电解液作用、性能影响因素、特点、出货量及产能分析

电解液行业有望提前进入洗牌期，当前时点成本成为核心竞争要素。

1、 电解液主要影响电池倍率及循环性能，具备高 ROE 的商业模式

电解液是锂离子电池四大主材之一，理想的电解液需要具备高电导率、高热稳 定性、高化学稳定性、高电级兼容性、低成本等特性。电解液是锂离子电池中离子 传输传导电流的作用，是电池充放电能顺利进行的基本保障。首先要起到良好运输 离子作用，电解液需要具备较高的电导率；此外，电解液还需要具有较高的热稳定 性和化学稳定性，不会轻易发生热分解，在较宽电压范围内能保持较为稳定的温度， 在长循环时自身不发生化学反应；第三，电解液需要与电机拥有很高的兼容性，能 在负极上形成稳定的 SEI 膜；最后，大批量使用的电解液需要具备绿色、低成本等 特点。

电解液的选择会影响电池各项主要性能，尤其是倍率性能、高低温性能、循环 次数。 （1）能量密度：虽然电极材料是决定锂离子电池比容量的先决条件，但电极材 料的嵌、脱锂过程和循环过程始终是与电解质相互作用的过程，电解质也在很 大程度上影响电极材料的可逆容量； （2）内阻：电池内阻为欧姆内阻、电极/电解质界面电阻和极化内阻之和，其中 前两项皆与电解液有关； （3）倍率性能：电池的倍率充放电性能取决于锂离子在电极材料中的迁移率、 电解质的电导率、 电极/电解质相界面的锂离子迁移率，其中后两者都与电解液 的组成和性质密切相关； （4）高温性能：电池的高温性能主要取决于温度升高时电极/电解质相界面的副反应剧烈程度，需要提高电解质在高温情况下的稳定性； （5）循环寿命：电池老化的原因包括活性比表面积减小、活性物质脱落、某些 材料在电解质中被腐蚀、隔膜破损、电解质出现过多杂质，均与电解液对电极 材料的浸润及电解液的性质有关。 （6）安全性：锂离子电池在大电流充放电的情况下可能导致温度快速升高，如 果能研发出不燃烧的电解质体系，可从根本上消除电池的安全隐患。

电解液行业具备投资强度低、周转率高、龙头净利率较高的特点，ROE 具备优 势。根据各公司非公开发行等募投资金情况，电解液一体化产线单 GWh 投资额仅 213 万元，电解液具备轻资产快周转特征。为了剔除 2021 年以来碳酸锂大幅涨价对 行业利润分配的影响，我们选取锂电池产业链已经较为成熟的 2020 年为例，电解液 龙头企业天赐材料净利率达到 12%，对应单 GWh 净利 432 万元，静态投资回报期仅 需要 0.49 年，在锂电池全产业链中电解液龙头的 ROE 具备明显优势。

2、 电解液原料生产是影响性能及成本的关键，2023 年产能出清有望加 速格局集中化

电解液的用量会对电池容量、循环寿命、安全性能产生影响。电解液添加量至 少应该保证隔膜被浸润充分，否则会导致活性物质的充放电容量发挥较低；电池在 循环过程中电解液会因为副反应受到消耗，而电解液含量过少会导致导电率降低， 加速局部电解液的分解或者挥发，加快恶化电池循环性能；同时电解液量过少时， 电池内阻大，发热多容易导致电解液迅速分解产气，隔膜融化，造成电池气胀短路 爆炸。因此未来常规电池中的电解液用量预计将保持较为稳定水平，高安全性、长 循环寿命电池的电解液用量有望得到提升。

预计 2025 年全球锂电池电解液出货量有望超过 250 万吨。 关键假设：（1）2023 年起国内电动车销量保持 30%的同比增速；欧洲新能源车 销量在 2022 年由于汽车供应链问题受到压制，预计 2023 年起保持 30%的同比增速； 美国新能源车基数较低，预计 2023-2025 年增速分别为 60%、50%、40%。 （2）动力电池中三元电池占比从 2021 年的 73%逐步下降至 40%，磷酸铁锂电 池占比逐步上升至 50%；二轮车电池磷酸铁锂电池占比从 2021 年的 23.4%逐步上升 至 2025 年的 30%；电化学储能电池中磷酸铁锂电池占比保持在 95%。 （3）由于长续航储能电池及高安全性动力电池需要保持较高的电解液用量，预 计未来几年电解液单耗保持不变，磷酸铁锂电池单 GWh 电解液消耗量为 1200 吨， 三元电池单 GWh 电解液消耗量保持在 800 吨。

电解液生产流程主要为化工生产过程，原料的选择和生产是影响电解液性能和 成本的关键。相比需要烧结的正极、需要石墨化的负极、需要拉伸分切对设备要求 高的隔膜，电解液在溶质、溶剂、添加剂生产完成后只需按照配方进行混合罐装， 生产流程主要为化工生产过程。从性能端来看，电解液的产品性能主要取决于溶质 的种类选择、添加剂体系的性能、溶质溶剂的产品纯度；从成本端来看，电解液的 降本途径主要包括原料生产路径的创新、副产品的梯次利用、原料制造的规模效应。 因此电解液的性价比主要取决于溶质、溶剂、添加剂三大原料的选择和生产是否具 有优势。

电解液产业链的利润可以拆分成三大原料生产利润、配方渠道利润和新型原料 及电解液体系研发扩产带来的超额利润。由于锂电池产业链逐步发展成熟，电解液 规模化扩产后配方总体趋于标准化，头部电池厂也拥有电解液配方相关的技术储备， 电解液配方及下游客户出货渠道带来的利润逐步下降。未来电解液行业的竞争核心 一方面是在新型锂盐、新型添加剂、高电压电解液等新产品的研发技术储备，一方 面是原料的成本控制和规模化降本速度。

电解液产能规划过剩，2023 年新进入者加剧竞争有望加速产能出清。2021 年起 龙头开始进入加速扩产阶段，同时法恩莱特、石大胜华、永太科技等新加入者开始 大规模规划电解液产能。我们预计 2022 年底国内电解液产能将超过 220 万吨， 2023-2024 年竞争加剧将进一步压缩电解液配方及渠道利润，原料生产成本端的竞争 将变得更加关键，同时竞争加剧有望加速落后产能出清，原料自供率高、生产成本 具备优势的龙头企业的集中度将得到提升。

2021 年电解液行业 CR3 市场份额为 67%，未来行业集中度有望进一步提高。 行业竞争加剧导致原料成本竞争要素重要性凸显，其中天赐材料实现液态六氟磷酸 锂的大规模自产，在添加剂通过浙江天硕进行布局；新宙邦实现溶剂和添加剂的自 供；瑞泰新材通过超威新材布局各类型添加剂；我们认为电解液行业头部企业具备 产业链一体化、低成本工艺路线、规模效应强三大成本优势，未来市场份额有望进 一步提升。