六氟狂漲,LiFSI暗喜,電解液路線之戰

六氟狂漲,LiFSI暗喜,電解液路線之戰

編者按:本文來源微信公眾號鹿鳴財經(ID:luminglab),作者: 羅京,編輯:封成,圖源:攝圖網。

上週五晚,上市公司多氟多連發18則公告,再次燃起資本市場對電解液核心材料六氟磷酸鋰的熱情。

據悉,多氟多擬使用自籌資金投資建設10萬噸六氟磷酸鋰(LiPF6,簡稱六氟)及4萬噸雙氟磺醯亞胺鋰(LiFSI)和1萬噸二氟磷酸鋰專案,專案總投資為人民幣51.5億元。

10萬噸量級的六氟意味著什麼?

要知道,把國內目前六氟產能累計一起才6萬噸左右,而全球六氟產能合計也才7.58萬噸。 而根據多氟多在互動易介紹,公司目前六氟滿產是1萬噸/年,正試車5000噸/年產能,合計1.5萬噸/年。

此次多氟多擴產來勢洶洶,從1萬到10萬,產能一下子躍升10倍,規模之大令人咋舌。

除了擴產之外,多氟多還帶來與多家電池廠商簽訂長協的好訊息。 公司於近日分別與比亞迪、孚能科技、一家韓企訂下銷售合同,合計六氟供貨不低於9960噸。

多氟多並不是唯一一家看好六氟未來前景的企業,上市公司天賜材料也在此前釋出年產15萬噸六氟的擴產公告,並預計2023年開始出貨。

2021年伊始,隨著新能源汽車銷量頻頻超出預期,行業紛紛上修全年動力電池裝機量,而供需高度緊平衡的電解液以及原料六氟磷酸鋰無疑成為風暴之眼。

截至7月初,六氟磷酸鋰(以下簡稱六氟)價格已超39萬/噸,較年初10.5萬元-11.5萬元/噸漲幅200%,接近2020Q3均價8.5萬元/噸的5倍,眼看就要創下歷史新高。

六氟材料供不應求主導這波價格飆漲,然而隨著企業產能陸續釋放,六氟高企的價格能堅持多久?

有觀點認為,六氟需求會轉向新型鋰鹽LiFSI,LiFSI在多項效能指標上都遠遠優於六氟,然而一直高企的價格才是LiFSI難以全面替代的重要因素。

當下,六氟價格已經趕超LiFSI,那麼LiFSI全面替代的時機真的到了嗎? 高價的背後到底藏著哪些掣肘因素?

“六爺”王者歸來

電解液,又被稱為液態鋰離子電池的“血液”,佔鋰電池原料成本的9%左右。 其中,電解質鋰鹽、新增劑,以及電解液的配方是電解液的核心技術所在,也是電解液對新能源電池效能影響的最主要因素。

由於配方多為電解液企業和下游電池企業共有,因此電解液企業真正的核心競爭力體現在鋰鹽和新增劑上。

根據不同電解液配方,鋰鹽和新增劑在總成本佔比有所波動,鋰鹽在35~50%,新增劑為10%~20%,又因為電解液企業的盈利模式為“原料成本+加工費”,原料價格波動會顯著影響到電解液企業的盈利空間。

LiPF6是當下最為廣泛使用的電解質鋰鹽,歷史上,六氟價格走勢與電解液價格走勢基本一致。

此次六氟價格飆漲,主要繫上下游供需缺口不斷拉大,上游產能緊張,由於六氟的擴產週期在1.5年左右,短期供需緊張難以緩解,進一步刺激六氟維持高價。

從歷史六氟價格走勢看,六氟是一個強週期性的行業,歷史價格猶如坐過山車般上下劇烈波動,漲漲跌跌的背後原因是什麼? 主導因素變化的可持續性表現如何?

星源材質的董事長陳秀峰曾言:“到2003年,鋰電池正極、負極和電解液都實現了國產化”,但這句話還需要拆開細看。

因為在2009年前,電解液的核心原料六氟磷酸鋰,一直被日企瑞星化工、森田化學和關東電化等所壟斷,國內大部分電解液企業需向其購買。

彼時六氟售價高達35萬元/噸,而日企原料和加工成本只有15萬/噸,毛利達到6成,而國內的電解液企業缺乏核心技術只能是純加工模式,毛利水平低,佔2~3成。

轉機發生在2010年,氟化工企業多氟多首次攻克量產六氟技術,在2010年投產200噸,隨後天賜、九九久等企業也開始量產。

據高工鋰電調研資料顯示,2012年12月,國內六氟企業的產能達到1.27萬噸,相對於當時電解液2.5萬噸的產量,產能過剩率超過300%。

隨著大批產能釋放,國內六氟磷酸鋰的產品均價由2012年的21萬元/噸降至2013年的11萬元/噸,1年內降幅達48%,同時還帶動日韓進口六氟價格銳減至13萬元/噸。

激烈的價格戰促使整個行業盈利每況愈下,頭部企業毛利水平顯著下降。 以九九久為例,公司在2011年6月底實現200噸六氟磷酸鋰,毛利達到63.78%,2012年1月底下降至40.81%,2013年已經只有17.73%了。

薄利多銷成為企業共識,同時清退了許多規模小、成本控制能力差的企業,行業來到階段性谷底。

隨著2015年政府大力補貼新能源車行業發展,下游高景氣需求開始拉動上游材料業起死回生,六氟價格觸底反彈,並被捧上神壇,在2016年來到40萬/噸的高位。

當時整個新能源車行業受益於豐厚的政策補貼,企業利潤空間足,且出現需求短期大超預期的跳增現象,2015Q4的動力電池出貨量達15Q1的近8倍,行業供需嚴重失衡。

此外,六氟原料碳酸鋰(電池級)價格同步大漲,亦創下歷史新高,助推六氟價格維持堅挺。

六氟行業剛結束一波產能出清,就遇上供不應求,高價又刺激企業開啟新一波擴產。 據電池中國網瞭解,2016 年國內六氟磷酸鋰產能 16700 噸,供應缺口在2000 噸左右;2017 年各大鋰鹽廠商就大量擴產,六氟磷酸鋰產能達到了 30000 噸,增幅近100%。

歷史的程序總是如此相似。 六氟大舉擴產導致產能又階段性過剩,與此同時2018年補貼全面退坡,動力電池市場增速顯著放緩,產無所供的現象又促使企業大打價格戰,加上2020年疫情打擊,六氟價格轉入下跌通道,一路陰跌至8萬元/噸,行業產能繼續出清。

不難發現,六氟價格潮起潮落的背後主要系產業供需關係在不斷改變,其次,原料端價格上漲也會對六氟價格造成一定影響。

動力電池電解液是六氟的主要需求來源,佔比為56%,其次是3C數碼、儲能、小動力、電動工具等,佔比分別為22%、11%、7%。

2021年伊始,下游新能源車銷量不斷超出預期,滲透率從1月8%上升至6月15%。 僅半年時間,國內新能源乘用車累計銷量就已超過2019年全年銷量,達109萬輛(含出口銷量),同比增長233%,環比也提升30%。

行業紛紛上修2021年國內新能源汽車銷量,從年初180-200萬輛上修至250-270萬輛。 對應動力電池需求量預計超120GWh。 按照1GWh 動力電池需要130-140噸六氟磷酸鋰計算,則120GWh動力電池需求量1.56-1.68萬噸六氟磷酸鋰。

此外,加上3C數碼、儲能、小動力、電動工具等需求,以及海外需求量,2021年全球六氟的需求量預計可以達到6.89萬噸,其中我國六氟出貨量佔全球70%,對應六氟需求量為4.8萬噸。

據GGII統計,2021年上半年國內產能排名靠前的企業名義年產能約6.4萬噸(含未完全釋放產能), 實際有效產能需考慮良品率等因素進行打折,供需緊平衡再現。

此外,成本端電池級碳酸鋰的價格在年初也開啟上漲,目前維持在均價在8.7萬/噸,高工鋰電預計碳酸鋰高價或衝至9.5萬元/噸左右,不排除短單價格或突破10萬/噸。

於是,市場再次見證六氟“王者”歸來,目前報價已超39萬/噸,較年初10.5萬元-11.5萬元/噸漲幅200%,接近2020Q3均價8.5萬元/噸的5倍。

隨著下半年優質車型持續放量,新能源車銷量很可能會繼續超預期,六氟供需緊平衡有望會貫穿全年,直至2022年企業擴產的產能陸續釋放,高企的價格或迎來拐點,步入緩慢下行的通道。

對下游電池廠商而言,保障原料供應穩定性以及價格合理性尤為要緊。 除了跟電解液企業簽訂保供長協來穩定原料波動之外,還將目光瞄準了效能更優的新型鋰鹽LiFSI。

利夫西替代時機到了?

經濟學上替代品指能A、B商品性質相似,若A商品價格上升,則人們就將部分需求轉向價效比更優的商品B。

LiFSI 全名雙氟磺醯亞胺鋰,也是一種電解質鋰鹽,算是LiPF6的替代品。 跟六氟相比,LiFSI效能更加優越,主要表現在熱穩定性好,安全性更高;更好的低溫放電和高溫效能保持能力;電導率更高,高倍率放電效能好;提升 SEI 膜的熱穩定性,延長電池迴圈壽命等。

除了效能優越外,LiFSI已經是高鎳三元電池不可或缺的新增劑,更是改善電池快充效能的良藥,已被用CATL、LG Chem等電池廠商的電解液配方中。

美中不足的是,LiFSI價格太高。 儘管這些年,LiFSI單噸售價已經實現5連降,從2016年近90萬元/噸的高價陸續降至40萬元/噸,但跟六氟常規價格(25萬元/噸以下)相比,差距較大。

高價主要系兩方面:一是製備工藝複雜,導致收率低,不易量產;二是環保汙染大,若不能實現資源迴圈再利用,則生產成本太高。

LiFSI的製備工藝主要分為氯化(生成HCISI)、氟化(引入F離子)、成鹽(引入Li離子)、提純四大步驟。 生成HCISI屬於行業發展較為成熟的工藝,重點和難點在氟化、成鹽和提純。

根據康鵬科技招股書,國內外有報道的LiFSI製備技術有4種:

但這四種方法在製備出的LiFSI,或多或少存在水分、遊離酸(HF)、以及鉀離子殘留,而目前又缺乏有效的純化方法,導致成品純度不及電池級99.9%的要求。 純度又影響到產品收率,收率低又進一步推高產品的價格,由此陷入量產難、降本難的怪圈。

還有一點,是環境汙染和廢物迴圈利用的問題。

今年3月,康鵬科技科創板IPO最終未能如願。 從2019年12月IPO獲理起,一年多時間,康鵬科技經歷了4次問詢,其中環保問題一直是上交所關注的焦點。 公開資料顯示,2014-2020年間公司多次被法院認定犯汙染環境罪,包括廢水、廢氣、廢酸排放超標,2020年上半年連續發生兩起車間安全事故,其中還造成一操作工人中毒窒息死亡。

根據天賜材料的調研顯示,生產雙氟的汙染物包括HCI、二氧化硫、二氯丙醇等,每噸處理費高達1萬元,如果不進行資源回收再利用,製造費用難以下降。

根據康鵬科技招股書,直接材料在LiFSI生產成本的佔比在3~4成,人工佔1成,製造費用達到5~6成,而六氟的成本結構則相反,原料佔比8成,人工製造合計2成左右。

就目前看,LiFSI的純度、收率、廢物處理等都是成為LiFSI無法大規模量產的障礙。 要知道,LiFSI在1995年就被科學家發現了,但礙於生產工藝與量產瓶頸難以突破,商業化程序也被擱置了。

直到2012年,日本一家專注做催化劑的企業觸媒株式會社發現商業化量產方法,並於第二年2實現量產。 但截至目前,全球能實現大規模生產LiFSI的企業依舊寥寥無幾。

根據康鵬科技招股書披露,國內能實現LiFSI千噸級別量產的暫時只有康鵬和天賜,前者具備年1700噸的產能,後者則是2300噸/年,此外國內大批電解液和氟化工企業在LiFSI都有所佈局。

截至目前全球共8140噸LiFSI產能,我國佔比90.91%,遠超日韓,未來國內仍有2.16萬噸規劃產能。

天賜材料在接受調研時表示,LiFSI更符合技術趨勢,未來的新增量也會越來越多。 早先佈局LiFSI的企業在技術專利方面具有明顯的先發優勢,申請時間較晚的專利必須要繞開前期專利。

GGII預測,若將LiFSI作為通用鋰鹽新增劑,2025年需求量將達到13萬噸,市場規模約105億。 若將LiFSI作為溶質來替代現有的鋰鹽,2025年需求量將達到21萬噸,市場規模高達170億元。

未來在LiFSI實現大規模生產後,價格便有望像2011年六氟那樣,開啟下降通道。 據GGII資料預計,2022年LiFSI售價有望降至35萬元/噸以內,最終成本有望降至15萬元/噸以內。

六氟價格高企,頭部電池廠商透過跟電解液供應商簽訂長協來鎖定價格,保證供應安全,但隨著後期產能逐漸釋放,六氟價格大機率回落。

在此背景下,LiFSI天生具有效能優勢,作為快充和高鎳三元不可替代的新增劑,隨著技術成熟以及良率提升,未來的前景廣闊,甚至有望超越六氟,成為電解液的核心鋰鹽。

參考文獻:

1. 康鵬科技招股書

2. 國信證券《 氟化工行業分析框架 》

3. H1新能源汽車銷量121萬 全年預超240萬– 高工鋰電新聞 (gg-lb.com)

4. 六氟磷酸鋰或突破40萬/噸? – 高工鋰電新聞 (gg-lb.com)

5. 電解液產業專題研究報告:LiFSI,電解液產業鏈的下一個制高點 (qq.com)

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