锂电池电解液行业分析报告2012

2012年锂电池电解液行业分析报告

2012年9月

目录

一、电解液：锂电池的血液 (3)

1、电解的成分由电解质和溶质组成 (3)

（1）电解质的性能特点：产业化的六氟磷酸锂 (3)

（2）六氟磷酸锂的不足：对水分过于敏感 (5)

2、电解液另一重要组成部分溶剂 (6)

二、电解液目前的产业状况 (7)

1、国内电解液厂家亟待打开全球市场，国泰华荣成就2011年黑马 (7)

2、国内电解液市场分析-未来三年国内市场竞争激烈 (9)

（1）国泰华荣：保龙头，寻增长点 (10)

（2）深圳宙邦化工：国外市场前景看好 (11)

（3）广州天赐：动力电池受益者 (12)

（4）天津金牛：国内电解质市场执牛耳者 (12)

三、关键原材料：六氟磷酸锂 (13)

1、高技术含量的六氟磷酸锂生产难度大 (13)

2、六氟磷酸锂生产现状 (14)

（1）国内六氟磷酸锂生产厂家实力弱小 (14)

（2）国际六氟磷酸锂呈现寡头垄断格局 (15)

3、我国亟待在六氟磷酸锂技术上突破 (16)

一、电解液：锂电池的血液

电解液是构成锂离子电池的四大材料之一，又称为锂电池的血液。其在锂离子电池中价格比例约占12%，而通常电解液对电池的重量贡献约为15%,可是别小看电解液这块蛋糕，它的市场毛利率达到30%，这样的经济利益诱惑下，也使得更多企业希望加入到这个队伍中来。但是电解液号称锂离子电池的血液，其在整个电池中的地位非同小可，往往电池在高温下的性能决定性因素就在电解液上面，而且最近造成很大影响的比亚迪“5.26” 交通事故，该事故中E6 电动车最后被烧成空架子，事故的起因可能就与电解液有关，可以说电解液是现在汽车动力锂电池出现安全隐患的幕后黑手，因为在锂电池在充放电过程中会在负极石墨碳表面形成锂金属枝晶，而这些金属枝晶会与电解液反应产生可燃性气体混合物从而造成可能性安全隐患事故，特别是极端剧烈的环境下工作的电池更容易出现安全隐患。可以说电解液作为正负极迁移的媒介，对锂电池工作温度、循环性能以及安全方面有着重要的影响。

1、电解的成分由电解质和溶质组成

电解液(质)与电极构成电池体系。电解液由溶剂和电解质组成。（1）电解质的性能特点：产业化的六氟磷酸锂

锂离子电池的电解质是含有锂盐的非水电解质，主要有液态和固

态聚合物电解质两种。用于锂离子电池的电解质体系应满足以下条件：锂离子电导率高。热性能稳定，在较宽的温度范围内不发生分解反应。电化学窗口宽，既电化性能在较宽的电压范围内稳定。化学稳定性高，即与电池体系的电极材料如正、负极材料、集流体、隔膜、粘接剂等基本不发生反应。没有毒性，使用安全。尽量能促进电极可逆反应的进行。

电解质是锂电电解液必不可少的组成部分，目前电解质有高氯酸锂（LiClO4）、六氟磷酸锂（LiPF6）、四氟硼酸锂（LIBF4）等，其中六氟磷酸锂具有良好的导电性和电化学稳定性，是目前商业化电解质的主流。但六氟磷酸锂也存在两个缺陷：第一、热稳定性不佳；第二、对水分和氢氟酸（HF）敏感，容易发生分解反应。虽然人们在努力寻找新的电解质，以期达到导电性、热稳定以及抗水性的较好结合，但目前为止仍未找到完全替代六氟磷酸锂的电解质。

电解质(锂盐)之间的物理性质比较

（2）六氟磷酸锂的不足：对水分过于敏感

尽管LiPF6 基电解质体系具有较好的电导率以及能形成稳定的SEI 膜等优点但是这种电解质对水分过于敏感，对热不稳定，且受热后容易释放出PF5，PF5 是一种较强的路易斯酸，能与介电常数较大的有机溶剂发生反应，使平衡右移消耗电解质盐，而且释放出的PF5 能与微量的水分发生反应放出HF，这两种分解产物都能与锂离子电池的正负极发生反应。根据以上关于LiPF6 的弱点，我们可以通过对各种电解质的物理性质对比发现LiBF4 有明显的优势，而且LiBF4 比LiPF6 稳定。但LiBF4 在早期的研究中并没有被作为锂离子电池的电解质体系而纳入研究范围内，主要原因可能是LiBF4 的离子电导率较低，而且单独使用LiBF4 时不能在碳负极上形成稳定的SEI 膜。但LiBF4 对环境水分不是太敏感，热稳定性比LiPF6 强，毒性没有LiAsF6 大，安全性比LiClO4 高，而且LiBF4 能有效的防止Al 集电极的腐蚀(Al 由于密度小、能形成一层表面氧化膜，这使得其能承受较高的电压，从而使其广泛地作为锂离子电池阴极集电