材料研究学报

与天赐材料狭路相逢,电解液一体化能帮新宙邦 

来源:材料研究学报 【在线投稿】 栏目:综合新闻 时间:2022-03-07

今天再次给大伙带来一个细分领域,它就是和正极、负极、隔膜并称电池“四大才子”的——电解液。2021年,天赐材料由于深耕电解液领域,以及受益于原材料六氟磷酸锂涨价潮,成为了去年被公募基金经理疯狂追捧的一只龙头股。

而今天的主角,可以说是天赐材料在电解液领域中最为强劲的竞争对手。从2018年2月最低点算起,也成为了这波行情当中10倍股的一员。我们先来看一下它的股价画风:

没错就是——新宙邦。今天研究的深入一些,在探讨电解液和六氟磷酸锂行业发展的同时,要搞清楚它和天赐材料的经营逻辑差异,而这些差异会导致哪些财务数据上的重要差别,更重要的是还有哪些财报细节能够洞察它未来的发展方向。

01 小而美+轻资产赛道,电解液助力新宙邦成功展翅

根据新宙邦的公告显示,旗下主营业务包括锂占营收比重56%的电池电解液、19%的医药中间体、18%的电容器化学品,以及5%的半导体化学品。

2002年成立初期,新宙邦的主营业务是电容器化学品,然后便开始锂电池电解液的研发;在2015年开始涉足医药中间体业务,用于制备吸入式麻醉剂;到了2016年开展半导体刻蚀液化学品研发,主要用于LED和LCD的制备。这四大业务看似关联性不是那么强,但其实都属于——“氟化工领域”,也都是精细化工的产物。之所以2018年开始新宙邦股价能翻10倍,最重要的支撑就是电解液,所以电解液到底是什么?

电解液在锂电池电芯成本中占比6—8%,虽然在锂电四大材料中占比最低,但电解液是电池中离子传输的重要载体,所以电解液对电池的安全性、循环寿命、充放电倍率、高低温性能、能量密度等性能指标都有非常显著的影响。

那怎么评价电解液的好坏呢?需要具备以下基本条件:(1)离子电导性能好、粘度低介电常数高、 离子迁移的阻力小;(2)电化学稳定性好,与正极材料、负极材料、隔膜、集流体、粘结剂等不发生反应;(3)在较宽的温度范围内(一般为-40℃—70℃)保持液态;(4)有效促进电极可逆反应的进行;(5)环境友好,无毒或者低毒性。

而这些电解液的核心竞争力,全都来自它的材料端,即锂盐、溶剂和添加剂。其中,溶剂质量占比80—90%,锂盐占比10—15%,添加剂占比在5%。这时候大家注意,虽然锂盐质量占比不超过15%,但它在电解液里边的成本占比却超过了40%。

为了进一步优化电解液性能,克服常规锂盐与溶剂的缺陷,通常采用锂盐与溶剂改性或更换、加入功能性添加剂的方式,近年来LiFSI(双氟磺酰亚胺锂盐)等新型锂盐、羧酸酯等新型溶剂和种类繁多的添加剂不断涌现,但距离大规模商业化应用还是有一段距离的。因为锂盐、溶剂、添加剂不仅需要满足各自严苛的性质要求,而且需要保证电解液体系的一致性。锂盐对溶解性、抗氧化还原性、化学稳定性等要求较高,溶剂对介电常数、熔点与沸点、粘度等要求严苛,添加剂需要少量高效,三者同时还具有成本和工艺的要求,并需要保证电解液体系的协同与统一。

所以,由于性能优异成本低,六氟磷酸锂仍然是目前主流锂盐,优点如下:(1)有较宽广的电化学稳定窗口,阴极过程的稳定电压(5.1V)远高于锂离子电池要求(4.2V);(2)不腐蚀铝集流体;(3)对正极集流体实现有效的钝化阻止其溶解;(4)在各种非水溶剂中有较好的溶解度和较高的电导率。

作为主流锂盐,六氟磷酸锂在电解液中的成本占比大概40%,所以电解液的价格基本与六氟磷酸锂保持正相关。

这里简单了解一下六氟磷酸锂的制备方法,分为有机溶剂法和氟化氢溶剂法。其中,有机溶剂法制备过程中无需使用HF(氟化氢),所制得的溶液可以直接应用于锂离子电池,经过结晶、过滤、干燥、溶解、精制等过程可以获得较高纯度的液体六氟磷酸锂,工艺难点在于五氟化磷的提取;氟化氢溶剂法使用五氯化磷、无水氢氟酸、碳酸锂直接生成五氟化磷,并用制得的LiF与之反映,再通过结晶、过滤、干燥制得六氟磷酸锂,难点在于引入除杂过程复杂的氯离子,且产生氯化氢尾气。恰巧,新宙邦不仅有电解液产能,更有六氟磷酸锂的自供,这是我们后文的主要线索。

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