1、敬请参阅最后一页特别声明-1-证券研究报告 2019 年 4 月 17 日 基础化工 六氟磷酸锂走出底部，添加剂提升差异化 电解液行业研究报告 行业深度 电解液行业集中度不断提高，强者恒强：电解液行业集中度不断提高，强者恒强：近年来需求的激增，推动电解液、六氟磷酸锂的价格在 2016 年达到了历史最高，随后行业产能大幅扩张，产能过剩严重，2018 年行业甚至陷入了价格战的泥潭，经过此轮行业洗牌，强者恒强的行业格局逐渐明确，据高工锂电统计 2018 年电解液 CR6 已经达到了 72%。六氟磷酸锂价格有望走出底部：六氟磷酸锂价格有望走出底部：在激进的产能扩张下，六氟磷酸锂价格一路下滑，到 201
2、8 年底，价格又回到了 2015 年 9-10 万/吨的水平，行业整体处于盈亏平衡线附近。我们统计到 2019 年行业内新增产能在1.3 万吨左右，能够基本平衡新增需求，产能利用率维持在七成五左右，六氟磷酸锂的价格有望走出底部区间。DMC 绿色环保新绿色环保新生产工艺面世生产工艺面世：国内 DMC 主流的生产技术是石大胜华采用的以环氧丙烷为原料的碳酸二甲酯/丙二醇联产工艺，近期奥克股份开发的以环氧乙烷为原料联产碳酸二甲酯/乙二醇的工艺面世，新工艺环保优势较明显。需求方面，按着国内非光气法 PC 装置近年来的规划，DMC 未来的市场空间将扩大一倍。添加剂是高镍时代电解液企业核心竞争力添加剂是高镍
3、时代电解液企业核心竞争力：高镍三元材料的吸水性强、稳定性低，在高温条件下镍元素的催化作用会加速电解液的分解，使电解液氧化、产气，为了降低电解液在电极表面的反应活性、改善界面相容性需要通过特种添加剂来解决，添加剂已经成为提升电解液产品差异化的主要策略，并且是生产厂商核心竞争力的关键体现。投资建议投资建议：当前时点，我们认为：六氟磷酸锂产能利用率在逐年提升，价格有望走出底部区间；溶剂方面，行业内已经出现新的更环保的 DMC生产工艺，成本将进一步降低；高镍时代，添加剂成为各生产企业提升产品差异化的主要途径。推荐积极布局氟精细化工的新宙邦、六氟磷酸锂龙头多氟多、开发 DMC 绿色环保新工艺的奥克股份、
4、电解液溶剂全系列供应商石大胜华以及配套六氟磷酸锂、向锂矿布局的天赐材料。风险分析：补贴政策滑坡，下游需求增速放缓的风险；行业产能扩产，有产能过剩加重的风险。证券证券 代码代码 公司公司 名称名称 股价股价（元）（元）EPS（元）（元）PE（X）投资投资 评级评级 17A 18E 19E 17A 18E 19E 300037 新宙邦 25.63 0.74 0.84 1.05 35 30 25 买入 002407 多氟多 16.11 0.38 0.10 0.61 43 167 26 买入 300082 奥克股份 7.63 0.31 0.48 0.70 25 16 11 买入 603026 石大胜华
5、 38.37 0.92 1.01 1.51 42 38 25 增持 002709 天赐材料 30.84 0.89 1.35 0.84 34 23 36 增持 资料来源：Wind，光大证券研究所预测，股价时间为 2019 年 04 月 15 日 注：新宙邦、石大胜华 2018 年 EPS、PE 为实际值。增持（维持）分析师 裘孝锋(执业证书编号：S0930517050001)021-52523535 陈冠雄(执业证书编号：S0930517080003)021-52523810 行业与上证指数对比图 资料来源：Wind-40%-28%-15%-3%10%03-1805-1807-1808-1810
6、-1811-1801-1902-19基础化工沪深3002 0 3 8 8 2 2 5/3 6 1 3 9/2 0 1 9 0 4 1 7 1 6:2 82019-04-17 基础化工 敬请参阅最后一页特别声明-2-证券研究报告 投资聚焦投资聚焦研究背景 研究背景 2018 年电解液行业陷入价格战泥潭，六氟磷酸锂、电解液价格都跌到冰点，虽然 2019 年的补贴政策大幅滑坡，但基本符合市场预期，经历 2018年的大幅降价后，2019 年电解液降价的空间已经不大。我们区别于市场的观点：我们区别于市场的观点：我们对电解液的各组成部分六氟磷酸锂、溶剂、添加剂分别进行了研究，认为在当前时点：1.2018
7、年底六氟磷酸锂的价格已经让整个行业处于盈亏平衡线，而行业的产能利用率在逐步提升，特别是 2019 年补贴政策设置了缓冲期，不排除新能源汽车在二季度出现抢装的情况，六氟磷酸锂的供给有可能会出现阶段性紧缺，价格有望走出底部区间；2.我们认为添加剂将成为高镍时代电解液企业的核心竞争力，这主要源于添加剂对高镍正极材料表面的钝化作用，可以有效阻止镍元素对电解液分解的催化作用，防止电解液氧化、产气。投资观点投资观点 当前时点，我们认为六氟磷酸锂价格有望走出底部区间；高镍时代，添加剂成为各生产企业提升产品差异化的主要途径。推荐新宙邦、多氟多、奥克股份、石大胜华、天赐材料：新宙邦：公司是国内锂离子电池电解液龙
8、头企业之一，公司 2018 年外销收入占到公司整体销售额的 21.18%，可以在一定程度上减轻国内补贴政策滑坡的影响。我们预计 2019-2021 年公司净利润为 3.96、5.03、7.09 亿元，对应 EPS 为 1.05、1.33、1.87 元，FCFF 估值方法得出的目标价为 31.19元，首次覆盖给予“买入”评级。多氟多：公司六氟磷酸锂产能 6000 吨/年，2019 年六氟磷酸锂将再扩3000 吨产能。我们预计 2018-2020 年公司净利润为 0.66、4.17、4.59 亿元，对应 EPS 为 0.10、0.61、0.67 元，FCFF 估值方法得出的目标价为 18.54元，
9、首次覆盖给予“买入”评级。奥克股份：公司是国内减水剂聚醚单体龙头企业，2018 年公司开发的DMC 绿色环保新工艺中试装置投产，潜力巨大。我们维持业绩预测，预计2018-2020 年 EPS 为 0.48、0.70、0.83 元，维持“买入”评级。石大胜华：公司是国内电解液溶剂全系列供应商，我们预计 2019-2021公司净利润为 3.07、3.40、3.68 亿元，对应 EPS 为 1.51、1.68、1.82 元，FCFF 估值方法得出的目标价为 40.57 元，首次覆盖给予“增持”评级。天赐材料：公司是国内锂离子电池电解液龙头企业之一，未来围绕“锂”往上游和正极材料布局。我们预计 201
10、8-2020 年公司净利润为 4.61、2.89、3.61 亿元，对应 EPS 为 1.35、0.84、1.05 元，FCFF 估值方法得出的目标价为 33.23 元，首次覆盖给予“增持”评级。神华能源2 0 3 8 8 2 2 5/3 6 1 3 9/2 0 1 9 0 4 1 7 1 6:2 82019-04-17 基础化工 敬请参阅最后一页特别声明-3-证券研究报告 目目 录录 1、电解液是锂离子电池重要组成部分.4 1.1、电解液是锂电四大材料之一.4 1.2、电解液需求高速增长，强者恒强.4 2、六氟磷酸锂价格有望走出底部区间.5 2.1、六氟磷酸锂技术壁垒高.5 2.2、产能利用率
11、逐渐提升，价格有望走出底部区间.8 3、更环保新工艺生产 DMC 溶剂.9 3.1、受制于环氧丙烷，DMC 长期开工不足.10 3.2、更环保工艺成熟，优势明显.11 3.3、PC 扩能大，DMC 需求将大增.11 4、添加剂是高镍时代核心竞争力.12 5、固态电池是未来发展方向.13 6、投资建议.15 6.1、新宙邦：积极布局含氟精细化工.16 6.2、多氟多：六氟磷酸锂龙头.19 6.3、奥克股份：DMC 环保新工艺投产.23 6.4、石大胜华：电解液溶剂最全供应商.24 6.5、天赐材料：配套六氟磷酸锂，电解液产量最大.27 7、风险提示.30 2 0 3 8 8 2 2 5/3 6
12、1 3 9/2 0 1 9 0 4 1 7 1 6:2 82019-04-17 基础化工 敬请参阅最后一页特别声明-4-证券研究报告 1、电解液是锂离子电池重要组成部分电解液是锂离子电池重要组成部分 1.1、电解液是锂电四大材料之一电解液是锂电四大材料之一 锂离子电池中四大材料主要是指正极、负极、隔膜、电解液，其中电解液是锂离子在正负极之间传输的通道，是保证锂离子电池内电路畅通的媒介，和外电路一起组成了锂离子电池的供电通路。电解液质量占整个电池材料的 15%，体积占比 32%，据我们估计在电池成本中占比 6%-9%。虽然电解液在电池成本中占比较低，但是电解液性能会直接影响锂离子电池的比容量、工
13、作温度范围、循环效率、安全性等性能。图图 1：电解液在锂离子电池中的工作原理：电解液在锂离子电池中的工作原理 资料来源：锂离子电池电解液新型含氟添加剂研究进展，宋鑫等 电解液一般由溶质（锂盐）、溶剂、添加剂按照一定配方组成，对其性能的基本要求主要有三个：第一、要求选用合适的溶剂和石墨负极相兼容，能在石墨负极表面形成 SEI 层，目前主要选用碳酸酯类溶剂；第二、需选择合适的锂盐，能在正极铝箔集流体表面形成有效钝化膜，抑制铝的腐蚀；第三、要综合考虑电解液的离子电导率、黏度和锂盐溶解度等因素。据智研咨询统计，电解液原材料成本构成中，锂盐成本占比在 60%，溶剂占比 30%，添加剂成本占比 10%，而
14、在质量占比上，溶剂占比为 80%左右。1.2、电解液需求高速增长，强者恒强电解液需求高速增长，强者恒强 过去几年，随着国内电动汽车的高速发展，对电解液的需求逐年抬升，保持较高的增长速度，据高工锂电统计，2018年国内电解液出货量14万吨，同比增长 27.3%。我们预计未来几年电解液的需求仍将保持较快增速，这主要得益于全球电动汽车快速增长带来的动力电池需求增长。据瑞士银行（UBS）预测，全球新能源电动汽车的销量将从 2018 年的 180 万辆提升至2025 年的 1750 万辆，而动力电池的需求量将增长 9.5 倍，预计从 2018 年的 93GWh 提升至 2025 年的 973GWh。2
15、0 3 8 8 2 2 5/3 6 1 3 9/2 0 1 9 0 4 1 7 1 6:2 82019-04-17 基础化工 敬请参阅最后一页特别声明-5-证券研究报告 图图 2：国内电解液产量变化：国内电解液产量变化 图图 3：电解液价格变化（单位：元：电解液价格变化（单位：元/吨）吨）资料来源：起点研究，博思数据研究中心，光大证券研究所整理 资料来源：百川资讯 随着需求的激增，电解液、六氟磷酸锂的价格也在 2016 年达到了历史最高，随后行业产能大幅扩张，产能过剩严重，2018 年行业甚至进入了价格战的泥潭，电解液、六氟磷酸锂的价格跌到冰点，经过此轮行业洗牌，强者恒强的行业格局逐渐明确，据
16、高工锂电统计 2018 年电解液 CR6 已经达到了 72%，相较 2017 年提升 4.3 个百分点，并且龙头企业未来规划产能巨大，将进一步巩固其龙头地位。表表 1：2018 年主要电解液厂家产能及扩建统计年主要电解液厂家产能及扩建统计 公司名称公司名称 现有产能（万吨）现有产能（万吨）扩建计划（万吨）扩建计划（万吨）天赐材料 5 20 新宙邦 4 2（荆门）+4（波兰）国泰华荣 3 4（宁德）+4（波兰）香河昆仑 2.8 2 东莞杉杉 3 3 资料来源：鑫椤资讯，光大证券研究所整理 在当前时点，我们认为：1.六氟磷酸锂产能利用率在逐年提升，行业集中度已经非常高，价格有望走出底部区间；2.溶
17、剂方面，行业内已经出现新的更环保的 DMC 生产工艺，成本将进一步降低；3.随着对续航里程的要求越来越高，要求动力电池能量密度不断提升，动力电池将向高压、高镍发展，添加剂的作用将日益凸显，成为各生产企业提升产品差异化的主要途径。2、六氟磷酸锂价格有望走出底部区间六氟磷酸锂价格有望走出底部区间 2.1、六氟磷酸锂技术壁垒高六氟磷酸锂技术壁垒高 溶质（锂盐）是电解液中锂离子的提供者，需要具有低解离能和较高的溶解度、较好的稳定性、良好的 SEI 成膜性能、对铝集流体具有良好的钝化作用、成本低廉、无毒无公害等特点。目前常见的锂盐有 LiPF6(六氟磷酸锂)、LiAsF6(六氟砷酸锂)、LiClO6(高
18、氯酸锂)等，LiAsF6具有毒性且价格024681012201220132014201520162017电解液产量（万吨）2 0 3 8 8 2 2 5/3 6 1 3 9/2 0 1 9 0 4 1 7 1 6:2 82019-04-17 基础化工 敬请参阅最后一页特别声明-6-证券研究报告 昂贵，LiClO6 具有较大的安全风险，因此目前主流的电解液锂盐是LiPF6，它具有极高的离子电导率、优异的氧化稳定性和较低的环境污染性。六氟磷酸锂的生产技术壁垒高，我国直到 2011 年多氟多公司 200 吨/年六氟磷酸锂量产成功，才结束了产量为零的局面，打破了国外的技术封锁和市场垄断。其生产工艺涉及
19、高温、低温、无水操作、高纯精制、高毒、强腐蚀、环境污染等难题，生产条件苛刻，难度极大。目前制备六氟磷酸锂的方法主要有 4 种：气固反应法、离子交换法、有机溶剂法和氟化氢溶剂法。气固反应法是最早的工业制备六氟磷酸锂的工艺方法，其操作较为简单，将LiF用无水 HF 处理形成多孔结构，然后通入PF5反应生成LiPF6，但要求通入干燥惰性气体进行保护，对设备的密封要求严格，因此工业规模化生产难度大，并且反应只在固体表面进行，转化率低，最终产物中含有大量LiF，需要进行分离纯化，得到的产品纯度偏低。图图 4：气固反应制备六氟磷酸锂工艺流程：气固反应制备六氟磷酸锂工艺流程 资料来源：中国六氟磷酸锂生产工艺
20、研究及产业化难点剖析，侯红军 离子交换法避免了使用 PF5 为原料，同时反应一步到位，但产品 LiPF6纯度往往不高，一般都含有未反应完的其他六氟磷酸盐。有机溶剂法避免了使用氟化氢，且反应中生成的LiPF6不断溶解在有机溶剂中，使得反应界面不断更新，所得电解液可直接用于锂离子电池。但原料固体在有机溶剂中溶解度很低，导致反应效率和产率都较低，其次原料与有机溶剂会发生聚合、分解反应，很难获得高纯度产品，且此法只适合制备液体六氟磷酸锂，该工艺以中海油天津化工研究设计院、湖北诺邦化学有限公司为代表。氟化氢溶剂法虽然腐蚀性比较强，但反应过程中原料LiF和PF5都易溶于氟化氢，达到液-液均相反应，便于反应
21、的控制和进行，只要选择耐腐蚀的设备材料，氟化氢的腐蚀问题就可避免。2 0 3 8 8 2 2 5/3 6 1 3 9/2 0 1 9 0 4 1 7 1 6:2 82019-04-17 基础化工 敬请参阅最后一页特别声明-7-证券研究报告 图图 5：中海油天津化工研究设计院有机溶剂法制备六氟磷酸锂工艺流程：中海油天津化工研究设计院有机溶剂法制备六氟磷酸锂工艺流程 资料来源：中国六氟磷酸锂生产工艺研究及产业化难点剖析，侯红军 表表 2：六氟磷酸锂不同生产工艺比较：六氟磷酸锂不同生产工艺比较 工艺方法工艺方法 优点优点 缺点缺点 气固反应法 操作较为简单 反应效率低，对设备气密性要求高 离子交换法
22、 避免了使用 PF5 为原料，反应一步到位 产品纯度不高 有机溶剂法 避免了使用氟化氢，反应界面能不断更新 反应效率和产率都较低 氟化氢溶剂法 液-液均相反应，容易控制 腐蚀性强 资料来源：中国六氟磷酸锂生产工艺研究及产业化难点剖析，侯红军 从国内外产业化规模生产来看，氟化氢溶剂法是主要工艺，在国内氟化氢溶剂法占 80%以上。根据工艺过程的不同氟化氢溶剂法又有以森田化工（张家港）有限公司为主的氟化氢溶剂法和多氟多化工股份有限公司自主研发的氟化氢溶剂法两种。多氟多采用的“双釜”法，原料的利用率和反应率高，可以有效降低生产成本，产品纯度也较高，但需要惰性气体保护，耗能也较大。图图 6：森田化工：森
23、田化工氟化氢溶剂法工艺流程图氟化氢溶剂法工艺流程图 图图 7：多氟多氟化氢溶剂法工艺流程图多氟多氟化氢溶剂法工艺流程图 资料来源：中国六氟磷酸锂生产工艺研究及产业化难点剖析，侯红军 资料来源：中国六氟磷酸锂生产工艺研究及产业化难点剖析，侯红军 2 0 3 8 8 2 2 5/3 6 1 3 9/2 0 1 9 0 4 1 7 1 6:2 82019-04-17 基础化工 敬请参阅最后一页特别声明-8-证券研究报告 虽然LiPF6是目前最主流的溶质锂盐，但它也存在缺点，比如热稳定性较差、遇水易分解生成氢氟酸等问题,为了满足高性能锂离子电池的需求，新型锂盐比如LiFSi(双氟磺酰亚胺锂)、LiTF
24、Si(双三氟甲基磺酰亚胺锂)、LiBF4(四 氟硼 酸锂)、LiBOB(二草酸硼酸锂)、LiDFOB(草酸二氟硼酸锂)、LiPF2O2(二氟磷酸锂)和 LiDTi(4,5-二氰基-2-三氟甲基咪唑锂)等的开发逐渐受到了科研人员的重视，其中LiFSi(双氟磺酰亚胺锂)已初步实现工业化。2.2、产能利用率逐渐提升，价格有望走出底部区间产能利用率逐渐提升，价格有望走出底部区间 表表 3：六氟磷酸锂主要生产厂家产能及扩产计划：六氟磷酸锂主要生产厂家产能及扩产计划 企业名称企业名称 2018 年有效产能（吨）年有效产能（吨）2019 年新增产能（吨）年新增产能（吨）海外主要企业（包含国内工厂）森田化工森
25、田化工 5000 900 关东电化关东电化 3000 日本日本 stella 2000 韩国厚成韩国厚成 2000 中央硝子中央硝子 500 韩国蔚山韩国蔚山 500 国内主要企业 多氟多多氟多 6000 3000 天赐材料天赐材料 6000 新泰材料新泰材料 4000 4000 九九久九九久 5000 永太科技永太科技 3000 天津金牛天津金牛 1000 1000 石大胜华石大胜华 2000 宏源药业宏源药业 1000 4000 汕头金光汕头金光 500 江西石磊江西石磊 300 台湾台塑台湾台塑 500 合计合计 42300 12900 资料来源：高工锂电 过去几年六氟磷酸锂经历了一波产
26、能扩张，在 2016 年以前主要生产企业为日韩企业，国内主要企业多氟多、天赐材料、九九久等当时产能都在 3000吨以下，2015 年新能源汽车产销量高速增长，引发了碳酸锂、六氟磷酸锂的供给紧缺，六氟磷酸锂的价格在 2016 年一路从 10 万元/吨左右上涨到超过 40 万元/吨，行业产能迎来激进扩张，到 2018 年底，全球主要生产企业2 0 3 8 8 2 2 5/3 6 1 3 9/2 0 1 9 0 4 1 7 1 6:2 82019-04-17 基础化工 敬请参阅最后一页特别声明-9-证券研究报告 产能合计超过 4.2 万吨，而据我们估计 2018 年全球六氟磷酸锂的需求在 3万吨左右
27、（2018 年中国电解液出货 14 万吨，六氟磷酸锂的需求在 2 万吨左右）。在激进的产能扩张下，行业供给开始过剩，价格也是一路下滑，到 2018年底，六氟磷酸锂的价格又回到了 2015 年 10 万/吨的水平，行业整体处于盈亏平衡线附近。我们统计到 2019 年行业内新增产能在 1.3 万吨左右，能够基本平衡新增需求，产能利用率维持在七成五左右，六氟磷酸锂的价格有望走出底部区间，特别是 2019 年补贴政策像 2018 年一样设置了缓冲期，不排除新能源汽车在二季度出现抢装的情况，六氟磷酸锂的供给有可能会出现阶段性紧缺，这也将推动价格尽快走出底部区间。图图 8：六氟磷酸锂价格走势：六氟磷酸锂价
28、格走势 资料来源：百川资讯 3、更环保新工艺生产更环保新工艺生产 DMC 溶剂溶剂 溶剂是电解液的主要组成部分，占到其质量的 80%左右，目前市场上以碳酸酯类溶剂为主，主要品种有碳酸二甲酯（DMC）、碳酸丙烯酯、碳酸二乙酯（DEC）、碳酸乙烯酯（EC）、碳酸甲乙酯（EMC）等，其中以 DMC为主。除了作为电解液溶剂外，DMC 是一种无毒、环保性能优异的化工原料，下游用途极其广泛。DMC 在国外最大的消费领域是聚碳酸酯（PC），第二大应用领域是在涂料、油墨、胶粘剂行业。除此之外，最大应用就是作为有机化学中间体，合成多种产品用于不同行业，比如生产四甲基氢氧化铵（TMAH）用于电子行业，生产聚碳酸酯
29、二醇用于透明树脂，还有用于生产碳酰肼、三光气等。在国内，DMC 最大的应用领域是油漆、涂料、粘结剂行业，占到其消费总量的 50以上，其次充当溶剂在锂离子电池电解液领域的应用近年来迅速成长，除此之外，在聚碳酸酯、医药、农药等领域也有广泛的应用。全球 DMC 的商品量主要来源于中国，国外的 DMC 生产商一般都是配套生产聚碳酸酯，较少向市场销售，我国 DMC 行业经过多年的发展，产能2 0 3 8 8 2 2 5/3 6 1 3 9/2 0 1 9 0 4 1 7 1 6:2 82019-04-17 基础化工 敬请参阅最后一页特别声明-10-证券研究报告 规模、产量在世界范围内都处于领先地位，20
30、17 年我国 DMC 的总产能达到74 万吨，产量达到 35 万吨。3.1、受制于环氧丙烷，受制于环氧丙烷，DMC 长期开工不足长期开工不足 光气法 DMC 生产工艺已全面淘汰，取而代之的是酯交换法生产工艺，酯交换法合成 DMC 装置产能合计约占 DMC 总产能的 90%以上，成为我国DMC 生产的主流工艺。该工艺一般采用环氧丙烷和二氧化碳为原料，每生产 1 吨碳酸二甲酯就要消耗 0.7 吨二氧化碳，实现了二氧化碳的绿色化利用。图图 9：DMC 国内开工率长期在国内开工率长期在 50%左右左右 资料来源：石大胜华招股说明书，wind，光大证券研究所整理 国内 DMC 的产能虽然较多，但开工率长
31、期维持在 50%上下，主要原因是原料环氧丙烷的供应不足：一方面国内环氧丙烷的主要下游是硬泡聚醚、软泡聚醚；另一方面，国内环氧丙烷主要是由氯醇法生产，产生大量的废水和废渣，对环境污染巨大，容易受环保的影响而限产。一旦限产，环氧丙烷供应紧张，首先保证的是聚醚生产的原料供应，DMC 的开工自然受到限制。图图 10：2017 年环氧丙烷下游消费结构年环氧丙烷下游消费结构 图图 11：2017 年环氧丙烷不同生产工艺占比年环氧丙烷不同生产工艺占比 资料来源：智研咨询 资料来源：智研咨询 0.00%10.00%20.00%30.00%40.00%50.00%60.00%70.00%010203040506
32、0708090201220132014201520162017产能（万吨）产量（万吨）开工率（右轴）47%33%10%5%6%聚氨酯软泡 聚氨酯硬泡 丙二醇 阻燃剂 其它 40%56%44%32%17%12%0%20%40%60%80%100%120%全球 中国 直接氧化法 共氧化法 氯醇法 2 0 3 8 8 2 2 5/3 6 1 3 9/2 0 1 9 0 4 1 7 1 6:2 82019-04-17 基础化工 敬请参阅最后一页特别声明-11-证券研究报告 3.2、更环保工艺成熟，优势明显更环保工艺成熟，优势明显 目前，国内 DMC 主流的生产技术是石大胜华采用的以环氧丙烷为原料的碳酸
33、二甲酯/丙二醇联产工艺，中间产物是碳酸丙烯酯，近期奥克股份与中科院过程工程研究所联合创新开发的“万吨级离子液体固载催化 DMC/EG 联产新技术”开始走向成熟，该工艺以环氧乙烷为原料，联产碳酸二甲酯/乙二醇，并且采用了新型离子液体固载催化技术，具有明显的优势和巨大的潜力：首先，环氧乙烷较环氧丙烷有成本和环保优势，在大部分时间里，环氧乙烷的价格都低于环氧丙烷，目前它们之间的价差已经在 2000 元/吨以上，按照当前价格计算，公司路线生产的 DMC 比环氧乙烷路线成本要低 2500元/吨左右。并且国内市场上的环氧丙烷 60%源自于氯醇法环氧丙烷生产技术，氯醇法需要消耗大量的氯气和水资源，产生大量的
34、废水和废渣，对环境污染巨大。每生产一吨环氧丙烷将会产生约40-50吨的含氯化物废水以及2-4吨以上的废渣，同时废水废渣难以处理。其次，采用 DMC/EG 装置有如下技术优势：充分利用环氧乙烷装置排放的 CO2资源，符合当前环保理念和低碳经济的要求；中间产物碳酸乙烯酯是一种低毒的多用途化学品，既可以作为中间产物进一步生产下游的碳酸二甲酯和乙二醇，也可以作为终端产品直接进行销售，有利于盈利模式的扩展；高转化率的同时避免了水作为原料带来的高能耗和杂质问题，该工艺环氧乙烷和碳酸乙烯酯的转化率均在 99%以上，乙二醇和碳酸二甲酯的选择性高达99%，同时产品分离提纯过程中的能耗大大降低；大大降低了反应过程
35、的成本及反应装置的损耗问题；该工艺的两步反应属于原子利用率 100%的反应，属于“零排放”的清洁生产工艺，未来受到的环保压力非常小。图图 12：环丙与环乙市场价比较（单位：元：环丙与环乙市场价比较（单位：元/吨）吨）资料来源：wind 3.3、PC 扩能大，扩能大，DMC 需求将大增需求将大增 聚碳酸酯（PC）的生产工艺主要可以分为光气法和非光气法，由于光气法危险性大且存在环保问题，非光气法成为未来新建产能的主要工艺路线，它先以氧气和二氧化碳将甲醇氧化碳基化生产碳酸二甲酯（DMC），再与醋6,000.008,000.0010,000.0012,000.0014,000.0016,000.00华
36、东地区环氧乙烷(EO)市场价(中间价)市场价环氧丙烷(PO)(中间价)2 0 3 8 8 2 2 5/3 6 1 3 9/2 0 1 9 0 4 1 7 1 6:2 82019-04-17 基础化工 敬请参阅最后一页特别声明-12-证券研究报告 酸苯酯交换制得碳酸二苯酯（DPC），然后在熔融状态下与双酚 A 进行酯交换，缩聚制得 PC。表表 4：合成聚碳酸酯技术路线的比较：合成聚碳酸酯技术路线的比较 项目项目 界面缩聚光气法界面缩聚光气法 间接光气法间接光气法 非光气法非光气法 使用原料 双酚 A、光气 双酚 A、DPC 双酚 A、DPC DPC 制备方法-光气和苯酚 碳酸二甲酯与苯酚交换 反
37、应介质 碱性水溶液和二氯甲烷溶剂界面 本体熔融状态 本体熔融状态 反应条件 低温、低压 高温、高真空和微量催化剂 高温、高真空和微量催化剂 反应过程 一步生成 先酯交换后缩聚 先酯交换后缩聚 反应后处理 洗涤、沉淀、干燥成粉 熔体直接挤出造粒 熔体直接挤出造粒 工艺特点 流程复杂、光气剧毒、后处理过程复杂、产品易被污染 流程简单、多釜串联、反应粘度较大、传热传质困难、易生成支化结构 流程简单、多釜串联、反应粘度较大、传热传质困难、易生成支化结构 安全评价 使用光气和大量溶剂，存在安全隐患 使用光气，危险性大，存在环保问题 不适用光气，较安全 发展趋势 旧装置多，逐步淘汰 逐渐被淘汰 新建装置多
38、，是发展方向 代表生产商 拜耳 拜耳 俄罗斯喀山石化 资料来源：聚碳酸酯的生产技术与市场，张泉 在 PC 的非光气生产工艺中 DMC 是重要的原材料，PC 生产企业在兴建装置时有的会配套建设 DMC 装置，但有的并不会配套而是选择从市场上外购 DMC，这部分外购量是未来 DMC 市场最大的增量。据卓创资讯统计，未来国内规划的 PC 新产能在 400 万吨以上，其中非光气法未配套 DMC 装置的预计有 105 万吨，需要 DMC37 万吨左右，相当于目前国内 DMC 的市场产量规模。4、添加剂是高镍时代核心竞争力添加剂是高镍时代核心竞争力 添加剂在电解液中的用量虽然较少，但可以有效改善电解液的关
39、键性能，如电导率、阻燃性能、过充保护、倍率性能等等，特别是随着新能源补贴政策对续航时长、能量密度的倾斜，动力电池向高镍三元正极、高电压以及负极高硅化等发展的趋势越发明确，给添加剂带来了新挑战和需求，甚至可以说添加剂将是高镍时代电解液企业最核心的竞争力。根据添加剂的作用机理，可将添加剂分为电解质相界面膜(SEI 膜)成膜添加剂、阻燃添加剂、高低温添加剂、过充电保护添加剂、控制电解液中水和 HF 含量的添加剂等。表表 5：电解液添加剂种类及功能：电解液添加剂种类及功能 添加剂种类添加剂种类 主要功能主要功能 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
40、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，从而阻止溶剂分子共插对电极结构的破坏，提高电池的循环效率和可逆容量，例如碳酸亚乙烯酯（VC）就是一种常见的SEI 膜成膜添加剂，VC 在锂离子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，改善电池的安全性 高低温添加剂 高低温性能为拓宽锂离子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性能。控制水和 HF 含量的添加剂 六氟磷酸锂容易与水反应
41、生产 HF，而 Al2O3、MgO、BaO 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。过充保护添加剂 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。资料来源：新材料在线 2 0 3 8 8 2 2 5/3 6 1 3 9/2 0 1 9 0 4 1 7 1 6:2 82019-04-17 基础化工 敬请参阅最后一页特别声明-13-证券研究报告 续航里程和充电速度一直是制约新能源汽车性能的关键因素，提高续航里程的关键是提高电池的
42、能量密度，在不改变电池充放电原理的前提下，主要分为两个大方向：一是提高活性物质容量，比如向高镍三元正极和硅碳负极发展；另外一个是提高工作电压，通过提高工作电压能够有效的提高材料的电压平台，在其它因素不变的情况下储存更多的能量。然而高镍三元正极远非完美，以 NCA 正极为例，多次高温循环之后极片内部会产生很多的裂缝，主要原因在于高镍三元材料的吸水性强、稳定性低，在高温条件下镍元素的催化作用会加速电解液的分解，使电解液氧化、产气，从而导致极片产生裂缝并且溶出的锰、钴等过渡金属离子还会破坏负极上的 SEI 膜，致使在高温环境下电池的容量、循环和安全性都受到严重影响。针对高镍材料的氧化性太强，目前业界
43、的共识是，高镍时代要降低电解液在电极表面的反应活性、改善界面相容性都需要通过特种添加剂来解决，比如近年来出现的 LiFSI、DTD、RPS 等添加剂：双亚胺锂 LiFSI 具有比 LiPF6更好的热稳定性、导离子能力及更高的锂离子迁移数，它能够提高电解液的电导率和锂离子迁移数，也有助于降低电极表面膜阻抗，形成稳定的、导离子性较好的钝化膜；DTD 是一款很好的负极成膜添加剂，其形成的膜阻抗非常低。添加剂已经成为提升电解液产品差异化的主要策略，并且是生产厂商核添加剂已经成为提升电解液产品差异化的主要策略，并且是生产厂商核心竞争力的关键体现。心竞争力的关键体现。各电解液厂商都在研发、生产自己独有的添
44、加剂，以天赐材料和新宙邦为例：天赐的 A224 成膜添加剂会在正极表面形成 SEI 膜对正极进行微观“包覆”，并且这种添加剂有比较好的高温效果；新宙邦开发了 LDY196 型正极成膜添加剂，可抑制电解液在正极上的分解和锰、钴等金属离子的溶出，还带有负极成膜作用，能够提高高温存储和循环性能。差异化的提升必然也会带来产品附加值的提升，这可以从电解液的价格看出来，2018 年年底时，普通磷酸铁锂电池的电解液价格 3-4 万元/吨，523 三元动力电池电解液 5-6 万元/吨，而 622 三元动力电池电解液 6-8 万元/吨，可以想象 811 电解液的价格只会更高。能够研发出优异添加剂，在高镍电解液上
45、领先的企业，其盈利向上的弹性也更大。5、固态电池是未来发展方向固态电池是未来发展方向 从时间维度上来看，电解液短期内最主要的技术进步将是新型添加剂的研发，而从较长期来看，电解液甚至锂离子电池的技术变革可能是固态电池。液态电解液的主要问题是：在高温、低温下运行不畅，在 40 度以上的高温下寿命会急剧缩短；安全性能也有较大的问题，电解液为有机液体，在高温下发生副反应、氧化分解、产生气体、发生燃烧的倾向会加剧。甚至有人认为有机电解液是锂离子电池发生自燃的罪魁祸首，虽然这值得商榷，但安全性确实是全固态电池发展的最根本驱动力之一。全固态锂离子电池，顾名思义是使用固体电极材料和固体电解质材料，不含有任何液
46、体的锂电池，它用固态电解质取代当前的有机电解液和隔膜，2 0 3 8 8 2 2 5/3 6 1 3 9/2 0 1 9 0 4 1 7 1 6:2 82019-04-17 基础化工 敬请参阅最后一页特别声明-14-证券研究报告 主要包括全固态锂离子电池和全固态金属锂电池，区别在于前者负极不含金属锂，后者负极为金属锂。常见的固态电解质可分为聚合物类电解质和无机物电解质两大类：聚合物固态电解质目前研究最多的是聚氧乙烯(PEO)及其衍生物为主，这主要是由于 PEO 相比于其它聚合物基体具有更强的解离锂盐的能力,且对锂稳定；无机固体电解质主要包括氧化物和硫化物，氧化物固体电解质按照物质结构可以分为晶
47、态和非晶态两类，研究热点是用在薄膜电池中的 LiPON 型电解质，硫化物固态电解质由氧化物固态电解质衍生而来，由于硫元素的电负性比氧元素小，对锂离子的束缚较小，有利于得到更多自由移动的锂离子，同时，硫元素半径大于氧元素，可形成较大的锂离子通道从而提升导电率。相比于有机电解液锂离子电池，全固相比于有机电解液锂离子电池，全固态电池的优点态电池的优点主要有：主要有：1.安全性能高 传统锂离子电池采用有机液体电解液，在过度充电、内部短路等异常的情况下，电池容易发热，造成电解液气胀、自燃甚至爆炸，存在严重的安全隐患。而很多无机固态电解质材料不可燃、无腐蚀、不挥发、不存在漏液问题，聚合物固体电解质相比于含
48、有可燃溶剂的液态电解液，电池安全性也大幅提高。2.轻薄、体积小 传统锂离子电池中，需要使用隔膜和电解液，如果把它们用固态电解质取代，正负极之间的距离（传统上由隔膜电解液填充，现在由固态电解质填充）可以缩短到只有几到十几个微米，这样电池的厚度就能大大地降低，因此全固态电池技术是电池小型化，薄膜化的必经之路。不仅如此，很多经过物理/化学气相沉积（PVD/CVD）制备的全固态电池，其整体厚度可能只有几十个微米，因此可以制成非常小的电源器件，整合到 MEMS（微机电系统）领域中。3.柔性化 全固态电池在轻薄化后柔性程度会有明显的提高，通过使用适当的封装材料，制成的电池可以经受几百到几千次的弯曲而保证性
49、能基本不衰减。4.能量密度高 这主要是指全固态金属锂电池，由于负极使用金属锂，电池能量密度有望达到 300400 Wh/kg 甚至更高，其电化学稳定窗口可达 5V 以上，可匹配高电压电极材料，进一步提升质量能量密度。5.工作温度范围宽 固态电池针刺和高温稳定性极好，采用无机固体电解质，最高操作温度有望达到 300，从而避免正负极材料在高温下与电解液反应可能导致的热失控。固态电池的发展是一个长期过程，当前面临的问题还有很多：固态电池的发展是一个长期过程，当前面临的问题还有很多：1.成本高，工艺复杂 2 0 3 8 8 2 2 5/3 6 1 3 9/2 0 1 9 0 4 1 7 1 6:2 8
50、2019-04-17 基础化工 敬请参阅最后一页特别声明-15-证券研究报告 不论是采用有机还是无机电解质，目前固态电池的成本总体偏高，尤其是无机体系的电池很多采用物理/化学气相沉积等复杂的工艺制备，生产速度慢，成本昂贵。全固态电池现在的制备技术成熟度总体一般，能形成规模产能的企业非常有限，技术规模化扩产需要克服的困难还有很多，仍处于推广发展期。2.内阻大，实现快充难度大 目前，固态电池电解质材料的离子电导率偏低、电解质与电极件的界面阻抗大，导致固态电池倍率性能整体偏低，内阻较大，高倍率放电时压降较大，在短期内解决快充问题基本上不可能。目前全球布局固态电池的企业很多，相对而言技术成熟度较高、技