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鋰離子電池電解液溶劑行業(yè)概況及需求分析
?？菩略此煎a(chǎn)業(yè)研究院    2023-07-03

電解液溶劑是液態(tài)電池電解液重要組成部分，液態(tài)電池主要包括鋰離子電池和鈉離子電池。鈉離子電池和鋰離子電池均屬于二次電池的一種，工作原理及內(nèi)部結(jié)構(gòu)一致，主要由正極、負(fù)極、集流體、電解液和隔膜組成，所需要的電解液溶劑均為碳酸酯系列溶劑。目前在化學(xué)類儲能電池中，鋰離子電池?fù)碛凶顑?yōu)秀的綜合性能，包括能量密度、功率密度、循環(huán)壽命及安全性等。

現(xiàn)階段的鋰電池已經(jīng)成熟應(yīng)用于動力、數(shù)碼、儲能等領(lǐng)域；鈉離子和鋰離子電池研究均起始于 20 世紀(jì) 70 年代，由于儲能需求日益增長，低成本儲能電池技術(shù)的需求愈發(fā)緊迫，其具備成本低、循環(huán)放電性能較好的特點(diǎn)，作為儲能電池有較大的優(yōu)勢，鈉離子電池近十年研究突飛猛進(jìn)。但目前因?yàn)樵撾姵氐睦碚摫热萘康?，鈉離子脫嵌困難等技術(shù)難題還在攻關(guān)，因此我國的鈉離子電池技術(shù)仍有待進(jìn)一步完善與成熟。

電解液溶劑主要應(yīng)用于鋰離子電池領(lǐng)域，目前國內(nèi)外主要電池制造企業(yè)也在積極布局鈉離子電池，將來隨著鈉離子技術(shù)的成熟及規(guī)模化應(yīng)用，溶劑應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒏訌V闊，這將帶動電解液溶劑的進(jìn)一步快速發(fā)展。

（1）鋰離子電池電解液溶劑概況

鋰離子電池電解液主要由溶劑、添加劑和電解質(zhì)組成，根據(jù)特性的需要，在一定條件下，按照特定的比例配制而成的，其成本約占鋰離子電池生產(chǎn)成本的10%-15%左右。其中電解液溶劑占電解液質(zhì)量的 80%左右，成本的 22%-28%，是電解液的主要原材料。

有機(jī)溶劑是電解液的主體部分，按其結(jié)構(gòu)的不同，主要分為環(huán)狀碳酸酯類有機(jī)溶劑、鏈狀碳酸酯類有機(jī)溶劑。環(huán)狀碳酸酯類溶劑包括碳酸乙烯酯（EC）和碳酸丙烯酯（PC），其中，EC 相對于 PC 而言，化學(xué)穩(wěn)定性更高、相對介電常數(shù)更大，循環(huán)性能更佳，因此應(yīng)用范圍相對較廣；

鏈狀碳酸酯類溶劑包括碳酸二甲酯（DMC）、碳酸二乙酯（DEC）和碳酸甲乙酯（EMC）等，其中，DMC 氣味小、溶解能力強(qiáng)，對鋰電池的電導(dǎo)率提升效果高，低溫充放電性能佳，且制作成本低廉，是電解液中使用最為頻繁的有機(jī)溶劑；醚類有機(jī)溶劑介電常數(shù)低，黏度小，能有效提升電解液的電導(dǎo)率，但由于性質(zhì)活潑、抗氧化性不好，不常作為電池電解液的主要溶劑。

就溶劑而言，單一的溶劑通常很難滿足鋰電池的需求，通常選用兩種甚至多種的溶劑混合使用，通常按照體積比 1:1 或者其他特定的比例來混合使用。

目前 5 大溶劑的生產(chǎn)工藝主要包括兩大類，環(huán)氧乙烷（EO）與環(huán)氧丙烷（PO）雙技術(shù)路線發(fā)展，其中主要以 PO 工藝為主。

（2）鋰離子電池電解液溶劑需求分析

鋰離子電池電解液溶劑下游為鋰離子電池電解液。鋰離子電池電解液為鋰離子電池的重要組成部分，鋰離子電池按應(yīng)用領(lǐng)域劃分，鋰離子電池主要分為動力電池、消費(fèi)電池和儲能電池等三大類。根據(jù)高工產(chǎn)研鋰電研究所（GGII），2020年全球電解液出貨量 35 萬噸，同比增長 34.6%，2020 年中國電解液出貨量達(dá)到25.2 萬噸，同比增長 38%；中國電解液出貨量占比全球電解液出貨量比例上升至72.00%。

GGII 預(yù)測，受全球新能源汽車終端產(chǎn)銷量帶動，2025 年全球鋰電池出貨量將達(dá)到 1,165GWh，將帶動全球電解液市場出貨超 120 萬噸，未來 5 年全球電解液市場年復(fù)合增長率將達(dá)到 28.7%；從電解液產(chǎn)品結(jié)構(gòu)方面看，2020 年動力型電解液出貨量占比為 52%，數(shù)碼電解液出貨量占比為 33%，儲能電解液出貨量占比為 15%。

①動力電池需求爆發(fā)式增長，帶動鋰電池電解液及溶劑需求快速提升

新能源汽車銷量影響動力電池的裝機(jī)量，從而影響動力電解液及溶劑市場需求。近年來，全球汽車電動化趨勢愈發(fā)明朗，新能源汽車行業(yè)發(fā)展迅速，滲透率不斷提升，帶動動力電池裝機(jī)量迅速提升。

根據(jù)國務(wù)院辦公廳 2020 年 11 月正式發(fā)布的《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2021-2035 年）》，到 2025 年，我國新能源汽車市場競爭力明顯增強(qiáng)，新能源汽車新車銷量占比達(dá)到 20%左右，發(fā)展前景廣闊。到 2035 年，純電動汽車成為新銷售車輛的主流。此外，隨著歐盟《2019/631文件》的頒布，碳排放標(biāo)準(zhǔn)愈發(fā)嚴(yán)格，促使新能源汽車加速滲透，歐洲新能源汽車市場增長迅速。

在政策刺激和車企投入的雙重作用下，歐洲電動汽車市場正在加速增長。在 2020 年整體汽車市場不景氣的環(huán)境下，歐洲主要國家新能源汽車銷量仍然出現(xiàn)大幅攀升。根據(jù)國外數(shù)據(jù)網(wǎng)站 EV Sales Blog，2020 年歐洲共登記了 1,367,138 輛新能源乘用車，同比增長達(dá)到了 142％，增長速度較快。

從 2015 到 2019 年，新能源汽車市場飛速發(fā)展帶動中國新能源汽車用鋰電池出貨量高速增長，出貨量從 16.9GWh 增至 71GWh，年復(fù)合增長率達(dá) 43%。2020年中國動力電池出貨量為 80GWh，同比增長 13%。在疫情影響的環(huán)境下，2020年同比較 2019 年仍有所提升，主要原因有：

A、2020 年下半年國內(nèi)新能源終端市場恢復(fù)超預(yù)期，加之新車型于下半年集中發(fā)布，帶動了消費(fèi)者購車熱情，使得國內(nèi)新能源汽車市場產(chǎn)量超過 130 萬輛，同比增幅超 8%，直接帶動動力電池出貨量提升超 10%；

B、2020 年歐洲新能源汽車市場超預(yù)期增長，年銷量超 120 萬輛，帶動國內(nèi)部分頭部電池企業(yè)出口規(guī)模提升。

未來幾年，隨著新的新能源汽車積分制度執(zhí)行、補(bǔ)貼政策的延續(xù)、傳統(tǒng)車企業(yè)加大在新能源汽車領(lǐng)域的投資布局加快、造車新勢力的持續(xù)爆發(fā)，中國新能源汽車市場仍將維持高速增長的態(tài)勢，與之配套的鋰電池出貨量也將持續(xù)增長。GGII 預(yù)測，到 2025 年中國新能源汽車用動力電池出貨量將達(dá)到 470GWh，未來5 年車用動力電池市場年復(fù)合增長率將達(dá)到 42.5%。

未來幾年，由于雙積分制度的實(shí)施，傳統(tǒng)燃油車企業(yè)將加大對新能源汽車領(lǐng)域的布局，且隨著大眾、戴姆勒等外資企業(yè)在國內(nèi)合資建設(shè)新能源車企以及國內(nèi)動力電池企業(yè)加大國外市場布局，GGII 預(yù)計(jì)到 2021 年動力電池出貨量將達(dá)到153GWh，主要原因有：A、政策端對新能源市場影響逐漸明確，補(bǔ)貼將逐步退出；B、2021 年國內(nèi)新能源汽車產(chǎn)量有望接近 200 萬輛，全球新能源汽車產(chǎn)銷量將超 460 萬輛，帶動電池需求提升；C、無模組技術(shù)以及大模組開發(fā)應(yīng)用加快，助推單車帶電量提升。

②數(shù)碼市場的鋰電需求仍然強(qiáng)勁，進(jìn)一步帶動電解液及溶劑的需求

數(shù)碼電池是電解液的第二大應(yīng)用領(lǐng)域。目前數(shù)碼電池（含小動力）主要應(yīng)用于電動工具、藍(lán)牙耳機(jī)、手機(jī)、平板、筆記本電腦、無人機(jī)以及可穿戴設(shè)備等領(lǐng)域。全球數(shù)碼市場穩(wěn)定度高，年均增速維持在 3%-8%，數(shù)碼電池有廣泛應(yīng)用的場景空間；此外小動力市場受共享出行、環(huán)保減排等影響，未來全球鋰電化率有望提升，將帶動數(shù)碼電池市場增速提升。中國數(shù)碼電池產(chǎn)業(yè)鏈具備原材料、人工以及成本等優(yōu)勢，具備全球供應(yīng)能力。2020 年中國數(shù)碼鋰電池出貨量為46.3GWh，較 2019 年增長 27.0%，預(yù)計(jì) 2025 年中國數(shù)碼鋰電池出貨量達(dá)到83GWh，未來 5 年數(shù)碼電池市場年復(fù)合增長率將達(dá)到 12.38%。

未來手機(jī)市場受 5G 商化帶動，鋰電池出貨有望在 2022 年出現(xiàn)快速提升，主要原因?yàn)椋?

A、5G 手機(jī)耗電量提升，促進(jìn)手機(jī)電池單機(jī)帶動量提升；

B、純鈷酸鋰電池材料逐漸向摻雜型鈷酸鋰電池方向發(fā)展，體積能量密度提升；

C、鈷酸鋰電池逐漸向高壓實(shí)，高電壓方向發(fā)展，單位體積內(nèi)正極材料增多，一定程度上導(dǎo)致鋰電池能量密度提升；

D、5G 技術(shù)在全球鋪展應(yīng)用加快。

③儲能市場發(fā)展提速，鋰電池需求穩(wěn)定增長，帶動電解液和溶劑市場規(guī)模的持續(xù)增長

儲能是推動能源轉(zhuǎn)型變革和能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的重要支撐技術(shù)，有助于構(gòu)建清潔低碳、安全高效的能源體系。儲能電池是解決風(fēng)電、光伏發(fā)電間歇波動性，實(shí)現(xiàn)“削峰平谷”功能的重要手段之一，儲能鋰離子電池作為新興應(yīng)用場景，其前景也較為廣闊?！笆奈濉逼陂g，儲能行業(yè)有望步入產(chǎn)業(yè)化階段，儲能電池出貨量預(yù)計(jì)將上升至新的臺階。鋰電池作為電化學(xué)儲能中最具優(yōu)勢的儲能技術(shù)在電力儲能上發(fā)展迅猛。

據(jù)高工產(chǎn)研鋰電研究所（GGII）統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2020 年中國儲能電池市場出貨量為 16.2GWh，同比增長 71%。相比于 2019 年，中國通訊儲能端出貨量7.4GWh，同比增長 23%；電力儲能出貨 6.6GWh，同比增長 88%。此外國內(nèi)儲能電池出口量呈快速增長態(tài)勢，主要受歐洲、澳大利亞等電網(wǎng)側(cè)儲能市場帶動。

GGII 預(yù)測，到 2025 年中國儲能電池出貨量將達(dá)到 58.0GWh，未來 5 年車用動力電池市場年復(fù)合增長率將達(dá)到 29%。

GGII 預(yù)計(jì)儲能市場未來幾年仍將加速發(fā)展，主要原因系：

A、新能源發(fā)電側(cè)儲能在政策約束下，進(jìn)入新能源企業(yè)投資決策的視野。部分地方政府將儲能納入新能源接網(wǎng)方案，新能源并網(wǎng)為主要儲能裝機(jī)量未來占比有望繼續(xù)提升；

B、發(fā)電側(cè)新能源消納市場需求提升，加之海外家儲市場受海外政策引導(dǎo)，市場增速未來幾年有望維持 10%以上增長，帶動國內(nèi)儲能鋰電池企業(yè)出口提升；

C、5G 商化應(yīng)用加速進(jìn)一步促進(jìn)國內(nèi)基站側(cè)儲能需求提升；

D、國家發(fā)改委以及各地方政府集中發(fā)布相關(guān)政策，重點(diǎn)分布在用戶側(cè)以及電網(wǎng)側(cè)等領(lǐng)域，一定程度促進(jìn)江蘇、浙江等地電力儲能需求提升。

（3）電解液溶劑行業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

①新能源汽車、數(shù)碼電子及儲能等行業(yè)發(fā)展勢頭不減，電解液溶劑市場廣闊

近年來，隨著下游新能源汽車行業(yè)的持續(xù)發(fā)展，數(shù)碼電池的應(yīng)用場景不斷豐富以及儲能電池市場的逐漸打開，行業(yè)內(nèi)主要鋰離子電池電解液廠商不斷新建產(chǎn)能，將帶動下游溶劑市場出貨量快速增長，且有望持續(xù)。

根據(jù)高工產(chǎn)研鋰電研究所（GGII），2020 年中國電解液企業(yè)新增產(chǎn)能逐漸釋放，企業(yè)產(chǎn)能規(guī)模進(jìn)一步提升，其中天賜材料產(chǎn)能規(guī)模到 14 萬噸/年，新宙邦產(chǎn)能 10 萬噸/年，國泰華榮產(chǎn)能 7 萬噸/年，相比 2019 年產(chǎn)能規(guī)模進(jìn)一步提升。此外珠海賽緯由于進(jìn)入 CATL、中航鋰電以及孚能科技等供應(yīng)鏈，其產(chǎn)能規(guī)模進(jìn)一步增大，2020 年產(chǎn)能達(dá)到 7.8 萬噸/年。

從上表可以看出，2020 年新增產(chǎn)能主要集中在天賜材料、新宙邦、國泰華榮、珠海賽緯等龍頭企業(yè)。其中天賜材料新增 2 萬噸、新宙邦新增 3 萬噸、國泰華榮新增 4 萬噸、珠海賽緯新增 4.8 萬噸。

根據(jù)高工產(chǎn)研鋰電研究所（GGII），2020 年全球溶劑市場需求量為 28.5 萬噸，同比增長 31.7%，其中中國溶劑市場需求量為 20.7 萬噸，同比增長 33.5%，主要受益于電解液出貨量增長對溶劑領(lǐng)域的帶動。

隨著全球鋰電池市場出貨量增長，其對電解液以及上游溶劑需求帶動進(jìn)一步增強(qiáng)。預(yù)計(jì)到 2025 年全球電解液用溶劑需求量將超過 95 萬噸，年復(fù)合增長率將達(dá)到 27.39%，其中中國電解液用溶劑需求量將超過 70 萬噸，占比超過 70%。在電解液溶劑使用中，電解液廠商使用的溶劑類別涵蓋范圍較大，基本覆蓋目前市面上全部 5 大溶劑類別，包括DEC、DMC、EMC、EC 及 PC 等，其中使用量最大的溶劑類別為 DMC、EC、EMC 和 DEC，4 種產(chǎn)品的需求總量占電解液溶劑需求總量的 93%以上。

新能源汽車行業(yè)為我國的戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)與先導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，未來發(fā)展前景廣闊。此外，鋰離子電池電解液溶劑行業(yè)的其他下游應(yīng)用仍在不斷豐富中。在動力電池應(yīng)用領(lǐng)域，隨著鋰離子電池成本進(jìn)一步降低和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的提升，電動汽車的滲透率將持續(xù)提升。

此外，電動自行車以及低速電動車也將越來越多地使用鋰離子電池替代傳統(tǒng)的鉛酸電池；在數(shù)碼電池應(yīng)用領(lǐng)域，5G 技術(shù)的成熟及大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用將催生智能移動設(shè)備的更新?lián)Q代需求。此外，可穿戴設(shè)備、電子煙、無人機(jī)、無線藍(lán)牙音箱等新興電子產(chǎn)品的興起亦將為數(shù)碼電池帶來新的市場；在儲能電池應(yīng)用領(lǐng)域，電網(wǎng)儲能、基站備用電源、家庭光儲系統(tǒng)、電動汽車光儲式充電站等都有著較大的成長空間。下游應(yīng)用市場的巨大潛力將促進(jìn)鋰離子電池材料行業(yè)的蓬勃發(fā)展。

②全球及中國電解液用溶劑企業(yè)市場競爭格局

據(jù) GGII 數(shù)據(jù)顯示，2020 年全球溶劑市場需求量為 28.5 萬噸，同比增長31.7%，中國溶劑市場需求量為 20.7 萬噸，同比增長 33.5%。在全球電解液溶劑市場，?？菩略词袌稣急?30%，石大勝華市場占比 28%，TOP2 市場份額占比超55%，市場呈現(xiàn)雙寡頭競爭格局。此外三菱化學(xué)與宇部興產(chǎn)等企業(yè)生產(chǎn)的電解液用溶劑主要用于自用，外銷量少，全球具備外供能力的企業(yè)主要集中于?？菩略磁c石大勝華。

根據(jù)高工產(chǎn)研鋰電研究所（GGII），從具體電解液企業(yè)溶劑需求來看，石大勝華的核心客戶與供應(yīng)主要集中在國外，海科新源的客戶結(jié)構(gòu)多集中在國內(nèi)。2019-2020 年，天賜材料溶劑領(lǐng)域主要由?？菩略垂?yīng)，供應(yīng)比例逐漸提升，2020年份額占比超 65%；比亞迪電解液主要自產(chǎn)，其中?？菩略慈軇┕┙o占比超 70%；

國泰華榮溶劑領(lǐng)域主要由石大勝華供應(yīng)，近兩年來，?？菩略丛谄浞蓊~占比逐漸提升，2020 年份額占比超 35%。隨著電解液產(chǎn)業(yè)鏈全球化進(jìn)程加快，?？菩略吹绕髽I(yè)也在積極布局國外電解液企業(yè)，加大自身產(chǎn)品出口規(guī)模。2020 年?？菩略催M(jìn)入中央硝子（捷克基地）和導(dǎo)入 ENCHEM 供應(yīng)鏈。

③中國電解液用溶劑市場發(fā)展趨勢

A、電解液溶劑企業(yè)綁定頭部電解液廠商更容易獲得持續(xù)發(fā)展

近些年來，我國電解液行業(yè)快速發(fā)展，行業(yè)國產(chǎn)化率不斷提升，企業(yè)“出海”步伐同時不斷加快，和頭部電池廠商深度合作，優(yōu)勢企業(yè)強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合加強(qiáng)。目前頭部電解液企業(yè)格局初步形成，國內(nèi)前五大電解液廠商出貨量占據(jù)全球市場份額超過 70%。據(jù)高工產(chǎn)研鋰電研究所（GGII）調(diào)研數(shù)據(jù)顯示，2020 年天賜材料電解

液出貨量市場占比為 28.1%，新宙邦占比 18.6%，國泰華榮占比 14.7%，衢州杉杉占比 7.7%，珠海賽緯占比 4.4%，中國前五名的企業(yè)占全球比例為 73.5%。目前行業(yè)主要企業(yè)均已進(jìn)入了 CATL、LG、松下、三星、SK 等國際電池巨頭的供應(yīng)鏈。此外，國內(nèi)頭部電解液廠商對于電解液溶劑等原材料的供應(yīng)在技術(shù)和產(chǎn)品的質(zhì)量方面要求比較高，并且一旦進(jìn)入供應(yīng)體系后，保持穩(wěn)定的合作關(guān)系。能夠進(jìn)入頭部電解液廠商的電解液溶劑的企業(yè)，為了匹配高質(zhì)量產(chǎn)品要求，將會保持技術(shù)的持續(xù)創(chuàng)新和質(zhì)量的提升，將來更容易獲得可持續(xù)發(fā)展。

B、國內(nèi)電解液溶劑市場話語權(quán)將進(jìn)一步增強(qiáng)

全球電解液用溶劑生產(chǎn)區(qū)域主要集中在中國，加之中國在原材料、人工等領(lǐng)域綜合成本較低，中國電解液溶劑具有較強(qiáng)的行業(yè)話語權(quán)。根據(jù) GGII 數(shù)據(jù)顯示，2020 年全球電解液用溶劑市場出貨 28.5 萬噸，國內(nèi)溶劑市場占比超過 70%。在全球電解溶劑市場，?？菩略词袌稣急?30%，石大勝華市場占比 28%，TOP2 市場份額占比超 55%，市場呈現(xiàn)雙寡頭競爭格局。隨著國內(nèi)產(chǎn)能的進(jìn)一步投產(chǎn)以及產(chǎn)業(yè)鏈全球化加快，未來中國溶劑市場在全球行業(yè)競爭中，話語權(quán)有望進(jìn)一步提升。

C、環(huán)氧乙烷（EO）與環(huán)氧丙烷（PO）雙技術(shù)路線發(fā)展

目前 5 大溶劑的生產(chǎn)工藝主要包括兩大類，EO 工藝與 PO 工藝，其中 PO工藝占主導(dǎo)，但 PO 下游應(yīng)用端在基建等領(lǐng)域同樣占據(jù)重要地位，隨著基建等市場發(fā)展，其對上游 PO 等原材料應(yīng)用增多，將進(jìn)一步擠壓電解液溶劑用 PO 的量。EO 主要由乙烯類產(chǎn)品制取，上游原材料來源廣泛，原材料端限制較小。

目前，EO 路線對產(chǎn)線聯(lián)動以及中控要求較高，現(xiàn)階段主要企業(yè)產(chǎn)率仍不高。未來隨著 EO 技術(shù)路線逐漸成熟，市場上將呈現(xiàn)雙技術(shù)路線發(fā)展，同時布局 EO與 PO 技術(shù)路線的企業(yè)將來更容易獲得可持續(xù)發(fā)展。