我国钠离子电池电解液行业现状：下游需求空间广阔 头部企业领先布局
我国钠离子电池电解液行业现状：下游需求空间广阔 头部企业领先布局
钠离子电池作为新能源领域的重要技术方向，其电解液行业的发展备受关注。本文将从电解液的作用、市场需求、产业链布局以及主要企业进展等方面，全面解析中国钠离子电池电解液行业的现状与未来前景。
电解液在电池中的关键作用
电解液是任何电池正常运作所必需的关键部分，在电池的正负极之间起着传导和输送电流的作用，是衔接正负极材料的桥梁。而且，电解液在很大程度上决定了电池的工作机制，影响着电池的安全性、倍率充放电性能、比能量、循环性能等。电解液主要由溶剂、溶质和添加剂构成，溶质作为锂离子的提供者，对电解液的物化性质起决定性作用；溶剂是电解液的主要成分，溶解金属盐并为金属离子提供载体；添加剂是改善电解液性能的"佐料"，可以定向提供和改善电池的某项性能。
电池在循环过程中发生一系列副反应会影响电池的循环稳定性，而循环稳定性与电池在充放电循环的容量保持率直接相关。因此若要在多次充放电循环中保证较好的容量保持率，需要通过加入添加剂等方式对电解液进行改进。电解液添加剂种类众多，在电解液中质量占比小、单位价值高，能够定向优化电解液各类性能，如电导率、阻燃性能、过充保护、倍率性能等。
锂电池电解液添加剂种类
添加剂种类 | 主要功能 |
|---|---|
成膜添加剂 | SEI膜成膜添加剂是研究较多的一种添加剂，主要功能是帮助在负极的表面形成一层结构稳定的SEI膜，优良的SEI膜具有有机不溶性，允许锂离子自由进出电极而溶剂分子无法通过，抑制溶剂分子共嵌入对电极的破坏，提高电池的循环性能和可逆容量，例如碳酸亚乙烯酯（VC）就是一种常见的SEI膜成膜添加剂，VC在锂电池中会在负极表面发生聚合反应，形成一层致密的SEI膜，从而阻止电解液在负极表面发生进一步的还原分解。 |
阻燃添加剂 | 主要是一些高沸点、高闪点和不易燃的物质，可提高电池的稳定性能，改善电池的安全性。 |
高低温添加剂 | 高低温性能是拓宽锂电池使用范围的重要因素之一，通过添加剂使电池在高低温下也具有优良的循环功能。 |
过充电保护添加剂 | 通过在电解液中添加合适的氧化还原对，当电池充满电或略高于该值时，添加剂在正极上氧化，扩散到负极上被还原，从而防止电池过充。 |
控制水和HF含量的添加剂 | 六氟磷酸锂容易与水反应生成HF（氢氟酸），而Al2O3（氧化铝）、MgO（氧化镁）、BaO（氧化钡）和锂或钙的碳酸盐等容易与水和HF发生反应，降低水和HF的含量能够阻止HF对电极的破坏，提高电解液的稳定性，从而改善电池性能。 |
钠离子电池出货量持续上升，为电解液市场提供长期需求推动力
近年来，随着新能源乘用车、储能等下游市场快速发展，我国钠离子电池出货量持续上升，为电解液市场提供长期需求推动力。根据相关市场研究报告显示，2023年中国钠离子电池出货量约为0.5GWh，预计2024年钠电池出货量有望首次突破1GWh，并且需求量将达11.9GWh。
产业化技术路线趋同，头部钠离子电池电解液企业布局领先
钠离子电池已经从实验室走向商业化应用阶段，依托于国内完备的电池产业链，国内钠离子电池产业链进入加速推进期，如传艺科技、振华新材、容百科技、中伟股份等企业。从企业类型来看，目前，我国钠离子电池电解液行业企业主要有三类：第一类是全面布局包括正负极材料以及电芯等全产业链的钠离子电池初创企业，如中科海钠、钠创新能源等；第二类是具有规模化生产经验的锂电电解液材料企业，如天赐材料、新宙邦、多氟多等；第三类是公司传统主业产业链基于技术与应用向钠离子电解液方向业务的延伸，如传艺科技、中欣氟材等。
我国钠离子电池电解液产业链布局
分类 | 公司 | 开发进展 | 产能规划 |
|---|---|---|---|
钠电初创企业 | 钠创新能源 | 具备适配动力、储能、高电压、低温等多需求钠离子电池电解液 | 2022年拟将完成3000吨正极材料和5000吨电解液的投产，预计在未来的3-5年内将分期建设8万吨正极材料和配套电解液生产线 |
中科海纳 | 与电解液企业合作开发 | ||
立方新能源 | 在钠离子正极材料、电解液和全电池完成全方位布局，并在2022年4月实现第一代钠离子电池量产 | ||
超钠能源 | / | 规划2000吨的正极材料生产线和普鲁士蓝吨级中试线、20000吨电解液生产线 | |
锂电传统企业 | 多氟多 | 2021年9月，公司NaPF6产品可实现商业化量产，并与华阳集团签订战略合作协议 | 拥有从六氟磷酸锂快速切换至六氟磷酸钠产能的工程技术，具备1000吨产能，规划2000吨产能。公司钠离子电池已小批量下线，能量密度可以达到130-140Wh/kg，预期公司未来钠离子电池的BOM成本做到0.3元/Wh以内 |
天赐材料 | 已有钠离子电池电解液核心材料六氟磷酸钠、NaFSI及添加剂的技术储备。2022年3月已建立钠离子电池技术平台，目前电解液已处于中试阶段 | 已有量产六氟磷酸钠的能力，与六氟磷酸锂产线共享，产能上可实现现有产线的快速切换，具体投放速度需要根据市场及客户的需求量及时调整 | |
新宙邦 | 2016年开始钠离子电解液研发，Neralyte系列钠离子电池电解液已经发布，在改善倍率、提升循环、抑制产气等方面具有良好的效果 | 已经完成钠离子电池吨级生产的工艺研发，钠电新型添加剂和溶剂在江苏翰康和湖南福邦规划量产 | |
瑞泰新材 | 钠离子电池电解液及添加剂目前处于研发阶段，公司电解液生产体系可用于钠离子电池电解液的生产 | ||
胜华新材 | 组建电解液配方开发、电池试制及测评、工艺技术开发、中试实验、新型电极材料研发等五大研发团队，搭建了自己的电池评测线和试制线，在钠离子电池等方面与专业技术团队展开合作交流 | ||
海科新源 | 积极布局和研发钠离子电解液关键材料 | ||
珠海赛纬 | 钠电电解液及添加剂研发目前已经进入中试阶段并且实现了销售。公司在钠电电解液方面储备了八种核心钠盐及添加剂技术，包括NaPF6、NaFSI、NaPO2F2、NaODFB、NaBOB、NaDFOP、NaTFOP和M156 | ||
跨界新进入者 | 传艺科技 | 确立走电芯、正负极材料和电解液同步研发、制造的一体化发展模式，公司已有生产钠离子电池电解液的技术储备，目前处于样品阶段 | 规划建设一期5万吨/年、二期10万吨钠离子电池电解液项目 |
中欣氟材 | 公司正积极布局双氟磺酰亚胺锂、双氟磺酰亚胺锂、FEC等锂电池项目，也在钠电池领域进行了相关产品的研发和推广，与钠创新能源、浙江医药、宏达化学共3名合作方将在杭州湾精细化工园区建设5000吨钠电电解液产业项目 | 子公司高宝科技在福建省清流经济开发区规划有年产10000吨六氟磷酸钠和5000吨双氟磺酰亚胺锂等氟系电解液材料生产线。公司一期5000吨钠离子电解液六氟磷酸钠项目已开始土建建设，主要设备已经开始定制 | |
丰山集团 | 2022年8月公司成立丰山全诺，生产以锂离子、钠离子为主的储能电池、动力电池等电解液产品，成为众钠科技钠离子电池电解液独家供应商 |
2025年钠离子电池电解液需求量将达到5.9万吨
综上所述，在钠离子电池技术研发及新能源汽车和储能行业快速推进的大背景下，钠离子电池快速发展，2022年底钠离子电池形成初步产业链，2023年钠离子电池将开启规模化应用，2025年国内钠离子电池需求将达到42.1GWh，对应钠离子电池电解液需求5.9万吨，溶质需求0.7万吨，溶剂需求4.9万吨，添加剂需求0.3万吨。
2021-2030年我国钠离子电池电解液行业需求量空间预测情况
钠离子电池需求预测 | 单位 | 2021年 | 2022年 | 2023年E | 2024年E | 2025年E | 2030年E |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
动力需求 | GWh | 0.0 | 0.0 | 0.2 | 3.4 | 12.9 | 198.7 |
储能需求 | GWh | 0.0 | 0.0 | 0.3 | 2.8 | 22.1 | 214.1 |
两轮车需求 | GWh | 0.0 | 0.0 | 0.3 | 2.1 | 7.1 | 23.4 |
合计需求 | GWh | 0.0 | 0.0 | 0.8 | 8.2 | 42.1 | 436.3 |
电解液需求材料 | 万吨 | / | / | 0.1 | 1.1 | 5.9 | 61.1 |
YOY | % | / | / | 0.0 | 0.1 | 0.7 | 7.6 |
溶质需求 | 万吨 | / | / | 0.1 | 0.9 | 4.9 | 50.4 |
溶剂需求 | 万吨 | / | / | 0.0 | 0.1 | 0.3 | 3.1 |
添加剂需求 | 万吨 | / | / | / | 899% | 414% | 145% |