
(1)雜環(huán)類碳酸酯:通常含有鹵素,可以降低熔點(diǎn),改進(jìn) SEI 成膜特性;溶劑種類豐富,可延伸產(chǎn)品較多 除氟化處理和含硫溶劑外,溶劑還有眾多細(xì)分品種,它們各有特點(diǎn),大部分可當(dāng)做添加劑少量使用, 其他的一些溶劑產(chǎn)品及特點(diǎn)大致總結(jié)如下:
(2)線性酯類:低溫性能更為突出,可以氟化,氟化碳酸酯類可燃性低,有助于 SEI 膜的穩(wěn)定;
(3)氟化氨基甲酸酯類:會(huì)形成高阻 SEI,降低容量;
(4)氟化醚類:可提高熱安全性,改進(jìn) SEI 組成;
(5)乙二醇硼酸酯類:鋰離子導(dǎo)電能力處于中等水平,但在 Pt 上的陽極穩(wěn)定性好;
(6)砜類:特點(diǎn)是導(dǎo)電性好,同時(shí)陰極材料上的陽極氧化穩(wěn)定性好,烷基氟化處理可以改進(jìn)其在 碳基負(fù)極上的 SEI 化學(xué);
(7)磺酰胺類:導(dǎo)電性中等,Pt 上陽極氧化穩(wěn)定性差。
電池級(jí)溶劑純度要求高,純度將影響其電化學(xué)窗口
對(duì)于電解液用溶劑而言,溶劑的純度對(duì)鋰電池性能的影響至關(guān)重要,微量的雜質(zhì)會(huì)明顯影響溶劑的 電化學(xué)窗口,進(jìn)而影響電解液的性能。以氧化電位上限為例,通過提高溶劑的純度可以有效提高溶 劑的氧化電位上限,例如對(duì)于 EC,純度從 99.91%提高至 99.979%,氧化電位上限能從 4.87V 提高至 5.50V。而對(duì)于大部分溶劑,純度小于 99.9%時(shí),其分解電位為 4.6-4.9V,提高純度就能夠提 高其氧化電位窗口,一般能達(dá)到 5.2V 以上。如果純度進(jìn)一步提高,像主流的 EC、PC、DMC、EMC 和 DEC,其氧化電位上限可以分別達(dá)到 6.2V、6.6V、6.5V、6.7V 和 6.7V。
二、電池級(jí)溶劑行業(yè)格局較優(yōu),長(zhǎng)期增長(zhǎng)空間廣闊因此在電池級(jí)溶劑的生產(chǎn)過程中,溶劑的精制不可或缺,這也是電池級(jí)溶劑生產(chǎn)工藝的難點(diǎn)之一。 一般在環(huán)氧丙烷路線中,前端的碳酸丙烯酯(PC)粗品會(huì)進(jìn)入薄膜蒸發(fā)器,在減壓環(huán)境下濃縮蒸 發(fā),得到碳酸丙烯酯精品,再往后道與甲醇反應(yīng)制得碳酸二甲酯(DMC),而碳酸二甲酯粗品也要 經(jīng)過常壓精餾得到碳酸二甲酯精品,越往后端,帶入雜質(zhì)的潛在可能性越高,如在后端電池級(jí)碳酸 甲乙酯(EMC)和碳酸二乙酯(DEC)的生產(chǎn)過程中,需要多道精餾,每一精餾環(huán)節(jié)對(duì)溫度和壓力 的控制也不盡相同,最終才能獲得純度在 99.99%以上的電池級(jí)溶劑產(chǎn)品。
電池級(jí)溶劑格局優(yōu)異
與偏大宗的工業(yè)級(jí)溶劑不同,電池級(jí)溶劑由于催化劑選擇要求高、提純難度大,整體國(guó)內(nèi)能做的企業(yè)偏少。以 DMC 為例,國(guó)內(nèi)名義產(chǎn)能達(dá)到 92.6 萬噸,實(shí)際有效的產(chǎn)能也在一半以上,生產(chǎn)企業(yè) 數(shù)量較多,但大部分企業(yè)只能從事工業(yè)級(jí) DMC 的生產(chǎn),純度大概在 99.9%左右,而電池級(jí) DMC 純度要求至少達(dá)到 99.99%,有些超純級(jí)產(chǎn)品要求甚至達(dá)到 99.999%,有能力生產(chǎn)的企業(yè)屈指可數(shù), 國(guó)內(nèi)目前基本只有四五家,此外有少數(shù)企業(yè)嘗試生產(chǎn),格局更為優(yōu)異,其中龍頭企業(yè)石大勝華占目 前電池級(jí) DMC 產(chǎn)能一半以上。此外像電池級(jí) EC 產(chǎn)能也基本集中在石大勝華、東營(yíng)??啤W克化 學(xué)、遼寧港隆、營(yíng)口恒洋、中科宏業(yè)等少數(shù)幾家企業(yè),技術(shù)難度更高的電池級(jí) EMC 更是集中于石 大勝華、東營(yíng)??啤⑦|寧港隆、遼陽百事達(dá)等少數(shù)企業(yè),相較工業(yè)級(jí)溶劑而言格局十分優(yōu)異。
電池級(jí)溶劑未來增長(zhǎng)空間廣闊
電池級(jí)溶劑在電解液中的用量占比達(dá)到 80%-85%,因此電池級(jí)溶劑未來的需求也將跟隨下游電解 液及終端新能源汽車的發(fā)展而增長(zhǎng),從歷史來看,無論全球還是國(guó)內(nèi),電解液的產(chǎn)量均維持了穩(wěn)步 持續(xù)增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì),2020 年我們預(yù)計(jì)全球電解液的產(chǎn)量約為 34 萬噸,對(duì)電池級(jí)溶劑的需求約為 28.5 萬噸,國(guó)內(nèi)電解液產(chǎn)量接近 24 萬噸,對(duì)電池級(jí)溶劑的需求約為 20 萬噸,供給主要集中于上述幾 家企業(yè)。
三、需求旺盛支撐電池級(jí)溶劑價(jià)格堅(jiān)挺,產(chǎn)業(yè)鏈盈利非常可觀展望未來增長(zhǎng)空間,2019 年全鋰電池出貨約 220Gwh,其中消費(fèi)約 70Gwh、動(dòng)力約 117Gwh、儲(chǔ) 能(包括電動(dòng)工具)34Gwh,根據(jù)工信部規(guī)劃,到 2025 年國(guó)內(nèi)新能源車占比要達(dá)到 20%,按照 2500 萬輛車、單車 60 度帶電量測(cè)算,2025 年國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池裝機(jī)有望達(dá)到 300Gwh,再按照國(guó)內(nèi) 40%占比測(cè)算,全球動(dòng)力電池裝機(jī)量將達(dá)到 750Gwh,此外,隨著 5G 的推廣和儲(chǔ)能的快速發(fā)展, 到 2025 年 3C 和儲(chǔ)能電池出貨量有望分別達(dá) 125Gwh 和 70Gwh,屆時(shí)全球鋰電裝機(jī)有望達(dá)到 945Gwh,六年復(fù)合增速為達(dá)到 27.5%。而假設(shè)每 Gwh 電池需要電解液 1100 噸,溶劑添加比例 為 83%,則到 2025 年全球電解液需求將達(dá) 104 萬噸,對(duì)溶劑的需求將達(dá) 86 萬噸,大致是目前市 場(chǎng)規(guī)模的三倍。此外,我們也觀察到國(guó)內(nèi)電解液企業(yè)的擴(kuò)產(chǎn)規(guī)劃,到 2020 年國(guó)內(nèi)主流電解液企業(yè) 產(chǎn)能約為 38.2 萬噸,而長(zhǎng)期這些企業(yè)在國(guó)內(nèi)外的擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃達(dá)到 68 萬噸,未來合計(jì)總產(chǎn)能超過 106 萬噸,在疊加海外電解液企業(yè),基本能夠保證未來鋰電池需求,因此未來對(duì)電池級(jí)溶劑的需求也預(yù) 將與電解液擴(kuò)產(chǎn)規(guī)劃保持一致。
電解液需求旺盛,支撐電池級(jí)溶劑價(jià)格維持高位
從 2020 年下半年以來,受益于終端新能源汽車銷量高增長(zhǎng),電解液排產(chǎn)和出貨持續(xù)提升,月度產(chǎn) 量從 6 月份的 1.8 萬噸提升至年底的接近 3 萬噸,而溶劑在電解液中占比約為 80%-85%,因此整 體需求也跟隨下游大幅增長(zhǎng),而電池級(jí)溶劑價(jià)格也得以維持高位。與工業(yè)級(jí)溶劑相比,目前電池級(jí) 溶劑可謂走出了獨(dú)立行情,以 DMC 為例,其工業(yè)級(jí)產(chǎn)品已經(jīng)從高點(diǎn) 1.45 萬/噸跌至 7600 元/噸, 且價(jià)格還有進(jìn)一步下探的可能,而電池級(jí) DMC 價(jià)格從高點(diǎn)的 1.7 萬/噸跌至目前 1.4 萬/噸,價(jià)格 已基本穩(wěn)住,而兩者的價(jià)差也在同一時(shí)期持續(xù)擴(kuò)大,電池級(jí) DMC 的技術(shù)溢價(jià)愈發(fā)體現(xiàn)。此外,其 他的幾個(gè)電池級(jí)溶劑產(chǎn)品像 DEC、ECM、EC 和 PC,價(jià)格同樣堅(jiān)挺,在需求強(qiáng)支撐雖從高點(diǎn)有所 回落,但目前價(jià)格也基本穩(wěn)住,尤其像 EMC 價(jià)格前期不僅沒有下跌,近期甚至又出現(xiàn)上漲態(tài)勢(shì)。
主流溶劑從合成工藝上來看主要有兩條路線:(1)丙烯 → PO → PC → DMC → DEC/EMC; (2)乙烯 → EO → PC → DMC → DEC/EMC,關(guān)鍵中間產(chǎn)物分別為 PO 和 EO,而后端的 DEC 和 EMC 都可以由 DMC 與乙醇反應(yīng)合成。從終端產(chǎn)品來看,DMC 是核心橋梁,能串聯(lián)起另 外四個(gè)溶劑品種,因此它的價(jià)格和盈利對(duì)產(chǎn)業(yè)鏈具有一定指導(dǎo)意義。此外,在丙烯路線中會(huì)副產(chǎn)丙 二醇,在乙烯路線中會(huì)副產(chǎn)乙二醇,兩個(gè)副產(chǎn)品同樣可以分擔(dān)成本并增加利潤(rùn),在考慮溶劑產(chǎn)業(yè)鏈 盈利時(shí)也必須將其納入考慮。電池級(jí)溶劑產(chǎn)業(yè)鏈盈利十分可觀
從前端原料來看,目前 PC、EC 與原料的價(jià)格差從低位有所回升,其中 PC 由于不是主流溶劑, 價(jià)格偏低,因此其價(jià)格差處于相對(duì)較低水平,而 EC 屬于主流溶劑,在強(qiáng)需求支撐下價(jià)格較好,疊 加 EO 價(jià)格相對(duì)較低,導(dǎo)致 EC 與 EO 的價(jià)格差近期有明顯抬升。
如果從全產(chǎn)業(yè)鏈角度來看,電池級(jí) DMC 的價(jià)格差能更好地顯示行業(yè)景氣度,我們分別測(cè)算了電池 級(jí) DMC 與 PO、EO 的價(jià)格差,并且將副產(chǎn)物的降本增效納入考慮,其價(jià)格差走勢(shì)如下圖所示, 我們可以觀察到近期無論是 PO 路線還是 EO 路線,整體價(jià)格差水平都處于近四年的歷史新高,足 以反映全產(chǎn)業(yè)鏈盈利的景氣程度。此外,我們也測(cè)算了 EMC 與 DEC 的價(jià)格差走勢(shì),由于 EMC、 DEC 價(jià)格與 DMC 基本趨同,導(dǎo)致兩者價(jià)格差基本處于穩(wěn)定區(qū)間。值得注意的是,其中 EMC 由于 性能優(yōu)異,適合高鎳三元,目前需求較為景氣,而價(jià)格也有上漲趨勢(shì),我們預(yù)計(jì)未來 EMC 與 DMC 的價(jià)格差將有所擴(kuò)大。
此外,我們也從量化角度對(duì)上述五個(gè)主流溶劑產(chǎn)品的利潤(rùn)進(jìn)行大致測(cè)算,在目前靜態(tài)價(jià)格水平、考 慮副產(chǎn)及一定的費(fèi)率假設(shè)下,我們?cè)u(píng)估目前從前端原料(PO 或 EO)開始計(jì)算,EC 的噸凈利在 3500 元/噸以上;PC 由于產(chǎn)品最小眾有所虧損;電池級(jí) DMC 在 PO 路線下,噸凈利約為 5400 元 /噸,在 EO 路線下噸凈利約為 5000 元,兩條工藝路線下盈利均非常可觀;此外 DEC 噸凈利約為 5300 元,EMC 噸凈利高達(dá) 8000 元以上,與上文價(jià)格差趨勢(shì)均保持一致。
投資建議電池級(jí)溶劑技術(shù)難度高、行業(yè)格局優(yōu),未來市場(chǎng)空間寬廣,屬于新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈中較優(yōu)的賽道, 而當(dāng)前受新能源汽車高景氣影響,電池級(jí)溶劑需求旺盛,供給偏緊,整體價(jià)格存在上漲可能,而當(dāng)前產(chǎn)業(yè)鏈盈利也較為可觀,溶劑企業(yè)盈利相較 2020 年有望得到明顯修復(fù),建議關(guān)注石大勝華(電 池級(jí)溶劑行業(yè)龍頭)、新宙邦(擬投產(chǎn) 5.4 萬噸電池級(jí)溶劑項(xiàng)目)、奧克股份(新投產(chǎn) 2 萬噸電池 級(jí)溶劑項(xiàng)目)!
風(fēng)險(xiǎn)提示新能源汽車銷量不及預(yù)期,影響電解液及電池級(jí)溶劑需求。電池級(jí)溶劑最主要的終端應(yīng)用還 是在鋰電池及新能源汽車,如果受政策、宏觀環(huán)境等因素影響導(dǎo)致新能源汽車消費(fèi)不及預(yù)期, 那么電解液及溶劑需求也將不及預(yù)期,最終影響溶劑相關(guān)企業(yè)銷售及盈利。
行業(yè)格局惡化或競(jìng)爭(zhēng)加劇的可能性。電池級(jí)溶劑賽道較好、空間廣闊,雖然存在一定技術(shù)難 度,但當(dāng)期盈利較為可觀,未來不排除產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)企業(yè)切入電池級(jí)溶劑行業(yè),如工業(yè)級(jí)溶劑 企業(yè)、產(chǎn)業(yè)鏈上下游相關(guān)企業(yè)等,如果想切入企業(yè)較多,未來行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)可能會(huì)加劇。