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鋰離子電池電解液溶劑及需求分析
思瀚產(chǎn)業(yè)研究院 ?？菩略?   2023-09-13

（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(duì)于 PC 而言，化學(xué)穩(wěn)定性更高、相對(duì)介電常數(shù)更大，循環(huán)性能更佳，因此應(yīng)用范圍相對(duì)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(duì)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(dòng)力電池、消費(fèi)電池和儲(chǔ)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(zhǎng) 34.6%，2020 年中國(guó)電解液出貨量達(dá)到25.2 萬噸，同比增長(zhǎng) 38%；中國(guó)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(cè)，受全球新能源汽車終端產(chǎn)銷量帶動(dòng)，2025 年全球鋰電池出貨量將達(dá)到 1,165GWh，將帶動(dòng)全球電解液市場(chǎng)出貨超 120 萬噸，未來 5 年全球電解液市場(chǎng)年復(fù)合增長(zhǎng)率將達(dá)到 28.7%；從電解液產(chǎn)品結(jié)構(gòu)方面看，2020 年動(dòng)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(chǔ)能電解液出貨量占比為 15%。

①動(dòng)力電池需求爆發(fā)式增長(zhǎng)，帶動(dòng)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(dòng)力電池的裝機(jī)量，從而影響動(dòng)力電解液及溶劑市場(chǎng)需求。近年來，全球汽車電動(dòng)化趨勢(shì)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(dòng)動(dòng)力電池裝機(jī)量迅速提升。根據(jù)國(guó)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(guó)新能源汽車市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)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(dòng)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(chǎng)增長(zhǎng)迅速。在政策刺激和車企投入的雙重作用下，歐洲電動(dòng)汽車市場(chǎng)正在加速增長(zhǎng)。在 2020 年整體汽車市場(chǎng)不景氣的環(huán)境下，歐洲主要國(guó)家新能源汽車銷量仍然出現(xiàn)大幅攀升。根據(jù)國(guó)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(zhǎng)達(dá)到了 142％，增長(zhǎng)速度較快。

從 2015 到 2019 年，新能源汽車市場(chǎng)飛速發(fā)展帶動(dòng)中國(guó)新能源汽車用鋰電池出貨量高速增長(zhǎng)，出貨量從 16.9GWh 增至 71GWh，年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá) 43%。2020年中國(guó)動(dòng)力電池出貨量為 80GWh，同比增長(zhǎng) 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(guó)內(nèi)新能源終端市場(chǎng)恢復(fù)超預(yù)期，加之新車型于下半年集中發(fā)布，帶動(dòng)了消費(fèi)者購(gòu)車熱情，使得國(guó)內(nèi)新能源汽車市場(chǎng)產(chǎn)量超過 130 萬輛，同比增幅超 8%，直接帶動(dòng)動(dòng)力電池出貨量提升超 10%；

B、2020 年歐洲新能源汽車市場(chǎng)超預(yù)期增長(zhǎng)，年銷量超 120 萬輛，帶動(dòng)國(guó)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(shì)力的持續(xù)爆發(fā)，中國(guó)新能源汽車市場(chǎng)仍將維持高速增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)，與之配套的鋰電池出貨量也將持續(xù)增長(zhǎng)。GGII 預(yù)測(cè)，到 2025 年中國(guó)新能源汽車用動(dòng)力電池出貨量將達(dá)到 470GWh，未來5 年車用動(dòng)力電池市場(chǎng)年復(fù)合增長(zhǎng)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(duì)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(guó)內(nèi)合資建設(shè)新能源車企以及國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池企業(yè)加大國(guó)外市場(chǎng)布局，GGII 預(yù)計(jì)到 2021 年動(dòng)力電池出貨量將達(dá)到153GWh，主要原因有：A、政策端對(duì)新能源市場(chǎng)影響逐漸明確，補(bǔ)貼將逐步退出；B、2021 年國(guó)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(dòng)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(chǎng)的鋰電需求仍然強(qiáng)勁，進(jìn)一步帶動(dòng)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(dòng)力）主要應(yīng)用于電動(dòng)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(chǎng)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(chǎng)景空間；此外小動(dòng)力市場(chǎng)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(dòng)數(shù)碼電池市場(chǎng)增速提升。中國(guó)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(shì)，具備全球供應(yīng)能力。2020 年中國(guó)數(shù)碼鋰電池出貨量為46.3GWh，較 2019 年增長(zhǎng) 27.0%，預(yù)計(jì) 2025 年中國(guó)數(shù)碼鋰電池出貨量達(dá)到83GWh，未來 5 年數(shù)碼電池市場(chǎng)年復(fù)合增長(zhǎng)率將達(dá)到 12.38%。

未來手機(jī)市場(chǎng)受 5G 商化帶動(dòng)，鋰電池出貨有望在 2022 年出現(xiàn)快速提升，主要原因?yàn)椋篈、5G 手機(jī)耗電量提升，促進(jìn)手機(jī)電池單機(jī)帶動(dòng)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(chǔ)能市場(chǎng)發(fā)展提速，鋰電池需求穩(wěn)定增長(zhǎng)，帶動(dòng)電解液和溶劑市場(chǎng)規(guī)模的持續(xù)增長(zhǎng)

儲(chǔ)能是推動(dòng)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(chǔ)能電池是解決風(fēng)電、光伏發(fā)電間歇波動(dòng)性，實(shí)現(xiàn)“削峰平谷”功能的重要手段之一，儲(chǔ)能鋰離子電池作為新興應(yīng)用場(chǎng)景，其前景也較為廣闊?！笆奈濉逼陂g，儲(chǔ)能行業(yè)有望步入產(chǎn)業(yè)化階段，儲(chǔ)能電池出貨量預(yù)計(jì)將上升至新的臺(tái)階。鋰電池作為電化學(xué)儲(chǔ)能中最具優(yōu)勢(shì)的儲(chǔ)能技術(shù)在電力儲(chǔ)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(guó)儲(chǔ)能電池市場(chǎng)出貨量為 16.2GWh，同比增長(zhǎng) 71%。相比于 2019 年，中國(guó)通訊儲(chǔ)能端出貨量7.4GWh，同比增長(zhǎng) 23%；電力儲(chǔ)能出貨 6.6GWh，同比增長(zhǎng) 88%。此外國(guó)內(nèi)儲(chǔ)能電池出口量呈快速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，主要受歐洲、澳大利亞等電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能市場(chǎng)帶動(dòng)。

GGII 預(yù)測(cè)，到 2025 年中國(guó)儲(chǔ)能電池出貨量將達(dá)到 58.0GWh，未來 5 年車用動(dòng)力電池市場(chǎng)年復(fù)合增長(zhǎng)率將達(dá)到 29%。

GGII 預(yù)計(jì)儲(chǔ)能市場(chǎng)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(chǔ)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(chǔ)能納入新能源接網(wǎng)方案，新能源并網(wǎng)為主要儲(chǔ)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(chǎng)需求提升，加之海外家儲(chǔ)市場(chǎng)受海外政策引導(dǎo)，市場(chǎng)增速未來幾年有望維持 10%以上增長(zhǎng)，帶動(dòng)國(guó)內(nèi)儲(chǔ)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(guó)內(nèi)基站側(cè)儲(chǔ)能需求提升；

D、國(guó)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(chǔ)能需求提升。