电解液行业研究报告.docx

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电解液行业研究报告

2021年电解液行业研究报告

核心观点

全球需求共振向上，电解液市场空间广阔。

受益成本的快速下降，目前新能源车相较于传统能源汽车已经逐渐具备性价比，销量增长也将由过去的单纯政策驱动转向需求和政策双重驱动，电解液市场未来5年有望保持30%以上复合增速，2025年市场空间超过500亿。

六氟行业格局已定，成本传导充分全年量利齐升。

电解液定价采取成本为基础的公式定价，其中六氟占成本比例最大，且价格受制于产能投放时间周期性强，是价格的核心推手。

由于需求超预期增长，但是年内六氟新增有效供给预计仅有8700吨左右，供需紧平衡的局面有望持续全年，原材料供需偏紧情况下议价权向供给端转移。

前期受制于六氟价格上涨过快，电解液价格调整需要周期，出现了短暂的价格错配影响盈利能力。

目前电解液价格上涨后成本压力传导充分，电解液全年有望量利齐升。

纵向布局打造成本优势，六氟产能是重要抓手。

我们认为电解液配制环节技术壁垒较低，电解液核心战场是对原材料的控制，即通过成本优势和研发优势构建核心壁垒。

成本优势最重要的抓手是六氟，上行区间价格与材料相关性弱，盈利能力提升显著，可以有效增厚利润，下行周期可以增厚安全垫，提升价格竞争能力。

前期小厂商由于六氟产能利用率偏低，利润微薄已经无心恋战，未来六氟产能投放集中于头部厂商，有望趋于理性，供给激增价格骤降的局面不会重演，远期有望维持在10-15万元的理性区间，盈利能力进入合理区间。

研发优势构建未来弹性，新锂盐和添加剂是核心看点。

电解液性能改善最主要的途径是添加剂类型和比例的改善，因此对新型添加剂的研发是构建研发优势的重要手段，龙头厂商纷纷加码添加剂布局。

锂电池高电压和高镍化趋势推动添加剂需求不断增加且体系更加复杂，未来也有望提升电解液产品价值量。

LiFSI由于出色的导电性和稳定性，是最具商业化前景的新型锂盐。

受益于六氟价格上涨，成本劣势逐渐缩小，渗透率预计将加速提升，2025年市场空间有望达到150亿。

1．原材料构筑竞争优势，价格与溶质周期一致性强

1.1轻资产特点凸显，原材料才是核心战场

电解液是锂电池四大核心材料之一，在锂电池内部连接正极和负极，起到离子传导的作用，对于锂电池能量密度、宽温应用、循环寿命和安全性能等方面的性能都具有十分重要的作用。

电解液通常要求具备高电导率和化学稳定性，较好的安全性，以及宽温度使用范围。

电解液生产流程由溶剂提纯、物料混合和后处理环节组成。

目前电解液通常使用有机溶剂，常用溶剂包括碳酸乙烯酯（EC）、碳酸二乙酯（DEC）、碳酸二甲酯（DMC）、碳酸甲乙酯（EMC）等，由于溶剂纯度会影响电解液的稳定电压，从而对电池的安全和稳定性产生影响，且电解液核心溶质六氟磷酸锂遇水易分解，因此对电解液溶剂的纯度和含水量有较高要求，通常要求纯度在99.9%以上，在电解液生产过程中需要首先对电解液进行提纯。

电解液生产最为关键的步骤是物料混合的环节，根据配方按照顺序将溶质、溶剂和添加剂加入反应釜，并在一定温度条件下按照一定的速度进行搅拌。

物料混合环节直接决定电解液的性能指标和安全性。

物料混合环节没有非常复杂的化学反应，技术难度低于其他材料生产环节。

从投资强度看，单GWh电池对应的产能投资在500万左右，显著低于其他材料，相较于其他环节轻资产的属性较为明显。

并且产能投放时间也比较短，通常只需要半年到一年的时间，在产能投资上不具备明显壁垒，因此电解液配制环节供给提升较快，供需错配时间短，产能对产品供给通常不构成显著限制。

目前电解液生产环节最核心的技术壁垒配方，也是电解液厂获得溢价的最主要途径。

目前配方的研发主要有电解液厂独立研发、与电池厂合作研发、电池厂提供配方三种模式。

1）电池厂提供配方。

目前诸如LG、宁德时代等一线电池大厂，通常都具备一定的电解液研发实力，同时对于一些成熟的电池类型，比如磷酸铁锂等，本身其配方也逐渐趋同，在这种情况下，在实际生产过程中电池厂会倾向于由自己提供配方，电解液厂仅提供代工服务，这种纯代工模式下电解液厂的利润通常会被大幅压缩。

2）与电池厂合作研发配方。

对于一些新型材料电池，由于电池内部各项材料的配合处于摸索过程中，研发难度较大，电池厂会更多的引入有实力的电解液厂商进行合作研发，提升效率同时可以节约研发费用。

这种模式下，对于对应型号电池的电解液供应上，参与研发的电解液厂会享有一定的特权，议价能力上有了一定的提升。

3）电解液厂独立提供配方。

对于一些专利存在限制的电解液，以及一些小型电池厂的电解液供给中，会存在由电解液厂独立提供电解液配方的情况。

这种情况下电解液厂的议价能力最强。

目前采用最为广泛的电解液研发模式是合作研发。

在电解液生产环节，研发实力是构建壁垒的核心要素，具备较强的研发实力和核心专利是电解液厂商在电解液生产环节获得超额收益的基础，龙头厂商整体上还是具备一定的盈利能力优势。

但是整体来看，单纯电解液环节技术难度低于其他环节。

并且龙头锂电厂商也普遍有自身的技术专利储备，生产中多采取共有配方的模式，技术壁垒难以成为长期超额利润的护城河。

行业本身投资强度不高，所以整体看行业壁垒较低，单纯看电解液配制环节不具备长期的强议价能力。

因此我们认为，行业竞争的核心还是对上游材料的控制能力。

首先是通过纵向一体化布局、战略合作以及对上游渠道的议价权来降低成本，以期降低普通电解液的成本，获得更高的盈利能力。

可以看到具备核心原材料六氟生产能力的天赐材料虽然毛利率周期波动较为显著，但是整体上要优于其他企业。

另一方面在于完善上游材料，尤其是添加剂的研发布局，以此满足技术进步的需求从而获取超额利润。

目前随着新型正负极材料的应用，对电解液提出了越来越复杂的需求，其中最显著的提升和差异就在于新型添加剂的使用上。

因此龙头厂商纷纷布局添加剂的产能和研发以期超额受益。

1.2定价源于成本驱动，溶质周期性显著

电解液成本构成来看，原材料成本超过90%，因此其成本主要受到上游原材料价格波动的影响。

从质量占比来看，溶剂占比最高，通常可以达到80%-85%；其次是溶质，目前比较常用的是六氟磷酸锂，通常占电解液质量占比可以达到12-13%，最后是添加剂，通常质量占比在2%-5%。

受到下游需求快速增长的刺激，2020年四季度开始，电解液各项主要材料价格都出现了明显的上涨过程，其中溶剂率先发力，随后六氟磷酸锂由8月不足7万元的低位上涨至目前的26.5万元，上涨幅度超过200%，VC、FEC等核心添加剂也都出现了50%以上的涨幅。

根据目前的价格水平进行测算，我们预计六氟在电解液的成本占比已经达到60%左右，是成本占比最高的单项原材料。

由于电解液配制环节门槛较低，且产能较为充裕，所以电解液定价历史上主要遵循成本加成的原则，采取公式定价的方式，与原材料成本的变动趋势表现出明显的趋同。

由于六氟磷酸锂成本在电解液中成本占比最高，且六氟磷酸锂周期性波动强于其他材料，历史上通常成为电解液价格变动的核心驱动因素。

相比之下，六氟价格与核心原材料价格变动走势相关性则明显偏弱。

六氟磷酸锂的核心原材料主要是碳酸锂，单吨用量在0.33吨左右，按照目前碳酸锂含税9万元/吨的价格来计算的话，碳酸锂成本占比大约为35.78%，是单项成本占比最高的原材料，但是从历史价格走势来看，六氟的价格弹性和周期内与碳酸锂价差变化的幅度要大于碳酸锂价格的变动幅度，所以我们认为对于六氟来说，不同于电解液的成本驱动模式，价格更多是由供需情况来驱动和决定的。

我们认为，电解液和六氟在定价模式的差异主要是来自于技术壁垒和投资强度的差异。

从技术难度的角度来看，六氟的壁垒要高于电解液，六氟技术早期主要由海外企业把持，2005年天津金牛率先开始了产业化进程，随后在2010年国内各大化工企业逐渐突破技术壁垒开始量产。

但是受制于工艺等的限制，部分小厂的六氟产能始终无法完全达到设计产能，且经历了2016-2017年的波动后，各家厂商扩产普遍趋于谨慎，因此目前六氟的有效产能主要集中在多氟多、新泰材料和天赐材料等龙头厂商手中。

从投资强度的角度看，相较于电解液单GWh对应500万元左右的投资，目前国内最常用的固体六氟生产技术1GWh对应的六氟需求大约在7000万-1亿元，单位电池的投资金额远大于电解液环节，同时受制于环评审批等因素，六氟的产能建设时间比较长，大约需要1.5年-2年的时间，与电解液0.5年-1年的时间存在一定的错配，这也导致六氟供给和需求难以同时匹配，价格更易出现受到周期性供需关系变化的影响。

早期六氟磷酸锂生产技术主要掌握在海外厂商手中，从2010年开始多氟多、天赐材料等多家企业陆续突破六氟生产技术并批量化生产。

随着国产化率的提升，六氟单吨价格也从早期的40万元以上快速回落。

六氟磷酸锂的制备有多种方法和技术路线，由于锂电池电解液对于纯度要求较高，实际使用较多的主要有气-固反应法、氟化氢溶剂法、有机溶剂法和离子交换法。

目前国内使用最为广泛的是氟化氢溶剂法，主要原理是用氟化锂和无水氟化氢合成氟化锂氢氟酸溶液，然后向溶液中通如五氟化磷气体，生成六氟磷酸锂结晶，经过分离干燥后得到最终产品。

这种方法反应比较容易控制，但是由于使用腐蚀性极强的氟化氢，生产设备中需要使用大量的耐腐蚀材料，对工厂安全设施要求也极高，生产前期投入很大。

相比之下，天赐材料采用的是从美国引进的基于有机溶剂法的生产工艺，该方法在DMC等电解液所需的有机溶剂中，让氟化锂和五氟化磷反应得到六氟磷酸锂。

相较于常规的氟化氢溶剂法，有机溶剂法的反应过程由于直接在电解液所需的有机溶剂中进行反应，省去了干燥、结晶再溶解的过程，制造成本得到降低。

同时由于五氟化磷和氟化锂的反应过程不在强腐蚀性的氟化氢溶液中进行，对设备的抗腐蚀能力要求明显降低，前期设备投入明显低于常用的氟化氢溶剂法。

但是该种方法由于反应体系中引入了有机溶剂，会与五氟化磷发生副反应，影响六氟磷酸锂的纯度，因此该种方法的核心壁垒在于提纯除杂。

为了比较有机溶剂法和氟化氢溶剂法的成本差异，我们对比了几家上市公司六氟磷酸锂产能项目的投资情况。

由于液体六氟磷酸锂最终产品为六氟磷酸锂的有机物溶液，六氟磷酸锂含量为32%左右，所以在计算过程中我们需要将液体六氟磷酸锂产能折算为固体。

通过对比我们发现，采用有机溶剂法生产液态六氟磷酸锂的项目前期投资成本，只有固体六氟磷酸锂的一般左右，同为天赐材料的六氟磷酸锂生产项目，液体六氟磷酸锂的前期单吨投资只有固体项目的40%左右。

同时液体六氟由于制备过程在有机溶剂中进行，与电解液配制所需的溶剂成分相同，免去了结晶和再溶解的步骤，综合来看使用也液体六氟的成本会低于晶体六氟。

但是同样因为缺乏结晶的过程，杂质去除的难度大于晶体六氟，所以液体六氟的纯度通常要低于晶体。

目前行业主流的六氟生产技术是采用氟化氢溶剂法生产晶体六氟，各家技术路线和生产工艺相差并不悬殊，因此头部厂商成本上难以拉开较大差距，只能通过循环体系和纵向布局来降低成本。

液体六氟方面，目前仅有天赐材料一家在进行生产，但是主要用于自供，并未对外销售。

2.电动化助力锂电腾飞，电解液需求高速增长

2.1新能源车性价比渐显，广阔天地大有可为

作为锂电池的核心材料之一，电解液的需求量主要取决于锂电池的生产需求。

按照下游需求的不同，锂电池可以划分为消费锂电、动力锂电和储能锂电。

其中消费锂电下游主要对应3C等需求，近年来行业增速整体保持稳定，出货量增速在10%左右。

储能锂电受益于新能源发电装机增长，近年来保持较快增速，全球装机增长维持在50%左右，但是由于基数较小，2020年装机占比仅为10%，所以在锂电池装机中的占比目前仍旧较低，对整体装机的贡献仍然较小。

受益于新能源车销售的快速增长和单车带电的提升，动力锂电近年来出货始终保持较快增速，全球出货量由2016年的43.04GWh增长至2020年的141GWh，CAGR达到35%，占比也由2016年的40%提升至2020年的51%，成为了目前锂电池市场最重要的增量来源。

2020年上半年受疫情影响，新能源车销量表现整体比较寡淡，但是Q4开始随着汽车消费的逐渐回暖，叠加爆款车型的带动以及新能源车性价比逐渐凸显，新能源车销量同比和环比都在快速提升，12月更是创造了24.8万辆的单月历史新高，下游需求提振非常显著。

进入一季度后，新能源车销量持续超出预期，表现出淡季不淡的态势。

其中1月和2月的销量分别达到17.9万辆和11万辆，同比增速达到286%和749%。

虽然一定程度上受益于2020年一季度疫情影响下的低基数，但是环比来看，前两月销量均值相较于2020年12月的销量回落幅度只有41.7%，远低于往年78%的均值，春节因素的干扰显著低于往年，下游需求尤其旺盛。

从渗透率来看，2021年3月单月新能源车渗透率达到8.95%，小幅突破了2020年12月的高点创造了历史新高。

细分来看，乘用车领域新能源车渗透率达到了11.31%，显著高于12月9.5%的高点，新能源车尤其是新能源乘用车渗透率提升非常显著，下游持续保持高景气度。

我们认为新能源车本轮的增长不同于以往，现阶段补贴影响已经较弱，销量增长更多的是由下游消费者真实需求驱动，更具备持续性。

这主要是因为随着产业链成本的持续下降，部分车型价格相较于燃油车已经具备了经济性，如果考虑到牌照和车购税的影响，甚至部分车型已经低于同级别的燃油车。

同时新能源车由于本身采用电能进行能源供给，与智能化设备的兼容性天生会优于传统燃油车，汽车智能化普及程度好于传统燃油车，为驾驶者提供了更强的科技感和更加新鲜的驾驶体验。

短期看，在国内销量持续超预期的背景下，我们预计2021年国内新能源车销量可达233.8万辆，同比增长76.7%，其中新能源乘用车销量预计可达220万辆左右，依旧是新能源车销量增长的核心来源。

中期来看，根据中汽协数据，2020年我国累计实现汽车销量2526.76万辆，以此计算，我国2020年的新能源车渗透率仅为5.4%，根据《新能源汽车产业发展规划（2020-2035年）》和《节能与新能源汽车技术路线图（2.0版）》的规划，到2025年新能源汽车销量占全部汽车销量的20%，到2035年预计达到50%，以此计算未来5年新能源车销量CAGR超过30%，增长空间非常可观。

欧洲市场受益于碳排放新规的限制和补贴政策刺激，2020年全年新能源车乘用车销量136.7万辆，同比增长142%。

预计在补贴政策延续和优质车型陆续上市的背景下，欧洲新能源车销量还将保持快速增长，2021年全年预计可达200万辆。

美国后续可能推出的一系列清洁能源刺激政策推动下，新能源车渗透率有望加速提升，全年预计销量可达45万辆以上。

在海内外需求共振向上的背景下，全球新能源车销量将继续保持高速增长。

根据我们的预测，2021年全球新能源车销量将达到500万辆，同比增长55%。

到2025年和2030年，全球新能源车销量将分别达到1696万辆和4350万辆，CAGR超过30%。

在新能源车销量强劲增长的带动下，2021年全球动力锂电需求将快速放量，预计全年需求可达238.36GWh，同比增长69%，叠加储能及消费需求后，2021年全球锂电需求预计可达409.39GWh，同比增长47.7%。

到2025年，在动力锂电需求强劲增速的带动下，预计需求可达1348.48GWh，CAGR近35%。

基于以上测算结果，我们预计2021年全球电解液需求可达43.9万吨，到2025年预计可达127.42万吨。

目前单吨电解液六氟用量在0.12吨左右，以此计算，2021年全球六氟需求约为5.49万吨，到2025年预计可达15.93万吨，行业增速非常强劲。

2.2六氟洗牌大局已定，投产谨慎供需优化

正如前文所述，电解液由于轻资产的特点和较低的技术壁垒，产能通常不存在瓶颈，电解液配制环节的利润周期也并不显著，整体上表现为成本驱动的定价模式。

但是上游材料尤其是六氟磷酸锂由于产能建设时间长达1.5年到2年，且具备一定的技术门槛，所以价格不同于电解液，更多是由供需决定，呈现出比较明显的周期性。

六氟作为电解液成本最大的单项材料，按照目前的原材料价格水平计算成本占比已经超过50%，因此六氟供需格局成为了决定电解液价格走势的核心因素。

2016年受补贴政策刺激的影响，新能源汽车需求呈现出爆发式增长，受此影响六氟磷酸锂供需格局改善非常显著，价格自2015年底开始呈现出快速上涨的趋势，价格最高上探至40万元/吨以上。

为了缓解行业面临的供不应求的局面，各家厂商，包括部分新入局的中小厂商开始快速扩充产能。

新增产能从2017年开始陆续投向市场，这也开启了六氟价格持续三年的下行周期，在2020年年中最低点一度跌至最低6.95万元。

伴随六氟价格的一路下行，六氟企业毛利率一路下探，到2020年上半年行业普遍处于亏损状态，甚至头部的天际股份子公司新泰材料毛利率也已经为负，行业盈利能力全面触底。

受价格下行的影响，行业新增产能投放速度从2018年开始陆续减缓，在2020年到达了低点。

2020年四季度开始，在下游需求迅速回暖的驱动下，六氟磷酸锂供需格局开始改善，龙头厂商库存9月开始就已经陆续清空，产业链供需格局开始显著改善，部分闲置产能开始陆续恢复生产。

在此背景下，六氟也开启了新一轮的上涨过程，从前期低点的6.95万元/吨左右上涨至目前的26.5万元/吨，价格涨幅超过200%。

动力电动通常对于性能尤其是安全性具备较高的要求，因此电解液厂商对于六氟的纯度普遍保持较高标准的要求，对于供应商的更换也持较为谨慎的态度。

对于六氟行业来说，目前核心的壁垒和难点在于提纯工艺。

部分后入局的厂商由于技术和工艺问题，产线实际产能无法达到设计预期，此外部分厂商由于环保问题产能也无法开满，这也导致目前市场上的实际供给能力和名义产能存在一定的差异。

根据我们的测算，到2020年底，全市场单月实际供给能力大约在4600吨左右，产能基本都已在满负荷运转。

正如前文所述，六氟受制于环保审批等的限制，建设周期普遍需要1.5年到2年的时间，因此今年年内来看，新增的产能较为确定。

2021年新增产能主要是天赐材料新建的折固10000吨的液体六氟产能，多氟多的5000吨产能，森田的2000吨产能以及赣州石磊的2000吨产能。

其中天赐材料的10000吨产能预计在下半年陆续完成建设开始投产，考虑到产能爬坡等因素，在此我们保守假设年内的有效产能在2000吨左右。

多氟多的新增产能预计在二季度开始陆续投产，在此我们假设年内有效产能贡献在2000吨左右。

森田和赣州石磊的新产能预计都在年中开始试生产，因此我们假设两家年内的有效贡献都是500吨。

以上产能叠加部分厂商技改带来的小幅产能提升，我们预计2021年市场有效产能在6.25万吨左右，产能利用率达到87.78%，处于近年来的最高点。

展望2022年，根据目前披露的情况看，预计新增产能集中在多氟多、新泰和天赐三家。

其中新泰和天赐材料两家的六氟产能预计都在下半年投产。

此外，虽然天赐材料近两年的六氟产能投放较多，由于与中央硝子技术合作的原因，目前全部用于自供，不会对外销售。

并且天赐材料的六氟自供比例已经非常高，一季度已经超过80%，外采的绝对量已经不大，并且出于供应链稳定的考虑，企业通常都不会采取完全封闭的上游供给，因此天赐产能投放对市场的冲击预计有限。

综合以上分析来看，本轮六氟价格在高位有望维持到明年上半年。

去年四季度以来，在下游需求的带动下，六氟主要原材料价格普遍出现了反弹过程。

其中占比最高的碳酸锂从最低位的4.4万元/吨上涨至目前的8.55万元/吨，氢氟酸由7500元/吨反弹至目前的9500元/吨。

根据目前的材料价格水平，我们测算目前在产能满产的情况下，常用的晶体工艺六氟的单吨不含税成本在7.35万元左右，根据这一测算结果，目前时点六氟的盈利能力有了非常显著的恢复。

为了回溯过去一个周期六氟行业盈利能力表现。

我们对2016年以来不同产能利用率下六氟行业的毛利率情况进行了测算。

在此我们假设全部原材料都来自外部采购，且不考虑材料循环利用的影响，原材料价格都以对应时点公开价格来计算。

可以看到，在始终保持满产的情况下，六氟行业的毛利率从2017年下半年开始到2020年三季度基本都保持在20%-30%之间徘徊。

当产能利用率下降到50%的时候，毛利率水平基本就下降到10%-20%的区间。

可见在这一轮的漫长下行周期中间，开工率偏低的小厂商的盈利能力非常羸弱。

所以，在前期经历了长达三年的下行周期之后，目前行业对于新增产能普遍较为谨慎。

尤其是对于部分中小厂商而言，前期受制于产能利用率偏低，从2017年开始到2020年三年的时间里面，六氟业务的盈利能力较差，已经无心恋战。

我们认为目前价格区间已经处于比较反映了供需情况，六氟供需格局虽然改善显著，但是随着后续产能的陆续投放，紧张程度再严重加剧的概率较低，价格不太可能复制2016年的夸张涨幅。

在有前车之鉴的情况，行业整体性的大规模疯狂扩产不太可能再次重现。

由于六氟行业具备一定的技术壁垒，且投资强度较高，而在价格下行周期盈利能力并非特别可观，尤其是对于中小厂商，所以近年来行业已经鲜见新进入参与者。

从目前的产能规划来看，行业扩产以现有的行业龙头为主，我们认为这种趋势将在未来仍将保持，行业的产能供给节奏后续将基本由龙头厂商把控，行业的产能建设也将回归理性，产能利用将维持在合理水平上。

基于以上分析，我们判断即便后续行业供给逐渐释放，出现类似2016-2017年的暴跌概率也比较低，行业价格和盈利水平有望保持在合理区间，远期看价格有可能会稳定在10-15万元/吨的区间内，从而进入利稳量升的阶段。

2.3电解液竞争格局优化，成本压力传导充分

近年来电解液行业格局不断优化，头部集中态势日趋明显。

在过去几年价格调整过程中，龙头厂商通过纵向一体化布局、海外业务拓展等手段，提升自身盈利能力，强化竞争力，市场集中度不断提升，龙头企业的话语权逐渐增强。

市场格局来看，目前CR5市场份额占比由2017年的61.3%提升到2020年的77.6%，龙头集中度提升明显，这也为行业合理定价，保障盈利能力构建了基础。

去年四季度开始受制于价格传导时滞的影响，电解液企业普遍面临了较为明显的成本压力，从目前已经披露的年报情况来看，行业龙头天赐材料和新宙邦都经历了比较明显的毛利率下降的过程。

明显的毛利率下降的过程。

我们认为这主要是因为四季度开始行业需求暴涨，六氟企业库存本已处于低位，难以提供更多出货供电解液企业囤积存货，同时六氟作为化工品本身也很难保存大量的存货，并且溶剂的价格也经历了比较明显的上涨，成本压力剧增且基本随行就市的上涨。

但是电解液价格调整需要一定时间周期，虽然采取成本加成的公式定价，在原材料快速上涨的过程中还是会出现一定的价格错配。

在一季度需求超预期增长，原材料供给紧张持续