電解液行業(yè)在這一輪的鋰電行情中,表現(xiàn)最為突出
除了近四年除了多氟多表現(xiàn)較差外,其他的個(gè)股像天賜、新宙邦和石大勝華表現(xiàn)都非常突出,包括異軍突出的永太科技表現(xiàn)也頗為突出。
從8年累計(jì)來看,天賜材料錄得了70倍漲幅,第二名的先導(dǎo)大部分漲幅則是在第一年上市貢獻(xiàn)的,第三位仍然是電解液板塊石大勝華。這一篇我也嘗試從更底層的邏輯對(duì)于這一段波瀾壯闊的大牛行業(yè)做一個(gè)分析
作者:吉普賽007
來源:雪球
一.電解液成本概述
這篇可以看看
這個(gè)是另外一個(gè)成本占比,感覺可能更為準(zhǔn)確些
可以看出電解液質(zhì)量來看:溶劑占比80-85%,鋰鹽也就是溶質(zhì)占比10-12%,添加劑占比3-5%。
按照成本來看:溶劑30%左右(廣發(fā)說的是10.9%,下同),溶質(zhì)鋰鹽占比40-50%(57.4%),添加劑10-30%(25.7%),(其他5.9%)。
那么可以看出單價(jià)最高的是添加劑,其次是溶質(zhì)鋰鹽,最便宜的就是基礎(chǔ)材料溶劑。
注:這張表里面的碳酸乙烯酯應(yīng)為EC,原文寫作BC。
根據(jù)天賜材料回復(fù):“1GWh三元電池對(duì)應(yīng)電解液使用量約700-900噸”
根據(jù)搜索“1GWH磷酸鐵鋰電池需要1410噸電解液,三元電池需要822噸電解液”
二.溶劑
溶劑的絕對(duì)龍頭為石大勝華,我看最近石大和天賜的粉絲撕逼得比較比較厲害,其中就是天賜也在培養(yǎng)自己的供應(yīng)商華魯恒升和奧克提供溶劑,然后互懟之勢就開始了。我跟蹤石大勝華已經(jīng)是16年7月份的事情了,可以看看之前的這個(gè)pdf,當(dāng)然現(xiàn)在情況變化也很大。比如44萬噸的項(xiàng)目都是16年之后的事情。
2.1 溶劑的成本與工藝
有機(jī)溶劑作為電解液的主體部分,按其結(jié)構(gòu)不同,主要分為環(huán)狀碳酸酯類有機(jī)溶劑、鏈狀碳酸酯類有機(jī)溶劑、醚類有機(jī)溶劑和羧酸類有機(jī)溶劑。環(huán)狀包括碳酸乙烯酯(EC)和碳酸丙烯酯(PC),其中 EC 相對(duì)于 PC 而言,化學(xué)穩(wěn)定性更高、相對(duì)介電常數(shù)更大,循環(huán)性能更佳,應(yīng)用范圍相對(duì)較廣;鏈狀包括碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)和碳酸甲乙酯(EMC)等,其中 DMC 溶解能力強(qiáng),對(duì)鋰電池電導(dǎo)率提升效果顯著,低溫充放電性能佳,且制作成本低廉,是電解液中使用最為頻繁的有機(jī)溶劑。
而醚類有機(jī)溶劑介電常數(shù)低,黏度小,能有效提升電解液的電導(dǎo)率,但由于性質(zhì)活潑、抗氧化性能較差,使用情況較少。通常情況下,單一的溶劑很難滿足鋰電池性能需求,需選用兩種甚至多種的溶劑混合使用。(總結(jié)下:也就是說EC和DMC應(yīng)用更為廣泛,其中DMC更為核心。)
引自:海科新源招股書P125
DMC 占據(jù)溶劑核心地位
生產(chǎn)鏈狀碳酸酯的生產(chǎn)需要優(yōu)先生產(chǎn)出 DMC,再由DMC 合成 DEC 和 EMC,質(zhì)量單耗比約為 1.1:1。因此在電解液溶劑中 DMC 占比較高,折純 DMC約為60%-70%。DMC的制作工藝共有環(huán)氧乙烷法、環(huán)氧丙烷法、尿素醇解法和甲醇氧化羰基化法四種。其中酯交換法為當(dāng)前主流DMC生產(chǎn)工藝,具體又可分為環(huán)氧丙烷法和環(huán)氧乙烷法。(生產(chǎn)鏈狀碳酸酯,必須先得到DMC,才能得到dec和emc)
成本核算,可以見石大的這個(gè)深度。
這里小結(jié)幾點(diǎn):
——環(huán)狀和鏈狀在電解液中必須配合使用,環(huán)狀是2個(gè)字母,鏈狀是3個(gè)字母
——環(huán)狀的pc、ec又是鏈狀dmc的前道工序。環(huán)氧丙烷法是現(xiàn)在碳酸酯主體工藝。
——碳酸二甲酯(DMC)按純度分為工業(yè)級(jí)(99.9%)與電池級(jí)(99.999%以上)兩類。因其工藝方面的高要求,主流電解液廠商為了保證產(chǎn)品質(zhì)量會(huì)采取較長的認(rèn)證周期,客戶黏性較強(qiáng)。
2.2 溶劑的競爭格局探討
2020 年全球電解液溶劑市場競爭格局
根據(jù)高工產(chǎn)研鋰電研究所(GGII),從具體電解液企業(yè)溶劑需求來看,石大勝華的核心客戶與供應(yīng)主要集中在國外,海科新源的客戶結(jié)構(gòu)多集中在國內(nèi)。
2019-2020 年,天賜材料溶劑領(lǐng)域主要由海科新源供應(yīng),供應(yīng)比例逐漸提升,2020年份額占比超 65%;比亞迪電解液主要自產(chǎn),其中海科新源溶劑供給占比超 70%;國泰華榮溶劑領(lǐng)域主要由石大勝華供應(yīng),近兩年來,海科新源在其份額占比逐漸提升,2020 年份額占比超 35%。隨著電解液產(chǎn)業(yè)鏈全球化進(jìn)程加快,海科新源等企業(yè)也在積極布局國外電解液企業(yè),加大自身產(chǎn)品出口規(guī)模。2020 年海科新源進(jìn)入中央硝子(捷克基地)和導(dǎo)入 ENCHEM 供應(yīng)鏈。(小結(jié):海科新源供應(yīng)天賜65%,比亞迪70%,國泰華榮35%)
環(huán)氧乙烷(EO)與環(huán)氧丙烷(PO)雙技術(shù)路線發(fā)展
目前 5 大溶劑的生產(chǎn)工藝主要包括兩大類,EO 工藝與 PO 工藝,其中 PO工藝占主導(dǎo),但 PO 下游應(yīng)用端在基建等領(lǐng)域同樣占據(jù)重要地位,隨著基建等市場發(fā)展,其對(duì)上游 PO 等原材料應(yīng)用增多,將進(jìn)一步擠壓電解液溶劑用 PO 的量。EO 主要由乙烯類產(chǎn)品制取,上游原材料來源廣泛,原材料端限制較小。
目前,EO 路線對(duì)產(chǎn)線聯(lián)動(dòng)以及中控要求較高,現(xiàn)階段主要企業(yè)產(chǎn)率仍不高。未來隨著 EO 技術(shù)路線逐漸成熟,市場上將呈現(xiàn)雙技術(shù)路線發(fā)展,同時(shí)布局 EO與 PO 技術(shù)路線的企業(yè)將來更容易獲得可持續(xù)發(fā)展。
(小結(jié):PO工藝下游廣泛,EO以乙烯為原料,下游主要就是電解液溶劑,工藝較為復(fù)雜,雙路線的廠商更容易持續(xù)發(fā)展)
海科新源的數(shù)據(jù)
然后我拉了一下石大勝華的數(shù)據(jù)
對(duì)比一下如下
可以看出2020年石大勝華碳酸酯收入23億,海科新源是9.77億,銷售量石大是27.57萬噸,海科新源是9.86萬噸。2020年石大銷量是海科的2.7倍,收入是2.3倍。再看2021H1的情況石大收入19.28億,海科是9.18億是2.1倍,銷售量石大15.21萬海科7.44萬是2倍。如果說如果2020年海科新源電解液溶劑市占率超過石大勝華,那么說明石大勝華用于電解液部分估計(jì)在1/2~1/3之間。
來看下石大勝華2020年年報(bào)產(chǎn)能情況
年報(bào)里面沒有直接披露擴(kuò)產(chǎn)情況,那就只有看看在建工程的情況
看看半年報(bào)的情況
這么來看
——44萬噸新能源項(xiàng)目進(jìn)度推進(jìn)得比較快,估計(jì)三季度就已經(jīng)完成了。這個(gè)項(xiàng)目有2期,規(guī)模是一樣的。一期電池級(jí):碳酸乙烯酯EC 2萬噸、碳酸二甲酯DMC 2萬噸,工業(yè)級(jí) DMC 8萬噸,副產(chǎn)乙二醇6.8萬噸。PS:號(hào)稱22萬噸實(shí)際產(chǎn)出是12萬噸,另外10萬噸為自用的工業(yè)級(jí)碳酸乙烯酯EC。
——5000噸添加劑項(xiàng)目已經(jīng)完工(2020年底),一期包括二氟磷酸鋰 200 噸、四氟硼酸鋰 100 噸、二氟草酸硼酸鋰 100 噸、硫酸乙烯酯 20 噸、雙草酸硼酸鋰 100噸、氟化鋰 300 噸、氟苯 600 噸,目前項(xiàng)目中的氟化鋰、氟苯已開始試生產(chǎn)且產(chǎn)品調(diào)試合格,項(xiàng)目中其他產(chǎn)品的生產(chǎn)線尚在準(zhǔn)備中。
——2萬噸的電池級(jí)的碳酸乙烯酯EC基本完工(90%)。
——5萬噸的甲乙酯EMC擴(kuò)建項(xiàng)目完成30%。
——甲乙酯EMC擴(kuò)量項(xiàng)目已完工100%。
簡單總結(jié)一下
感覺這些產(chǎn)能有些暈暈的,不過也不去糾結(jié)于細(xì)節(jié),反正記住公司2021年底電池級(jí)溶劑是20萬噸,明年年初就可以達(dá)到34萬噸就ok了。
另外有熱心網(wǎng)友給了我這張圖表,溶劑部分,非常清晰
為此簡單統(tǒng)計(jì)了下海科新源的產(chǎn)能
三.溶質(zhì)
現(xiàn)在有一些新興的鋰鹽,比如LiFSI、LiTFSI、LiBOB等,這里我看賣方將此歸結(jié)到了添加劑了,所以這一部分只講6f磷酸鋰
3.1 6f磷酸的工藝
國內(nèi)主流六氟磷酸鋰的制作工藝是氟化氫法,使用該方法的廠商包括多氟多、九九久(延安必康子公司)、新泰材料(天際股份子公司)、森田化學(xué)等,氟化氫法存在溶劑容易與反應(yīng)物五氟化磷(PF5)發(fā)生反應(yīng)聚合、分解,難以獲得高純六氟磷酸鋰以及腐蝕性強(qiáng)等缺點(diǎn)。天賜材料、永太科技新產(chǎn)線使用硫酸法,可將硫酸循環(huán)利用,其中天賜材料的液態(tài)技術(shù)一步到位省去純化步驟,進(jìn)一步降低生產(chǎn)成本。
天賜3萬噸液態(tài)6f環(huán)評(píng)報(bào)告
多氟多和云天化5000噸固態(tài)6f環(huán)評(píng)報(bào)告
天賜的3萬噸液體6f項(xiàng)目
換算一下是這樣的
天賜這個(gè)液態(tài)工藝流程中未含氟化鋰工藝,通過以下化學(xué)式換算得來。多氟多用的五氯化磷也是通過磷酸換算得來。
Li2CO3 + 2HF→ 2LiF + H2O + CO2↑ (1)
分子量 74 40 52 18 44
反正呢,6f磷酸鋰?yán)锩嬗?個(gè)元素,鋰、磷、氟那么采用何種工藝就看自己已有的資源優(yōu)勢,能否利用其他的工程副產(chǎn)物,以便充分利用這個(gè)就是各種工藝的銜接。
3.2 6f磷酸鋰兩種工藝投資成本對(duì)比
賣方報(bào)告是這樣寫的
根據(jù)這個(gè)表格可以看出3噸液體6f與1噸固體6f相當(dāng)。
每萬噸6f(折固)投資成本,固體是3億元、液體是1.415億元,這里引用的是天賜的固體和液體工藝。引用的液體工藝中缺少氟化鋰工藝,而晶體工藝中少了五氯化磷的工藝。
在今年天賜8-23公告的投資公告的液體6f配套了氟化鋰工藝(1噸晶體6f需要0.2噸氟化鋰,那么3噸液體6f需要約0.2噸氟化鋰)。
這個(gè)項(xiàng)目可以認(rèn)為氟化鋰是完全配套的,那么每萬噸投資約為2.15億元(固體工藝3億元,晶體工藝少磷酸-五氯化磷工藝),也就是不管怎么比,液體6氟磷酸鋰投資金額都明顯比固體工藝,更有優(yōu)勢。
3.3 6F產(chǎn)能情況
天賜材料
2020年底產(chǎn)能 1.2萬噸,2021年3.3萬,2022年9萬(國信)
多氟多
2020年產(chǎn)能1萬噸,2021年下半年投產(chǎn)5000噸(18年增發(fā)項(xiàng)目),產(chǎn)能達(dá)1.5萬噸,與云天化合作產(chǎn)能5000噸(51%多氟多)。
公司在21-8-26調(diào)研報(bào)告里面寫道
'明年將新增產(chǎn)能 2 萬噸,分為本部 5000 噸和 10000 噸兩個(gè)項(xiàng)目,以及云南昆明 5000 噸一個(gè)項(xiàng)目,項(xiàng)目建設(shè)進(jìn)度比預(yù)期的要快。'
公司21-9-24在互動(dòng)平臺(tái)上回復(fù)
“公司今年上半年的六氟磷酸鋰產(chǎn)銷量超過5000噸,全年計(jì)劃產(chǎn)銷量達(dá)到13000噸;2022年計(jì)劃產(chǎn)銷量超過25000噸,2023年的產(chǎn)銷量將根據(jù)市場及擴(kuò)產(chǎn)情況逐步提升。”
公司21-7-17公告,建設(shè)10萬噸噸六氟磷酸鋰及4萬噸雙氟磺酰亞胺鋰(LiFSI)和1萬噸二氟磷酸鋰項(xiàng)目,項(xiàng)目總投資為人民幣515,000萬元。項(xiàng)目分三期建設(shè)、投產(chǎn),預(yù)計(jì) 2025 年 12 月 31 日項(xiàng)目整體建成達(dá)產(chǎn)。
永太科技(75%持股的邵武永太高新)
2020年底6F產(chǎn)能2000噸,擴(kuò)建6000噸2021年底投產(chǎn),后續(xù)擴(kuò)建2萬噸還在做前期工作。詳見
天際股份(新泰材料100%)
天際股份的半年報(bào)披露,新泰材料擁有8160噸6f產(chǎn)能,在建1萬噸(投資2.2億,2022Q1投產(chǎn))
特別要注意的是新泰材料的6f產(chǎn)能是既缺少氟化鋰,又缺少磷酸-五氯化磷的。
延安必康(九九久87.24%)
6f產(chǎn)能是6400噸(改造前5000),對(duì)于擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃公司在9-22公告中披露:
'待公司完成債券兌付后,公司擬計(jì)劃開展實(shí)施項(xiàng)目擴(kuò)產(chǎn)工作,因此擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃存在較大不確定性,初步計(jì)劃新建20000噸/年六氟磷酸鋰生產(chǎn)裝置'
根據(jù)包銷情況,個(gè)人猜測后續(xù)和新宙邦合資可能性比較大。
九九久采用的碳酸鋰、五氯化磷和氟化氫的工藝路線。
石大勝華(東營新能源51%)
已有2000噸6f,在建3000噸(截至2021H1,未見擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃)
有人匯總?cè)缦鹿﹨⒖?/span>
四.添加劑
常見的電解液添加劑主要有各種新型鋰鹽以及傳統(tǒng)的VC、FEC等酯類物質(zhì),具備成SEI膜、阻燃等作用,添加于電解液中用于提高其電化學(xué)穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性、能量密度、低溫性能、循環(huán)性能等指標(biāo)。
根據(jù)EVtank數(shù)據(jù),2020年全球鋰電池電解液添加劑出貨量約18750噸,其中中國16140噸占比超80%。從全球范圍來看,日本三菱、宇部、三井、和光純藥、中央硝子、韓國天寶等有自己合成和生產(chǎn)添加劑,但是海外企業(yè)基本只生產(chǎn)除VC、FEC和PS等常規(guī)添加劑之外的新型添加劑。
全球電解液添加劑市占率情況
江蘇華盛正在ipo中
瀚康化工(新宙邦2014年2800萬收購76%的股份)
浙江天碩(天賜59.26%)
4.1 傳統(tǒng)添加劑 VC與FEC
VC和FEC是使用較為廣泛的電解液添加劑。碳酸亞乙烯酯(VC)是鋰電池電解液中的核心添加劑,能夠在鋰電池初次充放電中在負(fù)極表面發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)形成固體電解質(zhì)界面膜(SEI膜)。FEC添加劑是為高倍率動(dòng)力電池電解液定向開發(fā)的核心添加劑。能增強(qiáng)電極材料的穩(wěn)定性。
競爭格局
工藝
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)。
VC原料是:EC+氯氣+三乙胺
FEC原料是:EC+氯氣+氟化鉀 感覺后面華盛用氫氧化鉀代替了氟化鉀(2020年)
瀚康化工、理文新材環(huán)評(píng)報(bào)告,廣發(fā)證券整理
1噸VC需要3噸EC(需要核實(shí)),FEC也需要EC。
VC與FEC各家產(chǎn)能及擴(kuò)張情況
這個(gè)里面擴(kuò)產(chǎn)比較積極是永太和天賜,馬上上市的華盛鋰電擴(kuò)產(chǎn)也算可以,新宙邦也在擴(kuò)張。
永太2.5萬噸VC和5000噸FEC,投資金額4.5億(折合單萬噸投資1.5億),2021 年 10 月-2022 年 12 月;
天賜2萬噸VC投資額為9.35億(折合單萬噸4.67億),24個(gè)月;
華盛0.6萬噸VC、0.3萬噸FEC投資額為8.735億(折合單萬噸9.7億),24個(gè)月。
不知道為啥永太的單萬噸投資金額比對(duì)手少這么多
。有懂的大神嗎?4.2 新型鋰鹽
新型鋰鹽主要包括 LiFSI、LiTFSI、LiBOB等,作為添加劑使用的新型鋰鹽可以改善電解液中SEI膜性能并提高電解液熱穩(wěn)定性。LiFSI(雙氟磺酰基亞胺鋰)在穩(wěn)定性和導(dǎo)電性等方面的優(yōu)勢有望使其成為適配高比能電池的新型鋰鹽,目前各電解液廠商的LiFSI添加比例基本在3%-8%左右,能量密度要求的提升,未來LiFSI添加濃度有望逐漸提升。
LiFSI的主要用途有二:(1)作為添加劑使用:目前主流用途,主要適用于高端乘用車鋰離子電池材料;(2)作為電解質(zhì)使用:隨著生產(chǎn)技術(shù)的突破以及成本降低,LiFSI或?qū)⒆鳛橹鼷}使用。
康鵬科技ipo被否了 (liFSI項(xiàng)目安全事故)
一般需要經(jīng)過原材料合成雙氯磺酰亞胺(HClSI)、氟化得雙氟磺酰亞胺(HFSI)、鋰化得LiFSI三個(gè)步驟。優(yōu)化三步法為目前主流工藝,該法通過改變?cè)牧系倪x擇,優(yōu)化了第一步合成HClSI的過程,減少了反應(yīng)步驟與反應(yīng)產(chǎn)物種類,目前天賜材料、新宙邦、多氟多等企業(yè)均使用優(yōu)化三步法。
可以看出除了成本較高的碳酸鋰和氯化鋰外(3.1萬+1.8萬),成本較高有氯磺酰異氰酸酯1.5萬和氯化鉀7900。
優(yōu)化三步法工藝
三步法1應(yīng)該是天賜和新宙邦,原料氨基磺酸、二氯亞砜
“氨基磺酸全球行業(yè)規(guī)模約20-30萬噸,其原材料主要是尿素和發(fā)煙硫酸,尿素作為大宗化學(xué)品易得性較強(qiáng),發(fā)煙硫酸行業(yè)規(guī)模則相對(duì)較小;
硫酰氟反應(yīng)效率較高,但供應(yīng)鏈配套存在挑戰(zhàn);
二氯亞砜主要用于三氯蔗糖生產(chǎn)使用,行業(yè)規(guī)模不到百萬噸,龍頭公司凱盛新材、世龍實(shí)業(yè)、金禾實(shí)業(yè)等產(chǎn)能均不超過10萬噸;
氯磺酰異氰酸酯一般由氯化氰和三氧化硫反應(yīng)得到,原材料行業(yè)規(guī)模相對(duì)較小,且采用氯磺酰異氰酸酯來直接制備LiFSI的反應(yīng)條件相對(duì)苛刻。” 摘自廣發(fā)
金禾實(shí)業(yè)原來漲得這個(gè)玩意啊,天賜我記得在發(fā)煙硫酸有布局。里面有個(gè)氰元素,看起這個(gè)工藝危險(xiǎn)性很高,康鵬就是因?yàn)檫@個(gè)鋰鹽安全事故被否的。
各家產(chǎn)能情況
各家公司在里面也是混戰(zhàn),天賜是龍頭,其他的線多氟多也不甘示弱,其實(shí)這里面還少了石大的產(chǎn)能。
五.電解液產(chǎn)能
電解液擴(kuò)產(chǎn)相對(duì)容易,新宙邦海外客戶較多,天賜國內(nèi)客戶更多些,現(xiàn)在天賜、新宙邦和國泰這三家市占率達(dá)到了68%,后續(xù)的小廠家一方面電解液沒有啥規(guī)模效應(yīng),另外溶劑、添加劑、溶質(zhì)被龍頭甩的更遠(yuǎn)了。
那么未來發(fā)展途徑要么是像天賜、新宙邦和國泰精耕電解液,或者在溶劑、添加劑、溶質(zhì)三塊中選取部分精耕細(xì)作。
供需部分大家按照三元+磷酸鐵鋰出貨量GWH,然后計(jì)算單GWH所需的電解液即可。
(風(fēng)險(xiǎn)提示:本文所提到的觀點(diǎn)僅代表個(gè)人的意見,所涉及標(biāo)的不作推薦,據(jù)此買賣,風(fēng)險(xiǎn)自負(fù)。)
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