中国电解液行业研究报告.docx

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1、中国电解液行业研究报告基本概念与分类电解液是化学电池、电解电容等使用的介质（有一定的腐蚀性），用于不同行业其代表的内容相差较大。有生物体内的电解液（也称电解质），也有应用于电池行业的电解液，以及电解电容器、超级电容器等行业的电解液。不同的行业应用的电解液，其成分相差巨大，甚至完全不相同。1、电解液分类根据溶剂物理性质的不同，电解液可分为液体电解液、固体电解液与熔盐电解液。液体电解液主要应用于圆柱及方型锂电池中，固体电解液主要应用于软包电池上。固体电解液为新型电解液，成本高于液体电解液，目前应用最广泛的为液体电解液。液体电解液根据液体属性不同，可进一步分为有机液体电解液、无机液体电解液和离子液体

2、电解液。固体电解液可分为无机固体电解液和聚合物固体电解液,聚合物固体电解液具备质轻、耐压、抗震、无毒无腐蚀、电化学稳定性高等优势，应用更为广泛，可进一步分为全固态聚合物电解液和凝胶聚合物电解液。而熔盐电解液指通过电能加热，将金属盐类熔融作为电解液，但因其较强的腐蚀性和辐射性，尚未广泛应用。电解液分类中国电解液行业发展历程我国锂电池电解液行业经历了进口依赖、国产替代和国际化三个阶段,经过不断的发展，中国企业生产的锂电池电解液性能逐步提升，获得了业内的普遍认可，国产化率稳步提升，并逐渐走向国际。全球电解液发展历史基期电鬻淡水的含蛟IL否则电导率太低.碟酸和乙二09*化以及*变成便都会产生水，水少存

3、在于电解液中有助于支持氧化物的形成，WT提高*化SI的修量能力是有处的，但大的水会引起电IS号的履及，产生氧气，并且在鼻余下的第汽压较SLa易致使电容曷爆裂.所以这W体系的电容器无法用在1O5C.郦酸乙二醇体系痕总次班目年K如何偃并金水的含,达心茶侵网”代或ICE溶剿，以便改得水含定.fit电蜕的电“JR.HRBl内的育使用的&iff体系方1的法RVDCA乙二,停系.9体事我-一定*度跑含并Hf1侵用或事优依优点,fiDCA11发度（的JI长而气.联科的垢It用于*的电压而不浪.但ItKelIBern分子的增大需僵.从而里林加.二元眩”在低，下有堵折出的目弟.电容的工作重度范网堂9!Me,安同

4、成为了119中.息压.fKfim.a*ca.长寿畲电电容直链陵酸钻身酸+乙二都体系第三代为链型普乙二静体JlL超电第电容Ii在电流方面较第二代电解液有较显据改.但陵酸M由于分子的Ii大内火上升，但其溶*下算.直健陵酸越+乙二解体系交1116强取代事分Vt代叁K.支11”*，大.Q定馈吸优，但遣价一般较*.近年秉在电鲫Ia研究弁发方面建在世界酎列的ERluI日率，fl及用支播二元IRiIgSlft二0分H代罐二元ISItK.由于一生支二元核在乙二惠（!的需“度KIIMIIe使均优于货1&,兴且再化学自行修霞徒力，所以使用含1支二元9国BB3ZVKMMdi*MS.徽再次电用对蚊液电盅有鼻承箜力.M

5、MA.长寿命的电容产品.沛中才删期熙步生产支京电集疝.支就骏盐+乙二醇体系第一代第二代第三代第四代K 20世纪90年代耒迸口依赖阶段我国电解液发展历程中国国产电解液从 2003年及迸入市场并 逐步取代迸口产品. 2010年开始，国产六 气磷酸怦逐步进入市 场，打破了多年以来 外企垄断的局面. 2015年新能源汽车进 入高速发展阶段，驱 动整个电解液行业高 速发展。中国电解产品出现向 日本、彝国出口的餐 势，逐步走向国际。 2002年之前，中国生产电解液的企业屈指可数，主要锂电池厂家的电解液依籁于从日本、韩国进口. 2000年2002年数十家国产电解液厂商成立.中国电解液行业产品构成1、电解液构

6、成电解液主要组成成分包括电解质锂盐、有机溶剂和添加剂。锂盐、高纯度有机溶剂、添加剂等原料在一定条件下按照一定比例配置制成电解液。目前常用的锂盐为六氟磷酸锂，常用的有机溶剂包括环状碳酸酯、链状碳酸酯，常用的添加剂包括成膜添加剂、阻燃添加剂、过充保护添加剂和多功能添加剂等。其中有机溶剂是电解液的主体部分,其性能与溶剂性能关系密。锂盐主要用于提供锂离子，确保电池在充放电过程中有足够的锂离子。添加剂种类较多，采用添加剂的种类主要由电池的用途和性能来决定。锂盐、溶剂、添加剂不仅需要满足各自严苛的性质要求，而且需要保证电解液体系的一致性。锂盐对溶解性、抗氧化还原性、化学稳定性等要求较高，溶剂对介电常数、熔

7、点与沸点、粘度等要求严苛，添加剂需要少量高效，三者同时还具有成本和工艺的要求，并需要保证电解液体系的协同与统一。电解液构成图示KffKIB (PC)酸乙编罐(EC)碳总二甲餐(DMC)碳酸二乙餐(DEC)碳Ifi甲乙餐 (EMC)竣酸能亚硝酸餐化溶液六霞SI被锂(LiPF6)四叙碑航锂(LiBF4)双氟磷鼓亚旅锂(UFSI)二革酸碑般锂(UBOB)双三氟甲烷断亚胺 (LiTFSI)成膜淞加剂过充保妒添加剂高/低X添加剂阻蒯添加剂倍率型添加剂2、溶质六氟磷酸锂是一种无机化合物，化学式为LiPF6,为白色结晶性粉末，易溶于水、溶于低浓度甲醇、乙醇、丙酮、碳酸酯类等有机溶剂，主要用作锂离子电池电解质

8、材料。相较于其他锂盐，六氟磷酸锂具有较高的电导率、良好的离子迁移数、较强的电化学稳定性以及耐氧化性，还可在碳负极上形成适当的SEI膜以及可有效钝化正极铝箔。目前，低成本的无机锂盐六氟磷酸锂(LiPF6)占据市场主导地位，但因其化学性质不稳定、低温环境下效率受限等缺陷，逐渐无法跟上锂电池发展的需求。而LiFSI是另一种性能优异的新型溶质锂盐,LiFSl作为电解液溶质锂盐具有高导电率、高化学稳定性、高热稳定性的优点，更契合未来高性能、宽温度和高安全的锂电池发展方向，以LiFSI为锂盐的电解液更能满足未来电池性高能量密度以及宽工作温度的发展需求，是替代LiPF6的最佳选择。溶质分类及性能分类特点概述

9、六氟磷皎锂常规锂盐是一种无机化合物，化学式为LiPFe,为白色结晶性粉末，易溶于水、溶于低浓度甲群、乙髀、丙醐,核酸酝类等有机溶剂，主要用作锂寓子电池电第质材料.四亚硼酸锂LiBF4四IR硼酸锂是一种化学物质.双徽横嵌亚胺锂LIFSI由于具有稳定性高（2C以下不分解）、低温性能优异、水解稳定性好和环境更友好等优点，可作为替代六氟硝酸锂的下一代二次锂鹿于电池电解质锂盐.新型H二七黑二草酸硼酸锂是一种化学物品.双三羸甲烷横跳亚胺t!UTFSIH有适宜的导电率，优异的热隐定性、电化学稳定性且发生副反应保率小，不会产生HF等腐蚀住气体等优点，是一和重要的锲电池电解液材料.UTFSl还作为催化剂和寓子液

10、体等多种用途.3、溶剂有机溶剂是电解液的主体部分，可根据其结构的不同划分为环状碳酸酯类有机溶剂和链状碳酸酯类有机溶剂。环状碳酸酯类溶剂包括碳酸乙烯酯（EC）和碳酸丙烯酯（PC）,链状碳酸酯类溶剂包括碳酸二甲酯（DMC）、碳酸二乙酯（DEC）和碳酸甲乙酯（EMC）等。其中碳酸二甲酯（DMC）气味小、挥发性好、溶解能力强，可有效提升锂电池的电导率，此外还具备低温充放电性能佳、制作成本低廉的优势,是电解液中使用最为广泛的有机溶剂。目前DMC生产工艺主要包括酯交换法（分别有环氧丙烷PO法和环氧乙烷EO法两种工艺）、甲醇锻基氧化法（气相法和液相法）、尿素醇解法、煤制乙二醇副产等，其中PO酯交换法为主流工

11、艺。产品分类特点产品性能对比碳酸二甲酯(DMC)DMC的气味小，挥粘度低，电化学稳碳酸甲乙酯(EMC)发性好，溶解能力强，成本便宜。定点：链状碳酸酯定性好，可以提升电解液的低温效能碳酸二乙酯(DEC)DMCEMCDEC粘度：DMCEMCdmcdec介电系数高、离子碳酸乙烯酯(EC)EC化学性能好，熔电导率高，能够在点低，低温性能更*11己,：彳负板表面形成稳定的SEl膜，但是钻度较大碳酸丙烯酯(PC)好，相对介电系数更大，做成电池的循环性能比PC好4、添加剂电解液添加剂是指添加量较少,可以显著改善电池一种或几种性能的物质，一般分为阻燃添加剂、防过充添加剂、成膜添加剂、电解液稳定剂和其他添加剂。

12、其中，成膜添加剂一般选用还原分解电位较高的化合物，在首次充放电时能够先于电解液的其他溶剂成分分解，在负极表面形成稳定的SEI层(固体电解质界面膜，是电子绝缘体却是Li+的优良导体,Li+可以经过该钝化层自由地嵌入和脱出)，从而保护电极免受溶剂分子的破坏，提高电池寿命与安全性。目前商用的添加剂品类超20种，以VC、FEC、PS、DTD等最为常见。无机成膜 添加剂有机成媵 添加剂电解液添加剂VEC:乙烯基碳酸乙烯酯，高温储 存性能好电解液添加剂主要类型VC:核酸亚乙烯酯，含高时可能导致高低温性能劣化FEU氟代破酸乙烯酯，低温性能好，高温储存性能不佳L3-PS:1,3-丙磺酸内酯，高温储:存性能好中

13、国电解液行业工作原理锂电池是指一种电化学体系中含有锂的二次化学电池，其工作原理是依靠锂离子在正负极之间移动来实现充放电。与传统电池比较,锂电池具有能量密度高、工作电压高、体积小、重量轻、自放电小、无记忆效应、循环寿命长、充电快速等优势，同时由于不含铅、镉等重金属，无污染、不含毒性材料，被称为绿色新能源产品。锂电池目前已大量应用在新能源汽车、3C、电动自行车、电动工具、储能等领域。锂电池内部结构示意图中国电解液行业生产工艺1、化成分容为核心工序作为锂离子传输的载体，电解液是锂电池的四大组成部分之一。锂电池的四大组成材料包括正极材料、负极材料、电解液和隔膜。其中电解液是令锂离子在正极与负极之间移动

14、的载体，是影响锂离子电池性能的关键因素之一。锂电池的生产工艺较为复杂，流程主要包括前中后三个阶段：前段工序是将原材料加工成为极片，经过、涂布、根压、分切、制片、模切等工序，其中核心工序为涂布；中段工序是将极片加工成为未激活电芯，需要经过卷绕或叠片、入壳焊接、注液和封口等工序，其中卷绕、叠片是核心工序；后段工序则是激活电芯使之成为成品电池包,再通过组装PACK最终进入电池厂，包括清洗、干燥储存、检测、化成分容等工序，最终进入下游生产线，其中化成分容是核心工序。前段：授拌4涂布1H震压|分切I制片I模切二）1极片制作K空搅拌机涂布机提压机分条机极耳岸接制片机激光极耳成形制片机模切机中段：封口及清洗注液-烘干下一入兜煤接k片H卷绕*制作密封灯焊接机注液机自动化M空入亮机清洗机t干燥设备激光煤接机寓中液足注入电芯el浪槽机片机圆柱卷绕机方形卷绕机后段：I*后处理（化成、分容器检涌等）组装PaCk配料挤出、拉涂布机电池组装充放电机密密牛产电池测试设备激光焊接机伸、萃取、干燥、收卷等流程拉伸机分切机2