2021年电解液行业研究报告

Posted 2021-06-28 行研君.嵇睿麒

核心观点

全球需求共振向上，电解液市场空间广阔。受益成本的快速下降，目前 新能源车相较于传统能源汽车已经逐渐具备性价比，销量增长也将由过 去的单纯政策驱动转向需求和政策双重驱动，电解液市场未来 5 年有望 保持 30%以上复合增速，2025 年市场空间超过 500 亿。

六氟行业格局已定，成本传导充分全年量利齐升。电解液定价采取成本 为基础的公式定价，其中六氟占成本比例最大，且价格受制于产能投放 时间周期性强，是价格的核心推手。由于需求超预期增长，但是年内六 氟新增有效供给预计仅有 8700 吨左右，供需紧平衡的局面有望持续全 年，原材料供需偏紧情况下议价权向供给端转移。前期受制于六氟价格 上涨过快，电解液价格调整需要周期，出现了短暂的价格错配影响盈利 能力。目前电解液价格上涨后成本压力传导充分，电解液全年有望量利 齐升。

纵向布局打造成本优势，六氟产能是重要抓手。我们认为电解液配制环 节技术壁垒较低，电解液核心战场是对原材料的控制，即通过成本优势 和研发优势构建核心壁垒。成本优势最重要的抓手是六氟，上行区间价 格与材料相关性弱，盈利能力提升显著，可以有效增厚利润，下行周期 可以增厚安全垫，提升价格竞争能力。前期小厂商由于六氟产能利用率 偏低，利润微薄已经无心恋战，未来六氟产能投放集中于头部厂商，有 望趋于理性，供给激增价格骤降的局面不会重演，远期有望维持在 10- 15 万元的理性区间，盈利能力进入合理区间。

研发优势构建未来弹性，新锂盐和添加剂是核心看点。电解液性能改善 最主要的途径是添加剂类型和比例的改善，因此对新型添加剂的研发是 构建研发优势的重要手段，龙头厂商纷纷加码添加剂布局。锂电池高电 压和高镍化趋势推动添加剂需求不断增加且体系更加复杂，未来也有望 提升电解液产品价值量。LiFSI 由于出色的导电性和稳定性，是最具商 业化前景的新型锂盐。受益于六氟价格上涨，成本劣势逐渐缩小，渗透 率预计将加速提升，2025 年市场空间有望达到 150 亿。

1．原材料构筑竞争优势，价格与溶质周期一致性强

1.1 轻资产特点凸显，原材料才是核心战场

电解液是锂电池四大核心材料之一，在锂电池内部连接正极和负极，起到离子传导 的作用，对于锂电池能量密度、宽温应用、循环寿命和安全性能等方面的性能都具有十 分重要的作用。电解液通常要求具备高电导率和化学稳定性，较好的安全性，以及宽温 度使用范围。

 

电解液生产流程由溶剂提纯、物料混合和后处理环节组成。目前电解液通常使用有 机溶剂，常用溶剂包括碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸甲 乙酯(EMC)等，由于溶剂纯度会影响电解液的稳定电压，从而对电池的安全和稳定性产 生影响，且电解液核心溶质六氟磷酸锂遇水易分解，因此对电解液溶剂的纯度和含水量 有较高要求，通常要求纯度在 99.9%以上，在电解液生产过程中需要首先对电解液进行 提纯。

电解液生产最为关键的步骤是物料混合的环节，根据配方按照顺序将溶质、溶剂和 添加剂加入反应釜，并在一定温度条件下按照一定的速度进行搅拌。物料混合环节直接 决定电解液的性能指标和安全性。

 

物料混合环节没有非常复杂的化学反应，技术难度低于其他材料生产环节。从投资 强度看，单 GWh 电池对应的产能投资在 500 万左右，显著低于其他材料，相较于其他 环节轻资产的属性较为明显。并且产能投放时间也比较短，通常只需要半年到一年的时 间，在产能投资上不具备明显壁垒，因此电解液配制环节供给提升较快，供需错配时间 短，产能对产品供给通常不构成显著限制。

目前电解液生产环节最核心的技术壁垒配方，也是电解液厂获得溢价的最主要途径。目前配方的研发主要有电解液厂独立研发、与电池厂合作研发、电池厂提供配方三种模 式。

1）电池厂提供配方。目前诸如 LG、宁德时代等一线电池大厂，通常都具备一定的 电解液研发实力，同时对于一些成熟的电池类型，比如磷酸铁锂等，本身其配方也逐渐 趋同，在这种情况下，在实际生产过程中电池厂会倾向于由自己提供配方，电解液厂仅 提供代工服务，这种纯代工模式下电解液厂的利润通常会被大幅压缩。

2）与电池厂合作研发配方。对于一些新型材料电池，由于电池内部各项材料的配合 处于摸索过程中，研发难度较大，电池厂会更多的引入有实力的电解液厂商进行合作研 发，提升效率同时可以节约研发费用。这种模式下，对于对应型号电池的电解液供应上， 参与研发的电解液厂会享有一定的特权，议价能力上有了一定的提升。

3）电解液厂独立提供配方。对于一些专利存在限制的电解液，以及一些小型电池厂 的电解液供给中，会存在由电解液厂独立提供电解液配方的情况。这种情况下电解液厂 的议价能力最强。

 

目前采用最为广泛的电解液研发模式是合作研发。在电解液生产环节，研发实力是 构建壁垒的核心要素，具备较强的研发实力和核心专利是电解液厂商在电解液生产环节 获得超额收益的基础，龙头厂商整体上还是具备一定的盈利能力优势。

但是整体来看，单纯电解液环节技术难度低于其他环节。并且龙头锂电厂商也普遍 有自身的技术专利储备，生产中多采取共有配方的模式，技术壁垒难以成为长期超额利 润的护城河。行业本身投资强度不高，所以整体看行业壁垒较低，单纯看电解液配制环 节不具备长期的强议价能力。

因此我们认为，行业竞争的核心还是对上游材料的控制能力。

首先是通过纵向一体化布局、战略合作以及对上游渠道的议价权来降低成本，以期 降低普通电解液的成本，获得更高的盈利能力。可以看到具备核心原材料六氟生产能力 的天赐材料虽然毛利率周期波动较为显著，但是整体上要优于其他企业。

另一方面在于完善上游材料，尤其是添加剂的研发布局，以此满足技术进步的需求 从而获取超额利润。目前随着新型正负极材料的应用，对电解液提出了越来越复杂的需 求，其中最显著的提升和差异就在于新型添加剂的使用上。因此龙头厂商纷纷布局添加 剂的产能和研发以期超额受益。

1.2 定价源于成本驱动，溶质周期性显著

电解液成本构成来看，原材料成本超过 90%，因此其成本主要受到上游原材料价格 波动的影响。从质量占比来看，溶剂占比最高，通常可以达到 80%-85%；其次是溶质， 目前比较常用的是六氟磷酸锂，通常占电解液质量占比可以达到 12-13%，最后是添加 剂，通常质量占比在 2%-5%。

受到下游需求快速增长的刺激，2020 年四季度开始，电解液各项主要材料价格都出 现了明显的上涨过程，其中溶剂率先发力，随后六氟磷酸锂由 8 月不足 7 万元的低位上 涨至目前的 26.5 万元，上涨幅度超过 200%，VC、FEC 等核心添加剂也都出现了 50% 以上的涨幅。根据目前的价格水平进行测算，我们预计六氟在电解液的成本占比已经达 到 60%左右，是成本占比最高的单项原材料。

由于电解液配制环节门槛较低，且产能较为充裕，所以电解液定价历史上主要遵循 成本加成的原则，采取公式定价的方式，与原材料成本的变动趋势表现出明显的趋同。由于六氟磷酸锂成本在电解液中成本占比最高，且六氟磷酸锂周期性波动强于其他材料， 历史上通常成为电解液价格变动的核心驱动因素。

 

相比之下，六氟价格与核心原材料价格变动走势相关性则明显偏弱。六氟磷酸锂的 核心原材料主要是碳酸锂，单吨用量在 0.33 吨左右，按照目前碳酸锂含税 9 万元/吨的 价格来计算的话，碳酸锂成本占比大约为 35.78%，是单项成本占比最高的原材料，但是 从历史价格走势来看，六氟的价格弹性和周期内与碳酸锂价差变化的幅度要大于碳酸锂 价格的变动幅度，所以我们认为对于六氟来说，不同于电解液的成本驱动模式，价格更 多是由供需情况来驱动和决定的。

 

我们认为，电解液和六氟在定价模式的差异主要是来自于技术壁垒和投资强度的差 异。从技术难度的角度来看，六氟的壁垒要高于电解液，六氟技术早期主要由海外企业 把持，2005 年天津金牛率先开始了产业化进程，随后在 2010 年国内各大化工企业逐渐 突破技术壁垒开始量产。但是受制于工艺等的限制，部分小厂的六氟产能始终无法完全 达到设计产能，且经历了 2016-2017 年的波动后，各家厂商扩产普遍趋于谨慎，因此目 前六氟的有效产能主要集中在多氟多、新泰材料和天赐材料等龙头厂商手中。

 

从投资强度的角度看，相较于电解液单 GWh 对应 500 万元左右的投资，目前国内 最常用的固体六氟生产技术 1GWh 对应的六氟需求大约在 7000 万-1 亿元，单位电池的 投资金额远大于电解液环节，同时受制于环评审批等因素，六氟的产能建设时间比较长， 大约需要 1.5 年-2 年的时间，与电解液 0.5 年-1 年的时间存在一定的错配，这也导致六 氟供给和需求难以同时匹配，价格更易出现受到周期性供需关系变化的影响。

 

早期六氟磷酸锂生产技术主要掌握在海外厂商手中，从 2010 年开始多氟多、天赐 材料等多家企业陆续突破六氟生产技术并批量化生产。随着国产化率的提升，六氟单吨 价格也从早期的 40 万元以上快速回落。

六氟磷酸锂的制备有多种方法和技术路线，由于锂电池电解液对于纯度要求较高， 实际使用较多的主要有气-固反应法、氟化氢溶剂法、有机溶剂法和离子交换法。

目前国内使用最为广泛的是氟化氢溶剂法，主要原理是用氟化锂和无水氟化氢合成 氟化锂氢氟酸溶液，然后向溶液中通如五氟化磷气体，生成六氟磷酸锂结晶，经过分离 干燥后得到最终产品。这种方法反应比较容易控制，但是由于使用腐蚀性极强的氟化氢， 生产设备中需要使用大量的耐腐蚀材料，对工厂安全设施要求也极高，生产前期投入很 大。

相比之下，天赐材料采用的是从美国引进的基于有机溶剂法的生产工艺，该方法在 DMC 等电解液所需的有机溶剂中，让氟化锂和五氟化磷反应得到六氟磷酸锂。

相较于常规的氟化氢溶剂法，有机溶剂法的反应过程由于直接在电解液所需的有机 溶剂中进行反应，省去了干燥、结晶再溶解的过程，制造成本得到降低。同时由于五氟 化磷和氟化锂的反应过程不在强腐蚀性的氟化氢溶液中进行，对设备的抗腐蚀能力要求 明显降低，前期设备投入明显低于常用的氟化氢溶剂法。但是该种方法由于反应体系中 引入了有机溶剂，会与五氟化磷发生副反应，影响六氟磷酸锂的纯度，因此该种方法的 核心壁垒在于提纯除杂。

为了比较有机溶剂法和氟化氢溶剂法的成本差异，我们对比了几家上市公司六氟磷 酸锂产能项目的投资情况。由于液体六氟磷酸锂最终产品为六氟磷酸锂的有机物溶液， 六氟磷酸锂含量为 32%左右，所以在计算过程中我们需要将液体六氟磷酸锂产能折算为 固体。

通过对比我们发现，采用有机溶剂法生产液态六氟磷酸锂的项目前期投资成本，只 有固体六氟磷酸锂的一般左右，同为天赐材料的六氟磷酸锂生产项目，液体六氟磷酸锂 的前期单吨投资只有固体项目的 40%左右。同时液体六氟由于制备过程在有机溶剂中进 行，与电解液配制所需的溶剂成分相同，免去了结晶和再溶解的步骤，综合来看使用也 液体六氟的成本会低于晶体六氟。但是同样因为缺乏结晶的过程，杂质去除的难度大于晶体六氟，所以液体六氟的纯度通常要低于晶体。

 

目前行业主流的六氟生产技术是采用氟化氢溶剂法生产晶体六氟，各家技术路线和 生产工艺相差并不悬殊，因此头部厂商成本上难以拉开较大差距，只能通过循环体系和 纵向布局来降低成本。液体六氟方面，目前仅有天赐材料一家在进行生产，但是主要用 于自供，并未对外销售。

2.电动化助力锂电腾飞，电解液需求高速增长

2.1 新能源车性价比渐显，广阔天地大有可为

作为锂电池的核心材料之一，电解液的需求量主要取决于锂电池的生产需求。按照 下游需求的不同，锂电池可以划分为消费锂电、动力锂电和储能锂电。

其中消费锂电下游主要对应 3C 等需求，近年来行业增速整体保持稳定，出货量增 速在 10%左右。储能锂电受益于新能源发电装机增长，近年来保持较快增速，全球装机 增长维持在 50%左右，但是由于基数较小，2020 年装机占比仅为 10%，所以在锂电池 装机中的占比目前仍旧较低，对整体装机的贡献仍然较小。

受益于新能源车销售的快速增长和单车带电的提升，动力锂电近年来出货始终保持 较快增速，全球出货量由 2016 年的 43.04GWh 增长至 2020 年的 141GWh，CAGR 达到 35%，占比也由 2016 年的 40%提升至 2020 年的 51%，成为了目前锂电池市场最重要的 增量来源。

 

2020 年上半年受疫情影响，新能源车销量表现整体比较寡淡，但是 Q4 开始随着 汽车消费的逐渐回暖，叠加爆款车型的带动以及新能源车性价比逐渐凸显，新能源车 销量同比和环比都在快速提升，12 月更是创造了 24.8 万辆的单月历史新高，下游需 求提振非常显著。

 

进入一季度后，新能源车销量持续超出预期，表现出淡季不淡的态势。其中 1 月和 2 月的销量分别达到 17.9 万辆和 11 万辆，同比增速达到 286%和 749%。虽然一定程度 上受益于 2020 年一季度疫情影响下的低基数，但是环比来看，前两月销量均值相较于2020 年 12 月的销量回落幅度只有 41.7%，远低于往年 78%的均值，春节因素的干扰显 著低于往年，下游需求尤其旺盛。

从渗透率来看，2021 年 3 月单月新能源车渗透率达到 8.95%，小幅突破了 2020 年 12 月的高点创造了历史新高。细分来看，乘用车领域新能源车渗透率达到了 11.31%， 显著高于 12 月 9.5%的高点，新能源车尤其是新能源乘用车渗透率提升非常显著，下游 持续保持高景气度。

 

我们认为新能源车本轮的增长不同于以往，现阶段补贴影响已经较弱，销量增长更 多的是由下游消费者真实需求驱动，更具备持续性。这主要是因为随着产业链成本的持 续下降，部分车型价格相较于燃油车已经具备了经济性，如果考虑到牌照和车购税的影 响，甚至部分车型已经低于同级别的燃油车。同时新能源车由于本身采用电能进行能源 供给，与智能化设备的兼容性天生会优于传统燃油车，汽车智能化普及程度好于传统燃 油车，为驾驶者提供了更强的科技感和更加新鲜的驾驶体验。

短期看，在国内销量持续超预期的背景下，我们预计 2021 年国内新能源车销量可达 233.8 万辆，同比增长 76.7%，其中新能源乘用车销量预计可达 220 万辆左右，依旧 是新能源车销量增长的核心来源。

中期来看，根据中汽协数据，2020 年我国累计实现汽车销量 2526.76 万辆，以此计 算，我国 2020 年的新能源车渗透率仅为 5.4%，根据《新能源汽车产业发展规划（2020- 2035 年）》和《节能与新能源汽车技术路线图（2.0 版）》的规划，到 2025 年新能源汽车 销量占全部汽车销量的 20%，到 2035 年预计达到 50%，以此计算未来 5 年新能源车销 量 CAGR 超过 30%，增长空间非常可观。

 

欧洲市场受益于碳排放新规的限制和补贴政策刺激，2020 年全年新能源车乘用车 销量 136.7 万辆，同比增长 142%。预计在补贴政策延续和优质车型陆续上市的背景下， 欧洲新能源车销量还将保持快速增长，2021 年全年预计可达 200 万辆。美国后续可能推 出的一系列清洁能源刺激政策推动下，新能源车渗透率有望加速提升，全年预计销量可 达 45 万辆以上。

在海内外需求共振向上的背景下，全球新能源车销量将继续保持高速增长。根据我 们的预测，2021 年全球新能源车销量将达到 500 万辆，同比增长 55%。到 2025 年和 2030 年，全球新能源车销量将分别达到 1696 万辆和 4350 万辆，CAGR 超过 30%。

在新能源车销量强劲增长的带动下，2021 年全球动力锂电需求将快速放量，预计全 年需求可达 238.36GWh，同比增长 69%，叠加储能及消费需求后，2021 年全球锂电需 求预计可达 409.39GWh，同比增长 47.7%。到 2025 年，在动力锂电需求强劲增速的带 动下，预计需求可达 1348.48GWh，CAGR 近 35%。

基于以上测算结果，我们预计 2021 年全球电解液需求可达 43.9 万吨，到 2025 年预 计可达 127.42 万吨。目前单吨电解液六氟用量在 0.12 吨左右，以此计算，2021 年全球 六氟需求约为 5.49 万吨，到 2025 年预计可达 15.93 万吨，行业增速非常强劲。

2.2 六氟洗牌大局已定，投产谨慎供需优化

正如前文所述，电解液由于轻资产的特点和较低的技术壁垒，产能通常不存在瓶颈， 电解液配制环节的利润周期也并不显著，整体上表现为成本驱动的定价模式。但是上游 材料尤其是六氟磷酸锂由于产能建设时间长达 1.5 年到 2 年，且具备一定的技术门槛， 所以价格不同于电解液，更多是由供需决定，呈现出比较明显的周期性。六氟作为电解 液成本最大的单项材料，按照目前的原材料价格水平计算成本占比已经超过 50%，因此 六氟供需格局成为了决定电解液价格走势的核心因素。

2016 年受补贴政策刺激的影响，新能源汽车需求呈现出爆发式增长，受此影响六氟 磷酸锂供需格局改善非常显著，价格自 2015 年底开始呈现出快速上涨的趋势，价格最 高上探至 40 万元/吨以上。为了缓解行业面临的供不应求的局面，各家厂商，包括部分 新入局的中小厂商开始快速扩充产能。新增产能从 2017 年开始陆续投向市场，这也开 启了六氟价格持续三年的下行周期，在 2020 年年中最低点一度跌至最低 6.95 万元。伴 随六氟价格的一路下行，六氟企业毛利率一路下探，到 2020 年上半年行业普遍处于亏 损状态，甚至头部的天际股份子公司新泰材料毛利率也已经为负，行业盈利能力全面触 底。受价格下行的影响，行业新增产能投放速度从 2018 年开始陆续减缓，在 2020 年到达了低点。

 

2020 年四季度开始，在下游需求迅速回暖的驱动下，六氟磷酸锂供需格局开始改善， 龙头厂商库存 9 月开始就已经陆续清空，产业链供需格局开始显著改善，部分闲置产能 开始陆续恢复生产。在此背景下，六氟也开启了新一轮的上涨过程，从前期低点的 6.95 万元/吨左右上涨至目前的 26.5 万元/吨，价格涨幅超过 200%。

动力电动通常对于性能尤其是安全性具备较高的要求，因此电解液厂商对于六氟的 纯度普遍保持较高标准的要求，对于供应商的更换也持较为谨慎的态度。对于六氟行业 来说，目前核心的壁垒和难点在于提纯工艺。部分后入局的厂商由于技术和工艺问题， 产线实际产能无法达到设计预期，此外部分厂商由于环保问题产能也无法开满，这也导 致目前市场上的实际供给能力和名义产能存在一定的差异。

根据我们的测算，到 2020 年底，全市场单月实际供给能力大约在 4600 吨左右，产 能基本都已在满负荷运转。正如前文所述，六氟受制于环保审批等的限制，建设周期普 遍需要 1.5 年到 2 年的时间，因此今年年内来看，新增的产能较为确定。2021 年新增产 能主要是天赐材料新建的折固 10000 吨的液体六氟产能，多氟多的 5000 吨产能，森田 的 2000 吨产能以及赣州石磊的 2000 吨产能。

其中天赐材料的 10000 吨产能预计在下半年陆续完成建设开始投产，考虑到产能爬 坡等因素，在此我们保守假设年内的有效产能在 2000 吨左右。多氟多的新增产能预计 在二季度开始陆续投产，在此我们假设年内有效产能贡献在 2000 吨左右。森田和赣州 石磊的新产能预计都在年中开始试生产，因此我们假设两家年内的有效贡献都是500吨。以上产能叠加部分厂商技改带来的小幅产能提升，我们预计 2021 年市场有效产能在 6.25 万吨左右，产能利用率达到 87.78%，处于近年来的最高点。

展望 2022 年，根据目前披露的情况看，预计新增产能集中在多氟多、新泰和天赐 三家。其中新泰和天赐材料两家的六氟产能预计都在下半年投产。此外，虽然天赐材料 近两年的六氟产能投放较多，由于与中央硝子技术合作的原因，目前全部用于自供，不 会对外销售。并且天赐材料的六氟自供比例已经非常高，一季度已经超过 80%，外采的 绝对量已经不大，并且出于供应链稳定的考虑，企业通常都不会采取完全封闭的上游供 给，因此天赐产能投放对市场的冲击预计有限。综合以上分析来看，本轮六氟价格在高位有望维持到明年上半年。

 

去年四季度以来，在下游需求的带动下，六氟主要原材料价格普遍出现了反弹过程。其中占比最高的碳酸锂从最低位的 4.4 万元/吨上涨至目前的 8.55 万元/吨，氢氟酸由 7500 元/吨反弹至目前的 9500 元/吨。根据目前的材料价格水平，我们测算目前在产能满 产的情况下，常用的晶体工艺六氟的单吨不含税成本在 7.35 万元左右，根据这一测算结 果，目前时点六氟的盈利能力有了非常显著的恢复。

为了回溯过去一个周期六氟行业盈利能力表现。我们对 2016 年以来不同产能利用 率下六氟行业的毛利率情况进行了测算。在此我们假设全部原材料都来自外部采购，且 不考虑材料循环利用的影响，原材料价格都以对应时点公开价格来计算。可以看到，在 始终保持满产的情况下，六氟行业的毛利率从 2017 年下半年开始到 2020 年三季度基本都保持在 20%-30%之间徘徊。当产能利用率下降到 50%的时候，毛利率水平基本就下降 到 10%-20%的区间。可见在这一轮的漫长下行周期中间，开工率偏低的小厂商的盈利能 力非常羸弱。

 

所以，在前期经历了长达三年的下行周期之后，目前行业对于新增产能普遍较为谨 慎。尤其是对于部分中小厂商而言，前期受制于产能利用率偏低，从 2017 年开始到 2020 年三年的时间里面，六氟业务的盈利能力较差，已经无心恋战。

我们认为目前价格区间已经处于比较反映了供需情况，六氟供需格局虽然改善显著， 但是随着后续产能的陆续投放，紧张程度再严重加剧的概率较低，价格不太可能复制 2016 年的夸张涨幅。在有前车之鉴的情况，行业整体性的大规模疯狂扩产不太可能再次 重现。

由于六氟行业具备一定的技术壁垒，且投资强度较高，而在价格下行周期盈利能力 并非特别可观，尤其是对于中小厂商，所以近年来行业已经鲜见新进入参与者。从目前 的产能规划来看，行业扩产以现有的行业龙头为主，我们认为这种趋势将在未来仍将保持，行业的产能供给节奏后续将基本由龙头厂商把控，行业的产能建设也将回归理性， 产能利用将维持在合理水平上。

基于以上分析，我们判断即便后续行业供给逐渐释放，出现类似 2016-2017 年的暴 跌概率也比较低，行业价格和盈利水平有望保持在合理区间，远期看价格有可能会稳定 在 10-15 万元/吨的区间内，从而进入利稳量升的阶段。

2.3 电解液竞争格局优化，成本压力传导充分

近年来电解液行业格局不断优化，头部集中态势日趋明显。在过去几年价格调整过 程中，龙头厂商通过纵向一体化布局、海外业务拓展等手段，提升自身盈利能力，强化 竞争力，市场集中度不断提升，龙头企业的话语权逐渐增强。市场格局来看，目前 CR5 市场份额占比由 2017 年的 61.3%提升到 2020 年的 77.6%，龙头集中度提升明显，这也 为行业合理定价，保障盈利能力构建了基础。

 

去年四季度开始受制于价格传导时滞的影响，电解液企业普遍面临了较为明显的 成本压力，从目前已经披露的年报情况来看，行业龙头天赐材料和新宙邦都经历了比较明显的毛利率下降的过程。明显的毛利率下降的过程。

 

我们认为这主要是因为四季度开始行业需求暴涨，六氟企业库存本已处于低位， 难以提供更多出货供电解液企业囤积存货，同时六氟作为化工品本身也很难保存大量的 存货，并且溶剂的价格也经历了比较明显的上涨，成本压力剧增且基本随行就市的上涨。但是电解液价格调整需要一定时间周期，虽然采取成本加成的公式定价，在原材料快速 上涨的过程中还是会出现一定的价格错配。

 

在一季度需求超预期增长，原材料供给紧张持续发酵的推动下，锂电中游供需改善显著，电解液成本压力 2021 年开始加速传导，磷酸铁锂电解液由年初的 4 万元上涨 至目前的 6.45 万元，上涨幅度超过 60%。

根据我们测算，目前价格下电解液成本压力传导已经较为充分。在行业整体原材 料供需偏紧的情况下，议价权由电池端转移至材料端，成本压力的传导全年有望保持高 效，2021 年全年电解液环节有望呈现出量利齐升的局面。

3.纵向布局构筑壁垒，锂盐添加剂是核心看点

3.1 材料成为核心战场，纵向布局方能行稳致远

如前文所述，电解液环节的投资门槛和技术门槛都较低，单纯依赖电解液配制环节 难以获得超额利润，成本优势是行业重要的优势来源。虽然龙头企业可以通过战略合作、 库存管理以及长单锁价等方式在上行周期一定程度控制成本压力，但是对于标准化工品 效果较为有限，且难以和同业获得显著的比较优势。因此我们认为，纵向布局上游材料 是目前获得成本优势的最佳途径。

以六氟磷酸锂为例，作为电解液的核心溶质，其成本占比超过 40%，是占比最高的 原材料。六氟价格周期性波动非常显著，并且根据前文的分析，六氟价格与碳酸锂相关 性并不显著，主要由供需关系决定。因此在价格上行周期六氟盈利能力提升非常显著， 对六氟的布局可以在上行周期大幅增厚盈利；在行业下行周期，通过材料布局带来的成 本降低，可以增厚公司的安全垫，保证价格竞争中企业的生存能力，在行业底部区间扩 张市场份额。

 

为了对比六氟价格变动中，六氟产能对电解液企业盈利能力增厚情况，我们在此进 行了测算。其中，由于六氟生产具备多种路线，因此我们假设采用的六氟生产方法为目 前国内最常用的氟化氢溶剂法；六氟产能的利用率我们假设为 75%；电解液企业为了保 证供应链的稳定和与市场的交流，通常不会采用完全自供的生产模式，因此我们假定六氟的自供比例为 90%。

可以看到，相较于完全外采六氟，在满足以上假设的条件下，六氟产能对电解液盈 利能力的增厚平均在 10%左右，有效保证了价格竞争过程中企业的生存能力，而在本轮 六氟价格上行周期中，受益于六氟盈利能力的提升，自供六氟企业盈利能力前期受价格 错配的影响较小，且近期提振显著优于外外采六氟企业。由此可见，自供原材料带来的 成本优势非常显著。

同时，目前电解液配方的优化革新途径主要是电解液添加剂种类的变化，以及添加 比例的改变。通过对上游材料的布局可以与电解液环节实现有机结合，促进电解液环节 的技术进步，谋求超额受益。并且部分材料由于技术壁垒高，生产难度大，盈利能力优 于其他产品，通过布局材料可以增厚利润，保障供给。

 

以 LiFSI 为例，作为最具商业化潜力的新型锂盐，LiFSI 由于成本问题目前主要作 为添加剂在进行使用。由于 LiFSI 生产过程具有很强的腐蚀性，设备投资成本较高，且 行业对于生产工艺掌握较为有限，产能集中在少数厂商手中，目前具备较强的议价能力， 近年来毛利率保持在 40%以上。

因此，我们认为目前完善上游原材料布局成为取得竞争优势的关键，一方面可以通 过传统材料的自供获得成本优势，如布局六氟、溶剂等成本占比较高的原材料；另一方 面可以通过新型材料的布局谋求超额受益，其中最为关键的是添加剂和新型锂盐。

3.2 添加剂是性能关键，高镍助推价值量提升

随着电池对高能量密度、高安全性能、长循环寿命、高倍率性能和宽温度范围使用 等方面的要求不断提高，电解液作为最终匹配性材料的研究也极为重要。

目前电解液质量占比最高的溶质和溶剂成分和占比普遍较为稳定，虽然部分新锂盐 陆续开始在实际生产中投入使用，但是由于高昂的成本和现阶段有限的产能，所以通常 也只是作为添加剂在使用。因此目前电解液性能的改善主要是通过添加剂添加种类和比 例的调整来实现。功能添加剂作为最经济、有效提升电池性能的材料，通过少量的功能 添加剂组合便可大幅度提高电解液及电池的性能，其系统、深入的研究，在锂离子电池 电解液开发过程中起到核心的作用。目前添加剂主要分为成膜添加剂、高电压添加剂、低温添加剂、阻燃添加剂和防过充添加剂。

（1）成膜添加剂。在对锂离子电池首次充放电过程中，电解液会在电极表面发生电 化学反应，反应产物进而沉积在电极表面形成一层钝化膜，其允许锂离子自由地脱嵌， 同时也是电子绝缘体，阻止电子穿过，简称 SEI 膜。SEI 膜可以阻止溶剂分子通过，从 而避免因溶剂分子的嵌入对正负极材料造成巨大的破坏，因此能够显著提高电池的循环 性能和寿命。

成膜添加剂的工作机制可分为成膜机制和饰膜机制。对正极成膜添加剂而言，成膜 机制指的是添加剂的氧化电位低于电解液溶剂的氧化电位，可在正极表面先于电解液溶 剂分解，且分解产物参与了 SEI 膜的形成，使正极表面膜富含聚合物，降低电解液氧化 的速率；饰膜机制是添加剂本身不参与成膜，但具备除水、降酸或络合等作用，作用产 物可改善或覆盖电极表面活性点，抑制电极与电解液发生副反应，从而保证电极表面良 好 SEI 膜的稳定形成。对负极成膜添加剂而言，成膜机制是指添加剂具有较高的还原 电位，与电子的亲和性比电解液溶剂分子大，可优先于电解液发生还原分解，且产生的 分解产物在电极表面组成 SEI 膜，从而阻止后续电解液还原反应对电极的破坏。

为了形成质量更好的 SEI 膜我们通常会在电解液中添加适量的成膜添加剂，例如 VC（碳酸亚乙烯酯）就是最为常见的 SEI 膜成膜添加剂。VC 是最早采用的一种电解液 添加剂，VC 可以在石墨表面发生聚合，生成聚烷基碳酸锂膜，从而抑制溶剂和盐阴离 子的还原。氟代碳酸乙烯酯(FEC)也是比较成熟的成膜添加剂。FEC 和 VC 还原生成的 SEI 膜所含物质的种类没有太大区别，均含有 LiF、聚 VC、CO2 和 Li2CO3 等物质，但 使用 FEC 生成的 SEI 膜的 LiF 含量显著高于使用 VC 生成的 SEI 膜。

（2）高电压添加剂。将电池设计成更高的电压是提升电池能量密度的一条重要途 径，因此高电压正极材料体系也是近年来研究的热点之一。电解液中的有机碳酸酯(如链 状碳酸酯 DEC，DMC，EMC 以及环状碳酸酯 PC，EC 等)在高电压下会发生分解，从而 要求新电解液材料。在常规电解液中添加高电压添加剂，也可以使得电解液在高压条件 下不易分解。高电压添加剂主要包括:电聚合添加剂，膦基添加剂，硼基添加剂等。

（3）低温添加剂。低温下电解液粘度增加导致的电导率降低；低温下 SEI 膜电荷 迁移阻抗增加导致极化增大；低温析锂。常用的低温改善添加剂有以下几种:有机亚硫酸 酯类、砜类、碳酸亚乙烯酯(VC)与氟代碳酸乙烯酯(FEC)。其中，VC 和 FEC 也是近年 应用较多的低温添加剂。可以更好地形成致密稳定且阻抗低的 SEI 膜，降低低温脱锂电 位，减少电池常温及低温下的阻抗，提高电池低温倍率性能；FEC 和 VC，除了对低温 性能有改善，对常温循环也有很明显的改善效果。

(4)阻燃添加剂。阻燃添加剂主要是磷酸酯类和氟代有机溶剂等物质。在电池发生短 路或撞击的情况下，电解液溶剂易发生链式反应而引起燃烧，造成安全隐患，因此对阻 燃添加剂的研究是非常有必要的。磷酸酯类物质在受热的情况下分解生成含磷的自由基， 能够清除引起燃烧反应的氢自由基(H·)，从而阻止这些自由基的链式反应，达到阻燃的 目的。有机溶剂氟化后，闪点升高，降低了溶剂分子的含氢量，从而降低了溶剂的可燃 性。

(5)防过充添加剂。防过充添加剂主要有苯的衍生物、酯的衍生物等具有活性官能团 的物质，可分为氧化还原电对添加剂和电聚合添加剂。电池在过充的情况下，电解液会 发生不可逆的氧化分解，产生大量的热量和气体。防过充添加剂的氧化电位应略高于电池的截止电压，在电池正常充放电过程中，防过充添加剂稳定存在于电解液中。当电压 过高时氧化还原电对添加剂在正极表面被氧化，氧化产物扩散到负极被还原，由此循环 达到控制电压的目的。电聚合添加剂在正极表面和靠近正极的隔膜表面聚合沉积，造成 电池内部微短路，从而达到降低电池电压的作用。

由于目前锂离子电池负极材料的容量高于正极材料，电池的能量密度主要受限于正 极。提高正极材料的能量密度，一般从开发高电压和高容量正极体系两个方面考虑。高 容量正极材料的一个发展方向是发展高镍三元或多元体系，以 Ni 为主要活性元素，如 镍钴锰三元材料。镍含量的增加固然使材料的克容量得到提升，但同时也带来了许多问 题，主要问题包括安全性差、循环性不好、电极压实密度低，限制了电池能量密度的提 升、首次充放电效率低和电子电导率低等问题。

高镍材料加剧电解液分解，影响电池安全性及循环性能。正极材料容量一般随活性 金属成分含量升高而增大，但 Ni 含量的增加，会使高镍材料的表面稳定性变差，造成 电解液分解产生 HF 的化学反应加剧，而 HF 会侵蚀高镍材料，使过渡金属元素溶解， 导致容量衰减，以及高镍三元或多元材料的循环性能不太理想。

传统碳酸酯电解液电化学窗口较窄（＜4.3 Vvs. Li+/Li），电压升高后，一方面电解 液自身会发生分解，由此产生大量气体如 H2、烷烃、烯烃等，极易引发燃烧爆炸。另一 方面电池正极材料的氧化能力也随着充电电压的升高而增强，正极与电解液之间的副反 应加剧，NCM 中过渡金属溶出，进一步使得电解液分解。

功能添加剂的加入可以极大地降低电解液的分解，尤其是在高电压条件下，加入功 能性添加剂是改善电极与电解液间的相容性、防止电解液分解、提高高电压电池的循环性能的最有效的方法。

目前适用于高镍材料、高电压电池的电解液的研究也取得了许多成果，但是一些能 够提高电解液化学稳定性和电化学稳定性的功能性添加剂的作用机理还未明确，并且部 分添加剂在充放电过程中会对电池的电化学性能产生一些副作用，且单一的有机液体添 加剂、离子液体添加剂或固体添加剂很难满足电池的各项需求。

随着对高电压和高镍需求的逐渐提升以及材料体系的快速变化，未来添加剂配方和 种类将愈加复杂，电解液价值量有望提升，对添加剂的研发也愈发受到各家电解液企业 和电池企业的重视。

这从近年来电解液企业的研发情况也可以得到印证，目前各家电解液企业针对高电 压和高镍布局了大量专利，这些针对电解液性能提升的研发专利中，核心改进方法都是 添加剂的使用。

由于添加剂在电解液质量占比较低，单个品种添加剂早期市场容量较小，且添加剂 属于危险化学品，受环保管控严格，新上产线要经过环保和安全管理审批，环保压力比 较大，前期国内企业市场关注度不高。

以目前商用推进最广泛的 VC 为例，目前国内产能集中在少数几家企业手中，主要 是江苏华盛、苏州华一、淮安瀚康、南通新宙邦、青木高新、浙江天硕、福建创鑫、福 建博鸿等几家企业，且普遍产能在 1000-2000 吨/年左右。根据 GGII 数据显示，2016- 2019 年，国内 VC 产量分别为 1826.0 吨、2377.5 吨、3014.6 吨和 3825.5 吨，市场需求 持续增长但总量比较小。

电解液添加剂出货量增长迅速，CAGR 达到 39.28%。2019 年中国电解液出货量达 到 19.8 万吨，带动整个电解液添加剂出货量达到 1.15 万吨，占整个电解液重量的比重 为 5.8%左右。根据 GGII 的数据，2020 年国内电解液添加剂出货量约 1.46 万吨，同比 增长 27%。

 

随着电解液添加液需求的高速增长和使用的愈发频繁复杂，各家电解液厂商开始加 码布局上游添加剂产能，完善纵向一体化布局以期保障供应链的稳定并降低材料成本， 提升竞争优势。

3.3 新锂盐布局加速，成本仍是核心难题

目前电解液应用最为广泛的溶质是六氟磷酸锂，但是六氟磷酸锂目前也存在着如下 缺点，首先六氟磷酸锂对水较为敏感，遇水会分解产生 HF 对正极产生腐蚀作用，对电 池性能和使用寿命产生影响。第二，六氟磷酸锂热稳定性较差，80℃以上会开始分解为 LiF 和 PF5。分解产生的 PF5 会在 80～100 ℃之间与 SEI 膜所有基本组分发生酸碱反 应。第三，电解液中的六氟磷酸锂在低温环境下易结晶，在电解液中出现絮状沉淀等， 降低电解液的电导率从而影响锂电池性能。此外，六氟磷酸锂需要与碳酸乙烯酯(EC)配 合使用才能在碳负极表面形成稳定致密的固体电解质界面(SEI)膜，但是 EC 高达 36.4 ℃ 的熔点限制了六氟磷酸锂电解液在低温的使用。

为了解决六氟磷酸锂的以上问题，行业对于新型溶质材料的探索从未止步。目前比 较受到关注的主要有双氟磺酰亚胺锂、四氟硼酸锂、二草酸硼酸锂等。

可以看到六氟磷酸锂各方面性能较为均衡且成本较低，工艺成熟，现阶段仍是主盐 的最佳选择，各种新型锂盐目前主要作为添加剂加入电解液中用于提升电解液性能。其 中 LiFSI 由于其优秀的高温稳定性，耐水解，以及与硅负极较好的相容性，是目前最先 具备规模化商用可能性的新锂盐。

目前国内市场 LiFSI 的价格大约为 40 万元/吨，远高于六氟单吨 20 多万的价格，根 据目前的原材料水平价格进行测算，LiFSI 全部替代六氟成本大约提升 44%，使用成本 远高于六氟，但是受益于六氟价格上涨，成本差距相比前期已经显著缩小，LiFSI 添加 比例有望提升。

未来能量密度仍将是锂电池进步的主攻方向，其中高镍正极和硅碳负极是最重要的 两个技术路线。硅材料负极理论能量密度上限可达 4200mAh/g，远高于目前的普通石墨 材料。LiFSI 与硅碳负极的相容性较好，是电池未来升级过程中的理想溶质。

固态电池由于其更优的热稳定性和更高的能量密度，是未来电池进步的重要技术路 线。LiFSI 具有较高的耐热性、良好的化学和电化学稳定性。同时，其具备较大的阴离 子基团，其晶格能最低，相对于其他几种锂盐而言在聚合物中容易解离，能够起到提升 聚合物电解质离子电导率的作用，有望成为聚合物全固态锂电池的主流溶质。

根据我们的测算，到 2025 年 LiFSI 市场规模将达到 150 亿左右，CAGR 超过 50%。随着 LiFSI 的成本的不断下降，以及下游材料技术的进步革新，LiFSI 的渗透率提升有 望加速。

目前 LiFSI 的制备方法主要有四种，方法一是先合成双氯磺酰亚胺，然后通过双氟 磺酰亚胺的盐中间体进一步反应制得 LiFSI，该种方法的中间体和水分难以与最终产品 完全分离，所以产品纯度存在一定问题。方法二采用 HClSI 直接与 LiF 反应制备 LiFSI，该方法会产生大量 HF，同时产物中含有 LiF，在影响产品纯度的同时，HF 具有 较强的腐蚀性，对电池寿命和安全性会产生影响。方法三采用纯化的双氟磺酰亚胺钾与 LiClO4 金属交换制备 LiFSI，该方法制得的 LiFSI 中钾离子残留较高，在实际应用中 存在一定的爆炸风险。方法四是在超低温水溶液中，双氟磺酰亚胺与碳酸锂反应制备 LiFSI，该种方法的水分较为难以彻底去除。

由于 LiFSI 对温度敏感，高温下产物极易分解，腐蚀性强，对设备要求高，同时出 于安全性考量和锂电池性能的要求，用于锂电池的 LiFSI 的制备纯度要求较高，目前各 家采用的制备工艺普遍较为复杂，对于企业工艺经验的掌握和技术研发实力都具有较高 的要求，同时化工品研发在掌握基本原理的基础上，需要大量试验，并且在规模化投产 前需要工艺优化和熟练的过程，研发周期较长，因此 LiFSI 的技术壁垒未来几年继续保 持有效，产品保持较强的盈利能力。

根据康鹏科技招股说明书的数据显示，目前 LiFSI 成本组成中制造费用占比最高， 约为 44.98%。随着工艺的逐渐成熟，产能的规模投放，单吨 LiFSI 消耗的原材料和能源 在逐渐降低，成本下降有望继续推动 LiFSI 价格的持续下降，预期到 2025 年降低至 22 万元/吨左右。

 

由于 LiFSI 生产所具备的较高的技术壁垒，目前具备 LiFSI 生产能力的厂商仍然较 为有限，国内主要是天赐材料、康鹏科技、新宙邦等，以及海外的日本触媒和韩国天宝， 截止到 2020 年底全球合计理论产能合计 6740 吨，但是由于设备稳定性和产能爬坡等原 因，现阶段的实际产能会低于理论产能。现阶段行业产能依旧较为有限，但是龙头厂商 已经开始加速入场布局。

4.紧握布局上游材料的龙头电解液厂商

4.1 天赐材料，布局六氟纵享周期

公司作为国内电解液行业的领军者，2005 年开始切入电解液生产领域，并在 2011 开始实现资产六氟磷酸锂。2015 年公司收购东莞凯欣，成功打入 ATL 和 CATL 供应链， 目前电解液市场份额位居市场第一。2020 年国内市占率接近 30%。

作为电解液行业排头兵，公司极具战略眼光，发展早期便积极布局上游原材料产能， 2011 年就已经开始实现自产六氟磷酸锂。公司现有六氟产能 1.2 万吨，其中包括液体六 氟产能 1 万吨，固体六氟产能 0.2 万吨。公司在建 2 万吨液体六氟产能预计三季度完成 建设投放生产，2022 年预计还将投放 1.2 万吨液体六氟产能，六氟产能布局高速迈进， 未来六氟自供比例有望达到 90%以上，为公司构筑了显著的成本优势。

同时公司还是唯一使用液体六氟技术的生产企业，正如前文所述，液体六氟单吨投 资只有固体的 40%左右，且免去了结晶过程，六氟产成品直接溶于有机溶剂中，进一步 降低了公司成本。

在六氟磷酸锂产能的基础上，天赐还进一步向上游延伸，对上游原材料进行了布局， 力图进一步降低成本。从 2015 年开始，公司陆续规划投资了锂辉石选矿业务，并且规 划布局了碳酸锂、硫酸、氟化氢、氟化锂的上游原材料的产能，在项目投产后可以通过 利润内部化进一步提升电解液业务的毛利率，保证供给稳定性和品质。

同时，天赐材料在生产过程中实现了副产品的循环利用，其中液体锂盐副产的含氢 氟酸的废硫酸， 经过提纯及后处理工艺可回到氢氟酸、硫酸的生产系统中，实现循环利 用，降低处理成本同时节约了原材料，同时，硫酸项目中的氯磺酸装置采用公司含氯化 氢尾气为原料，与硫酸装置的 SO3 反应，合成氯磺酸，部分作为 LiFSI 装置的原料。

此外，硫酸也是公司正极材料磷酸铁锂的原材料。

作为行业领军者和技术先行者，公司积极布局新型材料，尤其是新型锂盐和添加剂 产能。天赐材料原有 LiFSI 产能 300 吨，2020 年新增 2000 吨产能，预计 2021 年下半年 增加 4000 吨产能投放，已投放规模和规划产能都处于行业领先地位，预计 2021 年全年， 公司 LiFSI 出货量可达 2000 吨左右。此外，公司本次定增还布局了 1800 吨电解液添加 剂产能，并通过浙江天硕布局了 1500 吨 DTD 产能，持续完善公司在新锂盐和添加剂等 前沿领域的布局。

 

4.2 新宙邦，持续完善原材料版图

公司是国内第二大电解液生产厂商，2020 年实现销量 3.82 万吨，国内市占率 18%， 仅次于天赐材料。作为电解液行业头部企业，公司在上游材料方面布局较早，目前在溶 剂、添加剂和新锂盐领域均已具备产能。

公司于 2014 年收购了国内第二大电解液添加剂制造商淮安瀚康 76%的股权，瀚康 主要产品集中在 VC 和 FEC，此外公司南通新宙邦也具备 VC 和 FEC 产能，目前公司双 基地同时运转，合计在产的产能约为 2000 吨左右，是国内第二大电解液添加剂生产厂 商，年内预计进行技改，进一步提升现有产能的生产能力。

在此基础上，公司于 2021 年 4 月 22 日公告，计划投资 12 亿元建设 5.9 万吨电解 液添加剂产能，其中一期 2.93 万吨预计在 2023 年投产，产品包括氯代碳酸乙烯酯、氟 代碳酸乙烯酯、碳酸亚乙烯酯、硫酸乙烯酯等。

溶剂方面，公司 2018 年投资 4.8 亿元开工建设惠州三期项目，项目涵盖 5.4 万吨绿色溶剂产能和 2.1 万吨副产品乙二醇产能，目前项目建设已经基本完成，年内将投入生 产。公司溶剂产能全部达产后，可以满足 6.5 万吨左右的电解液产能需求，同时乙二醇 可用于公司电容器电解液业务。溶剂作为电解液的核心原材料，在电解液中质量占比达 到 80%-85%，成本占比约为 30-40%，通过自供溶剂，公司预计可以有效控制原材料成 本。

此外，公司积极布局新型锂盐 LiFSI 产能，子公司博氟科技 2016 年投资 2000 万元 建设 200 吨 LiFSI 产能，并已于 2016 年开始生产。2018 年公司公告，孙公司湖南福邦 计划投资 4.9 亿元建设 2400 吨 LiFSI 产能，其中一期 800 吨计划投资 2 亿元，目前已经 处于建设当中，预计 2021 年底投产。

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