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锂电池电解液产业深度研究报告

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  一、电解液产业简介

  1.行业简介

  作为锂离子电池主要的四大组成材料(正极、负极、隔膜、电解液)之一的电解液,对于锂电池的各项性能(如能力密度、循环性能、倍率性能、储存性能等)起着至关重要的作用。电解液作为电池中锂离子传输的媒介,连接电池的正负极,不仅要具备较高的锂离子电导率,还要有极好的电子绝缘性。

  锂电池电解质(严格意义上讲电解液应该称为电解质,文中部分地方称之为电解质,其实是一个概念)按照其存在形态大致可以分为液态电解质和固态电解质。

  

  电解液一般由高纯度的有机溶剂、溶质以及必要的功能添加剂等原材料在一定的条件下,按照一定比例配置而成。溶剂是电解液的主体部分,目前市场上常用的有机溶剂有碳酸二甲酯(DMC)、碳酸丙烯酯(PC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸乙烯酯(EC)、碳酸甲乙酯(EMC)等;在溶质方面目前基本上集中在六氟磷酸锂(LiPF6)上,其他类型的电解液溶质如四氟硼酸锂(LiBF4)等商业化应用较少。

  

  一般而言,电解液中有机溶剂和溶质容易分析并模仿,但添加剂成分通常很难分析出来。可以说,添加剂的成分是电解液企业的技术核心所在。

  常见的添加剂分类包括SEI(改善石墨负极表面的固体电解质界面膜性能)成膜添加剂、抗过充添加剂、阻燃添加剂、稳定添加剂、浸润添加剂、除酸除水添加剂等等。常见的添加剂有双草酸硼酸锂(LiBOB)、二氟草酸锂(LiDFOB)、双三氟甲烷磺酰亚胺锂(LiTFSI)和双氟磺酰亚胺锂(LiFSI)等。

  以其中的LiFSi为例,目前全球范围内仅有日本的触媒公司实现产业化生产,国内的氟特电池(新三板上市公司)目前有小批量出货,因此相对于日韩企业来讲,目前国内电解液企业在添加剂方面处于相对落后的地位。

  2.行业发展趋势

  (1)技术趋势:

  从1991年全球第一只商业化锂离子电池诞生以来,锂电池电解质材料呈现从液态到固态逐步发展的过程,虽然目前电解质市场居统治地位的依然是液态电解质,但液态电解液存在一定的安全隐患,因此发展防短路、过充、热失控、阻燃等电解液是应对动力电池安全性的关键,不过要开发这样的电解液产品,目前业界的巨头公司如日本宇部等都认为很难,因此诸多科研机构和企业决另辟蹊径去开发固态电解质技术,近年来固态电解液技术已经有了很大的进展。

  由于固态电解质同时还可以起到隔膜的作用,全固态锂离子电池一般不需要隔膜材料。因此,如果全固态锂离子电池大规模投入商业化应用的话,将会极大影响现有隔膜材料产业的发展。

  (2)产业趋势:

  由于电解液产品的核心技术在于添加剂,因此目前全球的电解液巨头如日本三菱化学、日本宇部、三星SDI等都有自己独特的添加剂技术,通过外购原材料然后进行适当的加工和改性再进行出售。因此未来电解液行业的发展趋势将逐步呈现企业掌握核心技术,通过外协加工的方式降低企业成本及提高生产效率。

  二、电解液产业全球现状分析

  1.全球产销分析

  从近几年来全球电解液的销量情况来看,呈现稳定高速增长的态势,虽然传统3C锂电池的需求量逐渐放缓,但随着新能源汽车行业的发展,为锂电池行业增长带来新的动力,因而带动电解液行业的增长。

  

  数据来源:赛迪顾问、高工锂电

  全球电解液销量从2011年的3.87万吨,增长到2016年的14.28万吨,年复合增长率达到29.84%,增长十分迅速。

  对于电解液行业实际需求方面的分析,我们根据全球锂电池出货量,再按照每KWH锂电池用电解液1.2KG这个数据进行历年电解液材料需求测算:

  

  然后再进行全球销量及实际需求量分析:

  

  数据来源:赛迪顾问、真锂研究

  从历年的数据情况来看,除了2015年处于供小于求以及2016年供需紧平衡之外,在2014年之前均是处于供大于需的情况。全球电解液需求量从2011年的3.2万吨,增长到2016年的14.24万吨,年复合增长率34.79%,总体来看,全球需求增长大于销量增长,但随着中国企业的大规模扩产,这一现象预计将呈现逆转。

  2.全球产量分布情况

  在电解液行业发展初期,全球仅有宇部兴产、三菱化学、富山药品、德国默克等少数国外企业能够生产。但随着行业的发展,尤其是中国3C消费领域以及新能源汽车行业的发展,中国电解液企业在国际市场的份额及地位逐渐凸显,通过近几年的数据可以看出,中国市场份额逐渐加大,从2011年的43.37%增长到2016年的62.18%,而日韩企业的市场份额逐渐缩小。

  

  数据来源:赛迪顾问、真锂研究(由于日韩企业的年报中未披露其历年电解液业务的销售数据,因此我们这里由于数据缺乏,仅能对日韩企业合计占比情况进行分析,忘各位谅解)

  三、电解液产业国内现状分析

  1.国内产销分析

  经过多年来持续的工艺改进和技术积累,我国电解液产品不仅从产量上持续增长而且产品质量已经达到国际先进水平。近几年来,我国电解液市场的销量可谓是增长迅速,从2011年的1.68万吨,增长到2016年的8.88万吨,年复合增长率达到39.51%

  

  数据来源:对电解液相关上市公司数据采集,新视界工作室整理

  2014年以来随着新能源汽车产业的爆发式增长,动力电池对电解液需求激增,作为锂电池的必备材料之一电解液,预计未来几年将随着新能源汽车行业的快速发展,需求量进一步增长。

  在电解液需求量方面,我们按照全球电解液需求量分析的方法,对国内正极材料的需求数据进行分析。

  

  然后再进行国内电解液材料的销量和需求量分析:

  

  数据来源:新视界工作室整理、真理研究

  从近几年国内电解液的销量以及需求量测算来看,我国电解液生产企业已经不仅能够满足国内锂电池企业需求,而且正在不断加快开拓国际市场。但对于国内电解液市场来讲,目前来看行业的总供给量远远大于行业需求量,因此预计未来几年国内电解液市场将呈现供过于求的行业趋势。

  2016年我国锂电池电解液行业的总销售量全球占比达到70%,从企业销售规模来看,国泰华荣(江苏国泰)销量达到18024吨,位居首位,接着二到五位以此是天赐材料、新宙邦、天津金牛、杉杉能源。

  

  数据来源:新视界工作室整理(红色数据部分由于企业未披露为推测数据,另外由于部分企业未披露销量数据,我们根据营收/市场均价进行测算)

  

  数据来源:新视界工作室整理

  前五大企业的市场集中度从2015年的78.45%降低到2016年的76.36%,集中度略微呈现下降趋势,表明众多中小型电解液企业扩产迹象明显,但前五家企业依然占据2/3以上的份额,处于市场垄断地位。由此推测,电解液行业强者恒强的市场格局在未来几年将进一步延续。

  2.六氟磷酸锂现状分析

  六氟磷酸锂作为电解液生产过程中的主要溶质材料,因此其重要性不言而喻。我们就未来两年国内六氟磷酸锂的相关产能进行汇总,再通过需求分析对这一细分原材料产业进行简要分析。

  

  

  数据来源:新视界工作室整理

  根据众多六氟磷酸锂企业的规划来看(一般来讲,六氟磷酸锂的扩产周期为1-2年),2018年预计总产能约为3.81万吨,比2016年增长172%。在需求方面,按照行业统计,1吨六氟磷酸锂可以生产8吨电解液,我们根据国内电解液历年销量,来测算产能和需求数据,进行分析:

  

  数据来源:新视界工作室整理(实际预估产量是在产能的基础上乘以60%的实际产能利用率)

  通过由于一般来讲六氟磷酸锂产能释放周期约为1-2年,以及近两年来新能源汽车行业的快速发展,导致的六氟磷酸锂短缺的现象,将随着相关企业的大幅扩产而终结,近期六氟磷酸锂价格持续下滑。

  四、国外电解液企业分析

  1.三菱化学

  三菱化学公司是一家综合公司,由三菱化成公司和三菱油化有限公司于1994年10月1日合并而成。近年来三菱化学的销售额在日本化学行业中居于首位。

  在电解液业务方面,2017年三菱化学和日本宇部对中国区电解液业务进行合并,目前公司拥有电解液产能约为2万吨左右(宇部化学与其产能差不多)。

  2.LG化学

  自1947年成立以来的半个世纪里,LG化学通过不断的革新和研究开发活动,成长为领导韩国化学工业的韩国最大的综合化学公司,并在北美、欧洲、亚洲拥有数十家分支机构,全球员工人数超过15,000人。

  LG化学以石化、电池、信息电子材料等三个部门为中心,自2004年LG化学全球销售额77亿美元,即已跻身全球十佳化工企业的行列。在电解液业务方面目前产能约为1万吨左右。

  3.韩国旭成

  韩国旭成的电解液材料业务购自三星集团旗下的第一毛织城。随着这两三年韩国2大锂离子电池巨头三星SDI和LG化学市场份额的不断扩大,韩国旭成的电解液销量也在快速增长,与三菱化学并列全球榜首。

  韩国旭成的最大客户是三星SDI,此外,LG化学、东莞新能源等也都是韩国旭成的主要客户。在电解液业务方面目前产能1.5万吨左右。

  (由于日韩企业中涉及电解液业务的企业规模都较大,其年报中对于电解液方面披露的数据较少,因此我们仅用小幅篇章来讲述,希望投资者理解)

  五、国内电解液企业分析

  由于国内电解液企业较多(十几家),这里我们只就前5大企业进行分析,其余企业相关情况在国内现状分析章节中已经提及,因此这章就不再多说。

  1.江苏国泰

  公司目前的主要业务有供应链服务和化工新能源业务。公司控股子公司张家港市国泰华荣化工新材料有限公司主要生产锂离子电池电解液和硅烷偶联剂,作为国内锂离子电池电解液行业的先入者,在研发、生产、销售等方面具有一定的优势,锂离子电池电解液销量连续多年在国内和国际上名列前茅。截止2016年公司总资产142亿元,营业收入297亿元,净利润5.41亿元,截止目前市值163亿元(截止8月3日数据)。

  在电解液业务方面,2016年公司营收10.93亿元,销量18024吨。根据公司相关产能规划,预计到2018年,公司将形成电解液总产能3万吨。

  

  数据来源:公司公告

  2.天赐材料

  公司主营业务为精细化工新材料的研发、生产和销售,属于精细化工行业。公司主要从事日化材料及特种化学品、锂离子电池材料、有机硅橡胶材料的研发、生产和销售。截止2016年公司总资产23亿元,营业收入18.37亿元,净利润3.96亿元,截止目前市值161亿元(截止8月3日数据)。

  在电解液业务方面,公司涵盖六氟磷酸锂和电解液。2016年,公司持续提升生产供应系统效能,积极推进新建项目的建设,其中募投项目6000t/a液体六氟磷酸锂、新型锂盐等项目进入收尾阶段。2016年公司电解液业务营收12.25亿元,销量17728吨,目前公司电解液产能2万吨,未来尚无新建电解液产能。

  

  数据来源:公司公告

  3.新宙邦

  公司主营业务是新型电子化学品及功能材料的研发、生产、销售和服务,主要产品包括电容器化学品、锂电池化学品、有机氟化学品、半导体化学品四大系列。截止2016年公司总资产28亿元,营业收入16亿元,净利润2.56亿,截止目前市值93亿元(截止8月3日数据)。

  在电解液业务方面,公司2016年营收8.56亿元,销量14793吨,截至目前公司产能2万吨左右。

  

  数据来源:公司公告

  4.天津金牛

  天津金牛电源材料有限责任公司是一家集研发、生产、销售和服务于一体的锂离子电池材料专业供应商,也是一家国有控股性质的高新技术企业。公司是国内拥有自主知识产权并最早工业化生产六氟磷酸锂企业,也是中国锂离子电池用六氟磷酸锂与锂离子电解液行业标准的主要起草单位。

  在电解液业务方面公司2016年销量10000吨,目前具备产能约为1万吨左右。

  

  数据来源:赛迪顾问、中国电池网

  5.杉杉股份

  公司业务分为新能源业务及非新能源业务,其中新能源业务覆盖锂电新能源上下游产业链,为公司主要的业绩来源及发展重点,主要包括锂电池材料、新能源汽车及能源管理服务业务。

  非新能源业务主要包括服装品牌运营、类金融和创投业务。截止2016年公司总资产146亿元,营业收入55亿元,净利润3.3亿元,截止目前市值247亿元(截止8月3日数据)。

  在电解液业务方面,公司2016年销量7241吨,营收4.19亿元,同比增长121.05%。另外,公司目前在建 2000吨六氟磷酸锂和 20000吨电解液项目,预计2017年第三季度电解液将投试产,2017年年内六氟磷酸锂投试产,预计到2018年公司将形成电解液产能3万吨。

  

  数据来源:公司公告

  六、产业发展前景分析

  根据目前国内以及全球的电解液产能以及需求分析产,我们不难看出,目前整个电解液行业处于供过于求的现状,预期在未来几年内这一现象仍然持续。

  随着新能源汽车行业的快速发展,我们假设2020年全球新能源汽车产销量为300万辆,平均单车电池容量40KWH,那么到2020年全球车用动力电池需求预计为120GWH,我们假设车用动力电池在整个锂离子电池中的占比为50%,那么全球锂离子电池到2020年需求量约为240GWH,按照每KWH锂电池需1.2kg电解液材料来测算,全球电解液需求量需求在2020年将达到28.8万吨,对应2016年全球14.28万吨的销量,年复合增长率达到 19.17%

  我们假设国内在全球电解液市场的销量占比为80%左右,那么对应2020年国内电解液的销量约为23.04万吨,我们按照每年20%左右的电解液需求增长,估算2018年全球电解液需求量约为20.56万吨,对应80%的中国市场份额约为16.45万吨。而根据国内前十大电解液企业的产能规划数据来看,到2018年行业总体产能约为17.05万吨,因此我们预计在2019年之前全球及国内电解液行业的整体现状将呈现供大于求的现象。

  另外,在六氟磷酸锂细分产业方面,我们按照2018年16.45万吨电解液的需求量,来测算大约需求六氟磷酸锂2.06万吨,对应2018年3.81万吨的产能来讲,也是处于产能过剩状态,因此我们预计2019年之前,六氟磷酸锂的行业状态和电解液一样,也是供过于求。

  七、产业投资建议

  基于电解液行业未来几年行业暂时过剩的行业预期,我们建议关注进行多元布局的相关上市公司,比如杉杉股份,具备正极材料及电解液(电解液未来产能释放量较大)等新能源汽车多产业链布局的上市公司。

  八、产业风险提示

  1.锂电池产业发展不及预期;

  2.电解液厂商短期内集中扩产,导致行业产能过剩严重,从而引起企业发动价格战;

  3.国内电解液添加剂技术无法突破,导致技术方面受限于日韩企业。

  来源微信公众号:澄泓研究(id:chenghongyj)

mt.sohu.com true 仙人掌股票 http://mt.sohu.com/20170821/n507753999.shtml report 9825 一、电解液产业简介1.行业简介作为锂离子电池主要的四大组成材料(正极、负极、隔膜、电解液)之一的电解液,对于锂电池的各项性能(如能力密度、循环性能、倍率性能、储
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