè)對(duì) LiFSI的產(chǎn)業(yè)化合成的研究較晚,江蘇華盛是我國(guó) LiFSI 工藝研發(fā)的開(kāi)拓者,與歐美企業(yè)大致相當(dāng),在2012年已經(jīng)成功掌握了LiFSI的合成技術(shù)。2015年前后,國(guó)內(nèi)企業(yè)開(kāi)始加速研發(fā)量產(chǎn),并在2017年逐步落實(shí)產(chǎn)能,目前全球各大企業(yè)已開(kāi)始陸續(xù)投資布局規(guī)模化的 LiFSI產(chǎn)能。

天賜材料、新宙邦、永太科技等國(guó)內(nèi)企業(yè)在2016-2017 年開(kāi)始建設(shè) LiFSI產(chǎn)線,預(yù)計(jì)當(dāng)前全球產(chǎn)能6千至7千噸,國(guó)內(nèi)主要生產(chǎn)企業(yè)也在實(shí)施擴(kuò)產(chǎn)。

2020年,國(guó)內(nèi)LiFSI的主要生產(chǎn)企業(yè)數(shù)量為8家,主要產(chǎn)能來(lái)自天賜材料、康鵬科技以及多氟多,其中天賜材料市占率為 36%,LiFSI 產(chǎn)能CR3集中度為 73%。未來(lái)5年,全球 LiFSI規(guī)劃新增產(chǎn)能中有98%來(lái)自中國(guó),其中天賜材料、永太科技和新宙邦位列規(guī)劃產(chǎn)能前三位,未來(lái) 3-5年新增產(chǎn)能分別約為6萬(wàn)、2萬(wàn)以及1萬(wàn)噸。

值得注意的是,天賜材料和多氟多的LiFSI成本優(yōu)勢(shì)明顯。

如果每噸 LiFSI市場(chǎng)價(jià)格為45萬(wàn)元,則LiFSI的毛利率普遍在40%以上,其中天賜材料和多氟多目前披露的工藝路線多個(gè)環(huán)節(jié)轉(zhuǎn)化效率可超過(guò)95%,憑借自身原料高轉(zhuǎn)化利用率的工藝優(yōu)勢(shì)可以實(shí)現(xiàn)超70%毛利率。此外,由于新宙邦從今年下半年起加速 LiFSI產(chǎn)能規(guī)劃,結(jié)合專利布局情況,后期公司的LiFSI 成本可能也具備一定比較優(yōu)勢(shì)。

作為電解液的核心部分,溶質(zhì)鋰鹽的選擇在很大程度上決定著鋰電池的各項(xiàng)性能。目前,低成本的無(wú)機(jī)鋰鹽六氟磷酸鋰(LiPF6)雖占據(jù)市場(chǎng)主導(dǎo)地位,但 LiPF6 因其化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定、低溫環(huán)境下效率嚴(yán)重不足等缺陷,逐漸無(wú)法跟上鋰電池發(fā)展的需求。

LiFSI具有離子電導(dǎo)率高、電化學(xué)穩(wěn)定性高、熱穩(wěn)定性高等優(yōu)點(diǎn),作為鋰鹽的電解液更能滿足未來(lái)電池性高能量密度以及寬工作溫度的發(fā)展需求,將成為替代 LiPF6的最佳選擇。

未來(lái)5年,LiFSI有望逐步進(jìn)入產(chǎn)業(yè)導(dǎo)入和需求爆發(fā)期,天賜材料和新宙邦的產(chǎn)能也將同步釋放,屆時(shí)相關(guān)公司或?qū)⒂瓉?lái)戴維斯雙擊。

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