一、電解液添加劑在電解液中質(zhì)量占比小、單位價值高
根據(jù)觀研報(bào)告網(wǎng)發(fā)布的《中國電解液添加劑行業(yè)發(fā)展趨勢分析與未來投資預(yù)測報(bào)告（2024-2031年）》顯示，電解液是鋰離子電池的重要原材料，它同正極、負(fù)極、隔膜一起組成了鋰電池 的基本結(jié)構(gòu)。電解質(zhì)的本質(zhì)作用就是穩(wěn)定傳導(dǎo)鋰離子：傳導(dǎo)是電解液的本質(zhì)特征，穩(wěn)定是電解液的性能要求。
電解液穩(wěn)定傳導(dǎo)的性能要求來自于第三大組成成分——添加劑。電解液添加劑 是指改善電解液的電化學(xué)性能和提高陰極沉積質(zhì)量而加入電解液中的添加物。電解 液添加劑種類眾多，在電解液中質(zhì)量占比小、單位價值高。
電解液的核心原材料包括溶質(zhì)（鋰鹽），溶劑，添加劑，其中用量各占 12%，8%，4%。電解液的價格主要取決于上游原材料LiPF6，VC 等添加劑和溶劑價格，同時也受競爭格局的影響，其中添加劑占電解液成本的 10%-30%。
數(shù)據(jù)來源：觀研天下數(shù)據(jù)中心整理
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二、全球電解液添加劑出貨量持續(xù)增長，我國為主要市場
隨著電池廠對安全性、充放電倍率、循環(huán)壽命、高電壓特性等性能 要求的提升，電解液所需的配方復(fù)雜性以及與之適配的添加劑多樣性將逐步提升，電解液添加劑的重要性凸顯。
近年來，全球范圍內(nèi)新能源汽車和儲能產(chǎn)業(yè)快速興起，刺激電解液市場迅速擴(kuò)張。添加劑作為電解液關(guān)鍵材料，需求隨之出現(xiàn)爆發(fā)式增長。2020年全球鋰離子電池電解液添加劑出貨量達(dá)約18750噸。其中我國受益于新能源汽車市場的快速增長，成為全球鋰離子電池電解液添加劑主要市場。2020年我國鋰離子電池電解液添加劑出貨量達(dá)16140噸，占比86%。
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三、傳統(tǒng)電解液添加劑以VC、FEC等成膜類添加劑為主，新型添加劑需求將不斷增多
根據(jù)添加劑的用途，可將添加劑分為成膜添加劑，過充保護(hù)添加劑，高/低溫添加劑，阻燃添加劑，倍率型添加劑，控制電解液中水和 HF 含量添加劑等。
電解液添加劑種類及功能
| 添加劑種類 | 常見添加劑與主要功能 |
| 成膜添加劑 | SEI 膜成膜添加劑是研究較多的一種添加劑，主要功能是幫助在負(fù)極的表面形成一層結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的 SEI 膜，優(yōu)良的 SEI 膜具有有機(jī)不溶性，允許鋰離子自由進(jìn)出電極而溶劑分子無法通過，抑制溶劑分子共嵌入對電極的破壞，提高電池的循環(huán)性能和可逆容量，例如碳酸亞乙烯酯（VC）就是一種常見的 SEI 膜成膜添加劑，VC 在鋰電池中會在負(fù)極表面發(fā)生聚合反應(yīng)，形成一層致密的 SEI 膜，從而阻止電解液在負(fù)極表面發(fā)生進(jìn)一步的還原分解。 |
| 阻燃添加劑 | 主要是一些高沸點(diǎn)、高閃點(diǎn)和不易燃的物質(zhì)，可提高電池的穩(wěn)定性能，改善電池的安全性。 |
| 高低溫添加劑 | 高低溫性能是拓寬鋰電池使用范圍的重要因素之一，通過添加劑使電池在高低溫下也具有優(yōu)良的循環(huán)功能。 |
| 過充電保護(hù)添加劑 | 通過在電解液中添加合適的氧化還原對，當(dāng)電池充滿電或略高于該值時，添加劑在正極上氧化，擴(kuò)散到負(fù)極上被還原，從而防止電池過充。 |
| 控制水和 HF 含量的添加劑 | 六氟磷酸鋰容易與水反應(yīng)生成 HF（氫氟酸），而 Al2O3（氧化鋁）、MgO（氧化鎂）、BaO（氧化鋇）和鋰或鈣的碳酸鹽等容易與水和 HF 發(fā)生反應(yīng)，降低水和 HF 的含量能夠阻止 HF 對電極的破壞，提高電解液的穩(wěn)定性，從而改善電池性能。 |
資料來源：觀研天下整理
傳統(tǒng)電解液添加劑中用量最大的為VC、FEC等成膜類添加劑。其中VC成膜性能好但高壓下阻抗會增加，在磷酸鐵鋰電池中添加量較大；FEC與硅基負(fù)極適配性高在三元電池中添加較多，且在高電壓電解液中有望作為溶劑使用，未來有望快速放量。
VC與FEC皆為環(huán)狀碳酸酯，在 工業(yè)生產(chǎn)中都以碳酸乙烯酯（EC）為主原料進(jìn)行加工生產(chǎn)。生產(chǎn)VC先將EC氯化為氯代碳酸乙烯酯（CEC），再使用三乙胺脫除CEC中的氯化氫；生產(chǎn)FEC同樣先將 EC氯化為CEC，再通過氟化鉀等氟化劑將CEC氟化為FEC，同時會伴隨少量VC生 成。VC與FEC生產(chǎn)工藝類似，通過合理的產(chǎn)線布置能夠獲得協(xié)同生產(chǎn)效益。
國內(nèi)VC和FEC市場格局較為集中。2020年我國VC出貨量 6800噸，其中江蘇華盛以31.40%的市場份額排名第一，其次是瀚康化工和青木高新， 市占率分別達(dá)到14.10%和11.80%。2020年，江蘇華盛FEC出貨量占國內(nèi)FEC總出 貨量的48.80%，位居FEC細(xì)分市場第一，其次分別是瀚康化工和蘇州華一，其市場 份額分別為27.14%和11.43%。
數(shù)據(jù)來源：觀研天下數(shù)據(jù)中心整理
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新型添加劑是指常規(guī)添加劑之外，以MMDS、DTD、LiODFB、LiPO2F2等為代表的，在鋰電池行業(yè)發(fā)展進(jìn)程中出現(xiàn)的，主要應(yīng)用于動力電池領(lǐng)域的，通過少量添加來提升鋰電池的高電壓、低溫循環(huán)、倍率性能等水平的添加劑產(chǎn)品。
新型添加劑的開發(fā)周期長，3C領(lǐng)域需要1-2年， 而動力電池領(lǐng)域甚至需要5-10年。一方面是電池對產(chǎn)品的純度需求高，另外工藝經(jīng)驗(yàn)積累同樣重要，電解液配方的變化會引起循環(huán)壽命、首效等多因素變化，要進(jìn)行大量重復(fù)實(shí)驗(yàn)，以明確添加劑加入的效果。因此目前新型添加劑在添加劑市場中占比較小，2022年為14.5%。
隨著鋰電池產(chǎn)業(yè)和新能源汽車等下游行業(yè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，鋰電池對安全性、能量密度、高低溫性能、高電壓、長循環(huán)等性能要求持續(xù)提升，對電解液添加劑提出了更多的要求，成膜、導(dǎo)電、阻燃、過充保護(hù)、改善低溫性能方面的添加劑的需求量將會逐步增加。新型功能性添加劑功能多樣，契合電池終端應(yīng)用中的各項(xiàng)需求，附加值相對較高，需求將不斷增多。預(yù)計(jì)2023年、2024年、2025年我國新型功能性添加劑占比分別達(dá)18%、22%、25%。
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