锂电池产业链梳理

如果你对该问题感兴趣的话，推荐你看看《新材料行业分析：能源转型化企助力，新材料迎发展良机》这篇报告，下面是部分摘录的内容，具体请以原报告为准。

1.磷酸铁：资源配套优势助力磷化工、钛白粉等企业向正极材料延伸

据 EVTank，21 年国内锂电正极材料出货量 109.4 万吨，其中磷酸铁锂/三元分别 45.5/42.2 万吨，磷酸铁锂份额近 5 年来再次超越三元正极。在结构与材料创新助力下，磷酸铁锂电池 在动力领域凭借性价比优势出货量仍有望延续增长；另一方面，在储能技术中磷酸铁锂以其 高安全、高循环与低成本的优点亦具有显著优势，未来市场份额也有望持续提升，因此综合 而言未来磷酸铁锂正极需求有望延续良好增长，进而带动上游材料磷酸铁等的需求提升。

据百川盈孚，21 年国内磷酸铁产能/产量分别 62.6/34.9 万吨，同比+162%/+113%，伴随磷 酸铁锂需求增长，19 年以来磷酸铁行业亦步入产能扩张期。生产企业方面，据百川盈孚， 21 年国内磷酸铁 1 万吨/年以上产能企业 20 家（产能合计 57.7 万吨），行业产能较为分散， 且多数生产企业尚未配套上游磷、铁等资源。

据我们统计，21 年底国内磷酸铁产能实际已达到 83 万吨左右，且预计 22-25 年国内新增 磷酸铁产能逾 560 万吨，至 25 年底仅国内磷酸铁总产能便有望达到 650 万吨左右，而我 们测算 25 年全球磷酸铁需求量约 281 万吨，因此若新增产能均完成释放，未来几年磷酸铁 行业将面临供给过剩的局面。另一方面，我们统计至 25 年底的预计磷酸铁新增产能中，来 自磷化工、钛白粉、磷酸铁锂和其他领域的产能分别为 328/105/109/30 万吨，新增产能向 上游资源端（磷源、铁源）延伸的趋势明显。

我们认为磷化工、钛白粉相关企业布局磷酸铁（或磷酸铁锂）的企业数量显著增加，主要 原因在于未来电池材料的竞争中，成本控制能力的竞争为关键因素之一。磷化工企业具备 磷源配套、钛白粉企业具备铁源（副产）配套，并且配套生产工艺技术较为成熟（如合成 氨、精制磷酸等），进军磷酸铁（或铁锂）有望通过降低原材料外购成本及一体化优势降低 生产成本，较传统单一供应环节的企业优势显著，并有望助力推动电池材料成本的下降。

具体到企业来看，磷化工领域上市企业规划（或已投资建设）磷酸铁/磷酸铁锂的企业包括 云天化（总规划 50 万吨/年磷酸铁和 50 万吨/年磷酸铁锂）、兴发集团（总规划 50 万吨/年 磷酸铁和 50 万吨/年磷酸铁锂）等；钛白粉企业包括龙佰集团（总规划 20 万吨/年电池级磷 酸铁、20 万吨/年锂电池材料产业园项目）等；化工领域其他企业包括万华化学（在建 5 万 吨/年磷酸铁锂正极材料）等亦开始规划布局新能源材料产能。

2.导电剂：碳纳米管渗透率有望持续提升

导电剂是锂电池的关键辅材之一，能够增加活性物质之间的导电接触，提升锂电池中电子 在电极之间的传输数据，进而提升锂电池的倍率性能和改善循环寿命。目前常用的导电剂 类型包括炭黑类、碳纳米管（CNT）、导电石墨类、VGCF（气相生长碳纤维）和石墨烯等。

据 GGII，21 年国内锂电池导电剂粉体出货量约 2.1 万吨，同比+105%，其中炭黑类导电剂 约 1.54 万吨，占比 73%，碳纳米管类导电剂约 0.3 万吨（折合浆料约 7.8 万吨），占比约 14%，目前炭黑使用占比较高。据 GGII，21 年国内新型导电浆料出货量 9.8 万吨（含 CNT 浆料），预计未来几年新型导电剂仍有望逐步替代炭黑类等传统导电剂，尤其是碳纳米管类 导电剂因阻抗低、添加量小等优势，未来随着碳纳米管工艺的逐渐成熟，应用占比有望逐 渐增加，GGII 预计 22 年仅 CNT 导电浆料市场规模便有望达到 15 万吨，同比增长约 92%。

导电炭黑方面，据百川盈孚，2021 年国内炭黑消耗量达 612 万吨，且国内产能已处于过剩阶段， 但下游主要应用领域分布于轮胎、橡胶等传统行业。据 GGII，目前国内市场上主流的传统导电 剂如 SP、乙炔黑、科琴黑、KS 等炭黑类导电剂仍高度依赖进口，主要进口来源包括美国、瑞 士和日本等，2018 年国内锂电池导电剂进口依赖度仍有 70%左右，且 14-18 年国产化率有所提 升主要系国内企业在新型导电剂领域发力，而非炭黑等传统类型的导电剂。

据百川盈孚，国内主要炭黑生产企业包括黑猫股份、龙星化工和永东股份等，三家企业产 能居国内前三位，其中黑猫股份 2021 年炭黑产能逾 110 万吨/年，并具备 8.5 万吨/年特种 炭黑产能，为国内炭黑领域龙头企业。在锂电池领域良好需求前景驱动下，黑猫股份近年 来亦开始布局导电炭黑产能。我们认为虽国内企业目前在锂电池导电炭黑领域尚不具备大 规模量产能力，伴随炭黑领域技术领先企业不断在高端品类领域发力，未来有望依托现有 技术延伸及原材料配套等方面优势，在锂电池炭黑导电剂领域取得突破。

碳纳米管导电剂方面，据天奈科技招股说明书，CNT 及其复合材料的阻抗能达到 50Ω及以 下，相较于传统炭黑类等导电剂导电性能优异，能够显著降低导电剂使用量，但由于碳纳 米管生产过程中管径和管长控制等技术壁垒较高，目前碳纳米管导电剂的市场价格也较传 统导电剂价格更高。近年来，包括天奈科技、道氏技术等在内的国内企业不断在碳纳米管 技术方面取得突破，且积极布局碳纳米管导电剂产能，未来有望推动碳纳米管导电剂在锂 电池领域应用的持续渗透。

3.粘结剂：锂电+光伏发展带动 PVDF 需求，氟化工企业具备资源配套优势

锂电池粘结剂是锂离子电池电极片中的重要组成材料，其主要作用是将电极活性物质、导电剂等 粘附在集流体，可减小电极的阻抗并保障电池极片性能稳定性。人造粘结剂材料包括聚偏氯乙烯 （PVDF）、聚丙烯酸（PAA）、丁苯橡胶（SBR）、聚酰胺（PAI）、聚乙烯醇（PVA）、聚乙烯亚 胺（PEI）、聚酰亚胺（PI）等，目前 PVDF 是使用最广泛的锂电池粘结剂材料。PVDF 同时也 可用于隔膜涂层、分散剂和电解质，以及光伏氟膜背板材料和涂料等领域。据百川盈孚，21 年 国内 PVDF 产能约 7.2 万吨（有效产能 6.8 万吨），进口依存度仍有 52%，受需求端持续带动及 供给不足影响，2021 年下半年以来国内 PVDF 价格显著上涨。

另据我们统计，21 年国内 PVDF 名义产能已达 8.2 万吨左右，新增产能方面，未来预计新 增 PVDF 产能（含仍在环评审批阶段等项目）约 23 万吨，随着新产能逐渐释放，供给压力 预计逐步有所缓解，但各在建产能规模均较小，且部分项目仍处于环评公示和审批等环节， 同时考虑 PVDF 产能建设周期等因素，实际产能投放周期可能偏长，短期内 PVDF 供给或 仍延续偏紧态势。

生产工艺方面，PVDF 上游则延伸至 R142b、HF、萤石等含氟原料，以及 VDC、电石/乙 炔等石化原材料。现有及计划新增PVDF产能的企业多数亦具备含氟原料的配套生产能力， 尤其 R142b 作为二代制冷剂产品，按照《蒙特利尔议定书》，目前发达国家已基本停止生 产 R142b，国内也已开始对制冷剂用 R142b 生产配额进行削减，并将在 2030 年前清零， R142b 流通环节受限将成为 PVDF 企业扩能和开工的重要制约因素，未来具备 R142b 及上 游萤石、氢氟酸等氟资源配套的氟化工企业仍有望是 PVDF 的主要供应来源。

4.正极溶剂：NMP 应用前景广阔，市场供给或面临紧缺

在锂电池生产材料中，NMP（N-甲基吡咯烷酮）可用作正极涂布溶剂，也可作为导电剂浆 料的溶剂，据 GGII，一般 NMP 占锂电池制造成本比重可达 3%-6%，NMP 也是锂电池生 产重要的原材料之一。NMP 具有毒性低、沸点高、极性强、粘度低、溶解能力强、无腐蚀、 生物降解能力强、化学稳定性、热稳定性优良等特点，除锂电池正极溶剂外，NMP 医药、 农药、颜料、清洗剂、绝缘材料等行业中应用也较为广泛。

据晶瑞电材《发行股份及支付现金购买资产并募集配套资金暨关联交易报告书（草案）（修订 稿）》（2020 年 1 月 18 日），NMP 作为锂电溶剂用量较高，每 GWh 锂电池需消耗 1700 吨左 右的 NMP。据隆众资讯，21 年国内 NMP 需求量约 45 万吨（不包含回收液），预计到 25 年 将超过 100 万吨，而 21 年底国内 NMP 产能约 65 万吨左右，目前规划新增产能仅 16.5 万吨 左右，因此若未来无其他新增产能进入，至 25 年 NMP 供给缺口近 20 万吨。

目前国内主要从事 NMP 生产的企业包括山东长信化学、天奈科技、晶瑞电材和濮阳光明化 工等，从产业链角度，BDO 为 NMP 生产的主要上游原材料，基于产业链配套优势，包括 万华化学在内的部分化工企业亦开始探索 NMP 领域的布局。

5.涂覆材料：勃姆石无机涂覆有望持续渗透

隔膜涂覆材料的主要功能包括提高隔膜耐热性、增强隔膜抗刺穿性和提高锂电池安全性能 等。目前市场上隔膜涂覆工艺主要分为无机涂覆、有机涂覆或有机/无机混合涂覆，有机涂 覆需要使用 PVDF、芳纶等高分子材料，以勃姆石、氧化铝为主的无机涂覆较有机、有机/ 无机混合涂覆具备可拉伸强度和热收缩率更好等特点，同时国内 PVDF 和芳纶产能不足， 产品价格相对较高等因素亦限制了其应用。目前无机涂覆材料已成为市场主流的涂覆材料， 据 GGII，2021 年国内隔膜涂覆膜出货量中，无机涂覆膜占比已达 95%以上。

无机涂覆中，勃姆石相比氧化铝更具优势，具体包括：1）比重更低（氧化铝为 3.90g/cm3， 勃姆石为 3.05g/cm3），同等质量勃姆石涂覆面积可增加 25%，从而节约成本；2）莫氏硬 度更低（勃姆石为 3.5，约为传统材料的 1/3），可延长隔膜涂布辊和成品隔膜裁切刀的使用 寿命，降低设备加工损耗；3）磁性异物含量低，可减少自放电；4）勃姆石生产采用水热 法工艺，温度通常低于高温煅烧氧化铝所需温度；5）勃姆石粒径分布更窄，涂覆更加均匀， 以及吸水性更弱能够保持隔膜干燥等。随着勃姆石工艺日益成熟，近年来市场对勃姆石认 可度逐渐提升，据 GGII，预计 2025 年勃姆石涂覆隔膜占比将达到 75%。

在正极材料领域，勃姆石涂覆于可避免正极材料极片分切过程中产生的毛刺刺穿隔膜，提 高锂电池的安全性能。另外，在储能、消费电池等领域，基于电池安全性能等方面要求， 未来勃姆石涂覆膜使用占比也有望持续增加。据 GGII，21 年中国及全球勃姆石需求量分别 约 1.85/3.1 万吨，预计 25 年将分别增长至 8.2/17.6 万吨，CAGR 分别 45%/54%。

目前全球勃姆石行业呈现双寡头格局，据 GGII，21 年全球锂电池用勃姆石出货量 CR2 超 80%，国内企业壹石通超越德国 Nabaltec AG 成为全球锂电池用勃姆石最大供应商，其全 球/国内市占率达到 50%/80%以上。国内其他勃姆石相关企业包括中国铝业下属子公司中铝 郑州研究院、国瓷材料、璞泰来（通过子公司极盾开展涂覆材料相关业务）等。在良好的 需求前景带动下，包括壹石通在内的企业不断加码布局勃姆石产能，其中壹石通总产能规 划提升至 14 万吨/年、国瓷材料计划扩产 10 万吨/年，德国 Nabaltec AG 亦有扩产计划，长 期而言，随着行业企业加速布局以及潜在进入者加入，未来勃姆石行业竞争或将有所加剧。

6.电解液材料：关注新型锂盐技术进展

作为锂电池中锂离子的载体，锂电池电解液通常由高纯度有机溶剂（如碳酸二甲酯 DMC）、 锂盐（如六氟磷酸锂）和必要的添加剂（如成膜添加剂、阻燃添加剂和过充保护添加剂） 等材料在一定条件下按照特定比例配置而成。近年来，随着全球及国内新能源汽车和锂电 池行业快速发展，国内在电解液材料方面已具备一定的产能和技术优势，未来仍将有望持 续受益于下游需求的长期增长。

锂盐方面，据 GGII，虽然锂盐在溶剂中用量占比不高，但其成本在电解液成本占比可达 60% 甚至更高。主要的锂盐种类包括六氟磷酸锂（LiPF6）、二草酸硼酸锂（LiBOB）、二氟草酸硼酸 锂（LiDFOB）双氟磺酰亚胺锂盐（LiFSI）、双三氟甲基磺酰亚胺锂（LiTFSI）等。六氟磷酸锂 凭借技术相对成熟、成本可控程度较高以及国产化水平较高等优势，是目前最主流的锂盐材料， 而 LiFSI、LiTFSI 等新型锂盐（尤其是 LiFSI），因导电率高、水敏感度低和热稳定性好等性能 优势，在电池效率和宽温性能等要求提升背景下，未来依托技术突破，市场份额有望逐渐提升。

据百川盈孚，截至 21 年底国内六氟磷酸锂产能 10.6 万吨，近年来国内产能规模快速增长， 21 年国内表观消费量约 4.2 万吨，同比+104%。下游需求驱动下，国内六氟磷酸锂亦进入 规模扩张期，据百川盈孚，未来较大产能扩张包括天赐材料（合计增加 13.7 万吨）、多氟 多（合计增加 11.8 万吨）和永太科技等，其中多氟多、永太科技等氟化工企业依托氟资源 及氟制品技术配套等优势，亦逐步加快在电解液溶质领域的布局。

由于合成工艺复杂、成熟工艺较少以及原材料易得性相对较低等原因，LIFSI 市场价格偏高 且国产化工艺缺乏等原因，限制了其应用，目前多以作为电解液添加剂或与 LiPF6 混合使用 改善 LiPF6 性能为主。但因其优异的导电性、热稳定性及使用温度范围广等方面优势，近年 来国内外企业持续专注于 LiFSI 工艺和技术的研发和应用，在 LiFSI 技术和工艺成本控制等 方面取得积极进展，LiFSI 合成成本和价格的下降为其应用拓展打下良好的基础。

从生产工艺看，LiFSI 技术主要分为氯磺酸法和硫酰氟法，相对成熟的工艺为氯磺酸法。氯 磺酸法以氯磺酸等为原材料，经过二氯磺酸亚胺合成、氟化和锂化等环节制备 LiFSI，近年 来国内企业包括天赐材料、新宙邦、多氟多、康鹏科技等企业在各工艺环节或全流程工艺 的研发和生产等均取得一定进展，逐渐突破 LiFSI 合成的技术壁垒，且上述企业多数已具备 或开始规划建设 LiFSI 新产能。