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我国电解液添加剂行业整体市场规模及主要细分品类出货量分析

字体大小: 2021-09-23 10:53

中国报告网提示:BOB在国内电解液添加剂市场中随着需求增加而迅速放量,出货量从2014年的6吨增至2020年的100吨,年均复合增长率高达75.54%。

       电解液添加剂是指改善电解液的电化学性能和提高阴极沉积质量而加入电解液中的添加物,是电解质的重要组成部分。电解液添加剂在电解液成本中约占10.9%,对锂电池的安 全性、循环寿命、高低温性能等有着重要的影响。

电解液成本结构

数据来源:观研天下数据中心整理

       根据添加剂的作用原理,可将添加剂分为固体电解质界面膜(SEI膜)成膜添加剂、阻燃添加剂、高低温添加剂、过充电保护添加剂、控制电解液中水和HF(氢氟酸)含量的添加剂等。

主要电解液添加剂种类及功能

添加剂类型

主要功能

成膜添加剂

优良的SEI膜具有有机溶剂不容性,允许锂离子自由的进出电极而溶剂分子无法穿越,从而阻止溶剂分子共插对电极的破坏,提高电池的循环效率和可逆容量等性能。其重要分为无机成膜添加剂和有机成膜添加剂等,借助卤素原子的吸电子效应提高中心原子的得电力能力,使添加剂在较高的电位条件下还原并有效钝化电极表面,形成稳定的SEI

导电添加剂

对提高锂离子电池电解液导电能力的添加剂的研究重要着眼于提高导电锂盐的溶解和电离以及防止溶剂共插对电极的破坏。其按用途类型可分为与阳离子用途型、与阴离子用途型及与电解质离子用途型

阻燃添加剂

采用可燃的有机溶剂电池在滥用的情况下有爆炸燃烧的风险,添加阻燃剂可以使有机电解液变成难燃或者不燃,降低电池放热和电池自热率,增加电解液自身的热稳定性,从而避免电池过热爆炸燃烧。电解液阻燃添加剂多为有机磷化物,有机卤化物和磷-氨,磷-卤复合有机化合物

过充保护添加剂

通过在电解液中添加合的氧化还原对,当电池充满电或略高于该值时,添加剂在正极上氧化,扩散到负极上被还原,从而防止电池过充

高低温添加剂

高低温性能是拓宽锂电池使用范围的重要因素之一,通过添加剂使电池在高低温下也具有优良的循环功能

控制水和HF含量的添加剂

六氟磷酸锂易反应生成HF,会对电机和SEI膜形成较大破坏影响综合性能,利用中和剂容易与水喝氢氟酸发生反应的特性,来降低水和HF的含量,提高电解液的稳定性,从而改善电池性能

资料来源:公开资料整理

       根据观研报告网发布的《2021年中国电解液添加剂市场分析报告-行业规模与发展前景预测》显示,2014-2020年我国电解液添加剂市场规模快速扩张,主要增长动力一方面是来自于锂电池终端需求提升和添加剂应用比例增加,另一方面受电解液上游原材料价格大幅上涨影响,添加剂价格降幅减缓,带动整体市场规模大幅上涨,其中,2015年及2016年的增幅最高,均在57%以上。2016-2018年中国电解液添加剂市场规模随出货量增势减缓,2019年开始在消费锂电池需求快速增长带动下,电解液添加剂市场规模出现反弹。2020年动力锂电池出货量逆势上涨,叠加消费电池和储能电池需求增加,带动当年市场规模达到24.5亿元,同比增长23%。

2014-2020年我国电解液添加剂市场规模及增速

数据来源:观研天下数据中心整理

       由于下游电池需求厂商对电池性能的要求不同,导致电解液中的添加剂配比不同,但整体添加剂在电解液的占比呈逐步提升趋势。2020年中国电解液添加剂总体出货量16140吨,同比增长40.8%。

2014-2020年我国电解液添加剂出货量及增速

数据来源:观研天下数据中心整理

       不同类别出货量

       电解液添加剂种类比较丰富,目前在商业应用的有20多个品种,但总体使用量较低,目前常用的电解液添加剂主要有碳酸亚乙烯酯(VC)、氟代碳酸乙烯酯(FEC)、亚硫酸丙烯酯(PS)以及双草酸硼酸锂(LiBOB)等。

       VC在电解液添加剂中的一般用量在1%-3%,对电机容量和寿命起到明显提高效果。从出货量来看,VC作为最常用的添加剂之一,出货量最高,2014年的出货量为904吨,2020年的出货量增长至6800吨,年复合增长率达49.72%。

2014-2020年我国VC出货量

数据来源:观研天下数据中心整理

       观研报告网发布的资料显示,FEC在电解液添加剂中的一般用量在2%-10%,能改善锂电池的循环性能,但会使热稳定性能降低,改善低温性能。同时作为我国最常用的另外一种电解液添加剂,FEC出货量也快速增长,从2014年的452吨增至2020年的3500吨,年均复合增长率达50.59%。

2014-2020年我国FEC出货量

数据来源:观研天下数据中心整理

       PS在电解液添加剂中的一般用量在1%-5%,其改进效果体现在能使锂电池在首次充放电效率接近90%。2014-2020年,PS在我国电解液添加剂中的使用量增多,带动其出货量逐年增长,从408吨增至2900吨,年均复合增长率约48.03%。

2014-2020年我国PS出货量

数据来源:观研天下数据中心整理

       BOB在电解液添加剂中的一般用量在0.5%-2%,起到大幅提高首次充放电库能效率、循环寿命和高温循环性能的作用。BOB在国内电解液添加剂市场中随着需求增加而迅速放量,出货量从2014年的6吨增至2020年的100吨,年均复合增长率高达75.54%。

2014-2020年我国BOB出货量

数据来源:观研天下数据中心整理

       此外,随着新型添加剂对电池性能的改善作用逐渐明显,包括ES 、DTD、VEC等其他品类出货量也逐年增加,从2014年的170吨增至2020年的2840吨,年均复合增长率达75.62%。

2014-2020年我国其他品类出货量

数据来源:观研天下数据中心整理(TC)


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中国报告网提示:BOB在国内电解液添加剂市场中随着需求增加而迅速放量,出货量从2014年的6吨增至2020年的100吨,年均复合增长率高达75.54%。

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