一、锂电池的构成
锂离子电池四大关键材料包括正极、负极、隔膜、电解液,其中电解液在电池正负极之间进行离子和离子化合物的传输,它的性能直接决定了锂电池的电导率、容量和输出电压。电解液一般由高纯度的有机溶剂、溶质和少量添加剂按一定比例配制而成。
溶剂:有机溶剂是电解液的主体部分,电解液的性能与溶剂的性能密切相关。锂离子电池电解液中常用的溶剂有碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸甲乙酯(EMC)等。
添加剂:添加剂在电解质中的含量虽小,但其作用不可忽视。电解液的成膜、导电、阻燃和过冲保护均与添加剂种类及含量有关。添加剂的种类繁多,随锂离子电池生产厂家对电池的用途、性能要求不同而不同。
溶质:常用的电解质锂盐有高氯酸锂、六氟磷酸锂、四氟硼酸锂等,其中六氟磷酸锂是目前最常用的电解质锂盐,具有电压高、比能量大、循环寿命长、环境友好、自放电小、可大倍率放电、工作温度范围高等特点。六氟磷酸锂已经产业化推广,目前尚未有新型材料能够完全替代。
在成本方面,溶质仍然是大头,溶剂次之,添加剂占比较小。1KWh 锂电池,电解液用量大概在1.5Kg,成本占比为14%。在电解液中,锂盐成本最高,每吨电解液当前的配方锂盐用量大概在0.12 吨,成本占比接近一半,也就是说六氟磷酸锂占锂电池成本的7%左右。
二、六氟磷酸锂产能及市场空间
2011年以前,六氟磷酸锂行业主要由日本瑞星化工、森田化学和关东电化等企业垄断,价格维持高位。。直到多氟多、必康股份等企业打破了日韩企业的技术封锁和市场垄断,实现六氟磷酸锂的国产化之后,其价格迅速下降。2015年新能源汽车行业发展迅猛,六氟磷酸锂供不应求,价格飙升。供需失衡状况下,国内六氟磷酸锂供应商掀起了扩产风潮。六氟磷酸锂扩产需要较大投入,并且环保审批慢建设周期较长,一般来说需要12-15个月的扩产周期。根据现有厂商的产能和扩产计划来看,新增产能将在2017年开始逐渐释放。
2016年中国六氟磷酸锂产能26000吨左右,随着2017年各大锂盐厂商扩产完成,六氟磷酸锂实际产能预计将达到30000吨以上。六氟磷酸锂下游需求主要源自3C产品和新能源汽车两个方面。
2.1 3C产品
近几年手机销量增速放缓,手机电池单体带电量逐步趋于一个固定值。3C锂电池整体市场规模较大,出货量增长缓慢,需求较稳定,未来将保持低速增长。
2.2 新能源汽车
较之于传统汽车4%左右的增长,新能源汽车增速较快。欧美已经陆续公布了未来的燃油车停售计划,可预见这将对新能源汽车销量带来极大的促进,进而拉升锂电池产业。
综合智能手机、新能源汽车和少量电动自行车、发电用储能电池等需求,未来几年国内六氟磷酸锂需求量如下图所示:
中国的六氟磷酸锂市场占有率在40%左右,假设这一数字保持不变,则全球2020年六氟磷酸锂市场需求量约为6万吨,其增量主要来源于新能源汽车。
三、六氟磷酸锂市场价格
六氟磷酸锂市场价格从去年年底开始下滑,这主要是由于产能集中释放后导致短期内产能过剩。即使新能源汽车放量带动电解液需求量提升,仍难以消化迅速增长的六氟磷酸锂产能,上游原材料碳酸锂维持高位对六氟磷酸锂价格形成支撑,六氟磷酸锂价格将在供需博弈间最终找到平衡。预计全年价格将在16-20万元/吨之间波动。未来几年这一价格将缓慢下滑。
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