根據(jù)高工鋰電統(tǒng)計(jì),鋰電池成本構(gòu)成中,原材料占比80%左右,原材料主要包括正極、負(fù)極、隔膜、電解液,其中電解液在電池系統(tǒng)中的成本占比為4%~6%。電解液在正負(fù)極中間起到傳導(dǎo)鋰離子的作用,其性能直接關(guān)系到鋰電池的高電壓特性、充放電倍率、循環(huán)壽命、安全性等。
參考高工鋰電統(tǒng)計(jì)的鋰離子電池產(chǎn)量數(shù)據(jù),將鋰電池分為動(dòng)力、消費(fèi)、儲(chǔ)能三個(gè)大類,動(dòng)力類主要為電動(dòng)汽車,消費(fèi)類包含電動(dòng)自行車、電動(dòng)工具、手機(jī)、平板電腦等,然后分別測(cè)算每類電池需求對(duì)應(yīng)的電解液需求。按照行業(yè)經(jīng)驗(yàn),若考慮損耗,每GWh動(dòng)力、儲(chǔ)能、消費(fèi)類電池對(duì)應(yīng)的電解液需求假設(shè)為1500t、1400t、1400t。
2014年,國內(nèi)鋰離子電池產(chǎn)量最大的是手機(jī)類電池,而2015年,電動(dòng)汽車用電池產(chǎn)量首次超過手機(jī)類,此后一直位居產(chǎn)量第一位。2014~2017年,國內(nèi)鋰離子電池產(chǎn)量年均復(fù)合增速為39%,電動(dòng)汽車用電池年均復(fù)合增速高達(dá)116%,同期國內(nèi)的新能源車產(chǎn)量從2014年的9.3萬輛增長到2017年的81.3萬輛,年均復(fù)合增速高達(dá)106%。
根據(jù)《節(jié)能與新能源汽車發(fā)展規(guī)劃》,到2020年,我國新能源汽車的產(chǎn)量達(dá)到200萬輛,累計(jì)產(chǎn)銷量超過500萬輛,而2017年國內(nèi)新能源車產(chǎn)量為81.4萬輛,累計(jì)產(chǎn)量約180萬輛,距離2020年500萬輛還有320萬輛的空間。雖然國家補(bǔ)貼逐年退坡,但是雙積分政策接力成為國內(nèi)新能源車發(fā)展的新動(dòng)力。除了政策的驅(qū)動(dòng),符合消費(fèi)者需求的熱門車型不斷推出,也將驅(qū)動(dòng)新能源車市場(chǎng)持續(xù)向好,預(yù)計(jì)2020年國內(nèi)新能源車產(chǎn)量將達(dá)到193.6萬輛。由于高端車型占比提升,單車帶電量也將提升,合并考慮每年舊電池替換、租賃或者換電模式的需求量,預(yù)計(jì)到2020年,國內(nèi)動(dòng)力電池的需求量將達(dá)到104GWh。
圖1 鋰電池成本構(gòu)成(單位:%)
表 電解液對(duì)鋰電池性能的影響
儲(chǔ)能電池目前處于起步階段,隨著儲(chǔ)能的商業(yè)模式成熟以及鋰電池度電成本下降,未來發(fā)展空間大,假設(shè)2018~2020年CAGR等于30%。
從消費(fèi)類電池的應(yīng)用領(lǐng)域看,無論是手機(jī)、平板電腦還是電動(dòng)工具,滲透率均較高,未來3~5年增速預(yù)計(jì)平穩(wěn),假設(shè)CAGR等于10%。
綜合測(cè)算下來,預(yù)計(jì)到2020年,國內(nèi)鋰電池總需求量153GWh,對(duì)應(yīng)電解液需求量達(dá)到22.7萬噸,2018~2020年CAGR達(dá)到25%。
目前市場(chǎng)上常用添加劑如成膜添加劑VC、提升容量和低溫性能的添加劑FEC已經(jīng)應(yīng)用較為廣泛,產(chǎn)品制取方法相對(duì)公開,但是產(chǎn)品純度要求高(通常都要在99.9%以上,因?yàn)槲⒘康碾s質(zhì)成份都可能影響到鋰電池的性能),因此廠商的提純工藝和品質(zhì)管控能力將決定產(chǎn)品的成本和品質(zhì)。同時(shí),添加劑屬于高?;瘜W(xué)品,國家環(huán)保限產(chǎn)背景下,生產(chǎn)資質(zhì)(目前國內(nèi)環(huán)評(píng)審批嚴(yán)格)以及高環(huán)保設(shè)備投入(化工品生產(chǎn)將產(chǎn)生廢液或者固體廢棄物,需要凈化處理)是主要壁壘,國內(nèi)整體供給量有限。正是由于電解液添加劑供給端受限,而需求量提升,預(yù)計(jì)添加劑將持續(xù)高景氣。
以全球規(guī)模最大的電解液添加劑廠商長園華盛(長園集團(tuán)子公司)為例,其主打產(chǎn)品即為VC,F(xiàn)EC,公司近三年的毛利率基本穩(wěn)定維持在34%以上。
電解液產(chǎn)品的差異性主要體現(xiàn)在針對(duì)客戶需求調(diào)制的配方以及改善性能的添加劑,特別是隨著電池廠對(duì)充放電倍率、循環(huán)壽命、高電壓特性等性能要求的提升,所需的配方復(fù)雜性以及與之適配的添加劑多樣性將逐步提升。目前全球的電解液巨頭如日本三菱化學(xué)、日本宇部、三星SDI等都有自己獨(dú)特的添加劑技術(shù)。電解液屬于精細(xì)化工行業(yè),而精細(xì)化工行業(yè)注重專利的保護(hù),包括工藝和配方,客戶在選擇供應(yīng)商的過程中也會(huì)進(jìn)行專利審查。國內(nèi)的電解液廠商要擺脫單純代工角色,開發(fā)添加劑和配方從而掌握專利、建立自身護(hù)城河是關(guān)鍵。
圖2 2014~2020年電解液需求量預(yù)測(cè)(單位:萬噸)
圖3 2013~2018年H1長園集團(tuán)與電動(dòng)汽車相關(guān)材料及其他功能材料毛利率(單位:%)
(以上數(shù)據(jù)及分析均來自于前瞻產(chǎn)業(yè)研究院《2018~2023年中國鋰電池正極材料行業(yè)發(fā)展前景與投資預(yù)測(cè)分析報(bào)告》)