一文读懂锂电材料：NMP、电解液、溶质、LiFSI、六氟磷酸锂

电材料专题一：NMP，新能源拉动需求价格齐升的优良溶剂

NMP作为一种良好的溶剂，广泛应用于高分子材料、半导体、锂电材料等领域。由于工艺技术壁垒较高，国内在锂电、半导体等高端应用的产能一直受限。2021年Q1，受原材料端BDO价格提升的支撑，NMP价格大幅上涨，之后虽然随BDO价格回落而有所下降，但价差在8000-9000元/吨之间波动，高于往年7000元左右的水平。6月份以来，下游新能源领域需求拉动，价差不断提高，7月一度超过12000元/吨。未来随着新能源汽车保持高速增长，对PVDF粘结剂及配套溶剂NMP的的需求也随之增加，预计未来每年带来20万吨左右的NMP需求增长。而国内现有产能65万吨/年，规划及在建产能约17万吨，短期内无法填补较大的需求增量，供需缺口或将持续扩大。NMP受需求端的拉动预计与BDO价差将不断扩大，行业景气将持续提振，国内NMP产业链一体化布局的企业以及生产工艺技术领先的企业将持续受益。

主要相关推荐标的：晶瑞股份子公司载元派尔森主营NMP（2.5万吨/年）和GBL，高端电子级NMP工艺先进；天奈科技（布局4.5万吨NMP产能）。

供给端：国内企业NMP布局频繁。NMP工业生产主要是通过γ-丁内酯（GBL）和单甲基或多甲基胺脱水合成的，而GBL作为一种关键中间体，大多是由1,4-丁二醇（BDO）脱氢生成的。国内企业大多采用无催化剂合成法，产品可应用于动力电池领域。生产1吨NMP约消耗0.9吨GBL，1吨GBL约消耗1.08吨BDO，NMP对BDO的单耗比约为1:0.97。近年来，我国主要企业NMP布局势头很足，其中长信化学2020年投产7.5万吨产能，天奈科技2021年投产4.5万吨产能，目前国内主要企业NMP现有产能约65万吨，规划及在建产能约17万吨。

原料端：2021年BDO价格波动巨大，整体价格中枢提升。2021上半年，NMP上游原料BDO市场大起大落，平均价格为21929.9元/吨，同比去年上半年上涨147.9%。2月底3月初价格迅速冲高至3万以上，进入二季度下游产业链开工下滑，价格持续下跌，至6月下旬，BDO在16300元/吨企稳。7月以来，美克、屯河和新业等企业检修，加之河南暴雨影响，部分运输受阻，市场整体供给量偏少。截止7月29日，华东BDO散水25500元/吨，BDO桶装26500元/吨，均呈现上升态势，近一月涨幅分别达57%和54%。GBL价格整体也随BDO变动基本一致。下半年预计氨纶及PBT纺丝需求仍较好，三大主力行业需求稳定，BDO需求存在刚性支撑，供需紧平衡局面延续，预计BDO价格H2将平缓上涨，涨幅将在100-300元/吨，整体价格中枢在18000-25000元/吨。

需求端：新能源汽车迅猛发展，锂电池领域需求持续高涨。NMP作为受益于新能源汽车行业的迅猛发展，锂电粘结剂溶剂已成为NMP下游应用增长最快的领域。目前NMP主要用于锂电池正极材料涂布生产用的粘结剂溶剂，且耗量较大，NMP与粘结剂用量比约20:1。据百川盈孚，2021年1-6月，国内新能源汽车累计产量128.4万辆，同比增加224%；1-6月动力电池产量累计74.7GWh，同比增长217.5%。2020年PVDF总需求约为4.8万吨，其中锂电级达到9700吨，粘结剂占比约75%，约为7800吨。受下游需求增长的拉动，锂电上游关键材料大多处于供不应求及价格上涨的阶段。PVDF价格21年以来大幅上涨，从年初的8万/吨涨到当前的20万元/吨以上。预计21年中国PVDF锂电池粘结剂总需求量将在20000吨左右（线性计算），同比增加约1.2万吨，未来三年仍将保持每年约1万吨新增需求量。NMP作为PVDF必需的配套溶剂，初步估算每年新增约20万吨NMP需求，2021年将达到44万吨，2025年将达到122万吨，年复合增长率约为44%。

专题系列二：电解液添加剂供需紧俏、价格高位

添加剂是锂电池电解液的必需原料之一，在锂电池中质量占比约5%-10%，通过少量添加剂的筛选和配比可以大幅提高电解液稳定性和电池性能。随着新能源汽车产销量的高速增长，对电解液添加剂的需求也水涨船高。然而由于工艺技术壁垒、环评建设周期等因素，国内电解液添加剂的产能相对受限。

2021年以来，添加剂一直处于供不应求的状态，VC的供应紧缺传导至电解液市场，原料采购压力的上升直接影响电解液企业的生产供货情况，整体呈现原料紧张、供不应求的状态，电解液生产被添加剂扼住了“咽喉”。预计未来新能源领域将带来每年0.5万吨左右的添加剂需求增长，而国内现有产能约1.5万吨/年，供需紧平衡预计将持续至2022年，价格也将处在相对高位。行业景气将持续提振的背景下，国内电解液和添加剂产业链一体化布局的企业以及工艺技术领先的企业将持续受益。

供给端：国内企业添加剂产能增量有限，扩产周期较长。近年来，我国添加剂生产企业对主流电解液添加剂VC和FEC产能有限，现有合计约15000吨添加剂产能，预计短期内增量有限，下一季度新增产能仅为永太科技改建完成投放的5000吨VC、3000吨FEC和山东永浩试生产顺利后可能增加的2000吨FEC；长期来看，添加剂规划产能规模较大，其中江苏华盛在现有年产能5000吨（3000吨VC和2000吨FEC）的基础上新规划6000吨VC和3000吨FEC产能，苏州华一拟新增10000吨FEC产能。而新产能的设计投产周期平均约两年，产能可能存在无法及时补足的问题，供应紧张将持续到2022年。

需求端：新能源汽车迅猛发展，锂电池领域需求持续高涨。据百川盈孚，2021年1-6月，国内新能源汽车累计产量128.4万辆，同比增加224%；1-6月动力电池产量累计74.7GWh，同比增长217.5%。电解液添加剂作为提升动力电池性能的关键性部分，因用量较少而具有较大的成本优势和关注度。目前主流动力电池如磷酸铁锂、钴酸锂、三元电池的电解液添加剂为VC、FEC，而添加剂在全部电解液中的质量占比约为5%。

电解液产量增速平稳，带动添加剂需求量持续走高。根据GGII，2020年中国电解液市场出货25万吨，同比增长38%。按照比重5%计算，2020年国内电解液添加剂出货量约1.46万吨，同比增长27%。预计21年中国电解液产量将在42万吨左右（线性计算），同比增加约17万吨。添加剂作为电解液必需的组成，估算2021年将新增约0.6万吨需求，需求量达到约2.1万吨。若Q3产能顺利投放，将一定程度上拉平需求量，因此季度内以VC为代表的添加剂仍存在供需缺口。

主要相关推荐标的：新宙邦（现有产能中1000吨为子公司瀚康化工VC产能，1000吨为子公司南通新宙邦VC+FEC产能，另瀚康化工规划5.9万吨添加剂产能，一期2.93万吨于两年后达产）；华盛锂电（现有年产能3000吨VC、2000吨FEC，规划年产6000吨VC、3000吨FEC项目，目前IPO状态为已问询）。

锂电专题系列三：电解液溶质持续景气、量价齐升

电解质作为电解液的重要组成部分，直接影响着锂离子电池的搁置时间和使用寿命、内阻与功率特性、充放电效率、使用温度范围、安全性能及成本等。受下游需求拉动，国内外主流厂商纷纷布局溶质领域，产能将持续扩张。但目前溶质LiPF6的主流合成和提纯工艺仍有改进空间，使得高品质产品的生产工艺难度较大。随着下游持续景气，目前生产企业暂无库存，现货紧张，扩产周期较长，大多以交付和长期订单为主，供需缺口将持续存在，预计2021年内六氟磷酸锂将持续保持高景气度。2022年锂电池电解液溶质需求量有望增加70%，需求动能将保持强劲。

供给端：LiPF6已有产能利用率较高，扩建持续进行中。目前国内外主流电池材料和电解液厂商纷纷布局LiPF6生产，主要企业合计LiPF6产能约7.6万吨/年，其中国内企业占比75%以上，同时规划产能体量较大，预计顺利投产后国内企业占比约95%。由于六氟磷酸锂技术门槛高，生产工艺要求严格，环保审批以及设备采购时间较长导致其扩产周期长。同时扩产后产能释放也需较长时间，扩张的周期在1.5年以上，新增产能短期无法及时补足。

需求端：新能源汽车发展强劲，锂电池电解液需求量高涨。据百川盈孚，2021年1-6月，国内新能源汽车累计产量128.4万辆，同比增加224%；1-6月动力电池产量累计74.7GWh，同比增长217.5%。由于需求量持续激增，在供给刚性的背景下，各大动力电池厂商如雨后春笋一般涌现，持续购买电解液关键材料。

主要相关推荐标的：天赐材料（现有LiPF6年产能12600吨和LiFSI 2300吨，规划液体LiPF6年产能15万吨和LiFSI 4000吨）；氟多氟（现有LiPF6年产能10000吨，800吨LiFSI设备调试中，规划LiPF6 10万吨产能）。

风险分析

宏观经济风险、产能投放不及预期风险、产品推广不及预期风险、安全生产风险

锂电材料专题系列四：前景广阔的新型锂盐电解液溶质LiFSI

LiFSI是目前最有产业化前景的新型锂盐。目前，考虑到电池成本、安全性能等因素，六氟磷酸锂（LiPF6）是使用最广泛的电解液电解质。随着新能源汽车产业对新能源电池能量密度要求的不断提升、正极材料高镍化发展等趋势，新型电解质锂盐双氟磺酰亚胺锂盐（LiFSI）、双三氟甲基磺酰亚胺锂（LiTFSI）等材料开始应用于电解液的配置中，从而达到适应电池能量密度提升、进一步提高电池全方位电化学性能的目的。

LiFSI兼具六氟磷酸锂和四氟硼酸锂的优点，拥有良好的热稳定性、导电性、耐水解性、耐候性等优势。受生产技术限制，早期我国LiFSI进口依赖度较高，主要从日本触媒企业进口。目前LiFSI作为电解液锂盐有两种应用方式，可用作常用电解质LiPF6的添加剂，或作为新型电解质替代LiPF6，目前主要搭配LiPF6使用。业内目前正在尝试使用LiFSI作为新型电解质以替代LiPF6，同时也在探索将LiFSI应用于全固态电池。

LiFSI和六氟磷酸锂的价差逐渐缩小。由于LiFSI合成工艺复杂，良品率低，导致其成本较高，LiFSI规模商业化应用比例仍然较低，并且价格在过去几年一直高于LiPF6。2021年以来，我国新能源汽车产销量同比增长200%以上，带动国内LiPF6市场供需紧平衡，库存持续消耗，价格由年初的10.7万元/吨，上涨至目前的43万元/吨。LiFSI随着技术发展、工艺进步以及产品规模化，成本售价逐渐降低，与LiPF6价差逐渐缩小，经济性逐渐凸显。

企业纷纷加码布局，未来LiFSI规划产能充足。随着LiPF6产能利用率提升及后续产能释放，供需关系将得到有效改善，价格也将有所回落，处于相对合理水平。但同时，三元和铁锂电池不断在更新迭代，对高低温、循环性能和倍率都有着更高的要求，技术趋势是会用到更多的LiFSI，产品的添加量也会越来越高；并且随着产业规模化带来的成本降低，未来作为新型溶质仍有一定的替代空间。目前韩国LG、韩国三星等知名新能源电池生产商和日本宇部、日本中央硝子等知名电解液生产商均已针对LiFSI进行过性能测试，LiFSI的年使用量也处于上升阶段，预计到2025年市场规模将接近200亿元，市场前景较为广阔。目前国内产能不足1万吨/年，国内外各大企业纷纷加大布局力度，根据目前已公开的企业规划统计，到2025年规划产能约8.7万吨/年，产能储备充足。

氯化亚砜是LiFSI主要原料之一。氯化亚砜（SOCl2）是一种应用广泛的精细化工中间体，下游包括其他羧酸衍生物、锂电池、芳纶聚合单体以及高性能新材料PEKK等四大应用领域，还被广泛用于医药、农药、染料以及食品添加剂、锂电池等领域。氯化亚砜行业整体较为集中，其中欧洲，印度和中国是核心生产区域也是主要消费区域，依据QYResearch数据，三个地区分别占据全球氯化亚砜市场约18%、24%和55%的份额。我国是全球氯化亚砜最大的生产和消费国，2017年到2019年间国内氯化亚砜市场需求年均复合增长率达到8.7%。

下游需求向好，氯化亚砜近年价格处于上升趋势。在锂电应用领域中，生产1吨LiFSI约消耗2-3吨氯化亚砜；氯化亚砜也可直接作为锂原电池电解液材料，锂原电池主要包括锂亚、锂锰、锂铁电池等几大类，其中锂亚电池即锂-亚硫酰氯（Li/SOCl2）电池，其正极材料由碳膜构成，负极由金属锂构成，电解液为氯化亚砜，正处在发展成长期。在食品添加剂领域，氯化亚砜主要用作三氯蔗糖原料，生产1吨三氯蔗糖需要消耗7吨氯化亚砜，我国是三氯蔗糖全球最大的生产国，当前我国三氯蔗糖产能为1.69万吨，约有12万吨/年市场需求，且未来成长前景可观。

被列为“双高”产品，未来产能或受影响。由于生产过程污染较高，氯化亚砜被列在生态环境部《“高污染、高环境风险”产品名录》之中，未来有可能面临产能限制。其中，凯盛新材在招股说明书中披露计划在未来三年内将氯化亚砜装置产能向下压降5万吨。据不完全统计，目前国内主要企业产能约50万吨左右，到2025年，仅LiFSI新增产能就将消耗约氯化亚砜25万吨/年，考虑到三氯蔗糖与芳纶领域需求的持续增长，与未来下游需求的逐步提升相比，供给端的限制可能造成未来氯化亚砜供应紧缺，价格上涨。

相关标的推荐

天赐材料：4000吨/年LiFSI产能预计21年投产，南通天赐2万吨LiFSI（一期）预计2023年投产，天赐新动力规划6万吨HFSI可满足6.8万吨LiFSI产能需求；多氟多：规划4万吨LiFSI产能分三期建设，预计2025年底整体达产；金禾实业：拥有4万吨/年氯化亚砜产能，以自用为主，三氯蔗糖、安赛蜜受益于代糖的需求崛起，供给端的缓慢增加，价格开始底部反转；凯盛新材：氯化亚砜行业龙头企业，拥有12万吨/年氯化亚砜产能。

风险分析

宏观经济风险、下游市场需求风险、安全生产风险

锂电材料专题系列五：六氟磷酸锂上游产业链分析

LiPF6生产中氟化氢溶剂法占主流。六氟磷酸锂（LiPF6）性质十分不稳定，60℃左右发生分解，也极易潮解，一般六氟磷酸钾产品制备时要在无水氟化氢、低烷基醚等非水溶剂中进行。并且锂电池电解液对其纯度、稳定性、一致性要求非常高。同时，六氟磷酸锂生产过程涉及低温、强腐蚀、无水无尘等苛刻工况条件，工艺难度极大。六氟磷酸锂的制备方法主要有气固反应法、有机溶剂法和氟化氢溶剂法等。目前，国内外主流六氟磷酸锂制备方法是氟化氢溶剂法，在所有工业化生产方法中占80％以上，日本森田化工、多氟多等大型企业均采用该种方法实现工业化生产。LiPF6包含锂、磷、氟三种元素，种类较多，上游涉及的原料和产品线也较为复杂，集磷化工、氟化工和锂盐产业链为一体。

磷：五氯化磷为六氟磷酸锂重要含磷中间原料。LiPF6中的磷和氟元素来自于五氟化磷，进一步的上游原料为五氯化磷和氟化氢，反应方程式为：PCl5+ HF→PF5。五氯化磷主要应用于化工行业、制药行业、电子行业，可在有机合成中用作氯化剂，催化剂，是生产医药、染料、化学纤维的原料，也是生产氯化磷腈、磷酰氯的原料。目前我国五氯化磷总产能不完全统计约20万吨，产量10万吨/年。五氯化磷根据纯度分为三类，其中六氟磷酸锂对其纯度要求较高。

五氯化磷由三氯化磷通过氯化法生产。工业生产中，干燥的氯气通入反应器中与三氯化磷液体进行氯化反应，氯气需一直通至由溶液经糊状再转变成完全干燥的结晶产品为止，即得五氯化磷成品；三氯化磷则由黄磷与液氯反应生产，其反应方程式为：P+Cl2→PCl3；PCl3+Cl2→PCl5。三氯化磷是国家监控化学品之一，限于国内监控化学品管制的要求（生产监控化学品的单位和个人，要向所在地省级《禁止化学武器公约》事务主管部门提出并报国家履行《禁止化学武器公约》事务主管部门审批，申请获取生产特别许可），其下游应用以农药，水处理剂和阻燃剂等为主，五氯化磷消费占比不到5%。

限电限产背景下，磷化工产业链整体价格提高。五氯化磷生产企业通常都是自身配套三氯化磷装置，过去几年五氯化磷价格在7000元/吨上下，市场较为稳定。今年下半年以来，在限电限产及能耗双控背景下，上游黄磷带动三氯化磷原料涨价，五氯化磷价格也提高到1.7万元/吨附近。随着下游新能源领域的爆发式增长，六氟磷酸锂已经成为五氯化磷下游主要应用领域。根据博智咨询数据，2020年全球五氯化磷市场规模为14亿元。LiPF6：PCL5单耗比大约在1：1.4左右，公开在建项目中万盛股份有3万吨产能。随着新能源需求的增加以及六氟磷酸锂新建产能逐渐释放，作为重要中间原料的五氯化磷需求也将水涨船高，在现有产能下具备五氯化磷配套装置的企业预计将受益。根据我们测算，2021-2025年LiPF6对PCL5的需求量大约为8.9/16.3/23.4/32.2/41.7万吨，在现有产能及在建产能下，预计在22年开始转为紧平衡，届时需进一步关注企业扩产计划。

氟和锂：氢氟酸和碳酸锂为六氟磷酸锂重要氟、锂原料，21年价格均显著增长。氢氟酸是制备五氟化磷和氟化锂的必需原料，其反应方程式为：PCl5+ HF→PF5；Li2CO3+HF→LiF+CO2+H2O。目前，无水氟化氢市场均价在10500元/吨，月同比+12.4%，年同比+36%。成本端硫酸价格高企对AHF有所支撑，当前硫酸均价为805元/吨，部分地区已超过1000元/吨，年同比+437%。需求端下游制冷剂市场回暖且开工提升，对AHF市场存在一定推动，导致市场货源紧张进而价格上涨。目前，国内电池级碳酸锂（99.5%）市场均价在17.6万元/吨，环比上涨16.5%，较年初上涨253%。上游原料端端锂精矿价格高涨，矿源供应紧张；下游碳酸锂市场需求旺盛，目前整体市场货源流通有限，供应紧张，叠加终端新能源需求强劲，三元材料以及磷酸铁锂基本处于满产满销状态，下半年磷酸铁锂产能将逐渐释放，碳酸锂预计将继续保持增长趋势。21年以来，在磷、氟、锂原料均呈现不同程度增长的情况下，六氟磷酸锂生产成本从年初的7.4万元/吨提高至目前的17.8万元/吨，尤其是9月份以来，能耗双控背景下，氟、磷产业链的原料价格大幅上涨，预计将对后市价格提供进一步的支撑。

相关标的推荐：天赐材料（现有LiPF6年产能12000吨，规划液体LiPF6年产能15万吨）；多氟多（现有LiPF6年产能12000吨，规划LiPF6 产能10万吨）；万盛股份（规划五氯化磷产能3万吨）；清水源（拥有6条三氯化磷生产线，共计产能16万吨）。

风险分析

宏观经济风险、下游市场需求风险、安全生产风险