中国锂电池添加剂行业发展研究白皮书 （2022） 目 录 1. 锂电池添加剂发展概况 4. 锂电池添加剂细分产品解读 01 1.1. 定义及分类 13 4.1. 环状碳酸 04 1.2. 行业发展背景 17 4.2. 有机酯酸 05 1.3. 行业现状洞察 17 4.3. 磺酸酯 07 1.4. 行业产能分析 18 4.4. 新型锂盐 2. 锂电池添加剂产业链概况 5. 锂电池添加剂行业发展趋势判断 08 2.1. 产业链图谱 20 5.1. 技术方向 09 2.2. 上游 21 5.2. 供需预测 09 2.3. 下游 3. 锂电池添加剂成本分析 11 3.1. 成本测算表 12 3.2. 典型企业成本分析 《中国锂电池添加剂行业发展研究白皮书》 1. 锂电池添加剂发展概况 ➢ 1.1. 定义与分类 ➢ 1.1.1. 定义 锂电池电解液主要由电解质、有机溶剂和添加剂组成，其中，添加剂能够定向改善电解液、 锂电池的各项性能，占电解液质量的2-5%，占电解液成本的10-25%。虽然占比不大，但 由于不同种类的添加剂性能不同，在电解液的差异化竞争中发挥着重大作用。 图1 锂离子电池工作原理 充电charge 正 极 电解液 负 极 隔膜 放电discharge 图2 电解液成分&成本构成 电解液成分构成（%） 添加剂 锂盐 3% 12% 溶剂 85% 电解液成本构成（%） 添加剂 20% 溶剂 30% 锂盐 50% 数据说明：本报告所涉及2022年及往后年份数据依据上市公司公开数据、调研、分析预测整理而成。 1 《中国锂电池添加剂行业发展研究白皮书》 1. 锂电池添加剂发展概况 ➢ 1.1.2. 分类 表1 电解液添加剂类别 类别 常见添加剂 作用 初次充放电时在负极表面 形成界面膜（SEI 膜）， 有效抑制电解液与石墨发 生反应 成膜添加剂 碳酸亚乙烯酯VC 氟代碳酸乙烯酯FEC 1,3-丙磺酸内酯PS 形成阻抗小、厚度薄的阴 极界面膜，阻止电解液中 溶剂氧化，提高高电压阴 极材料的循环稳定性 高压添加剂 二草酸硼酸锂 LiBOB 导电添加剂 阻燃添加剂 过充保护添 加剂 高低温性能 改良添加剂 除酸除水添 加剂 二氟草酸硼酸锂 LiDFOB 颗粒状：导电碳黑、导电石墨 纤维状：纳米碳纤维、碳纳米管、石墨烯 磷酸三甲 酯TMP 提高电解液导电能力，从 而提升电池的充放电性能 降低电池放热和自热率， 避免电池过热燃烧或爆炸 三氟代甲基碳酸 乙氧基(五氟)环 乙烯酯CF3-EC 三磷腈TFPN 电聚合添加剂：联苯、环己基苯 氧化还原电对添加剂：金属茂化合物、噻蒽化 合物、二甲氧基苯 硫酸乙烯酯DTD 甲烷二磺酸亚甲酯MMDS 二氟磷酸锂LiDFP 对甲苯磺酰异氰 二甲基二甲氧基 酸酯PTSI 硅烷DODSi n,n二甲基甲酰胺 DMF 在正常充电时不参与反应， 过充时在正极被氧化，再 扩散到负极被还原 减少电池膨胀问题、提高 电池高低温性能 抑制/清除HF和水，减少 容量衰减，提高电池寿命 多功能添加 剂 三(三甲基硅烷)磷 酸酯TMSP 二氟二草酸磷酸锂 LiDODFP 碳酸亚乙烯酯VC 氟代碳酸乙 烯酯FEC 2 《中国锂电池添加剂行业发展研究白皮书》 1. 锂电池添加剂发展概况 ➢ 1.1.3. 使用范围 • 市场上成膜添加剂使用广泛、种类繁多，但在使用范围上略有差异。 • 磷酸铁锂电池基本上都是用VC，FEC通常应用在一些高压数码电池上；三元锂电池由 于镍活性强，用VC和FEC这类保护负极的添加剂使用的更少。高镍三元体系电解液中 VC含量一般在1%以下甚至不添加。 表2 主流电解液添加剂使用范围 添加剂类型 使用范围 用量 解决问题 VC 磷酸铁锂电池、三元锂电池 2%-7% 保护负极 FEC 高压3C电池、三元锂电池 5%-9% 保护负极 1,3-PS 钴酸锂电池、三元锂电池 0.5%-5% 保护负极 MMDS 锰酸锂电池、钴酸锂电池 0.5%-1% 保护正极 DTD 三元锂电池 0.5%-3% 保护正/负极 LiBOB 锰酸锂电池、镍锰钴酸锂电池、 三元锂电池 0.5%-3% 保护正极 TMSP 三元锂电池 1%-3% 保护正极 LiFSI 三元锂电池 1%-2% 保护正极 LiFSI 高镍三元锂电池 5%-7% 保护正极 3 《中国锂电池添加剂行业发展研究白皮书》 1. 锂电池添加剂发展概况 ➢ 1.2. 行业发展背景 ➢ 单一溶剂/锂盐无法达到高性能电解液需求。通常会通过多种溶剂、添加剂 混合的方法来改善电池性能。 表3 不同电解液溶剂/锂盐配方对添加剂需求 常见溶剂/锂盐 电化学性质 影响 改善方式 碳酸乙烯酯EC 碳酸丙稀酯PC 粘度大、分子间作用力大 电池低温性差 高低温性能改良添 加剂 碳酸甲乙酯EMC 碳酸二甲酯DMC 粘度小、介电常数低 无法在电极表面形 成稳定的SEI膜 成膜添加剂 六氟磷酸锂LiPF6 热稳定性差、易水解产生 HF和PF5 电池容量衰减，续 航能力差 除酸除水添加剂 4 《中国锂电池添加剂行业发展研究白皮书》 1. 锂电池添加剂发展概况 ➢ 1.3. 行业现状洞察 ➢ 1.3.1. 市场规模 近些年全球对新能源产业的日益重视带动新能源汽车消费量逐步提高，外加电网储能领 域的投资项目，锂电池需求大增。电解液作为锂电池不可或缺的部分，是添加剂的下游 市场。随着电解液企业加快在电解液赛道的布局，2022年国内电解液出货量预计增长 至64.8万吨，对添加剂的大量需求提供有力支撑。 图3 2018-2022年国内电解液出货量（万吨） 70 64.80 60 48.42 50 40 30 20 23.26 24.51 2019 2020 17.98 10 0 2018 2021 2022E 由于电池厂对电池和电解液需求不同，电解液添加剂的种类和用量都有较大区别。2018 年国内常规的电解液添加剂出货量约达0.87万吨，2022年预计增长至6.8万吨。 图4 2018-2022年国内电解液添加剂出货量（万吨） 8 6.8 7 6 5 4 3.5 3 1.8 2 1 0.9 1.2 0 2018 2019 2020 2021 2022E 数据说明：不包含LiFSI 5 《中国锂电池添加剂行业发展研究白皮书》 1. 锂电池添加剂发展概况 ➢ 1.3. 行业现状洞察 ➢ 1.3.2. 竞争格局 目前常用的电解液添加剂 5 图 电 解 液 添 加 剂 产 品 市 场 占 比 5 2022 图 电 解 液 添 加 剂 企 业 竞 争 格 局 主要有碳酸亚乙烯酯 20% 41% VC （VC）、氟代碳酸乙烯酯 FEC （FEC）、 丙 烷 磺 酸 内 酯 （PS）等。其中，碳酸亚 1,3-PS 15% 乙烯酯（VC）和氟代碳酸 其他 乙烯酯（FEC）最为常见， 合计占电解液添加剂市场 24% 的份额的65%。 山东亘元 华盛锂电 永太科技 山东亘元 华盛锂电 永太科技 新宙邦 苏州华一 其他 天赐材料 苏州华一 其他 新宙邦 6% 6% 20% 6% 35% 4% 6% 43% 7% VC FEC 17% 12% 15% 23% 6 《中国锂电池添加剂行业发展研究白皮书》 1. 锂电池添加剂发展概况 ➢ 1.4. 行业产能分析 ➢ 1.4.1. 产能规划 图7 2021-2027年VC/FEC产能规划（万吨） 35 30 25 10.6 9.7 20 8.5 7.7 15 4.6 10 19.3 17.1 21.3 14.1 1.7 5 9.8 1.2 0 1.9 2021 3.6 2022 2023 2024 VC 2025 2026 2027 FEC 图8 企业未来产能扩张速度TOP5（万吨） 山东亘元 3.4 永太科技 2.5 山东亘元 2.1 九江华雄 1 天赐材料 2.0 苏州华一 1 泰和科技 2.0 多氟多 1 福祥药业 1.5 新宙邦 VC 0.8 FEC 数据说明：扩产规模=2027年预计产能-2021年产能 7 《中国锂电池添加剂行业发展研究白皮书》 2. 锂电池添加剂产业链概况 ➢ 2.1. 产业链图谱 8 《中国锂电池添加剂行业发展研究白皮书》 2. 锂电池添加剂产业链概况 ➢ 2.2. 上游 电解液添加剂上游是基础化工原材料企业，主要有石大胜华、奥克化学、海科新源等企业， 涵盖添加剂原材料种类有氯化亚砜、碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、氟化钾等产品。 氯化亚砜 碳酸乙烯酯 碳酸二甲酯 三乙胺 •凯盛新材（28%） •石大胜华（40%） •华鲁恒升（24%） •建业股份（35%） •金禾实业（15%） •海科新源（25%） •浙江石化（16%） •新化股份（25%） •世龙实业（9%） •奥克化学（8%） •石大胜华（10%） •山东昆达（25%） •和合化工（9%） •中科宏业（5%） •红四方（8%） •德田化工（6%） •理文化工（7%） •辽宁港隆（4%） •金泰化工（7%） ➢ 2.3. 下游 电解液添加剂下游为电解液行业，终端消费市场主要在动力、储能和3C消费电池领域。 消费市场的扩大带动锂电池电解液需求的增长，也对电解液添加剂性能提出多样化需求。 比如，2019年特斯拉为干电极技术收购Maxwell以期提高电动车续航能力，最后导致对添 加剂的成膜功能提出更高要求。 2022电解液企业 （预测） 36.4 % 13.6% 12% 12% 9% 2022电池企业 （预测） 1 . C AT L 29.2% 1.天赐材料 15.5% 2.新宙邦 3.瑞泰新材 4.法恩莱特 5.昆仑材料 13.2% 11.1% 7.8% 2 . LG 3.比亚迪 4.松下 5.SK ON 9 《中国锂电池添加剂行业发展研究白皮书》 2. 锂电池添加剂产业链概况 表3 长期战略合作协议 供应方 山东亘元 永太科技 采购方 货物 采购量（吨） 交付时间 CATL VC - 2022-2026 比亚迪 VC - 2023-2026 中创新航 VC - 2022-2026 VC ≥200/月