鋰電池電解液添加劑行業發展概況及發展趨勢面臨的機遇挑戰
1、鋰電池電解液添加劑的基本概念和分類
電解液添加劑一般不參與鋰電池的電極反應，但可以大幅定向改善電解液的各項性能，幫助鋰電池實現高能量密度、長循環壽命、高倍率性能、寬溫度適用范圍以及高安全性的優良特性，是鋰電池電解液不可缺少的組成部分。目前電解液添加劑在全部電解液中的質量占比約為 5%，具有用量小、改良效果顯著的特點。電解液添加劑的配比研究以及新型添加劑的研發與應用已經成為決定添加劑生產企業市場競爭力的核心技術之一。
不同類型的電解液添加劑能夠對電池的不同性能進行定向改良，目前市場主流添加劑基于不同功能可分為成膜添加劑、過充保護添加劑、高低溫性能改良劑、酸性中和劑及阻燃添加劑等：
資料來源：普華有策
成膜添加劑憑借其優異性能成為鋰電池電解液主要添加劑，其中碳酸亞乙烯酯（VC）與氟代碳酸乙烯酯（FEC）為最常用的成膜添加劑。
2、鋰電池電解液行業概況
鋰電池電解液是鋰離子電池的核心組件，通常由電解質鋰鹽、高純度有機溶劑和電解液添加劑在一定條件下按特定比例配置而成，作為離子傳輸、電荷傳遞的介質起到在正負極之間傳導鋰離子的作用，是鋰電池能夠保持高電壓水平、高安全性與高能量密度等良好性能的關鍵。鋰電池電解液對鋰鹽的選擇十分嚴苛，需要考慮眾多物理化學性質，目前以六氟磷酸鋰（LiPF6）為主流電解質鋰鹽，具有綜合性能相對最優、成本優勢顯著的特點。此外，為實現與加強鋰電池的各項特性，需要通過在電解液中加入特定添加劑等方式對電解液的理化性質進行改良，以滿足各類應用領域對鋰電池性能的多樣化需求。
2000 年以來，我國鋰電池電解液行業的產品質量與產量均提升顯著，2014年后我國新能源汽車產業發展迅速，鋰電池電解液市場需求亦不斷擴大，國產鋰電池電解液市場占有率不斷增加并逐步實現國產化、國際化，產品性能達到業界先進水平。隨著對鋰電池電解液性能、配比的持續研發與優化、大量新型添加劑的應用，未來有望對鋰電池負極體積效應、熱穩定性、高電壓正極適配性等現有問題做出進一步改良，行業持續穩步發展。
3、鋰電池電解液添加劑行業發展趨勢
隨著終端產品例如新能源汽車對鋰電池的能量密度、倍率性能、循環壽命等性能不斷提出更高要求；3C 產品對鋰電池的小型輕量化、高溫穩定性、充電效率和安全性方面的標準愈發嚴格；儲能領域需要更多大容量、低成本、高效率、長壽命的大規模集中或分布式儲能設備及系統以匹配數量日益增多的新建新能源發電設施等，電解液添加劑作為最經濟有效提升電池性能的材料，將對新能源鋰電池未來在更多先進領域的廣泛應用起到關鍵作用，新型添加劑的開發與應用有望進一步提升鋰電池的綜合性能。
（1）多功能添加劑重要性提升
多功能添加劑為同時具有兩種以上改良功能的添加劑，此類添加劑能夠從多方面改善鋰電池物化性能，能夠顯著降低鋰電池成本、提升鋰電池性能，是未來電解液添加劑研究開發的主要方向。部分多功能添加劑已經成熟應用并成為電解液主要添加劑之一，例如 VC、FEC 能夠形成 SEI 膜保護電極之外，還能夠降低低溫環境下的電池內阻，提升電池的低溫性能，同時也對電池循環性能有所提升；12-冠醚-4 在 PC 溶劑體系中能夠增加鋰離子導電性的同時還能夠抑制鋰離子與溶劑分子在電極界面的反應，對 SEI 膜進行進一步優化。
根據目前電解液體系的發展狀況，在保證電解液電導率的前提下，能夠形成優秀 SEI 膜且擁有其他附加改良效果的多功能添加劑將是近階段鋰離子電池跨越式發展的前提，也是未來行業主要關注與投入的重點。
（2）對添加劑安全穩定性提出更高要求
鋰電池電化學性能的不斷提高在加強了終端用戶使用體驗的同時也一定程度上帶來了更高的安全性風險，強化鋰電池安全穩定性能的添加劑自石墨體系鋰電池投入實際應用起就是研究領域關注的重點。
由于目前鋰電池主流電解液體系中通常會加入 DMC、DEC 等鏈狀碳酸酯用于降低電解液粘度、提高鋰離子運輸效率，其揮發性高、閃點較低的特性是導致鋰電池存在安全隱患的主要因素之一，當鋰電池發生過充、短路等情況時會造成電解液溶劑與電極發生附加反應并大量放熱，導致鋰電池的燃燒或爆炸。
隨著高電壓、高能量密度鋰電池生產技術逐漸成熟并投入使用，高電壓下的大功率充放電過程將進一步加大電池自身的電化學反應放熱量，提高電池發生過熱、自燃的風險。如何開發使用高閃點、導電率高且不易燃的阻燃添加劑、防過充添加劑等新型安全添加劑也將成為新型添加劑的研發重點之一。
（3）添加劑新配方適配鋰電池新體系
隨著新能源汽車行業在補貼退坡政策的引導下逐步實現市場化，新能源汽車的市場滲透率亦不斷提高，為占據更多市場份額，業內競爭也不斷加劇，各大車企需要動力電池擁有更高的續航能力、充放電效率以加強產品競爭力。為實現鋰電池性能突破技術瓶頸并得到進一步躍升，新電解液、電極體系的開發與應用是必然趨勢，部分高性能鋰電池體系亦需要更高比例的添加劑使用量來加強產品穩定性與安全性，添加劑生產企業需要盡快研發投產新型添加劑以及更新添加劑配方以適應鋰電池技術體系的更新換代。
目前，國內外已經開始對酰胺基電解液、雙氟磺酰亞胺鋰鹽 LiFSI、三炔丙基磷酸酯 TPP、鋰金屬負極等新型溶劑、電解質、添加劑及電極材料開展研究。
未來下游生產廠家對電解液添加劑的選擇將會更加豐富，需求量將不斷提高，市場前景廣闊。
綜上，未來電解液添加劑行業將以下游終端產品需求為基礎進行產業技術升級，新型添加劑的開發將對新能源鋰電池未來在更多先進領域的廣泛應用起到關鍵作用，電解液添加劑的市場規模亦會伴隨新能源鋰電池的快速發展而持續增長，發展前景廣闊。
4、行業面臨的機遇與挑戰
（1）機遇
1）國家產業政策支持
鋰離子電池作為新能源汽車產業重要產品之一，國內陸續出臺了一系列相關產業政策支持鋰電池整體產業鏈的高質量發展。我國為實現“將二氧化碳排放量于 2030 年前達到峰值，并努力爭取 2060 年前實現碳中和”這一目標，制定了一系列有力的政策和措施，大力推廣新能源設備設施在實際生產生活中的應用。為切實保障、積極促進鋰離子電池上下游行業的穩定發展，加快產業技術水平進步，國家與地方政府頒布《新能源汽車產業發展規劃（2021-2035 年）》《綠色出行行動計劃（2019-2022 年）》《產業結構調整指導目錄（2019 年本）》等多項產業政策規劃，位于產業鏈中游的電解液添加劑行業亦受到相關政策的大力支持。國家和地方政府的政策支持與鼓勵明確了鋰電池產業鏈的未來發展方向、提供了有利的政策環境。
2022 年 5 月 25 日，財政部印發《財政支持做好碳達峰碳中和工作的意見》稱，將大力支持發展新能源汽車，完善充換電基礎設施支持政策，穩妥推動燃料電池汽車示范應用工作；加大新能源、清潔能源公務用車和用船政府采購力度。2022 年 5 月 31 日，工業和信息化部等四部委發布通知，決定聯合組織開展新一輪新能源汽車下鄉活動。新一輪的國家政策支持將繼續帶動新能源汽車行業及其上游相關產業鏈的高質量發展，市場前景廣闊。
2）新能源汽車行業快速發展
隨著各個國家的碳排放政策逐漸嚴格，未來汽車市場電動化的趨勢不斷加強。統計數據顯示，2021 年全球新能源汽車累計銷量達 675 萬輛，較 2020 年增長 108%，其中純電動汽車占比 71%，國內新能源汽車市場的產銷量增長尤為迅速，根據中國汽車工業協會《2021 年汽車工業經濟運行情況》數據顯示，2021 年我國新能源汽車累計銷量達到 352.1 萬輛，同比增長 157.5%，占全年汽車銷量的 13.4%，預計未來五年我國新能源汽車產銷增速將保持在40%以上，到 2025 年，我國新能源車銷量占比將達到 20%-30%。受益于新能源汽車市場的快速發展，將帶動上游鋰電池原材料行業的市場需求，形成廣闊的未來市場空間。
3）電解液添加劑需求旺盛
電解液添加劑是鋰電池制造的主要原材料之一，新能源汽車行業的快速發展帶動鋰離子電池及上游添加劑的市場需求大幅提升。
4）鋰電池產業鏈發展成熟
鋰離子電池行業擁有成熟完善的產業鏈：上游原材料供應種類齊全、工藝成熟、質量可靠，能夠充分保障下游生產需求；中游電解液溶劑、電解質和添加劑行業已經全面實現國產化，國內生產廠商占據了全球主要市場份額，生產研發技術處于全球領先地位；下游鋰電池行業總體產業規模極大，產品廣泛應用于新能源汽車、3C 產品、儲能等領域，未來隨著采用磷酸鐵鋰電池的儲能系統的成熟與大規模應用，儲能市場將有較大發展潛能。鋰電池產業鏈上下游協同效應與規模效應顯著，能夠帶動整體產業鏈發展升級，保持市場規模的穩定持續增長。
（2）挑戰
1）鋰電池技術迭代
隨著行業競爭與市場發展，鋰離子電池的技術迭代升級可能對現有的鋰離子電池及其原材料產品與技術產生沖擊，目前的主流鋰電池原材料存在被替代的可能性，同時固態鋰電池等新型電池的技術成熟亦可能導致 VC、FEC 等主流電解液添加劑的市場需求下降。面對鋰電池技術的迭代風險，電解液添加劑企業需要持續堅持以技術創新為核心競爭力，加大技術研發投入，加強研發團隊建設，完善人才引進與培養體系，豐富前沿電解液原材料生產技術儲備，能夠根據市場需求變化及時調整產品結構，始終保持市場領先地位。
2）業內企業競爭擴張產能占領市場
與快速增長的下游市場需求相比，添加劑生產供應能力嚴重不足，添加劑企業亟需改造升級現有產線、新建生產設備，盡快實現增產擴產，占據新增市場份額。為應對產能不足現狀，主要添加劑生產企業開始投資擴產，新增產能在未來幾年將逐步釋放。同時，部分電解液廠商也開始加碼布局上游添加劑產能，以完善縱向一體化布局、保障供應鏈穩定、降低生產成本，從而提升企業競爭優勢。鋰電池電解液添加劑行業的快速發展，吸引相關行業企業布局，未來添加劑行業市場競爭將進一步加劇。因此，生產企業的產能擴展速度，與下游客戶的關系緊密程度，是增強市場競爭力的關鍵舉措。
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