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鋰電池電解液行業(yè)基本情況分析
思瀚產(chǎn)業(yè)研究院    2022-08-17

鋰離子電池主要由電解液、隔膜、正極材料和負(fù)極材料構(gòu)成，作為鋰電池制造的四大關(guān)鍵材料之一，電解液是鋰離子遷移和電荷傳遞的介質(zhì)，被稱(chēng)為鋰電池的“血液”。電解液作為鋰離子的載體，在充放電過(guò)程中運(yùn)送鋰離子，因此需要具有極大的離子導(dǎo)電率以及極小的電子導(dǎo)電率。

鋰電池電解液一般是由高純度的有機(jī)溶劑、電解質(zhì)鋰鹽和必要的添加劑等主要材料在一定的條件下，按照某一特定的比例配置而成，是鋰電池獲得高電壓、高比能等優(yōu)點(diǎn)的保證。電解液對(duì)于鋰鹽、溶劑、添加劑的純度、水分和酸含量等要求較高，原料提純和環(huán)境控制成為電解液生產(chǎn)過(guò)程的難點(diǎn)之一。

圖：電解液的構(gòu)成

電池在循環(huán)過(guò)程中發(fā)生一系列副反應(yīng)會(huì)影響電池的循環(huán)穩(wěn)定性，而循環(huán)穩(wěn)定性與電池在充放電循環(huán)的容量保持率直接相關(guān)。因此若要在多次充放電循環(huán)中保證較好的容量保持率，需要通過(guò)加入添加劑等方式對(duì)電解液進(jìn)行改進(jìn)。

電解液在鋰電池中成本占比較低，但是對(duì)其性能影響重大，電解液在正負(fù)極中間起到傳導(dǎo)鋰離子的作用，其性能直接關(guān)系到鋰電池的高電壓特性、充放電倍率、循環(huán)壽命、安全性等。電解液指標(biāo)包括電導(dǎo)率、分解電壓、可使用溫度范圍、安全性等，高電導(dǎo)率的電解液可以使其迅速地傳導(dǎo)鋰離子提高充放電效率，帶來(lái)較好的充放電性能；高分解電壓的電解液可配合高工作電壓正極材料提高電池能量密度；可使用溫度范圍寬的電解液保障鋰離子電池在高、低溫度下的工作性能；電解液的易燃性是影響鋰離子電池尤其是動(dòng)力類(lèi)鋰離子電池安全性的主要問(wèn)題，安全性好的電解液是鋰離子電池具有良好安全性能的關(guān)鍵。

我國(guó)鋰電池電解液行業(yè)經(jīng)歷了進(jìn)口依賴(lài)、國(guó)產(chǎn)替代和國(guó)際化三個(gè)階段，經(jīng)過(guò)不斷的發(fā)展，中國(guó)企業(yè)生產(chǎn)的鋰電池電解液性能逐步提升，獲得了業(yè)內(nèi)的普遍認(rèn)可，國(guó)產(chǎn)化率穩(wěn)步提升，并逐漸走向國(guó)際。

圖：我國(guó)鋰電池電解液行業(yè)的發(fā)展歷程

電解液產(chǎn)品的差異性主要體現(xiàn)在針對(duì)客戶(hù)需求調(diào)制的配方以及改善性能的添加劑，特別是隨著電池廠(chǎng)對(duì)安全性、充放電倍率、循環(huán)壽命、高電壓特性等性能要求的提升，所需的配方復(fù)雜性以及與之適配的添加劑多樣性將逐步提升。添加劑和配方是針對(duì)客戶(hù)提出的具體需求，并且適配電池其他材料來(lái)開(kāi)發(fā)的，因此要求研發(fā)者對(duì)電池材料體系理解比較深。同時(shí)，新型添加劑以及配方的研發(fā)是一個(gè)不斷試錯(cuò)的過(guò)程，尤其是新型添加劑不僅制備合成環(huán)節(jié)需要投入大量人力物力，試驗(yàn)提純環(huán)節(jié)也會(huì)產(chǎn)生較高的試劑成本、時(shí)間成本，提純難度較高，因此新添加劑的研發(fā)具有高投入、高風(fēng)險(xiǎn)的特點(diǎn)。