六氟磷酸鋰是綜合性能最好的鋰鹽
六氟磷酸鋰是電解液的核心
電解液是鋰離子電池的“血液”。鋰離子電池由正極、負極、電解液和隔膜組成，其工作原理是鋰 離子在正負極之間往返脫嵌導致外電路電子定向移動形成電流。電解液是鋰離子遷移和電荷傳遞的 介質，被喻為鋰離子電池的血液。電解液的電導率、水分和酸含量、穩定性等指標直接影響鋰離子 電池的能量密度、充放電倍率、迴圈壽命、安全性、穩定性等效能，是鋰離子電池體系的重要組成 部分。
六氟磷酸鋰是電解液乃至鋰離子電池材料中進入壁壘較高的領域之一。六氟磷酸鋰行業平均單噸固 定資產投資約為 6 萬元，投資強度大，對於企業的資金實力要求高；由於固定資產投資大，六氟磷 酸鋰行業具備較強的規模效應，行業內領先企業具備成本優勢；六氟磷酸鋰的主要原材料為氟化氫、 五氯化磷和氟化鋰等，原材料純度要求非常高，且氟化氫具有強腐蝕性，製備過程存在安全生產控 制難、無水環境要求高、遊離酸和不溶物含量要求高等技術瓶頸，直到 2010 年才實現國產化，目前 仍然是電解液行業關注的焦點。
六氟磷酸鋰的理化特性
電解液鋰鹽效能要求包括：1）電解質在有機溶劑中溶解度高，締合度小易於解離，以保證電解液具 備較高的離子電導率；2）電化學視窗較寬，穩定性高，與電極活性物質及集流體不發生化學反應；3）熱穩定性高，最佳穩定溫度範圍為-40 至 60 攝氏度，保障電解液的安全性；4）環境友好，分解產 物對於環境影響小；5）易於製備和純化，生產成本低。
六氟磷酸鋰在有機溶劑中溶解度較高，在環狀碳酸酯和鏈狀碳酸酯溶劑體系下，以六氟磷酸鋰製備 的電解液離子電導率可達到 7.2-11.5ms/cm，優於其他鋰鹽。此外，六氟磷酸鋰電化學穩定視窗較寬， 最高電壓可達到 5V，高於鋰離子電池 4.5V 的要求，能夠在負極表面形成適當的 SEI 膜，並有效鈍化 正極集流體，保護電極不受溶劑分子的侵蝕，提高電池迴圈壽命。自從 2010 年我國實現六氟磷酸鋰 國產之後，生產成本不斷下降，經濟性快速提升，能夠滿足鋰離子電池提高效能和降低成本的要求。
六氟磷酸鋰作為電解質的主要問題在於熱穩定性和水分穩定性較差。六氟磷酸鋰遇熱分解產生五氟 化磷氣體，可使溶劑發生分解，產生二氧化碳等氣體，影響電池安全性；六氟磷酸鋰對水分非常敏 感，與水反應會產生腐蝕性氣體氟化氫，氟化氫會加快六氟磷酸鋰的水解和變質，並和溶劑分子發 生反應，導致有機溶劑粘度增加，電導率降低。除了影響電解液效能之外，氟化氫還會直接影響電 池效能，氟化氫會與 SEI 膜發生反應，生成水和醇，而水又會和六氟磷酸鋰反應，生成氟化氫，反 應過程不斷迴圈，導致電池比容量降低，迴圈效率變差；此外，氟化氫還會與正極材料發生反應， 導致正極材料容量衰減，降低電池能量密度和迴圈壽命。
商品化六氟磷酸鋰的標準要求較高。2015 年 7 月 29 日，工信部發布化工行業標準六氟磷酸鋰 HG/T4066-2015 代替 HG/T4066-2008，從 2016 年 1 月 1 日起正式實施。該標準對於六氟磷酸鋰的純度、 不溶物、水分、遊離酸以及金屬雜質的含量都提出了明確要求，其中純度要求達到了 99.95%以上， 金屬雜質含量要求均達到了 PPM 級別，這一標準對行業進行了規範，同時也提高了行業准入門檻。
六氟磷酸鋰是目前綜合性能最好的鋰鹽
六氟磷酸鋰是目前綜合性能最好的鋰鹽，也是商業化應用最廣泛的鋰鹽。儘管六氟磷酸鋰存在抗熱 性和抗水解性較差的缺陷，但是可以透過提純改善，中期內可替代性較低。傳統鋰鹽高氯酸鋰、六 氟砷酸鋰等，均存在難以克服的效能缺陷，難以實現大規模商業化應用。新型鋰鹽中雙氟磺醯亞胺 鋰電導率、穩定性、高低溫效能等均較為理想，是最具商業化應用前景的鋰鹽，但是其加工難度較 大，成本和價格較高，對電解液及鋰電池成本影響較大，尚難以實現大規模量產和應用，目前主要 作為新增劑少量使用。隨著天賜材料、新宙邦、永太科技、氟特電池等國內企業開始佈局雙氟磺醯 亞胺鋰，其產能開始逐步釋放，生產成本將不斷下降，在中長期內可能成為六氟磷酸鋰的理想替代 品。
六氟磷酸鋰的製備方法包括氟化氫溶劑法、有機溶劑法、氣固反應法、離子交換法。目前氟化氫溶 劑法是使用最廣泛的方法；有機溶劑法由於成本較低，且可以直接製備電解液，也在部分企業中實 現了商業化應用，未來有望部分替代氟化氫溶劑法。
氟化氫溶劑法為主流方法
氟化氫溶劑法由五氯化磷（PCl5）和無水氟化氫（HF）反應生產五氟化磷（PF5）氣體，再與溶解在 無水氟化氫中的氟化鋰（LiF）反應生成六氟磷酸鋰（LiPF6）。
採用氟化氫溶劑法制備六氟磷酸鋰的代表企業有多氟多、九九久（延安必康子公司）、宏源藥業、 新泰材料（天際股份子公司）等，按照工藝流程的不同，分為以森田化工為代表的工藝流程和多氟 多自主研發的雙釜法兩種。
有機溶劑法具備替代潛力
有機溶劑法是採用製造電解液的有機溶劑如 EC、DEC 和 DMC 等作為溶劑，或者採用沒有腐蝕性的有 機絡合劑如乙腈、醚和吡啶等來代替氟化氫，將氟化鋰懸浮於有機溶劑中通入五氟化磷，反應後製 得六氟磷酸鋰；前者以中海油天津化工研究設計院為代表，後者以湖北諾邦化學為代表。
有機溶劑法的優點是避免使用腐蝕性的氟化氫，操作相對安全，降低了對反應裝置的防腐要求，固 定資產投資相對較低，且反應在常溫常壓下就可以進行，降低了能耗；此外，反應中生成的六氟磷 酸鋰不斷溶解於有機溶劑中，使反應介面不斷更新，產率較高，製得的電解液可直接用於鋰離子電 池。缺點是五氟化磷易與有機溶劑反應，很難製得高純度的六氟磷酸鋰；此外，有機溶劑法只適合 製備液體六氟磷酸鋰，對於製備六氟磷酸鋰自用的電解液企業來說是理想的方法，對於外售的企業 來說，液體六氟磷酸鋰運輸困難，成本較高。
氣固反應法未實現大規模應用
氣固反應法將氟化鋰用無水氟化氫處理形成多孔氟化鋰，然後通入五氟化磷氣體與多孔氟化鋰反應 生成六氟磷酸鋰，目前主要採用氟化鈣和五氧化二磷為原料幹法反應制備五氟化磷氣體，再將高純 氟化鋰與五氟化磷氣體在加壓條件下幹法合成六氟磷酸鋰。
氣固反應法操作比較簡單，但是反應需要在高溫高壓條件下進行，生成的六氟磷酸鋰會在氟化鋰表 面形成一層緻密的保護膜，阻止反應的進一步進行，導致最終產品中含有大量的氟化鋰，一次性產 率僅為 30%左右，產品純度不高。雖然採用反覆通脫氟化氫、通五氟化磷的方法可以提高產率，但 仍難以達到商品化六氟磷酸鋰的純度標準，且增加了製備成本，目前氣固反應法並沒有實現大規模 應用。
離子交換法僅用於實驗室
離子交換法是將六氟磷酸鹽和含鋰化合物在有機溶劑中發生離子交換反應從而生成六氟磷酸鋰，珠 海賽緯具備離子交換法制備六氟磷酸鋰的技術。
離子交換法避免使用腐蝕性較強的五氟化磷作為原料，反應一步到位。但是該方法反應效率較低， 使用的強鹼很容易與有機溶劑發生反應，製得的六氟磷酸鋰純度不高，且成本較高，一般只用於實 驗室製備六氟磷酸鋰。
六氟磷酸鋰行業處於產業週期底部
六氟磷酸鋰處於價格週期底部
六氟磷酸鋰行業週期性較強，具體表現為價格隨需求變化呈現出明顯的週期性波動，主要原因一是 下游需求變化較快，可能在短期內快速增長，二是行業新增供給釋放時間較長，一般為 1.5-2 年，在 需求快速增長時會出現供需的不匹配且供需缺口短期難以彌補，從而出現價格的大幅上漲，在行業 需求增速下滑、前一輪擴產週期新增產能投產的情況下，則會因為供過於求導致價格的大幅下滑， 而且由於六氟磷酸鋰單位用量和行業需求相對較小，需要較長時間去消化新增產能，導致行業在周 期底部停留較長時間。
2011 年六氟磷酸鋰實現國產化，打破了國外壟斷，價格開始下跌，此後國內六氟磷酸鋰廠商開始第 一輪擴產，但是需求尚未大規模啟動，供過於求導致價格長期低於 10 萬元/噸；2015 年國內新能源汽 車銷量同比增長 3.4 倍，帶動六氟磷酸鋰需求大增，疊加行業擴產週期長達 1 年以上，導致供需關係 逆轉，價格由 2015 年第三季度的 10 萬元/噸上漲至 2016 年二季度的 38 萬元/噸，漲幅高達 280%；高 價刺激行業內廠商紛紛擴產，並吸引外部企業進入行業，與此同時，行業需求增速下滑，供給遠大 於需求，導致價格再次下行。到 2017 年第四季度，六氟磷酸鋰價格跌至 15 萬元/噸；進入 2018 年， 價格下滑速度放緩，進入 9.5-11 萬元/噸的區間；由於 2019 年新能源汽車銷量和 2018 年持平，六氟磷 酸鋰的需求沒有增長，而此前新投產產能過多，行業仍然供大於求， 疊加主要原材料碳酸鋰價格持 續下跌，六氟磷酸鋰價格仍處於陰跌的通道中，到 2020 年第一季度，六氟磷酸鋰行業均價 8 萬元/ 噸，接近歷史最低水平，行業內企業大多數處於虧損狀態。
氟化氫溶劑法制備六氟磷酸鋰成本估算。氟化氫溶劑法是行業製備六氟磷酸鋰的主流方法，行業內 主要企業如多氟多、新泰材料等均採用該方法。根據我們的估算，當前時點行業內採用氟化氫溶劑 法制備六氟磷酸鋰的先進產能的現金成本為 5.99 萬元/噸，總成本為 6.59 萬元/噸，在當前含稅價格 7.5 萬元/噸的條件下，單噸毛利潤水平為 500 元，對應毛利率為 0.73%，行業處於普遍虧損狀態。行 業不含稅價格已經突破落後產能的現金成本線，並逼近先進產能的現金成本線，落後產能開始關停， 行業供給有望不斷收縮。
需求：短期邊際好轉，長期高增長無憂
新能源汽車銷量有望逐季環比增長。新冠疫情對於新能源汽車上半年銷量造成較大沖擊，國內市場 1-6 月合計銷量 36.8 萬輛，同比下降 41.40%。分月度來看，自 2 月銷量低點之後，國內銷量呈現出同 比降幅逐月收窄、環比逐季增長的趨勢。據中汽協資料，7 月新能源汽車銷量 9.8 萬輛，同比增長 22.50%，實現年內首次同比正增長，環比略有下滑；從海外市場來看，上半年海外新能源乘用車銷 量 61.47 萬輛，同比增長 9.55%，7 月海外新能源乘用車銷量 15.86 萬輛，同比翻倍，環比增長 15%。預計隨著國內補貼退坡節奏的放緩和歐洲新能源乘用車支援政策的落地，以及國內和海外車企有競 爭力新車型的不斷推出，新能源汽車需求有望復甦，銷量有望逐季好轉，帶動產業鏈需求高增長。
需求短期邊際好轉，長期高增長無憂。根據我們的測算，預計 2020 年全球新能源汽車銷量合計 250 萬輛，其中中國 110 萬輛，美國 30 萬輛，歐洲 110 萬輛，對應動力電池需求 130GWh；預計 2020 年 全球消費、儲能、其他類鋰電池需求量分別為 85、34、25GWh；預計 2020 年全球鋰電池需求量合計 274GWh，對應電解液、六氟磷酸鋰需求量分別為 26.02、3.58 萬噸。由於 2020 年上半年行業需求受疫 情衝擊，六氟磷酸鋰需求量僅為 1.52 萬噸，預計 2020 年下半年需求量為 2.06 萬噸，下半年需求有望 逐季好轉，邊際改善明顯。
長期來看，我們預計 2020-2025 年全球新能源汽車銷量分別為 250、377、506、668、884、1207 萬輛， 對應動力電池需求分別 130、213、309、440、581、791GWh，加上消費、儲能及其他領域用鋰電池， 預計 2020-2025 年鋰電池總需求分別為 274、387、514、673、846、1098GWh，對應六氟磷酸鋰需求量 分別 3.58、5.06、6.72、8.79、11.06、14.34 萬噸，年均複合增速為 32%，需求長期高增長無憂。
供給：短期產能利用率提升，長期新增供給有限
六氟磷酸鋰進入低速擴產期。根據我們的統計，自 2016-2017 年行業投產高峰期之後，行業新增產能 投產速度明顯放緩。內資產能擴產以龍頭為主，2020 年之後僅多氟多和天賜材料有擴產計劃，預計 2020-2021 年內資產能分別為 4.87、5.37 萬噸，外資產能自 2017 年以來一直穩定在 6,900 噸，2020-2021 年六氟磷酸鋰總產能分別為 5.56、6.06 萬噸，2021 年後基本沒有新建產能的投產，供給側行業產能保 持相對穩定。
名義產能和實際產能存在差別，行業產能利用率出現分化。六氟磷酸鋰行業名義產能和實際產能存 在差別，由於六氟磷酸鋰價格長期處於週期底部，行業部分高成本產能關停，產能從開啟、爬坡到 滿產需要一定的時間。同時，部分企業如杉杉股份 2020 年將六氟磷酸鋰生產產線整體處置，作價 780 萬元出售給泗陽宏豐廢舊物資回收有限公司；濱化股份 2020 年上半年六氟磷酸鋰產能利用率僅為 2.3%，造成行業實際產能遠小於名義產能。目前龍頭企業產能處於滿產狀態，而落後產能利用率仍 比較低，預計隨著需求的增長行業平均產能利用率有望提升。
短期價格調漲，長期有望反彈。根據鑫欏資訊資料，截至 2020 年 8 月底，國內六氟磷酸鋰價格 6.5-7 萬元/噸，出口價格 9-10 萬元/噸，隨著鋰電市場的不斷回暖，6、7 月六氟酸鋰廠家基本將前期庫存消 化完畢，再加上動力電池市場需求回暖明顯，六氟酸理廠家在 8 月底集體報價調漲至 7.5 萬元/噸， 漲幅 5000 元/噸左右。長期來看，隨著下游需求的增長和供需格局的不斷改善，六氟磷酸鋰均價有望 觸底反彈，行業內企業有望顯著受益。
六氟磷酸鋰是電解液的核心，是目前商業化應用最廣的鋰鹽。當前時點六氟磷酸鋰價格、盈利均處 於週期底部，行業內企業普遍處於虧損狀態，盈利修復訴求強烈。新能源汽車銷量上半年受疫情衝 擊，下半年需求景氣度逐季回升，帶動電解液及六氟磷酸鋰出貨量和排產的回升；預計 2020 年下半 年六氟磷酸鋰需求量 2.06 萬噸，環比增長 36%，有望帶動行業產能利用率從上半年的 55%提升至 74%， 短期供需格局邊際改善明顯。長期來看，新能源汽車銷量有望高增長，帶動六氟磷酸鋰需求高增長， 行業進入低速擴產期，新增供給有限，供需格局有望持續改善，促進六氟磷酸鋰價格觸底反彈，六 氟磷酸鋰企業盈利有望持續修復。推薦戰略佈局縱向一體化的電解液龍頭天賜材料，建議關注六氟磷酸鋰龍頭標的天際股份、多氟多等。
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