一、电解液添加剂概况
锂电池是目前用途最为广泛的化学储能方式之一，已经大规模应用于消费级数码电子设备、新能源汽车、储能基站、航天及军事装备等领域。作为锂离子电池的核心材料之一，电解液起到至关重要的作用。电解液组成包括锂盐、溶剂和功能添加剂三部分。而电解液添加剂能够在锂电池的能量密度、循环使用寿命、性能、温度使用范围方面起到重要的作用。一般而言电解液添加剂的成本只占电解液成本的20%左右，因此通过添加剂的筛选及配伍性研究大幅度提高电解液的性能，是最经济、高效提升电池性能的方法。
电解液成本结构
资料来源：华经产业研究院整理
常用的电解液添加剂主要是碳酸亚乙烯酯（VC）与氟代碳酸乙烯酯（FEC）。电解液添加剂按照其作用机理可分为成膜添加剂、高电压保护添加剂、浸润添加剂、水分抑制添加剂、安全型添加剂等。其中，成膜添加剂是近年来研究较多的种类之一，主要解决了电解过程中锂析出、电解液在电极界面处氧化分解等问题，其能够有效改善电极与电解液界面结构，提高电池性能。
电解液添加剂种类
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二、传统成膜电解液
目前添加剂在全部电解液中的质量占比约为5%左右，以2020年国内电解液产量20万吨计算，仅国内市场的电解液添加剂需求就超过一万吨。特别是随着锂电池技术的发展，电池的预期寿命和功耗都将有所增加，因此处于增加电池性能的考虑添加剂的使用还会增加，在新能源汽车行业进入快速发展轨道以及锂电池在储能方面应用范围扩大的背景下，这一需求量还有可能进一步扩大。
2011-2019年我国锂电池电解液产量情况
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相关报告：华经产业研究院发布的《2020-2025年中国锂电池电解液市场前景预测及投资规划研究报告》
在目前使用的100多种添加剂中，最常用的是碳酸亚乙烯酯（VC）与氟代碳酸乙烯酯（FEC），可以通过降低正极界面处电解液的氧化速率的作用，显著提高电池循环寿命等性能，可称之为传统成膜电解液添加剂。而电解液添加剂的生产目前主要由于泰兴华盛、苏州华一、张家港瀚康三家企业所垄断，这三家企业研发时间早，专利布局完善，工艺与成本优势明显，其他企业难以进入传统成膜添加剂的生产领域，垄断竞争格局明显。但是目前这类成膜电解液添加剂在高温或高电压下对电解液电化学性能的改善较差，并且会导致内阻增加，降低电池高温下的存储和循环性能，因此新型添加剂的研发是目前行业关注的重点领域。
电解液材料技术路线图
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三、技术壁垒
由于电解液添加剂往往与电解液配套需要定制，各企业的配方都不相同，因此电极液添加剂一般而言属于价格弹性较小的产品。目前除了成膜添加剂之外，其他类型的添加剂同样也极为重要，而新型添加剂的开发周期长，3C领域需要1-2年， 而动力电池领域甚至需要5-10年。一方面是电池对产品的纯度需求高，另外工艺经验积累同样重要，电解液配方的变化会引起循环寿命、首效等多因素变化，要进行大量重复实验，以明确添加剂加入的效果；三是技术迭代快，产品差异性大。整个锂电产业技术尚处于飞速发展中，添加剂的发展需要配合下游新技术的发展，不同锂电池技术所需要的电解质添加剂配方是不一样的，因此电解质添加剂属于高技术壁垒的行业。
其他类型电解液功能添加剂
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四、新能源汽车行业决定下游需求
目前电解液添加剂的产业化水平依然偏低，主要原因还是在添加剂价格偏高，而下游新能源汽车普及率没有达到规模盈利平衡点的情况下，电解液添加剂很难快速实现大规模放量，特别是锂电池技术发展迅猛，新能源汽车与燃油车之间尚不存在决定性优势。因此未来电解液添加剂能否进入快速发展期与新能源汽车及其充电设备的推广速度密切相关，部分企业已经开始尝试换电服务以及换电站建设，将加大下游锂电池需求。另外，国内新能源汽车销量回暖，2020年8月，中国新能源汽车销量为10.9万辆，同比增长25.8%，拉动电解液需求，作为上游产业的电解液添加剂行业未来需求可期。
2019-2020年同期新能源汽车销量
资料来源：中国汽车工业协会，华经产业研究院整理
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