概念解析:電解液“溶劑鏈”(下)

概念解析:電解液“溶劑鏈”(下)

出品|睿藍財訊

電解液是動力電池的血液,由“鋰鹽(溶質)、溶劑、新增劑”配製罐裝而成,佔動力電池成本6%-8%。它是動力電池中離子傳輸的重要載體,對電池安全性、迴圈壽命、充放電倍率、高低溫效能、能量密度有顯著影響。

概念解析:電解液“溶劑鏈”(下)

溶劑是什麼?

溶劑在電解液中質量佔比85%、成本佔比30%,電解液佔動力電池成本6%-8%(主流NCM523 電芯材料中電解液成本佔比約為 5。6%,磷酸鐵鋰(LFP)電芯材料中電解液成本佔比約為 8。5%),動力電池佔新能源汽車成本40%。穿透之後,溶劑佔動力電池成本1。8%-2。4%、佔新能源汽車成本0。72%-0。96%。

電解液採用的是“混合溶劑體系”,95%是“碳酸酯類溶劑”,按結構分為環狀碳酸酯和鏈狀碳酸酯,包括碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)。

概念解析:電解液“溶劑鏈”(下)

(一) 環狀碳酸酯:

環狀碳酸酯介電常數高、離子電導率高,能夠在負極表面形成穩定的SEI膜,但其粘度較大。它在溶劑中質量佔比約 40%,分為碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)。

通常一種環狀碳酸酯與一種或多種直鏈碳酸酯的混合液構成良好的溶劑體系,其中EC 由於介電常數遠大於 PC,具有良好的促進 SEI 膜的形成,成為環狀碳酸酯主選。

(二)鏈狀碳酸酯:

鏈狀碳酸酯粘度比環狀碳酸酯低,電化學穩定性更好,能夠提高電解液低溫效能。

鏈狀碳酸酯在溶劑中質量佔比約60%,分為碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸甲乙酯(EMC),三者在不同電池種類中配比有較大差別。三元電池中 EMC 佔比較高,磷酸鐵鋰電池中DMC 佔比較高。

概念解析:電解液“溶劑鏈”(下)

如何組成的?

(一)電池級溶劑純度:

電解液溶劑的純度對鋰電池效能影響至關重要, EC純度從 99。91%提高至 99。979%,氧化電位上限能從 4。87V 提高至 5。50V。溶劑純度小於99。9%時,分解電位為 4。6-4。9V,提高純度就能提高“氧化電位”達到 5。2V 以上。如果純度進一步提高,像主流的 EC、PC、DMC、EMC和 DEC,氧化電位上限可以達到 6。2V、6。6V、6。5V、6。7V和6。7V。

因此,在電池級溶劑的生產過程中,溶劑的精製不可或缺,這也是電池級溶劑生產工藝的難點之一。

在“環氧丙烷路線”中,前端“碳酸丙烯酯”粗品進入薄膜蒸發器,得到“碳酸丙烯酯”精品,再往後道與“甲醇”反應制得“碳酸二甲酯”粗品,粗品再經過常壓精餾得到碳酸二甲酯精品。在後端電池級“碳酸甲乙酯”和“碳酸二乙酯”,需要多道精餾,最終才能獲得純度在 99。99%以上的電池級溶劑產品。

中國有能力生產電池級溶劑的企業還偏少。“碳酸二甲酯(DMC)”名義產能92。6 萬噸,但多數只能做工業級 DMC,純度大概在 99。9%左右。電池級 DMC純度要求至少達到 99。99%,超純級產品要求達到 99。999%,石大勝華佔電池級 DMC 產能一半以上。

此外電池級 EC 產能也基本集中在石大勝華、東營海科、奧克化學、遼寧港隆、營口恆洋、中科宏業少數幾企業,技術難度更高的電池級 EMC 更是集中於石大勝華、東營海科、遼寧港隆、遼陽百事達。

概念解析:電解液“溶劑鏈”(下)

(二)三元電池與磷酸鐵鋰電解液溶劑配比:

按照電解液中溶劑佔比 85%,三元電池 DMC:EMC:EC:DEC:PC=15:35:35:10:5;其他電池 DMC:EMC:EC:DEC:PC=35:15:35:10:5。

2025 年全球電池級溶劑需求約187。1萬噸,據此測算中國電池級溶劑需求量約 80。5 萬噸,未來 5 年增速34。6%,DMC、EMC、EC、DEC、PC 需求量分別為 22。4、19。8、26。8、7。7、3。8 萬噸。

概念解析:電解液“溶劑鏈”(下)

如何解析重點公司?

判斷新能源產業鏈公司價值,最重要是考察兩個要素,一是產能,二是技術。溶劑亦如此。

(三) 新宙邦(300037):

1、現狀:

公司業務包括電池化學品、有機氟化學品、電容化學品、半導體化學品四個系列。電池化學品產品分為:鋰離子電池化學品(鋰離子電池電解液、新增劑、新型鋰鹽、碳酸酯溶劑)、超級電容器化學品、一次鋰電池化學品。

需要說明的是,新宙邦的有機氟、電容及半導體化學品都在同步發力,處於產能大擴張階段。公司戰略優先的是發展電池化學品和半導體化學品兩個方向,在半導體方向充分佈局了蝕刻液、剝離液、超高純試劑、清洗液和含氟功能材料,由於本內容重點闡述電解液溶劑及附帶鋰鹽、新增劑,更多內容見“新宙邦”詞條及相關“概念解析”。這是一家非常有前景的公司。

概念解析:電解液“溶劑鏈”(下)

概念解析:電解液“溶劑鏈”(下)

在鋰離子電池化學品方面,新宙邦全產業鏈包括“電解液+溶劑(六氟磷酸鋰、雙【氟代磺醯】亞胺鋰)+碳酸酯溶劑+新增劑”,產能分佈於福建三明、湖北荊門、廣東惠州、湖南、天津、江蘇淮安及歐洲的荷蘭和波蘭。

碳酸酯溶劑屬新宙邦新增業務,2021年6月之前,用於電解液生產的溶劑全部從華東、華北地區採購。

2、已有產能及新建產能:

(1)已有產能:

現有電解液產能9。3萬噸、VC產能1500噸;

惠州5萬噸綠色溶劑聯產2萬噸乙二醇專案,於2021年Q2投產。溶劑專案產能完全釋放後,公司電解液溶劑自給率可以達到49%,將繼續降低電解液成本。這也是新宙邦2021年三季度業績同比2020年第三季度同比增長210%-230%的主要因素之一。

(2)新增產能(含電解液、溶劑、溶質、新增劑):

概念解析:電解液“溶劑鏈”(下)

荊門專案一期1萬噸電解液,2021年下半年投產。二期1萬噸產能在第一期投產後兩年內建設。

投資 4。8 億元在建惠州宙邦三期(二)佈局年產5萬噸電解液溶劑。

投資 4。9 億元建設年產 2400 噸 LiFSI 的湖南福邦專案,計劃2021年。

與瀚邦聚能共同設立瀚康電子,並以瀚康電子為專案實施主體投資建設年產 59000 噸鋰電新增劑專案,2023年1期投產29300噸,2期視情況專案啟動。

天津新宙邦 5 萬噸/年電解液產能將於 2023年下半年投產。

2021 年 8月 3 日公告全資孫公司“荷蘭新宙邦”擬投資 15 億元,在荷蘭穆爾戴克投資建設年產 10 萬噸電解液、20 萬噸碳酸酯溶劑和 8 萬噸乙二醇專案。一期設計電解液年產能5萬噸、碳酸酯溶液產能10萬噸、乙二醇產能4萬噸,專案建設週期3。5年,預計2024年下半年逐步投產。

波蘭基地 4 萬噸電解液專案,一期2萬噸已於2021年第一季度投產,二期2萬噸電解液將於 2024年投產。

睿研智鏈研發中心據公司披露資料及參照目前市場價格測算,新宙邦新建產能可預期收入119億元,新宙邦2020年營業總收入29。61億元,新產能達產後相當於目前4倍當量,而且這些預期按計劃最晚於2024年達成。

3、核心優勢及決定性因素:

(1)公司戰略進取心極強,抓住了新能源動力電池材料兩個核心要素:一是拼產能,二是拼技術。新宙邦已梯次進入產能釋放期,2021年至2024年,都有相當數量產能投入。不掉隊、爭上游是公司核心戰略。

(2)公司在電解液鏈條上佈局充分,形成“電解液+溶質+溶劑+新增劑”全要素。進而放大至公司業務結構,鋰電池化學品只是四大結構之一,特別是半導體化學品佈局也很充分,佈局了蝕刻液、剝離液、超高純試劑、清洗液和含氟功能材料,荊門在建3萬噸、天津在建9萬噸半導體化學品。

(3)惠州5萬噸已投產的溶劑意義重大,這是公司第一次形成溶劑產能,此前生產電解液的溶劑需從華東、華北100%購買。自有產能形成後,可滿足公司49%溶劑需求,對降成本意義重大。

(4)荷蘭專案及波蘭專案,歐洲產能一東一西形成協同,有效解決歐洲市場供給半徑問題。

(四) 衛星石化(002648):

1、現狀:

公司從丙烯酸酯高分子乳液不斷向上遊原料產業鏈突破,打破原料對化學新材料發展的供應制約,形成丙烷脫氫制丙烯、聚丙烯、丙烯酸及酯、高分子乳液、高吸水性樹脂、雙氧水C3產業鏈,覆蓋航空航天、軌道交通、汽車、半導體、建築、家居、紡織、衛生護理應用領域。

2、新建產能:

公司在2021年半年報中披露“計劃於 2022 年建成以環氧乙烷與二氧化碳加成反應生產電池級碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸甲乙酯(EMC)等裝置, 包括 VC、FEC 等產品規劃。”公司尚無披露進一步各產能資料,極個別券商研究中稱產能為“30萬噸DMC”。

睿研智鏈研發中心據相關公司披露資料及目前市場價格測算,2023年這部分產能可預期收入49。5億元,疊加2020年收入的107億元,收入可達到156億元。

3、核心優勢及決策性因素:

(1)衛星石化具備完備的產業鏈,直接從原料做到產品,是一個完整的產業鏈閉環。原料來源從乙烷開始,乙烷純度已經達到99%以上,因此高純度原料的稟賦造就了往下游做高純度化學品的優勢。

(2)公司用 EO+CO2 做碳酸酯,EO本來就是公司的產品,CO2 是副產,自備原料充足,並在過程中捕捉了 CO2,符合雙碳要求。在產業生產的過程中,1 噸 DMC 副 產 0。6 噸 MEG,副產可以覆蓋原料成本,因此實際上對應到DMC就是加工成本,幾乎沒有原料成本,在成本上公司也可以做到最低。

(3)公司產業始於精細化學品,高吸水性樹脂難度高於DMC。

(五) 華魯恆升(600426):

1、現狀:

公司為多業聯產的新型化工企業,業務包括化工產品及化學肥料、發電及供熱業務。主要產品:肥料、有機胺、醋酸及衍生品、多元醇、己二酸及中間品。

化肥包括氮肥、 磷肥、鉀肥、複合肥,尿素設計產能155萬噸。

有機胺系列產品包括 DMF(二甲基甲醯胺)、一甲胺、二甲胺和三甲胺,DMF為公司主導產品。DMF作為化工原料,是一種用途很廣的溶劑,主要用於PU漿料、醫藥、農藥和獸藥、食品添 加劑及電子行業。公司是全球最大的DMF製造企業,設計產能為 30 萬噸。

醋酸及衍生品包括醋酸、醋酐,醋酸是公司主導產品。醋酸(冰乙酸)是一種基礎化工原料,用於醋酸酯類、PTA、醋酸乙烯、氯乙酸和甘氨酸,醋酸產能為60 萬噸。

已二酸及中間品包括己二酸、環已酮,己二酸為公司主導產品,己二酸設計產能為 33 萬噸。

多元醇產品包括乙二醇、異辛醇、正丁醇,異辛醇主要用作增塑劑的原料和溶劑,多元醇設計產能75萬噸。

2、新建溶劑產能:

公司2021年10月公告,碳酸二甲酯(DMC)增產提質系列技改專案近日實施完畢並陸續投產,在50萬噸乙二醇生產裝置的基礎上實現了聯產30萬噸/年DMC的能力。

德州市發改委2021第十批專案立項公示顯示,華魯恆升擬投資10。3億元建設高階溶劑專案,建設60萬噸/年DMC(30萬噸自用)、30萬噸/年碳酸甲乙酯(EMC)和5萬噸碳酸二乙酯(DEC)產能。

睿研智鏈研發中心據相關公司披露資料及目前市場價格測算,在這兩項產能實施完成:DMC90萬噸、EMC30萬噸、DEC5萬噸,對應可預期收入148。5億元、52。5億元、8。25億元,合計收入209。25億元。結合2020年總收入131億元,疊加收入340億元,等於創造了1。59個新華魯恆升。

3、核心優勢及決定性因素:

1,依靠傳統煤化工紮實基礎,向新能源、新材料轉型,公司具有成本、規模和質量優勢,這對它成長為電解液溶劑龍頭公司創造了條件。

2,公司介入溶劑產業雖短,碳酸二甲酯是公司生產乙二醇的衍生品,具有快速從0到10的基礎條件。

睿藍財訊出品

文章僅供參考 市場有風險 投資需謹慎

頂部