钜大LARGE | 点击量：442次 | 2023年08月29日
锂电池高镍化给电解液带来了巨大挑战
近期，锂电池中游有了一波大级别的上涨，高镍三元材料板块涨幅最大。为了提升能量密度，电池高镍化是大势所趋，这一点毋庸置疑。但与市场不同的是，我们认为除了正极以外，电池高镍化后电解液环节的价值量和附加值也会有很大的提升，甚至可能不亚于正极材料从523到811的变化，应该加强重视!
电池高镍化给电解液带来了巨大的挑战。高镍三元正极的吸水性强、稳定性低，在高温条件下镍元素的催化作用会加速电解液的分解，使电解液氧化、产气，极片产生裂缝并且溶出的锰、钴等过渡金属离子还会破坏负极上的SEI膜，致使在高温环境下电池的容量、循环和安全性都受到严重影响。
高镍时代得添加剂者得天下，新宙邦暂时领先。在电解液的三大组分中，锂盐和溶剂的变化都不大，提升性能的关键仍是在于添加剂。高镍时代，降低电解液在电极表面的反应活性、改善界面相容性都需要通过特种添加剂来解决。近年来，Lifsi、DTD、RPS以及电解液厂自有的添加剂不断涌现，如新宙邦开发了LDY196型正极成膜添加剂，可抑制电解液在正极上的分解和锰、钴等金属离子的溶出，还带有负极成膜作用，能够提高高温存储和循环性能，并以此开发了两款高镍电解液，分别应用于圆柱和软包/方型电池，其中圆柱电解液循环1000周后容量仍在80%以上。
价值量显著高于普通电解液，带来利润弹性。我们认为高镍时代到来之后，电解液环节的利润弹性可能不小于正极。去年年底时，普通磷酸铁锂电池的电解液3-4万元每吨，523三元动力电池电解液5-6万元每吨，622三元动力电池电解液6-8万元每吨，811电解液的价格只会更高。在高镍电解液上领先的企业，盈利向上的弹性更大。
继续推荐新宙邦。公司是LG、三星、索尼和松下等海外巨头的重要供应商，还将在海外直接设立生产基地配套国际动力电池巨头，尽享电动车全球化的浪潮;国内方面，6月之后补贴标准切换，向更高能量密度的升级势不可挡，公司在高镍电解液上布局领先，将最为受益。
符合Exic IIB T4 Gc防爆标准
充电温度：0~45℃
-放电温度：-40~+55℃
-40℃最大放电倍率：1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%
电池高镍化进程受阻;竞争对手的高镍电解液相继开发成功，附加值下降。
1、电池高镍化给电解液带来了巨大的挑战!
三元材料将替代磷酸铁锂，三元材料中811、NCA等高镍三元材料的渗透率将逐渐提升，不仅是为了提高能量密度，也是为了减少钴的用量、降低电池成本。
但高镍三元电池的安全、高温、循环问题都比较突出，给电解液带来了很多挑战，如高镍三元正极的吸水性强、稳定性低，在高温条件下镍元素的催化作用会加速电解液的分解，使电解液氧化、产气，极片产生裂缝并且溶出的锰、钴等过渡金属离子还会破坏负极上的SEI膜，导致电池在高温环境下的容量、循环和安全性都受到严重影响。
2、高镍时代得添加剂者得天下，新宙邦较为领先
解决上述问题的核心是降低电解液在电极表面的反应活性、改善电极和电解液界面的相容性。那么如何改善呢?在电解液的三大组分中，锂盐(所谓新型锂盐其实也是添加剂)和溶剂的变化都不大，LiPF6锂盐、碳酸酯类溶剂仍然是主流，因此提升电解液性能的关键仍是在于添加剂，高镍时代的电解液面临的种种问题都需要通过特种添加剂来解决。根据新宙邦的描述，高镍电池对电解液的三大挑战，电解液在正极表面被氧化分解的问题，需要添加正极成膜添加剂来进行抑制;过渡金属溶出破坏负极SEI膜的问题，需要添加更好的负极成膜添加剂来抵抗;安全性的问题，可添加过充添加剂和阻燃添加剂。
例如最传统的负极成膜添加剂是VC，硅碳负极则使用FEC，DTD也已经开始应用;最传统的正极成膜添加剂是PS，RPS也逐渐得到应用;防过充添加剂以往用的最多的是CHB，目前氟代芳香烃也开始出现;另外像天赐材料、新宙邦等企业在开发的二氟磷酸锂和LiFSI等新型锂盐属于锂盐类的添加剂。此外，各个电解液厂商还在研发自身独有的添加剂品类，如新宙邦开发了负极成膜添加剂LDY269和正极成膜添加剂LDY196。
市场一直认为配方无太大的壁垒，电池厂就可以提供，电解液厂商只需根据电池厂给的配方进行混配即可，不会有太大的附加值。但我们认为，电池厂给的配方只能根据市场上常见的添加剂配出，而电解液厂商有很多自有的添加剂，自有添加剂的制造工艺、性能表现都是电池厂完全不掌握的。
以LDY196为例，该添加剂是新宙邦自主开发的含不饱和键化合物类型的正极成膜添加剂，该添加剂不但能在正极上成膜，抑制电解液在正极上的分解和锰、钴等金属离子的溶出，还带有一定的负极成膜作用，能够有效提高电池的高温存储和高温循环性能。
硅碳负极普遍使用的FEC添加剂容易在高镍正极上分解产生气体，使硅碳负极在软包或者方形电池上应用带来很大的挑战，采用新宙邦的LDY196正极成膜添加剂后，可以降低高温储存的产气，同时提高高温循环性能，降低漏电流和镍等金属的溶出。
从官网上我们可以看到，新宙邦应用LDY196等新型添加剂开发了LBC3401A28、LBC424A21两款电解液产品，分别应用于高镍三元圆柱和高镍三元软包/方形电池，目前国内外高端动力电池客户均有采购，其中的LBC3401A28电解液能满足动力电池循环1000周后容量仍保持在80%以上，领先于竞争对手。
3、价值量显著高于普通电解液，带来利润弹性
虽然811等高镍产品在正极企业出货量中的占比还不大，看起来似乎弹性有限，但是动力523(毛利率15%、加工费3万元每吨)、钴酸锂等传统正极产品利润微薄，动力811(毛利率30%到40%，加工费8万元每吨)的盈利能力远高于传统产品，利润弹性比产量弹性要大的多,所以当升科技、杉杉股份等标的才会得到市场的认同。
我们认为高镍时代到来之后，电解液环节的利润弹性可能不小于正极。去年年底时，普通磷酸铁锂电池的电解液3-4万元每吨，523三元动力电池电解液5-6万元每吨，622三元动力电池电解液6-8万元每吨，811的电解液只会更贵。在高镍电解液上领先的企业，盈利向上的弹性大。
继续推荐新宙邦，公司是LG、三星、索尼和松下等海外巨头重要供应商，还将在海外直接设立生产基地配套国际动力电池巨头，尽享电动车全球化的浪潮;国内方面，6月之后补贴标准切换，向更高能量密度的升级势不可挡，公司在高镍上布局领先将最为受益。
电池高镍化进程受阻;竞争对手的高镍电解液相继开发成功，附加值下降。
