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872-36-6/电动化需求旺盛,碳酸亚乙烯酯VC 缺货风波 让动力电池“过冬天”?

碳酸亚乙烯酯(Vinylene Carbonate),最早由日本人发明,化学式为C3H2O3,无色透明液体,是一种新型有机成膜添加剂与过充电保护添加剂,还可作为制备聚碳酸乙烯酯的单体,是目前研究最深入、效果最显著的锂离子电池有机成膜添加剂。(又便宜,又好用。)

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Matsuoh等人的研究表明,在标准mol/LEC十DMC(体积比:1:1)电解液中加入3%的VC后,石墨负极的可逆容量从208mAh/g提高到400mAh/g,且容量衰退现象被明显抑制。同时,由于VC具有一定的正极表面成膜性能,锂离子迁移过程的动力学阻力减小,削弱了电阻极化和电化学极化现象,使得正极材料的电化学嵌、脱锂性能也有提高。

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迄今为止,全球已有6个国家实现了碳酸亚乙烯酯的工业化生产,包括美国、德国、日本、罗马尼亚、朝鲜、中国。

碳酸亚乙烯酯装置一般与碳酸丙烯脂共用一套装置。出于环保的考虑,VC的产能有限,目前全世界电池级碳酸乙烯酯的消费量超过3万吨(消费电子+储能+电动汽车),未来年均增长峰值超过30%,而增长的底气来自电动化需求的旺盛。

“过火”的电动化供需

综合包括高工锂电、科瑞咨询等机构的预测,2021年能够实现180万-210万左右的新能源汽车销量,对应的动力电池装机量90GWh~105GWh。

从2021年Q1的市场表现看,三元和磷酸铁锂都实现了同比的增长。其中,磷酸铁锂装机量占比份额较去年(2020年)全年水平有所上升,市场份额较2019年和2020年同期保持增势,侧面反映出了我国新能源汽车市场进入增长快车道。

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一、市场需求:

1.根据中汽协数据,3月份国内新能源汽车销量22.6万辆,同比增长328%,环比增长106%。2021年Q1实现销量51.5万辆(欧洲2021Q1实现销量37.1万辆,同比增长104%。),同比增长360%,今年大概率完成全年新能源汽车销量目标。

2.从合格证保险数据看,3月装车量达9.0GWh,同比增长224.8%,环比增长61.3%,其中三元锂电池装机量5.1GWh,同比增长129.0%,环比增长53.1%,占比约56.7%,磷酸铁锂电池装机量3.9GWh,同比增长627.9%,环比增长73.7%,占比约43.3%。磷酸铁锂较2019年/2020年同期占比持续提升。

二、动力电池市场供给:

4月份宁德时代、比亚迪等龙头电池企业排产环比增长6~8%,而二线电池企业排产环比无显著增长。“需求旺盛,但供给环比增加幅度不及预期,同比增长显著但不均,动力电池行业已经从过去的范围经济进入了全新的规模经济阶段,马太效应明显。”行业资深分析师刘一舟(化名)告诉xEV动力电池圈。

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产业链材料供应紧张,核心在于电解液的原材料VC紧缺?

行业资深分析师告诉xEV动力电池圈,“电解液目前已经干到5~8万/吨(六氟磷酸锂 20万/吨),NCM5系正极材料15~20万/吨(NCM8系,价格已经22万/吨),钴酸锂已经涨到35万/吨,碳酸锂(LCE)涨到8.5万/吨,六氟磷酸锂涨到25万/吨,未来有些还会微涨,比如电解液(这种材料保质期短),需求爆炸到无法立即满足。”

综合来看,从目前包括亿纬锂能、力神电池在内的重点企业的涨价需求来反推电池端核心材料价格,都在涨:磷酸铁锂电池涨10%(4万~4.5万),三元锂电池涨5%,电解液涨了2万多,导电剂1%。如果按照三元811占成本的45%,模组含税的成本增加0.025元-0.048元/wh,系统也将涨0.01元/wh。

动力电池在12年中,成本下降了70%,已经到了0.65元/wh模组(含税)。但是从2020年开始磷酸铁锂进入新的发展阶段,电动化前景持续看好的情况下,各种材料纷纷涨价,也包括VC,价格已经处于高位400~800元/kg。这一降一涨,集中反映了上中下游对于需求变动所采取的步调不一致。

行业资深分析师马超(化名),告诉xEV动力电池圈,“行业深刻调整,产能的提升需要由上游材料企业利益驱动决定,只要有足够的利润空间这个事就能成。”

“如果VC产能不够的问题无法解决,那么动力锂电池的发展,毫无疑问会被卡脖子,甚至行业‘过上冬天’!”上述行业资深人士告诉xEV动力电池圈。

那么,VC的产能有多少呢?从张家港华盛(供应天赐)、苏州华一(辽宁奥克入股)、淮安瀚康(供应新宙邦)、威海青木(杉杉)、安阳天硕(天赐子公司)产能来看,不到1万吨。如果加权处理,Catalyst1:锂电池电解液按照2%来添加,Catalys2:1GWh需要1400吨电解液,目前的产能可以满足357.14GWh,那么2021年就会出现显著的短缺。(要满足储能+电动+消费电子市场应用,还要满足国内国际双循环。)

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xEV动力电池圈认为,电解液碳酸亚乙烯酯VC紧缺的原因:

第一,2020年H2:CTP、刀片等电池技术引起磷酸铁锂销量火爆,引起VC供给紧张(磷酸铁锂添加量较高)。

第二,VC的原材料EC供应紧张(EC和DMC是制作VC 、FEC的原材料,龙头企业疯狂疯狂采购EC,导致VC原材料供给减少,如天赐和新宙邦)。

第三,行业扩产周期至少为1.5年(环评严苛),使得企业扩产动作较慢。

第四,上游VC源材料成本的博弈,目前VC成本在100~140元/kg,一般认为还能够涨30%,材料厂在坐等涨价,同样的产能能卖更多的钱何乐而不为。

第五,回收有机物几乎不太现实,一般产能=出货,即生产多少用多少。

电解液碳酸亚乙烯酯VC紧缺的影响:

从基本面看,VC的紧缺确实已经影响电解液(一般保质期3个月)进而影响电池的生产,目前小的电解液企业已经部分停产了,具体影响分析如下:

第一,短期而言,对于涨价品种影响比较大。对于上游锂、钴、镍、中游的6F、铜箔(铝箔)、其他溶剂,这些由于需求增加导致供不应求的情况会有所缓解,进而导致价格回调或者涨幅放缓,这样对于部分材料厂商而言会有回调压力(如新宙邦下调了预期)。

第二,中期看(一年),目前VC没有缓解的苗头,预计2020年Q4会有一些新增量(在2020年基础上增加30%)。但是增量有限,主要是因为VC建厂需要一个苛刻的环评,没有企业敢偷偷摸摸生产,如果没能缓解这种压力,那么预计Q2、Q3行业排产会收到供给不足的影响,只有环比小幅增长,这会导致行业供给不达预期,这样会波及到没有涨价的品种,比如负极、隔膜等。

第三,长期看,VC短缺是长期现象,国内新能源汽车产销现在是需求驱动,比较健康,欧洲现在是政策补贴驱动,增速比较好看,后续平价之后也能带动自主消费,需求预计问题不大。但是因为跟不上新能源汽车的增速,即使VC在2021年Q3之前会有大量的补充,长期缺货是大概率。CTP,刀片电池,高镍三元,就无法施展拳脚,整个产业中的储能和动力将受到影响,但消费电子仍然有供应保障。(因为用量小)

最后,这次VC风波中,抢先布局的实力玩家是受益的,抢产能会引入新的玩家。另外,因为产业传导需要时间,这种局面预计2021年Q4会得到一定缓解,最终都能实现平衡,但是过程中会杀死没有实力的玩家,因此真正的冬天才开始。需要注意的是,如果固态电池以及氢燃料电堆技术实现革命性地突破,使得逐步摆脱对液锂的依赖,最终也将缓解VC缺货。