六氟磷酸锂,新能源汽车的风暴眼

毋庸置疑,新能源汽车已站在资本的风口上。动力电池是新能源汽车的“心脏”,这也是毋须辩驳的事实。而六氟磷酸锂作为锂电池(主力动力电池)的血液,却仍然不为众人所知。其实,六氟磷酸锂早已成为新能源汽车的风暴眼。本文中,《摩贝视野》将为您详细解析六氟磷酸锂市场中的点点滴滴。

锂电池是近两年很火的一类产品,它由外壳、正极材料、负极材料、电解液和隔膜等组成。锂电池成本结构中,隔膜占21%,正极材料占19%,负极材料占9%,电解液占13%,其他材料约占38%(铜箔,铝箔,粘连剂,导电剂等)。

电解液是锂电池的关键材料,电解液的主要成分是锂盐电解质及有机溶剂。六氟磷酸锂(LiPF6)是目前锂离子电池中最常用的电解质,综合性能优良。根据配方和用途的不同,六氟磷酸锂在电解液成本中占比约50%左右。

六氟磷酸锂在行业中常被称为锂盐,在锂离子动力电池、锂离子储能电池及其他锂离子日用电池中都有应用。六氟磷酸锂目前也是锂电池行业中被关注程度最高的产品,《摩贝视野》预计其近期内无法被其他材料所取代。

一、中国六氟磷酸锂技术持续突破,品质趋于稳定

在过去,六氟磷酸锂的生产技术长期被日本森田化学、日本关东电化及日本Stella Chemifa等国外巨头所垄断,市场价格十分高昂。但近几年,随着中国研发能力的增强,中国的六氟磷酸锂技术持续取得突破,目前产能规模和品质都处于较高的水平上。

目前全球六氟磷酸锂的生产工艺包括气固法、离子交换法、无水氟化氢法和有机溶剂法。中国主要以无水氟化氢法溶剂法生产六氟磷酸锂,俗称湿法工艺,生产过程需要严格低温、无氧及无水的密闭环境。

从国家知识产权局公开的统计数据上看,近年来六氟磷酸锂工艺技术申报专利持续增加,目前共计93项(不含氟化锂和电子级氢氟酸),其中发明专利70项,实用新型23项。

表1  六氟磷酸锂工艺技术申报专利统计

数据来源:中华人民共和国国家知识产权局

多氟多化工股份有限公司申请16项专利,其中有10项专利获国家知识产权保护(下同),位居第一,多氟多在六氟磷酸锂的技术上具有较强的竞争优势。成都牧甫生物科技有限公司、湖北省宏源药业有限公司、天津化工研究设计院、中国海洋石油总公司等各有3项受国家知识产权的保护专利,并列第二。中山市华玮新能源科技有限公司等、江苏九九久科技股份有限公司、比亚迪三家公司各有2项受国家知识产权的保护专利,并列第三。

随着工艺技术的改进,中国六氟磷酸锂的行业质量标准也相应水涨船高,如表2所示。

表2  中国六氟磷酸锂行业质量标准

数据来源:摩贝视野

二、六氟磷酸锂投产热火朝天,已有领跑者,但无垄断者

从2015年开始,随着新能源汽车对锂电池需求量的暴涨,中国六氟磷酸锂的需求出现了爆发式增长。2015年下半年六氟磷酸锂供需明显失衡,行业暴利促进了众多新增产能的出现。其中多氟多、天赐材料、久久九(必康股份)、石大胜华、森田化工等上市公司,都选择在2015-2016年投建新增产能,规模基本在2000吨/年以上,另有一些400-500吨/年的小型产能也增长较快。

截至2016年底,中国六氟磷酸锂已建成产能2.25万吨/年(其中0.7万吨为2016年年底建成),同比增长35.2%。另据《摩贝视野》统计,国内目前还有3.37万吨/年拟建装置,预计2020年国内六氟磷酸锂总产能将达到6万吨/年以上。

图1  2014-2016年中国六氟磷酸锂产能统计

数据来源:MOLBASE

2014-2016年中国六氟磷酸锂产量也逐年递增,且年均增速超过30%。据《摩贝视野》的数据显示,2016年国内六氟磷酸锂总产量在14500吨左右,占全年有效产能的89.8%。国内六氟磷酸锂产量大幅上涨的原因有二:电解液需求增速明显;供不应求的大环境下,生产企业开车积极性较高。

与此同时,国内六氟磷酸锂表现消费量也大幅上涨,2016年约15000吨,较2014年增长了105%。

图2  2014-2016年中国六氟磷酸锂产量统计

数据来源:摩贝视野

国内的六氟磷酸锂江湖群雄争鹿,已产生了多氟多这样的领跑者,但头部企业还没有完全形成。中国六氟磷酸锂行业分为传统资深派、新进跨界派和产业链延伸派三大派系。

表3  中国六氟磷酸锂的三大派系

数据来源:摩贝视野

表4  2016年中国六氟磷酸锂主要生产企业统计

数据来源:摩贝视野

三、电解液带动六氟磷酸锂需求飙涨,动力锂电池是其最重要推手

目前六氟磷酸锂的主要下游是电解液,而电解液又主要用于新能源汽车的电池上。据《摩贝视野》调研,2014年新能源汽车开始进入爆发期,同年国内电解液出货量约4.45万吨;2015年出货量剧增到6万吨左右,同比上涨34.8%;2016年更是达到9.2万吨,同比上涨53.3%。

图3  2014-2016年电解液产量及增速趋势图

数据来源:摩贝视野

表5  2016年中国电解液主要生产企业情况表(单位:吨/年)

数据来源:摩贝视野

四、未来六氟磷酸锂“供不应求”将缓解,但供应、需求量仍会高速增长

《摩贝视野》预计,2017年随着各大锂盐厂商扩产完成,实际产能将达到3万吨以上,名义产能将超4万吨。国内六氟磷酸锂与电解液行业供需水平逐渐趋于平衡,2017年六氟磷酸锂行业“供不应求”的局面已得到缓解。但未来几年,六氟磷酸锂的产能仍将保持较高的增速,2021年中国六氟磷酸锂产能可能会达到11万吨/年左右。

图4  2017-2021年中国六氟磷酸锂供应预测

数据来源:摩贝视野

在未来的需求预测方面,《摩贝视野》认为六氟磷酸锂的需求仍将由新能源车带动。据《摩贝视野》调研,2017年新能源电动车销量可达70万辆,2021年可达250万辆,2025年800万辆。按锂电池车在新能源车中的占有率为80%、每辆锂电池车使用40公斤电解液测算,未来8年内,电解液需求年均增长2.92万吨。再按1吨电解质可生成10吨电解液计算,国内电解质(主要是六氟磷酸锂)需求年均增长近3000吨,增幅较大。

图5  2017-2025年中国新能源车销量预测

数据来源:摩贝视野

此外,电动自行车有可能成为锂离子电池下游的又一个亮点。中国电动自行车产量占全球电动自行车总量的90%以上。因为成本的影响,目前国内90%的电动自行车使用铅酸电池,8%使用镍氢电池,锂离子及其它电池只占2%。综合考虑电池重量(电动自行车上使用的铅酸电池重达10kg以上,若使用锂离子电池,电池可降至3kg左右)、使用寿命、行驶距离、美观程度,以及规模化应用导致锂电池的成本不断下降等因素,未来锂电池在电动自行车领域的用量也可能大幅增长。

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