锂电池电解液前景如何（锂电池电解液行业深度研究）

（报告出品方/作者：华安证券，尹沿技、王强峰、刘天文）

1 电解液需求 10 年 20 倍，成本时代龙头强者恒强

电解液是液态电池的四大关键材料之一。液态电池主要由正极材料、负极材料、 电解液、隔膜四大部分组成，电解液在电池内部的正负极材料之间起传导导电离子 的作用，保证了内部电路的有效性，对导电离子电池的能量密度、功率密度、循环寿 命、安全性能、宽温应用等起着关键性作用，被称为“电池的血液”。电解液通常需满 足电导率高、工作温度范围宽、电化学窗口宽、热稳定性好、化学稳定性高、安全性 较好等性能特性。

电解液一般由溶剂、溶质和添加剂等原料在一定条件下，按一定比例配制而成。 这三种原料的质量占比分别为 80%-85%、10%-12%、3%-5%，成本占比分别为 25%- 30%、40%-50%、10%-30%。 从电解液成本端来看，电解液由溶质、溶剂和添加剂组成，其中溶剂质量占比最 高，溶质成本占比最高。电解液中，各组成成分的质量占比较为固定，其中溶剂质量 占比最高达到 80%。从成本端来看，各组分的成本因价格波动存在一定变化，总体 上溶剂、溶质、添加剂成本占比分别为 25%-30%、40%-50%、10%-30%，其中溶 质成本占比一般最高。 溶剂主要作为运输锂离子的载体，与电解液的性能密切相关。目前常用溶剂为 碳酸酯类溶剂，包括碳酸乙烯酯（EC）、碳酸丙烯酯（PC）、碳酸二甲酯（DMC）、 碳酸二乙酯（DEC）、碳酸甲乙酯（EMC）等，实际应用中一般将高介电常数溶剂与 低黏度溶剂混合使用，达到相互协作的目的，例如 EC DMC、EC DEC、 EC DMC DEC、EC DMC EMC 等都是常用的溶剂组合。

电解液行业核心竞争力为成本和配方。电解液是配方合成型的生产过程，流程 相对简单，主要由溶剂制备、溶剂提纯、配制、后处理及灌装等环节组成。其中，配 制是指根据电解液配方和物料加入先后顺序，将提纯后的溶剂、溶质、添加剂等原 料加入配制釜中充分搅拌、混匀，该环节直接决定了电解液的性能指标，是电解液 生产流程的核心。目前配方的来源主要有电解液厂商独立研发、与电池厂商合作研 发、由电池厂商提供这三种方式，具备独立研发能力和成本管控能力的电解液厂商会拥有更强的议价能力。

新能源汽车销量高增长，锂电池需求旺盛。在“碳达峰、碳中和”目标下，国家大力 倡导使用绿色能源，相比传统燃油汽车，新能源汽车由于绿色环保等特性受到国家政 策上大力支持。同时，随着国内充电桩等公共充电基础设施逐步完善，充电快捷性提 升，以及油价持续上涨等因素，新能源汽车性价比逐渐凸显。在国家政策和市场热度 的双重推动下，近年来我国新能源汽车销售量快速上升。2021 年我国新能源汽车销售 总量达 350.7 万辆，同比上涨 165.5%。同时，根据中汽协发布的新能源汽车最新月度 销量数据，2022 年 7 月我国新能源汽车销量达 59.6 万辆，同比上涨 118.9%，环比基 本持平。预计随着我国疫情防控不断向好，新能源汽车需求将维持高增长态势，根据 乘联会预计，2022 年我国全年新能源车销量有望超过 600 万辆。新能源汽车行业强劲 增长也带动锂离子电池的需求高增，根据中国动力电池产业创新联盟披露的数据， 2022 年 7 月，我国动力电池装机量达到 24.2GWh，同比增长 134.34%。

电解液作为动力电池四大关键材料之一，行业依旧维持高景气。根据百川盈孚的 数据，2018 年-2021 年我国电解液出货量持续上涨，4 年 GAGR 高达 28.61%。2022 年，在动力电池需求依旧维持高增长，国内储能政策频繁出台推动储能电池进入快速 放量阶段的背景下，电解液出货量保持较高增长，前七月出货总量达 37.5 万吨，占 2021 年度出货总量的 78%。

电解液需求结构中，动力电池占主导，储能电池增速快。2019-2021 年动力领 域电解液消费量占比分别为 63.34%、59%、46%，2022H1 在动力电池需求持续旺 盛的背景下占比高达 70%，是电解液目前主要的终端应用领域，预计后续动力电池 需求占比将持续维持高位。储能领域，在政策的大力推动下快速发展，其电解液需 求占比亦快速增长，从 2019 年的 3.11%的占比快速提升至 2022H1 的 18%，预计 后续储能领域的电解液需求将继续保持高速增长态势。消费电池领域由于增速相对 较缓，因此其电解液需求占比基本保持稳定，预计未来在动力电池和储能电池快速 增长的背景下其占比或降低。

锂电池大幅扩产，电解液实际需求旺盛。根据高工锂电的统计数据，2022 上半年 我国动力电池开工项目共计 23 个，总产能规划超 638GWh（部分项目含储能电池）， 其中部分动力电池企业启动了多个基地同步建设，且电池企业与整车企业的合资工厂 也在加速启动。此外，今年上半年签约及官宣的动力电池项目达 17 个，总产能规划超 282GWh，预计国内动力电池还将迎来新一轮开工潮，带动电解液实际需求或超市场 预期。

磷酸铁锂电池电解液单耗远超三元电池，进一步带动电解液需求高速增长。根据 高工锂电的数据，三元电池单 GWh 大约消耗电解液 700-900 吨，而磷酸铁锂电池单 GWh 大约消耗电解液 1300-1500 吨，随着磷酸铁锂电池装机量和装机占比的不断提 升，将进一步带动电解液需求高速增长，预计 2025 年全球电解液需求将达到 244 万 吨，其中动力电池 191 万吨，储能电池 34 万吨，其余的消费电子等需求合计 19 万吨。 同时，考虑到下游电池厂商大幅扩产，实际电解液需求可能会远超测算值。

从供给端来看，未来电解液新增产能较多，行业竞争格局日益激烈。根据百川 盈孚的统计数据，我国现有电解液产能约 110 万吨，预计到 2024 年产能将扩张至 430 万吨，行业竞争格局将日益激烈。而且从电解液的下游行业集中度来看，仅就动 力电池市场而言，2021 年中国动力电池市场 CR3 为 72.4%，全球动力电池市场 CR3 为 65.1%，行业集中度较高。因此下游龙头企业对包括电解液在内的上游原材料厂 商的议价能力较强，除了要求电解液厂商拥有更强的成本控制能力之外，也对电解 液厂商的研发和配套能力提出了更高的要求。

从电解液行业竞争格局来看，未来行业的集中度有望进一步提高。根据高工锂 电的统计数据，2018-2021 年中国电解液行业集中度一直维持在较高水平，分别为 73.73%、77.30%、77%、75%，我们预计未来电解液行业的集中度有望进一步提高， 主要理由为（1）头部企业原材料话语权更强，且通过一体化布局实现部分原材料自 给，产能利用率高；(2)下游电池行业集中度提升，而电池和电解液的头部企业合作 紧密，因此电池端带动电解液端的集中度提升。

复盘电解液历史，发现其价格走势受原材料影响大，与六氟磷酸锂价格相关性 高。目前主要的溶质为六氟磷酸锂，是电解液的成本重心，因此电解液价格主要受 六氟磷酸锂的影响，历史上电解液的价格走势与六氟磷酸锂的价格走势基本一致。 其次，DMC 作为电解液使用量最大的溶剂，其价格也对电解液价格有较大影响，不 过从历史价格走势可以看出，DMC 价格波动传导至电解液具有一定滞后性。通过复 盘 2016 年以来电解液的价格走势可以发现： （1）2017 年以前，受益于下游新能源汽车产业的迅猛扩张，电解液需求不断 扩大，市场供不应求，价格一度保持上涨趋势； （2）2017-2020H1：电解液行业新增产能开始释放，但新能源汽车产销量因补 贴退坡而下降，市场格局转为供大于求，电解液价格开始下跌，且 2020 年 H1 的疫 情加剧了行业的景气度下滑； （3）2020H1-2022Q1：新能源汽车产业的发展由单纯的政策驱动转为政策和需 求双驱动，在“碳达峰、碳中和”目标提出以及新能源汽车市场认可度提高的背景下， 新能源汽车销量迎来攀升，拉动电解液需求高涨，加之储能领域需求的提高，市场 格局再次变为供不应求，价格高涨； （4）2022Q2 至今：疫情多点复发，部分新能源汽车企业供应链和生产受到影 响，且电解液行业龙头企业新增产能逐渐释放，供需关系有所缓解不再紧张，价格 逐渐下降。

未来展望：新增产能增加，行业竞争加剧，未来电解液行业将演变为以成本管 控为核心，以配套能力为辅助的竞争格局。供不应求时电解液价格位居高位，弱化 了各企业成本控制能力的差异，但作为资金及技术壁垒相对较低的行业，当电解液 处于合理的价格范围时，成本水平会极大影响企业的盈利能力。从目前各企业的扩 产规模来看，未来电解液行业的竞争格局将日益激烈，成本管控能力将成为各企业 的核心竞争力。此外，随着下游客户的需求逐渐多元化，电解液厂商配套能力的重 要性日益凸显，预计未来电解液行业将演变为以成本管控为核心，以配套能力为辅 助的竞争格局，行业龙头凭借超前的原材料一体化布局和规模化带来的成本优势， 其新产能有望快于竞争对手投放，进一步提高其市占率，以量补价增厚公司利润， 形成正向反馈，强者恒强。

2 溶质：电解液核心，技术迭代创新为王

电解液溶质赛道长坡厚雪，技术迭代创新为王。电解质为电池电解液关键成分 之一，直接决定电解液的性能。目前通用的锂离子电池电解液溶质为六氟磷酸锂， 后续新型溶质双氟磺酰亚胺锂有望逐步打开市场空间。未来，钠离子电池有望带动 六氟磷酸钠需求快速增长。长期来看，电解液溶质赛道长坡厚雪。从需求端来看，未 来十年新能源汽车有望保持年均 30%以上的增速，电池端需求增速则远高于 30%， 预计动力电池材料需求也将实现高速增长。同时电化学储能等行业的兴起将成为带 动锂电材料需求增长的又一极，预计 2025 年电解液溶质总需求将达到 30.4 万吨。 从供给端来看，虽然目前产能规划已经接近 50 万吨，但以多氟多、天赐股份为代表 的龙头公司扩产为主，未来行业龙头公司市占率有望进一步提升，龙头公司将凭借 规模优势、成本优势和客户优势获取更多市场份额。未来，成本与技术将成为电解 液溶质行业的两大护城河。从新型电解质的角度来看，行业的技术迭代速度更快、 进入门槛更高，因此产品的溢价能力更强。电解质行业龙头公司凭借超前的布局和 长期的技术积累有望率先实现突破，原先的客户优势将助力其产品快速放量，充分 享受新技术带来的红利。

2.1 电池性能需求提升促进溶质升级迭代

电解质为电池电解液关键成分之一，直接决定其性能。电解液作为电池的关键 材料, 直接影响电池的倍率、容量、循环寿命、适用温度和安全等性能。而电解液一 般由电解质、溶剂和添加剂组成。其中电解质是电池中离子在正负极传输的媒介， 是决定电解液物理和化学性质的主要因素。随着人们对电池高电压和快充等性能提 出更高要求，电解质成为提升电池性能的突破口之一，而理想的电解质应具备以下 特点：1）低解离能和较高的溶解度 2）较好的热稳定性、化学稳定性和电化学稳定 性 3）良好的 SEI 成膜性能 4）对 AL 集流体具有良好的钝化作用 5）成本低廉，无毒无公害。

下游应用场景需求带动电池种类更新迭代。电池按应用场景分类主要分为动力 电池、消费电池与储能电池。动力电池对性能的要求更偏向于高能量密度与长循环 寿命，磷酸铁锂电池和三元电池因其较高比容量而广泛运用于新能源汽车领域。固 态电池因具有高比容量、长循环寿命和优良快充性能等被视为“下一代动力电池技术”， 但目前因固态电解质与电极相容性低等因素尚未解决而阻碍其产业化发展。钴酸锂 电池因其高比容量和产品一致性好等特点主要运用于消费电子领域，但其高成本和 低安全性限制其进一步发展。储能领域具有规模大，时间长等特点因而对电池循环 寿命、成本和安全环保性提出更高要求，目前储能电池以磷酸铁锂电池和铅酸电池 为主，而拥有能量密度趋于磷酸铁锂电池同时成本更低的钠离子电池与超高循环寿 命的钒电池有望对其实现进一步替代。

锂盐种类繁多，六氟磷酸锂因其综合性能最优为目前最广泛使用溶质。锂盐按 照阴离子不同可分为无机锂盐和有机锂盐。无机锂盐包括 LiPF6、LiBF4、LiAsF6等， 有机锂盐则包括 LiFSI、LiBOB、LiODFB 等。无机锂盐相较于有机锂盐制造环节少、 提纯难度低，具有价格低、工艺壁垒低的优势，而有机锂盐则在离子电导率、热稳定 性、电化学稳定性等方面优于无机锂盐。六氟磷酸锂是目前最常用锂盐，与其他锂 盐相比六氟磷酸锂的单一性质并不突出，但综合来看性能最优。六氟磷酸锂在非水 溶剂中具有合适的溶解度和较高的离子电导率，能在 Al 箔集流体表面形成一层稳 定的钝化膜，成膜性能也良好，但其热稳定性较差，且对水十分敏感，遇水会分解产 生氢氟酸破坏电极表面 SEI 膜，造成电池容量严重衰减。双乙二酸硼酸锂和二氟草 酸硼酸锂具有较好的热稳定性与离子导电率，但其溶解度较小不适合大规模应用， 目前主要作为添加剂辅助使用。LiFSI 作为新型锂盐在离子导电率、热稳定性、溶解 度等各方面性能突出，还能有效提高电池低温放电性能, 抑制软包电池胀气，因此有 望成为下一代锂电池溶质的最优选择。

与锂电池相似，六氟磷酸钠为钠离子电池最适合钠盐。钠盐为钠离子电池不可 或缺部分，与锂离子电池相似，电解质钠盐是提供钠离子的源泉，保证电池在充放 电循环过程中有足够的钠离子在正负极材料来回往返，从而实现可逆循环。含氟钠 盐由于氟原子的强电负性和诱导效应，可提高电解液的电导率和安全性，应用较广 泛，主要有 NaPF6、NaDFOB 和 NaFSI 等。其中用 NaDFOB 制备的电解液相比 NaPF6 具备更宽的化学稳定窗口和更小的粘度，提升电池的循环性能和倍率性能作 用更佳，但过量的 NaDFOB 会增大界面阻抗，不利于钠离子迅速脱嵌，造成电池容 量衰减，因此只适合作为辅盐使用。此外高氯酸钠因具备较高离子电导率和热稳定 性也常被用作钠盐研究，但其难以干燥且易制爆的特点限制其进一步发展。相比之下，六氟磷酸钠具备较高离子导电率、热稳定性和优良的成膜性能，虽遇水易分解 产生腐蚀性气体，但其在非水溶剂中综合性能最优而成为目前钠离子电池最常用的 钠盐。

固态电解质种类多，其中复合固态电解质和硫化物电解质最有希望实现商业化 应用。根据工信部制定的《节能与新能源汽车技术路线图》，单体电芯比能量在 2025 年达到 400 Wh/kg，2030 年达到 500 Wh/kg，目前锂离子电池比能量为 300- 350Wh/kg，已基本达设计极限，为了满足更高能量密度需求，采用比容量为 3800 mAh/g 的金属锂替代石墨作为锂电池负极更符合未来发展需求。然而在液态电池中 锂负极在循环过程中会有不可控的锂枝晶生长，带来严重安全隐患，而固态电解质 具有较强的机械性能可以抑制锂枝晶生长，因此固态电解质可实现锂金属的应用， 形成能量密度较高的固态电池。目前固态电解质按组成成分主要分为氧化物体系、 硫化物体系、聚合物体系以及复合固态电解质，其中复合固态电解质和硫化物电解 质相对性能更优而更具希望实现商业化应用。硫化物电解质是由氧化物衍生而来， 具备比氧化物电解质更高的离子导电率，其中硫化物固态电解质 Li10GeP2S12 为目前 室温离子电导率最高的晶态固态电解质，可以媲美液态电解质，但硫化物电解质在 极性溶剂中的稳定性差，暴露于潮湿的空气中时会发生水解反应等因素制约其进一 步产业化发展。单一固态电解质体系常常存在于电极接触性差，界面阻抗高或者离 子导电率与机械强度不够等缺陷而不能实际应用，复合固态电解质由与锂金属界面 接触性好的聚合物基体和离子导电率高的无机填料结合，因此表现出更好的综合性 能，有望在未来实现商业化应用。

2.2 溶质需求多样，成本管控 技术创新铸就核心竞争力

2.2.1 六氟磷酸锂：行业竞争加剧，龙头凭借成本优势加速提升市占率

六氟磷酸锂是目前最广泛使用锂盐，在电解液成本占比达 52.2%。锂离子电池 由于较高能量密度、循环寿命长、绿色环保等优点在新能源汽车，电动车，消费电子 等领域广泛应用。电解液是决定锂离子电池性能的关键成分之一，其组成成分包括 溶质、溶剂与添加剂。六氟磷酸锂因在电解液中易于解离，高离子导电率，合成工艺 较简单等优势为目前电解液最广泛使用溶质，在电解液成本中占比约 52.2%，对提 升电解液性能至关重要。

六氟磷酸锂大批量生产主要采用 HF 溶剂法。六氟磷酸锂对水十分敏感，在潮 湿的空气中会分解，导致产品纯度下降，所以该产品通常在惰性气氛下制备，同时 由于反应原料具有强腐蚀性，生产过程中对设备要求较高，一般为衬四氟管道或衬 四氟反应釜。六氟磷酸锂现有的合成工艺主要有气–固反应法、HF 溶剂法、络合物 法和离子交换法等。其中气-固反应法可制备高纯六氟磷酸锂，但因反应条件较为苛 刻等因素不易于量产，络合物法和离子交换法降低了反应过程的腐蚀性，但因杂质 或水分难以去除而不适合工业化生产。HF 溶剂法由于工艺简单、生产产品纯度高等 优点目前应用于六氟磷酸锂大规模商业化生产中，但是该工艺同样存在着对设备要 求高、反应过程较危险等缺点，需要进行进一步优化。

下游新能源汽车市场需求叠加国内疫情反复双重影响下，六氟磷酸锂价格近年 来出现较大波动。2021 年六氟磷酸锂价格飞速上涨，最高达 56.5 万元/吨，为同年 价格最低点的 5.1 倍。从需求端看，主要受新能源汽车补贴等政策刺激，下游新能源 汽车需求旺盛，带动六氟磷酸锂迎来需求高峰。从供给端看，2021 年六氟磷酸锂总 产能同比上涨 72.19%，但由于六氟磷酸锂投产周期至少 1.5 年，叠加国内疫情反复 工厂开工受制，部分厂家产能未能充分释放，供需错配局面使得短期内六氟磷酸锂 价格飙升，行业毛利大幅上涨，最高可达 56.64%。2022 年上半年新能源汽车行业 略显疲软，六氟磷酸锂需求不及预期，同时国内厂商六氟磷酸锂产能逐步释放，供 给增加，供需趋于平衡，六氟磷酸锂价格逐步回归。目前来看下游市场受新一轮政 策刺激需求回升，六氟磷酸锂需求出现新一轮增长，六氟磷酸锂价格触底反弹。结 合国内疫情防控不确定性以及政策等因素，预计未来一段时间下游新能源汽车市场 会处于持续震荡局面，同时带动六氟磷酸锂价格持续震荡，但长期来看国内六氟磷 酸锂产能逐步释放将赋予产品供给端弹性，供需匹配促使六氟磷酸锂价格趋于稳定。

六氟磷酸锂上游原材料碳酸锂价格持续上涨，压缩行业毛利水平。目前市场上 六氟磷酸锂产品形态主要以多氟多制备的晶体和以天赐材料制备的液态为主。工业 级碳酸锂为制备六氟磷酸锂的重要原材料之一，在晶态六氟磷酸锂成本和液态六氟 磷酸锂成本中分别占比 86.7%和 77.7%，是影响六氟磷酸锂成本的主要原材料。2021 年以来，氢氟酸，三氯化磷等原材料价格保持较平稳水平，而工业级碳酸锂价格持 续飙升，最高可达 49.5 万元/吨。2021 年下半年，原材料价格增速高于六氟磷酸锂 价格增速从而挤压行业利润，行业毛利持续下跌。2022 年六氟磷酸锂价格大幅下跌 叠加原材料碳酸锂价格仍居于高位，六氟磷酸锂行业毛利水平断崖式下跌，最低可 达 7.40%。

原材料碳酸锂主要从锂矿或含锂卤水中提取，下游应用领域广泛。工业级碳酸 锂是能够自由流动的无味白色粉末，可以保证重量百分比纯度达到 99.0%，粒度相 对较小，水溶解性很低，常以无水形式存在。工业级碳酸锂主要从锂矿中提取或从 盐湖卤水中提取含锂的碳酸盐再进行加工制得，下游产品可应用于电池材料、玻璃、 熔块和其他陶瓷的制造以及各类特种领域。

碳酸锂短期供需错配致价格高升，预计到 2023 年碳酸锂供需趋于平衡。短期 受上游原材料稀缺叠加全球疫情致物流塞港等因素影响导致供需偏紧，碳酸锂价格 高速上涨。2021 年碳酸锂供需差距为 15.88 万吨，我们预计在 2022 年供需差额将 缩小致 3.88 万吨，2023 年供需基本平衡。在此基础上，预计碳酸锂价格将有所回 落并保持在一定价格区间内，对六氟磷酸锂生产厂商的成本管控能力要求更强。根 据我们的模型测算，六氟磷酸锂行业龙头多氟多，在碳酸锂价格 45 万元/吨时，单吨 六氟磷酸锂成本为约为 17.12 万元，而此碳酸锂价格下行业平均成本为 22 万元/吨， 因此未来六氟磷酸锂行业竞争格局将出现分化，拥有更强成本管控能力的企业有望 在竞争力脱颖而出。

受下游产品需求带动，我们预计到 2025 年全球六氟磷酸锂总需求将达到 30.4 万吨。六氟磷酸锂为锂电池电解液关键组成成分之一，也为锂离子电池不可或缺成 分。锂离子电池因具备高比容量与安全性能相对较优等优势广泛运用于新能源汽车、 消费电子和储能等领域。近年来新能源汽车与储能行业受国家政策刺激行业景气不 断升温，带动锂电池电解液及六氟磷酸锂需求高涨，2021 年六氟磷酸锂消费量达 4.16 万吨，同比上涨 103.36%。2022 年六氟磷酸锂月销量持续增长，6 月消费量突 破 6500 吨/月,创下月销量历史新高。在下游新能源汽车、电化学储能叠加电瓶车、 消费电子等行业持续发力下，我们预计未来六氟磷酸锂还将保持高增长态势。根据 我们的模型测算，2025 年全球六氟磷酸锂总需求将达到 30.4 万吨，2021-2025 年 年均复合增幅达 53.14%，增幅显著。而且我国作为全球最大的六氟磷酸锂消耗国， 预计增速将超过全球平均增速。

六氟磷酸锂电解质赛道红利引多家企业公告扩产，预计 2022 年底供需将得到 缓解。2021 年以来受下游需求旺盛影响，六氟磷酸锂价格飙升，一度涨到 59 万/吨， 行业毛利最高可达 55%以上。六氟磷酸锂行业红利吸引天赐材料、多氟多、天际股 份等多家公司加码六氟磷酸锂产能，据不完全统计 2021 年以来国内新增六氟磷酸 锂产能规划 46.95 万吨。若以上公司规划产能顺利释放，根据六氟磷酸锂长达 1.5 年 -2 年 的 投 产 周 期 计 算 ， 我 们 预 计 2022 年 -2025 年 将 形 成 名 义 产 能 20.88/32.07/53.97/57.97 万吨，则 2022 年国内六氟磷酸锂供需将得到缓解，未来六 氟磷酸锂行业的供给将取决于各个公司的产能释放节奏，其根本还是在于各个公司 对于六氟磷酸锂产品成本的把控。

六氟磷酸锂行业集中度高，未来强者恒强。六氟磷酸锂行业进入壁垒主要在于 三个方面。第一为技术壁垒，六氟磷酸锂生产条件苛刻，对原材料氟化锂和氢氟酸 的纯度要求极高，生产过程容易爆炸或产生剧毒物质，属于典型的高科技、高危生 产环境、高难生产的“三高” 技术产品，技术薄弱的企业难以生产。第二是投资壁垒， 六氟磷酸锂前期投资金额较高、扩产周期长，环境安全审批时间长，形成有效产能 大概需要 1.5-2 年，因此投资回报周期长，非有较高资金底蕴的企业难以进入。第三 是客户壁垒，六氟磷酸锂行业上下游联系紧密，产能供给集中度高，天赐材料、多氟 多、天际股份三家企业市占比达 50%以上，行业龙头企业签订长单提前锁定市场大 部分六氟磷酸锂产品需求，小企业或新入企业竞争力较弱。结合行业进入壁垒以及 龙头企业优势，我们预计六氟磷酸锂行业未来行业集中度会进一步上升，六氟磷酸 锂行业红利将主要被几大龙头企业瓜分。

行业龙头企业把握六氟磷酸锂制备技术专利，生产技术与研发优势突出。六氟 磷酸锂的生产技术壁垒主要在于产品纯度，作为锂离子电池的核心材料，纯度是影 响其性能的关键指标，至少要达到 99.9%以上。提高产品纯度的方法主要有控制原 辅材料纯度、采用先进设备、控制产品结晶和干燥四种。天赐材料和多氟多公司六 氟磷酸锂制备原材料氢氟酸和氟化锂皆为自主生产，可以有效控制原料的纯度与一 致性。天赐材料等公司关键生产设备反应釜和精馏釜都采用的是国内先进设备，可 以有效减少杂质和能耗。此外龙头企业在控制六氟磷酸锂产品结晶、干燥、尾气回 收等制备工艺流程中持有多项专利，可以生产高纯度六氟磷酸锂，具备行业核心技 术优势。同时龙头公司都具备成熟的技术团队、完善的研发实验室及配套实验和分 析仪器的设备，技术经验十分丰厚，研发优势更为突出。

六氟磷酸锂行业上下游联系紧密，行业头部企业签订长单提前锁定收益。2021 年下半年以来多氟多与比亚迪签订了到 2025 年总供应不低于 62510 吨的六氟磷酸 锂产品订单，与河南有色、Enchem Co.,Ltd.和孚能科技共签订了不低于 3500 吨和 不低于 10 亿人民币的六氟磷酸锂产品订单。天际股份和永太科技分别与比亚迪和宁 德时代签订了到 2023 年与 2026 年的六氟磷酸锂的长单供货协议。这种长单的绑定 加深了上下游企业联系，保证未来几年市场六氟磷酸锂出货量，同时头部企业也提 前锁定未来几年六氟磷酸锂行业大部分收益，即便在六氟磷酸锂行情不稳定时盈利 能力也能得以保障。

2.2.2 双氟磺酰亚胺锂：性能优异，六氟龙头率先技术突破实现降本

相比六氟磷酸锂，LiFSI 作为锂盐性能更加优异。六氟磷酸锂为目前最广泛使用 溶质，但其仍存在热稳定性差，遇水易生成腐蚀性氢氟酸，造成电池容量衰减等问 题，为了进一步满足锂电池的性能需求，锂盐溶质也需朝着性能更优的方向更新迭 代。以 LiFSI 为电解质的电解液，与正负极材料之间保持着良好的相容性，可以显著 提高锂离子电池的高低温性能。同时相比六氟磷酸锂，LiFSI 具备更优异的离子导电 性、热稳定性和电化学稳定性，且易溶于水和各种有机溶剂，几乎无副反应，在众多 新型锂盐中性能最优，是目前最受国内外公司青睐，未来发展确定性最高的新型锂 盐。

LiFSI 最常见制备方法有 3 种，其中以磺酰胺与二氯亚砜、氯磺酸为原料的制 备方法为目前最广泛使用方法。LiFSI 的制备通常包括三个过程：1）双氯磺酰亚胺 的合成 2）双氯磺酰亚胺氟化反应制备双氟磺酰亚胺 3）LiFSI 的制备。根据双氯磺 酰亚胺的合成原料，双氟磺酰亚胺锂的合成主要分为三类:以磺酰胺与氯化亚砜、氯 磺酸为原料，以磺酰氯、硫酰氟、氨气为原料和以氟磺酸、尿素为原料的制备方法。 其中以磺酰胺与二氯亚砜、氯磺酸为原料的制备方法因可以有效提高产物的收率和 纯度，安全性相对更高，制备过程易于控制等优点为目前最常用制备方法。但目前 LiFSI 制备过程中还存在易爆炸、溅液等危险因素，且步骤繁多、过程复杂、原料成 本高、产品纯度相对较低等因素使得 LiFSI 生产成本较高，难以大规模商业化量产。 未来待 LiFSI 生产技术进一步改善，生产成本降低，有望快速实现产业化。

双氟磺酰亚胺锂综合性能优异，有望在未来实现对六氟磷酸锂的部分替代。从 性能上看，LiFSI 综合性能优于 LiPF6，但目前由于技术难度大、成本高，LiFSI 尚未 直接用作溶质锂盐，而是作为溶质添加剂与六氟磷酸锂混用，主要用于三元动力电 池电解液中以改善其性能。随着 LiFSI 生产技术不断突破，产品规模化大幅降本后， 双氟磺酰亚胺锂有望逐步替代六氟磷酸锂。根据我们的模型测算，假设到 2025 年双 氟磺酰亚胺锂能取代 50%的六氟磷酸锂需求，则 2025 年双氟磺酰亚胺锂的市场需 求将达到 15.2 万吨，市场空间广阔。

双氟磺酰亚胺锂需求上升带动原材料氯化亚砜需求上涨。目前制备双氟磺酰亚 胺锂的主要原材料为磺酰胺、氯化亚砜、氯磺酸和氟化锂，其中氯化亚砜耗用量最 多，1 吨双氟磺酰亚胺锂约需耗用 1.48 吨氯化亚砜。氯化亚砜是一种常温常压下为 无色或淡黄色有刺激性气味的液体，溶于苯、氯仿、四氯化碳，遇水易分解为二氧化 硫和氯化氢，主要应用于医药、农药、染料、食品添加剂以及锂电池等行业。根据 QYResearch 的数据，我国是氯化亚砜最大的消费国与生产国，在全球市场份额约 占 55%。随着市场对 LiFSI 需求增多，也将带动氯化亚砜需求上升。根据我们的测 算，假设 LiFSI 将替代 50%六氟磷酸锂，到 2025 年 LiFSI 需求量达到 15.2 吨，将 带动 22.5 万吨氯化亚砜的需求增量。

2.2.3 六氟磷酸钠：与六氟磷酸锂原理一致，六氟磷酸锂龙头优势延续

钠离子电池发展潜力巨大。钠离子电池是由钠离子在正负极之间的嵌入、脱出 实现电荷转移，与锂离子电池的工作原理基本相同，两者的生产设备大多可兼容。 关于钠离子电池的研究可以追溯到 20 世纪 70 年代，早于锂离子电池的研究。1991 年锂离子电池成功商业化，目前被广泛应用于动力、储能和消费等领域，而钠离子电池仍在研究发展中，近 10 年来其相关研究迎来了井喷式增长，根据目前最新的研 究成果发掘出了钠离子电池相对于锂离子电池的诸多优势，展示出了钠离子电池的 巨大开发潜力。钠离子电池较锂离子电池的优势具体如下：

（1）原材料优势：地壳中钠储量为 2.75%，储量丰富，且分布均匀，成本低廉。 而地壳中锂储量仅为 0.0065%，且分布极其不均匀，不同地区资源属性差距较大。 （2）成本优势：钠离子电池正极材料多选用价格低廉且储备的铁、锰、铜等元 素，负极可选用无烟煤前驱体，成本及材料来源相比锂离子电池具备一定优势。而 且钠离子电池正极和负极的集流体均可使用廉价的铝箔，成本较锂离子电池所需的 铜箔进一步降低。据中科海钠团队研究，产业化的钠离子电池材料成本相较磷酸铁 锂电池可降低 30%-40%。 （3）性能优势：倍率性能优异：钠离子的溶剂化能比锂离子更低，即具有更 好的界面离子扩散能力，且钠离子的斯托克斯直径比锂离子的小，相同浓度的电解 液具有比锂盐电解液更高的离子电导率，或者更低浓度电解液可以达到同样离子电 导率，使得钠离子电池具备更快的充电速度，如宁德时代的第一代钠离子电池在常 温下充电 15 分钟即可达到 80%的电量，充电速度约为锂离子电池的两倍；低温性 能优异：在低温测试中，钠离子电池（铜基氧化物/煤基碳体系）在-20 ℃的容量保 持率在 88%以上，而锂离子电池（磷酸铁锂/石墨体系）小于 70%；安全性能优异： 在所有安全项目测试中，均未发现起火现象，安全性能更好，这是因为钠离子电池 内阻相比锂离子电池要稍微高一些，致使在短路等安全性实验中瞬间发热量少、温 度较低。

钠离子电池电解液可沿用锂离子电池电解液生产体系。钠离子电池电解液同锂 离子电池电解液一样，也是由溶剂、溶质和添加剂组成，主要区别在于溶质由六氟 磷酸锂替换为六氟磷酸钠。六氟磷酸钠的生产反应工艺/设备和过程成本和六氟磷酸 锂基本一致，区别仅是其原材料用钠盐替代了碳酸锂，钠离子电池电解液的生产体 系可基本沿用现有的锂离子电池体系，实现产能共享。

六氟磷酸钠制备流程与六氟磷酸锂相似，但原材料成本更低。钠与锂为同族元 素，具有相似的物理和化学性质，但钠相比锂储量更丰富，价格更低廉，钠离子电池 在安全性能和规模储能性价比方面优于锂离子电池，因此有望替代锂离子电池成为 下一代储能技术。与锂离子电池相似，目前钠离子电池最适用电解质为六氟磷酸钠。 六氟磷酸钠的制备流程与六氟磷酸锂十分相似，所用原材料主要区别在于将氟化锂 替换成氯化钠，而相较于价格高昂的氟化锂材料，价格低廉的氯化钠赋予六氟磷酸 钠低成本和高性价比特性，为钠离子电池规模化量产后大幅降本提供空间。

六氟磷酸钠处于产业化边缘，已有多家企业开启布局。目前仅有多氟多具备千 吨六氟磷酸钠产能，2021 年已实现批量销售。公司还拥有从六氟磷酸锂产线快速切 换六氟磷酸钠产线的工程技术，有望在六氟磷酸钠市场打开时快速抢占市场先机。 国内六氟磷酸钠规划产能为 1.21 万吨，多氟多与中欣氟材分别规划了 2000 吨与 1 万吨的六氟磷酸钠产能，永太科技、天赐材料等公司则表示已具备六氟磷酸钠量产 技术。随着钠离子电池技术的逐步应用，六氟磷酸钠将迎来需求上升期，上述提前 布局或具备量产技术的公司有望最先受益。

2.2.4 钒电池溶质：长时储能拉动需求，钛白粉龙头资源优势凸显

钒电池性能突出，为目前应用最广泛的液流电池。随着“双碳”政策推行，国内储 能电池应用加速推进，长时储能电站成为再生能源高比例大规模并网下的刚需新基 建。钒电池适用于 8 小时以上的长时储能项目，因具有储能容量可灵活配置、功率 可调节、充放电次数超长、操作维护简单且绿色环保等优点而广泛应用于再生能源 并网发电、城市电网储能、远程供电、UPS 系统等领域，是颇具代表性的化学储能 新技术之一。

钒电池电解液是钒电池的关键材料之一，直接影响钒电池的储电能力。钒电池 主要由电解液、电极、选择性质子交换膜、双极板和集流体组成。其中电解液是钒电 池电能的载体，电解液中钒离子的浓度和电化学活性决定钒电池的能量密度。钒电 池正极电解液由含有 V (Ⅳ) 和 V (Ⅴ) 离子的硫酸溶液组成，负极电解液是由含有 V(Ⅱ) 和 V (Ⅲ) 离子的硫酸溶液组成。在钒电池运行过程中，质子在正极和负极电 极表面转移，通过正极、负极电解液和质子交换膜，以保持电荷平衡。 电解法是钒电池电解液规模化制备最常用方法。电解液制备方法主要有化学合 成法、电解法和溶解法，制备原材料为 V2O5 或 VOSO4。电解法制备钒电池电解液 具备良好的电化学活性和可逆性，相比还原法更简单，不易引入新杂质，相比溶解 法制备成本更低，因此为目前最广泛采用的制备方法。

大型钒电池项目接连落地，有望带动电解质五氧化二钒需求上升。随着储能行 业快速发展，以全钒液流电池为代表的大型储能项目加速落地。2020 年来，我国新 增全钒液流电池项目总规模约 24.2GWh，按 1GWh 需要 1 万吨五氧化二钒计算， 待上述项目陆续建成，需要五氧化二钒产能约 24.2 万吨。2022 年 5 月国家能源局 首次批准建设的国家级大型化学储能示范项目大连液流电池储能示范项目正式并网 投运，项目的投产并网将加速推动液流电池的大规模应用，电解质五氧化二钒需求 将迎来新的增长空间。

3 溶剂：多品种、多路线竞争激烈，成本是核心

电解液行业供需两旺，多品种、多工艺路线竞争激烈，具备技术优势、规模优 势和成本优势的企业有望受益。从需求端来看，电解液溶剂行业需求依旧旺盛，2021- 2025 年均复合增速高达 51%。从供给端来看，单看碳酸二甲酯，现有产能加现有的 规划产能已经超过 200 万吨，未来产能供给充足。但是，供给端的扩张多以工业级 为主，从工业级碳酸二甲酯制备电池级碳酸二甲酯具备一定的技术壁垒。此外，由 于电解液溶剂往往需要多种产品进行混配，拥有全品类产品配套能力的企业竞争力 有望凸显。因此我们预计，未来电解液溶剂行业的竞争格局有望演化为“电池级产品 生产能力 成本 全品类布局”的综合竞争，具备技术优势、规模优势和成本优势的企 业有望受益。

3.1 电解液溶剂需求旺盛，多品种竞争激烈

溶剂是电解液组成的又一关键成分，其质量占电解液整体质量的 80%左右，是 电解液的主要原材料，碳酸酯类产品是目前主流的电解液溶剂。常用的溶剂大致可 以分为以下几类：碳酸酯类、亚硫酸酯类和砜类，碳酸酯类产品由于性能和成本等 综合优势凸显，是目前使用最为广泛的电解液溶剂。根据分子结构不同，碳酸酯类 产品又可分为环状碳酸酯类和链状碳酸酯类。环状碳酸酯类的介电常数高，导电性 强，但粘度大，链状碳酸酯类的粘度小但介电常数也较小。因此目前电解液溶剂基 本为多种碳酸酯的混配，包括碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯和 碳酸甲乙酯，其中碳酸二甲酯用量最大，是使用最为广泛的电解液溶剂之一。

电解液行业高景气，溶剂需求旺盛。根据百川盈孚的数据，2018 年-2021 年我国 电解液出货量持续上涨，4 年 GAGR 高达 28.61%。2022 年，在动力电池需求依旧维 持高增长，国内储能政策频繁出台推动储能电池进入快速放量阶段的背景下，2022 年 国电解液出货量保持较高增长，前七月出货总量达 37.5 万吨，占 2021 年度出货总量 的 78%。由于电解液中溶剂总质量占比达到 80%，因此电解液的出货量增加将带动溶 剂需求持续向好。

预计 2025 年全球电解液溶剂需求量将达到 195 万吨。溶剂作为电解液中质量占 比最大的组分，在电解液需求高位下，溶剂需求量保持高速增长。根据我们的模型测 算，2025 年全球电解液溶剂需求将达到 195 万吨，2021-2025 年年均复合增幅达 49%， 增幅显著。而且我国作为全球最大的电解液消耗国，预计增速将超过全球平均增速。

3.2 DMC：市占率最高的溶剂，多种制备工艺竞争，成本为王

碳酸二甲酯生产工艺多样，酯交换法工艺路径成熟。碳酸二甲酯是最常使用的 电解液溶剂之一，其制备工艺多样，主要包括 5 种：光气法、 酯交换法、甲醇氧化 羰化法、尿素醇解法、和二氧化碳直接氧化法。其中，光气法由于使用剧毒的光气作 为原料，污染环境严重、生产安全性差等原因，以该方法合成 DMC 的工艺在发达国 家基本处于关停状态，逐渐被其他工艺所取代。酯交换法是目前使用最为广泛的DMC 合成工艺，根据原材料的不同，酯交换法又可进一步分为环氧丙烷（P0）酯交 换法和环氧乙烷（E0）酯交换法。酯交换法具有工艺简单、反应效率高、生产成本 低以及产品纯度高等优点，并且该方法生产的产品经过提纯去杂后可直接用于锂电 池电解液。甲醇氧化羰基法是甲醇、CO 和 O2 为原料， 主要有液相、 气相和常压 非均相法三种，该法投资少， 成本低且符合环保要求，是重点研究和开发的技术路 线，目前该方法主要技术难点在于如何提高原材料的转换效率和减少对设备的腐蚀。 尿素醇解法也是目前研究较多的方法之一，该方法具备原料廉价易得、利用效率高、 安全环保无污染等优点，并且可以与化肥装置联产，氨循环使用不受市场制约。但 由于反应很难进行，需要价格昂贵的催化剂，并加入络合剂束缚反应生成的氨才能 使反应进行，因此其生产成本较高。二氧化碳直接氧化法由于原料易得，价格便宜， 无毒性、流程短且能消耗温室气体二氧化碳等优点，在缓解碳源危机、环境保护和 发展合成化学方面都具有重要意义。但是由于热力学上二氧化碳分子的惰性，该方 法反应的转化率及产品的收率极低，目前对该工艺方法的研究还停留在实验室阶段， 主要集中在研究新型的反应体系和高效的催化剂，以突破热力学对该反应的限制， 促使反应向右进行，增加碳酸二甲酯的产率。

3.2.1 酯交换法

3.2.1.1 PO 法

酯交换法根据原材料的不同可分为环氧丙烷（P0）酯交换法和环氧乙烷（E0） 酯交换法。PO 法以环氧丙烷、二氧化碳和甲醇为原料，分两步进行反应：CO2 与环 氧丙烷生成碳酸丙烯酯，然后碳酸丙烯酯与甲醇经过酯基转移反应生成碳酸二甲酯 和副产品丙二醇。该工艺可以实现高甲醇选择性地联产碳酸二甲酯和丙二醇，而且 反应条件温和，安全性高，收率更是可以达到 96%以上，所之是目前使用最为广泛 的 DMC 合成工艺。由于酯交换是可逆反应，因此 PO 法保持和进一步提高转化率至 关重要。PO 的缺点主要为原料环氧丙烷价格较高，导致该工艺的生产成本较高。同 时，该工艺副产的丙二醇市场容量有限，制约该工艺生产装置的开工率。

环氧丙烷制备工艺多样，三大主流方法并存。环氧丙烷是除聚丙烯和丙烯腈外 的第三大丙烯衍生物，它是重要的基本有机化工合成原料。当前，环氧丙烷的生产 方法有氯醇法、共氧化法(又称哈康法、Halcon 法、联产法、间接氧化法等，包括 PO ／SM、PO／TBA 或 PO／MTBE)、过氧化氢氧化法(HPPO)、异丙苯氧化法(CHPPO) 及空气(或氧气)氧化法，其中氯醇法、共氧化法和双氧水直接氧化法是当前主要生产 方法。

环保压力下，氧化法尤其是 HPPO 产能有望进入快速发展的时期。氯醇法以丙 烯和氯气为原料，其工艺特点是技术成熟、流程短、投资较低，反应设备大多采用管 式反应器，制造成本低，选择性及收率高，对丙烯纯度的要求不高，且操作弹性大。 其缺点为氯气消耗量很大，并且生产过程中产生的次氯酸对设备的腐蚀严重，同时 生产过程中排出的大量的高温含盐废水及石灰渣( 传统氯醇法) 对环境污染较大。我 国曾在 2011 年颁布了《产业结构调整指导目录( 2011 年本) 》中明确了将限制新建 氯醇法环氧丙烷装置。在环保压力下，氯醇法环氧丙烷的产量将会不断缩量，但由 于环氧丙烷及氯碱行业的供需状况，氯醇法环氧丙烷短期仍无法完全取代。共氧化 法是一种较为环保的环氧丙烷生产方式，根据原材料不同可分为异丁烷共氧化法和 乙苯共氧化法。异丁烷法是一种共氧化法生产工艺，其原料为丙烯、异丁烷、氧气。 该工艺属于联产工艺、在生产环氧丙烷的同时联产 TBA( 叔丁醇) 和丙酮。乙苯共氧 化法工艺的原料为丙烯、乙苯和氧气，该工艺流程长且复杂、操作压力高、原料及中 间产物品种多且要求丙烯质量高、设备造价及建设投资大，适于规模较大的企业。 为克服目前工业化生产环氧丙烷化工工艺存在的弊端，丙烯直氧法成为了研究的热 点，使得过氧化氢直接氧化法技术( HPPO)日趋成熟。该工艺装置设计简单、环境污 染小、生产过程中只产生目标产品环氧丙烷和水及少量丙二醇副产物，而且环氧丙 烷选择性可达 95%，未来有望进入快速发展的时期。缺点是溶剂甲醇会使环氧丙烷 开环，从而降低环氧丙烷的收率，且过氧化氢和催化剂价格相对昂贵且过氧化氢溶液不便于储运，需建设配套过氧化氢装置，增加了生产投资费用。

环氧丙烷下游应用广泛，家具和家电占比最大。环氧丙烷是除聚丙烯和丙烯腈 外的第三大丙烯衍生物，主要用于聚醚多元醇和丙二醇的生产，是重要的基本有机 化工合成原料，是生产聚氨酯(Pu)树酯、不饱和聚酯树酯、非离子型表面活性剂、油 田破乳剂、增塑剂、汽车制动液、阻燃剂、润滑油、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、丙二 醇醚、羟丙基甲基纤维素等化工产品的重要原料，广泛应用于化工、汽车、建筑、食 品、烟草、医药、纺织及化妆品等行业。根据百川盈孚统计的环氧丙烷下游需求数 据，2021 年中国环氧丙烷终端消费结构中，家具和家电占比最大，分别为 36%和 16%，其次为汽车，占比为 8%。由于家具和家电与房地产行业相关性较高，未来汽 车，尤其是新能源汽车是拉动环氧丙烷需求边际增长的主要来源。总体而言，我们 预计环氧丙烷需求将维持平稳增长的态势。

从供给端来看，我国环氧丙烷产能稳步增长。根据百川盈孚的统计数据，2021 年我国环氧丙烷产能合计 482.7 万吨，其中利安德化学和万华化学石化产能均超过 50 万吨。2022 年，中海精细将扩建 1.8 万吨产能，渤化化工将扩建 20 万吨产能， 2022 年我国环氧丙烷总产也将达到 504.5 万吨。到 2023 年，由于万华化学石化扩 产 40 万吨产能，山东滨化扩建 30 万吨产能，我国环氧丙烷总产能将达到 574.5 万 吨。总体来看，未来三年我国环氧丙烷产能呈现稳步增长态势。

再从环氧丙烷的原材料角度来看，我国丙烯的表观进口依存度不断降低。从供 给端来看，我国丙烯目前的供给来源主要包括蒸汽裂解、催化裂化、PDH、CTO/CTP 和 MTO/MTP 等，随着碳中和目标的推进，PDH 项目更为低碳环保，且投资较小， 有一定成本优势，落地的可能性更大，预计将作为未来国内主要的丙烯边际增量来 源。从需求端来看，在我国，当前丙烯每年的需求当量在 4000 万吨左右，年均需求 增速约为 9%，下游需求以聚丙烯为主，且是主要需求增量。

从供需关系来看，我国丙烯自给率不断提高。近年来，随着 PDH 和 CTO/MTO 装置陆续投产，丙烯进口替代速度加快，中国的丙烯缺口也逐渐缩小。2021 年，该 缺口已经降低至 3%，并且未来有望进一步降低，基本实现国产化的完全自给。因此 长期来看，丙烯价格未来大幅上涨的几率较小，从成本支撑的角度来看，未来环氧 丙烷的价格或将体现出震荡向下的趋势，直至最后趋于平缓。

综上所述，PO 法制备 DMC 成本存在进一步下探空间。根据我们的模型测算， 在环氧丙烷价格 9000 元/吨的假设下，如若不考虑副产品丙二醇，则 PO 法制备 DMC 单吨成本约为 12270 元，环氧丙烷的成本占比接近一半。同时，根据上文的分析， 从环氧丙烷及其原材料丙烯两个产品未来的投产节奏和自给率来看，PO 法制备 DMC 的主要原材料环氧丙烷的成本和价格长期来看具备下降空间。因此，未来 PO 法制备 DMC 成本也存在进一步下探空间。

我国 PO 法制备 DMC 产能合计约 51 万吨，成本下降增强该工艺竞争力。根据 百川盈孚的统计数据，目前我国 PO 法制备 DMC 产能合计约 51 万吨，其中石大胜 华产能 12.5 万吨，位居全国首位。其次为铜陵金泰，拥有产能 9 万吨。目前，PO 法制备 DMC 的成本相对较高，达到了 5791 元/吨，但我们预计随着环氧丙烷的价 格降低，其成本依旧存在下降空间。而且，PO 法制备 DMC 工艺比较成熟，产品收 率高，反应条件温和，安全性高，再加上成本的逐步降低，该工艺的竞争优势也有望 进一步凸显，短期内难以被取代。

3.2.1.2 EO 法

酯交换法制备 DMC 的另一方法为环氧乙烷（E0）酯交换法。EO 法与 PO 法类 似，只是将原材料由环氧丙烷换成环氧乙烷，然后与二氧化碳和甲醇分两步进行反 应：CO2 与环氧乙烷生成碳酸乙烯酯，然后碳酸乙烯酯与甲醇经过酯基转移反应生成碳酸二甲酯和副产品乙二醇。该工艺可以避免环氧乙烷水解生成乙二醇， 而且碳 酸二甲酯的收率较高，可以实现甲醇高选择性地联产碳酸二甲酯和乙二醇。但是， 由于原料环氧乙烷易燃易爆，不易长途运输，因此该法具备强烈的地域性，一般是 和环氧乙烷装置联产。与 PO 法相比，该方法副产品乙二醇较丙二醇市场空间更大， 因此其更易被消纳，开工率受乙二醇影响较小。但是，该方法投资成本较高，而且副 产物乙二醇很难达到聚酯级标准，附加值低，影响生产装置的经济效益。

综上所述，EO 法制备 DMC 成本下降空间有限。根据我们的模型测算，在环氧 乙烷价格 6300 元/吨的假设下，如若不考虑副产品乙二醇，则 EO 法制备 DMC 单吨 成本约为 8284 元，环氧丙烷的成本占比为 37%。同时，根据上文的分析，从环氧 乙烷未来的投产节奏和自给率来看，EO 法制备 DMC 的主要原材料环氧乙烷的成本 和价格长期来看下降空间有限。因此，未来 EO 法制备 DMC 成本下降空间也有限， EO 法和 PO 的成本差或进一步缩小。

3.2.2 甲醇氧化羰基法

甲醇氧化羰基化法被认为是合成 DMC 最有前途的方法之一。甲醇氧化羰基化 法以甲醇、CO 和 O2 为原料，主要有液相、气相和常压非均相法三种，该法投资少， 成本低且符合环保要求，是重点研究、开发的技术路线。液相法 1983 年由意大利 EnichemSynthesis 公司首先实现工业化，该技术以氧化亚铜为催化剂，甲醇既为反 应物又为溶剂，在一系列连续搅拌反应釜中进行。该方法的优点为原料易得、生成 成本低、工艺简单、产品品质好、无环境污染等，但是由于该方法甲醇的单程转化率 较低，仅 32%左右，而且存在设备腐蚀性大，催化剂易失活等缺点，因此气相法被 开发。气相法原理与液相法类似，但是在催化剂和反应物形态方面做出了改进。该 技术采用浸渍过甲氧基酮／吡啶络合物的活性炭作催化剂，并加入 KCl 等助催化剂， 而且甲醇以气态的方式与 CO 和 O2 进入固定床反应器合成碳酸二甲酯。相比于液 相法，该法避免了氧化亚铜催化剂对设备腐蚀，而且具有催化剂易再生等优点。此 外，由于该法采用固定床反应器， 在大型装置上更具优势。常压非均相法术由日本 宇部兴产公司在开发羰基化合成草酸及草酸二甲酯基础上，通过改进催化剂开发成 功。该技术以煤气化制得的 CO 和甲醇为原料，采用固定床催化剂低压一步法气相 反应制得碳酸二甲酯。该方法的优点为原材料转化率高（甲醇转化率接近 90%），产 能纯度高，可达到 99%以上。与液相法相比，该方法不仅设备投资额较低，而且反 应在无水条件下进行，能增加催化剂寿命。与气相法相比，该工艺合成所需的氧气在亚硝酸甲酯再生器中反应，DMC 合成器中不需要另外加入氧气，极大减少了爆炸 风险。但是，由于该工艺引进了有毒的氮氧化物，因此环性和安全性较低。而且，生 产亚硝酸甲酯的反应为快速强放热反应，反应物的三个组分易发生爆炸，对设备和 控制的要求较高。

甲醇在氧化羰基法制备 DMC 工艺原材料成本占比高达 91%。甲醇氧化羰基法 制备 DMC 的原材料主要为甲醇、一氧化碳和氧气，其中甲醇成本占比高达 91%， 是 DMC 的主要原材料成本来源。因此，分析甲醇的基本情况有助于加深对甲醇氧化 羰基法制备 DMC 的理解。

我国甲醇产能充足，整体产能利用率偏低。根据百川盈孚的统计数据，2021 年 我国甲醇产能 9929 万吨，但是产量仅 6411 万吨，产能利用率仅 65%，处于偏低的 水平。而且从 2017 年开始，我国甲醇的产能利用率保持稳定，基本在 65%左右。

从需求端来看，我国甲醇产能远超需求。根据百川盈孚的统计数据，2021 年我 国甲醇产能 9929 万吨，但是消费量仅 7532 万吨，消费量与产能的比率仅 76%，处 于偏低的水平。而且从 2017 年开始，我国甲醇消费量与产能的比率保持稳定，基本 在 75%左右，这说明我国甲醇产能充足并且远超需求。而且，我国甲醇产能还处于 扩张期，2022 年预计新增产能 325 万吨，2023 年在 2022 年的基础上继续新增 50 万吨。因此，我们预计未来甲醇产能充足，价格有望维持低位。

我国甲醇氧化羰基法制备 DMC 产能合计约 29 万吨。根据百川盈孚的统计数 据，目前我国甲醇氧化羰基法制备 DMC 产能合计约 29 万吨，其中湖北三宁产能 12 万吨，位居全国首位；其次为安徽红四方，拥有产能 10 万吨；第三为重庆东能，拥 有产能 7 万吨。石大胜华计划和兖矿集团合资投资建设 10 万吨/年气相羰基化合成 碳酸二甲酯（DMC）项目，该项目正在有序推进中。目前，甲醇氧化羰基法制备 DMC 成本和原材料优势明显，但是由于该法甲醇转化效率较低，因此未来的突破方向为 改进工艺或者催化剂来提升甲醇的转化效率。我们预计，随着工艺水平的进步，甲 醇氧化羰基法制备 DMC 产能有望加速释放。

3.2.3 其他 DMC 制备方法

除了光气法、酯交换法和甲醇羰基氧化法之外，合成 DMC 的工艺还有尿素醇 解法、煤制乙二醇副产 DMC 法和二氧化碳直接氧化法。由于二氧化碳直接氧化法 存在热力学相关原理的限制，因此目前对该工艺方法的研究主要集中在研究新型的反应体系和高效的催化剂上，以突破热力学对该反应的限制，促使反应向右进行， 增加碳酸二甲酯的产率。因此该方法目前也仅仅是停留在理论阶段，没有相关的中 试实验。尿素醇解法由中科院山西煤化所最早开发，该工艺路线为两步酯交换反应， 第一步为尿素与甲醇发生醇解反应，生成碳酸氨基甲醇并释放出一分子氨气；而后 氨基甲酸甲酯再次与甲醇进行醇解反应，生成 DMC 并释放另一分子氨气。该方法 的优点主要为原料价廉易得；反应过程中无水生成，使后续的分离提纯得以简化； 将 DMC 装置与尿素装置联合起来，工艺简单，DMC 生产成本大大降低；扩大了尿 素的使用范围。但由于反应很难进行，需要价格昂贵的催化剂，并加入络合剂束缚 反应生成的氨，才能使反应进行，因此其生产成本较高。目前国内仅中科惠安拥有 5 万吨年产能。另一种制备 DMC 的方法为制乙二醇副产 DMC 法，该方法由于为煤制 乙二醇副产，其成本较低。但是由于该方法生产的 DMC 杂质含量较高，因此要制备 电池级的产品需要较高的提纯费用。目前，国内仅华鲁恒升具备 30 万吨年产能。

综上所述，我国现有碳酸二甲酯产能合计 147.6 万吨。根据百川盈孚的统计数 据，我国现有 DMC 产能合计 147.6 万吨，其中 PO 法产能 51 万吨，占比 35%；EO 法产能 32.6 万吨，占比 22%；甲醇氧化羰基法产能 29 万吨，占比 20%；煤制乙二 醇副产法 30 万吨，占比 20%；尿素醇解法 5 万吨，占比 3%。从新增产能的角度来 看，未来 PO 法将新增 61 万吨，EO 法将新增 32.2 万吨，甲醇羰基氧化法将新增 10 万吨。我们预计，未来碳酸二甲酯行业将形成多种方法并存的竞争格局，拥有电 池级产品制备能力和成本优势的企业有望受益。

3.3 DEC：DMC 下游，价格联动性高

碳酸二乙酯的合成工艺有 4 种，主要有光气法、乙醇氧化羰基法、酯交换法和 尿素醇解法等。碳酸二乙酯是一种绿色环保的化工产品，可用作无水电解液的助溶 剂，提高电池的能量密度和放电容量。目前，制备 DEC 的方法主要有光气法、乙醇 氧化羰基法、酯交换法和尿素醇解法等。

DMC 酯交换制备 DEC 最为成熟，DEC 价格与 DMC 价格相关性高。酯交换法 是目前制备 DEC 最为常用的方法，而其中 DMC 酯交换制备 DEC 工艺最为成熟， 因此 DMC 通常作为原材料来制备 DEC，DEC 价格与 DMC 价格相关性高。

3.4 EMC：DMC 下游，与 EC 可相互转化，价格联动性高

碳酸甲乙酯的合成工艺主要为酯交换法。EMC 是一种用途广泛的不对称碳酸酯 化合物，主要用作溶剂和有机合成中间体，特别是用作锂离子电池中非水溶性电解 质的溶剂。EMC 作为锂离子电池电解质溶剂的优点是能提高电池的能量密度、放电 容量和低温性能，同时提高电池的安全性能和延长使用寿命。根据原材料的不同， 酯交换法可分为氯甲酸甲酯和乙醇酯交换、碳酸二甲酯和碳酸二乙酯酯交换以及碳 酸二甲酯和乙醇酯交换。

DMC 酯交换制备 EMC 最为成熟，EMC 价格与 DMC 价格相关性高。酯交换法 是目前制备 EMC 最为常用的方法，而其中 DMC 酯交换制备 EMC 工艺最为成熟， 因此 DMC 通常作为原材料来制备 EMC，EMC 价格与 DMC 价格相关性高。

3.5 EC/PC：DMC 上游

二氧化碳加成法是制备碳酸乙烯酯/碳酸丙烯酯的主要方法。碳酸乙烯酯/碳酸丙 烯酯均为环状碳酸酯，碳酸乙烯酯是一种优良的极性高沸点溶剂和表面活性剂原料， 广泛用于塑料、印染、高分子合成、气体分离及电池电解液等领域。碳酸丙烯酯是一 种性能优良的有机溶剂和精细化学品合成中间体，碳酸丙烯酯用作电池电解液溶剂 时，可以增强电池承受恶劣条件下的光、热及化学变化。目前，制备 EC/PC 的方法 主要有光气法、酯交换法、二氧化碳加成法和尿素醇解法，其中二氧化碳加成法是 制备 EC/PC 的主要方法。

4 添加剂：集中度低，电解液厂商一体化布局趋势明显

电解液添加剂是为了改善电解液的电化学性能和提高阴极沉积质量而加入电解 液中的少量添加物。电解液添加剂一般不参与充放电反应，且用量较小，但是其可 以改善电解液的电化学性能，使电解过程处于更佳的状态，是电解液不可或缺的部分。根据 QY Research 数据，电解液中添加剂质量占比约 3%-5%，成本占比约 10%- 30%。根据功能的不同，添加剂可分为成膜添加剂、高/低温添加剂、阻燃添加剂、 过充电保添加剂、电解液稳定剂，控制水和 HF 含量的添加剂等。

添加剂种类多样，VC、FEC 和 1,3-PS 市场份额占比高。根据 QY Research 的 统计数据，2020 年全球电解液添加剂需求结构中，VC 占比高达 36.5%，其次为 FEC 和 1,3-PS，占比分别为 21.4%和 12.5。VC FEC 1,3-PS 三者合计占比高达 70.4%， 是众多添加剂中需求最旺盛的三种。其中，VC 作为市占率最高的添加剂类型，主要 是作为成膜添加剂和高/低温添加剂使用，其能够在锂电池初次充放电中在负极表面 发生电化学反应形成固体电解质界面膜（SEI 膜），能有效抑制溶剂分子嵌入，从而 避免引发电极材料溶剂化反应并造成电池循环等性能下降。VC 的缺点主要为衍生的 高阻抗界面膜会阻碍电荷的高倍率传输，从而降低电池的倍率性能，因此电解液中 VC 的量需要根据不同的要求而选择性的添加，其余电解液添加剂均是如此。

从供给端来看，我国锂电池添加剂产能比较分散，入局厂商较多。由于添加剂 在电解液中用量少但单价高，在当前产品价格下毛利率能超过 50%。而且其成本占 比达到电解液的 10%-30%，因此除了专门从事添加剂生产的企业如华盛锂电等公司 之外，还吸引了部分电解液厂商向上游布局，包括天赐材料、新宙邦、永太科技等。 预计未来随着行业的快速发展，入局添加剂行业的公司也将随之增加，行业竞争也 将更加激烈。

从原料端来看，VC 和 FEC 的原材料均为电解液溶剂，未来溶剂厂商切入添加 剂赛道优势明显。根据相关文献和华盛锂电招股说明书得知，添加剂 VC 和 FEC 的 原材料为碳酸乙烯酯和碳酸二甲酯，均为电解液溶剂，因此未来溶剂厂商切入添加 剂赛道具备显著的原材料优势。 从制造端来看，添加剂成本中制造费用占比高，工艺创新优势企业将受益。根 据华盛锂电的招股说明书，公司的产品成本构成中，原材料成本和制造费用占总成 本的比例约为 40%和 40%，制造费用占比较高且基本和原材料成本一致。所以电解 液添加剂行业除了原材料之外，各企业的生产工艺差异也会造成成本的较大差异， 具备较强工艺改进和创新能力的企业也有望在竞争中脱颖而出。

（本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息，请参阅报告原文。）

精选报告来源：【未来智库】。系统发生错误

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