◾LiFSI为电解液溶质,凭借优秀的高低温性能、导电性、热稳定性可以弥补六氟的部分性能缺陷,但由于成本较高、工艺较复杂,还未形成对六氟的替代。随着动力电池高镍化和高电压化,以及LiFSI成本持续下降,目前产业中开始将LiFSI作为添加剂加入电解液,以改善电池的常温循环、高温循环、倍率和低温性能。同时,随着LiFSI添加比例提升,预计电解液价值量将显著提升,我们分析,未来几年LiFSI在电解液中的成本占比也有望赶超六氟。此外,随着六氟价格上涨,电解液价格也已经上调,具备六氟、LiFSI自产能力的电解液企业盈利能力优势将进一步放大,并可能进一步构建产品差异。
摘要
LiFSI正在走向大规模应用。LiFSI是一种新型电解液溶质,高、低温性能、导电性、热稳定性优于六氟,但由于成本较高、氯离子杂质对铝箔腐蚀等原因,目前还未替代六氟。当前产业中主要将其作为添加剂添加到电解液中,可明显提高电池的常温循环、高温循环、倍率和低温性能。随着逐渐大规模量产,LiFSI含税出货价也从2016年的97.9万元/吨大幅下降至当前的40-45万元/吨左右。随着动力电池高镍化和高电压化的趋势出现,动力电池企业对于电池的高温性能、循环性能、导电性能均有很高的要求,LiFSI等新型添加剂可能会加快规模应用。
LiFSI将显著提升电解液价值量。根据LiFSI价格约40万/吨测算,假设添加比例在2%-10%,电解液成本上涨约0.7-3.5万元/吨,若以电解液4.6万元/吨含税价估算,电解液的含税产值增幅达5.3-8.5万元,增幅达18-89%。预计随着下游电池企业的LiFSI添加比例提升,电解液价值量将显著提升,未来几年,LiFSI在动力电池领域的产值规模有可能超六氟。兼具溶质、LiFSI等新型添加剂的公司,回报率可能显著上行,并可能会进一步构建产品差异。
国内企业开始大规模布局。日本触媒等公司产能较小,全球供应与扩产主要都在国内。国内LiFSI产能最大的企业为天赐材料(我司静默期,无投资建议),现有2300吨产能,根据公司公告,2021年将新增4000吨产能。此外,康鹏科技、新宙邦、永太科技、奥克股份(参股江苏华一)等企业也有或正在建设产能。
投资建议:继续推荐新宙邦(联合化工),关注奥克股份(参股江苏华一,化工行业)、永太科技(化工行业)、天际股份(联合家电)、多氟多(联合化工);天赐材料在我司静默期无投资建议。
风险提示:新能源汽车销量低于预期;动力电池高镍、高电压化低于预期;LiFSI添加比例低于预期。
1、LiFSI介绍
什么是电解液锂盐?锂盐决定了电解液的基本理化性能,根据性能要求不同,锂盐可以采用单一种类锂盐、混合锂盐或把另一种锂盐作为添加剂。
六氟磷酸锂凭借其较高的电化学可靠性、室温范围工作要求,以及产业化规模效应带来的价格优势,是目前最主要的电解液锂盐。
LiFSI等新型锂盐正在兴起。六氟本身也具有一些先天性缺陷,包括1)对水分敏感、热稳定性差;2)最终产品含有氟化氢,影响高温下电池性能;3)在低温环境下,在电解液中易结晶,导致电导率下降。
随着动力电池高镍化、高电压化的趋势,LiFSI正在成为众多电池和电解液企业的新选项,但由于LiFSI对铝箔产生腐蚀、成本较高,目前产业中一般将LiFSI作为添加剂加入电解液中。
LiFSI工艺介绍。目前LiFSI工艺主要由4大类,其中氯磺酸为初始原料再经氟化和锂化反应的三步法、以硫酰氟为初始原料再经锂化的二步法,是大多数企业的主要选择。
其工艺难点在于1)氯离子的处理,氯离子含量过高会导致对铝箔的腐蚀,进而影响电池性能,因此对工艺中后处理的要求比较高;2)反应温度的控制,等等。
2、新型添加剂正在走向大规模应用
LiFSI具备更优的高、低温性能和导电性。LiFSI的分解温度高、热稳定性好、电导率高,添加到电解液中可以明显提高电池的常温循环、高温循环、倍率和低温性能。
成本逐渐下降。随着LiFSI逐渐进入规模化应用,LiFSI成本正在逐渐下降。据康鹏科技招股书和产业反馈,康鹏科技单位营业成本从2016年的61.7万元/吨下降至目前的20万元/吨附近,含税出货价也从2016年的97.9万元/吨下降至当前的40-45万元/吨左右。
渗透率正在提升,目前主要作为添加剂应用。随着动力电池高镍化和高电压化的趋势出现,动力电池企业对于电池的高温性能、循环性能、导电性能均有很高的要求,LiFSI等新型添加剂开始逐渐上量。
根据产业反馈,此前全球头部电池企业的LiFSI添加比例在0.5-2%之间,目前添加LiFSI的主流配方已经提升至2-10%。部分HEV电池产品由于需要高倍率放电,LiFSI添加比例更高。
还有多种新型添加剂也在逐渐应用。除了LiFSI以外,DTD、二氟磷酸锂等新型添加剂也在研发和应用,相比传统VC等添加剂,其优势主要在容量保持、延长循环寿命的过程中控制阻抗增长、减少气体逸出、减少寄生热流等方面,可以提升电池的热稳定性、循环性能、低温性能等。
新型添加剂的广泛应用可能是行业趋势。结合业界反馈和特斯拉专利情况,DTD、二氟磷酸锂(LFO)等新型添加剂已经开始在特斯拉体系商业化应用,预计新型添加剂的广泛应用有望成为行业趋势。此外,DTD在磷酸铁锂电池中也开始部分应用。
3、LiFSI将显著提升电解液价值量,国内企业开始大规模布局
电解液价值量显著提升。根据LiFSI价格约40万/吨测算,在添加比例在2%-10%时,电解液成本上涨约0.7-3.5万元/吨,若以目前电解液4.6万元/吨含税价估算,添加后电解液含税价格将达到5.3-8.5万元,增幅达18-89%。
同时,电解液盈利能力快速提升。根据康鹏招股书和产业反馈,预计LiFSI满产状态下,单吨营业成本降至17-20万元/吨,按照40万元/吨的含税价测算,对应毛利率49.2%、扣非净利率29.2%。若添加比例在2-6%,电解液单吨盈利有望提升0.21-0.62万元/吨。
国内企业加速布局。目前国内LiFSI产能最大的企业为天赐材料,现有2300吨产能,根据公司定增公告,将新增4000吨产能。此外,康鹏科技、新宙邦、永太科技、奥克股份(参股江苏华一)等企业已有或正在建设千吨级别产能。
4. 投资建议
LiFSI为电解液溶质,凭借优秀的高、低温性能、导电性、热稳定性可以弥补六氟的部分性能缺陷,但由于成本较高、工艺较复杂,还未形成对六氟的替代。随着动力电池高镍化和高电压化,以及LiFSI成本持续下降,目前产业中开始将LiFSI作为添加剂加入电解液,以改善电池的常温循环、高温循环、倍率和低温性能。同时,随着LiFSI添加比例提升,预计电解液价值量将显著提升,LiFSI在电解液中的成本占比也有望超过六氟。此外,随着六氟价格上涨,电解液价格也已经上调,具备六氟、LiFSI自产能力的电解液企业盈利能力优势将进一步放大。
投资建议:
1、天赐材料在我司静默期,无投资建议
2、继续推荐新宙邦(联合化工),关注奥克股份(参股江苏华一,化工行业)、永太科技(化工行业)、天际股份(联合家电)、多氟多(联合化工)等。
风险提示
1)新能源汽车销量低于预期
产业政策变化、配套设施建设和推广、客户认可度等因素波动,都可能导致新能源汽车市场需求出现较大波动。
2)动力电池高镍、高电压化低于预期
由于LiFSI主要的应用场景是在高镍、高电压平台的动力电池中,以改善其常温循环、高温循环、倍率和低温性能,如果下游高镍和高电压化低于预期,LiFSI渗透率可能低于预期。
3)LiFSI添加比例低于预期
LiFSI目前工艺难点还未完全突破,同时价格仍比较高,如果未来不能持续大规模量产,成本可能无法继续下降,可能影响下游添加比例。
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分析师承诺
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◾游家训:浙江大学硕士,曾就职于国家电网公司上海市电力公司、中银国际证券,2015 年加入招商证券,现为招商证券电气设备新能源行业首席分析师。
◾刘珺涵:美国克拉克大学硕士,曾就职于台湾元大证券,2017年加入招商证券,覆盖新能源汽车中游产业。
◾普绍增:上海财经大学硕士,2017年加入招商证券,覆盖光伏、工控自动化。
◾刘巍:德国斯图加特大学车辆工程硕士,曾就职于保时捷汽车,沙利文咨询公司,2020年加入招商证券,覆盖新能源车产业链。
◾赵 旭:中国农业大学硕士,曾就职于川财证券,2019年加入招商证券,覆盖风电、光伏产业。
投资评级定义
◾公司短期评级
以报告日起6个月内,公司股价相对同期市场基准(沪深300指数)的表现为标准:
强烈推荐:公司股价涨幅超基准指数20%以上
审慎推荐:公司股价涨幅超基准指数5-20%之间
中性: 公司股价变动幅度相对基准指数介于±5%之间
回避: 公司股价表现弱于基准指数5%以上
◾公司长期评级
A:公司长期竞争力高于行业平均水平
B:公司长期竞争力与行业平均水平一致
C:公司长期竞争力低于行业平均水平
◾行业投资评级
以报告日起6个月内,行业指数相对于同期市场基准(沪深300指数)的表现为标准:
推荐:行业基本面向好,行业指数将跑赢基准指数
中性:行业基本面稳定,行业指数跟随基准指数
回避:行业基本面向淡,行业指数将跑输基准指数
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