2020年中国六氟磷酸锂市场供需现状分析及预测[图]

    六氟磷酸锂（LiPF6）是制造锂离子电池电解质的主要原料，由于其具有良好的离子导电率和电化学稳定性，是目前最常用的电解质锂盐，主要用于锂离子储能电池及其它日用电池，开发利用前景广阔。目前，六氟磷酸锂的生产方法主要有氟化氢溶剂法和有机溶剂法等。其中氟化氢溶剂法是工业上生产六氟磷酸锂的主要方法。

    锂离子电池由正极、负极、电解液、隔膜等四大材料构成，其中电解液成本占比约5%-10%，是锂离子电池主要关键原材料之一。锂电池电解液由锂盐、溶剂等合成，其中锂盐目前有六氟磷酸锂（分子式LiPF6，简写成6F）、四氟硼酸锂等，六氟磷酸锂是目前全球商业化程度最高的锂盐，使用量最多，主要用于锂电池。一般而言，六氟磷酸锂与溶剂（包括添加剂）的用量配比为1:7，用于生产电解液，六氟磷酸锂成本占电解液成本约40%-70%，随着价格波动较大。2016年由于六氟磷酸锂供不应求，价格快速上涨，导致成本结构发生较大变化，6F成本占比达到约70%。

    六氟磷酸锂（6F）生产工艺及成本构成

    六氟磷酸锂合成工艺主要有气-固反应法、氢氟酸溶剂法、有机溶剂法、离子交换法等，目前大规模工业生产主要采用氢氟酸溶剂法。

    （1）气-固反应法：美国科学家早在1950年就提出气-固反应法，该方法是将经过处理的过孔LiF固体与PF5气体直接反应，生成LiPF6，该反应在高温高压下进行，未使用任何溶剂，该方法的优点是反应步骤少，操作简单。缺点是反应过程中需要使用干燥惰性气体进行保护，因此对反应容器的密封性要求高，反应只是在固体表面进行，LiF转化效率低，最终剩余大量未有反应的LiF，分离纯化较为复杂，很难得到高纯度的产品。目前该方法没有在大规模的工业化生产，部分实验室有使用。

    （2）氢氟酸溶剂法：是将卤化锂溶解在无水氟化氢中，再通入高纯PF5气体进行反应，生成六氟磷酸锂晶体，再经过分离、干燥得到六氟磷酸锂产品。反应化学式如下：5HF+产六氟磷酸锂的主要方法之一。

    （3）有机溶剂法：有机溶剂使用的有机溶剂主要有碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸二甲酯(DMC)等。该方法将LiF固体悬浮于有机溶剂中，然后通入纯化后的PF5气体。反应生成的LiPF5直接溶解在有机溶剂中，所得溶液可直接用作锂离子电池的电解液。该方法避免了使用氟化氢，生产过程中不会污染到产品，同时降低危险性，操作相对安全，降低了对设备的防腐要求；反应速度快，产品纯度高，所得电解液也可直接用于锂离子电池，产率较高。工艺相对简单工况条件温和，装备投资少，生产过程中无污染无产生。缺点是反应原料会和部分有机溶剂发生聚合、分解等反应，很难获得高纯度产品，适用于制备六氟磷酸锂液体溶剂产品。

    （4）离子交换法：是将六氟磷酸盐与含锂化合物在有机溶剂中发生离子交换反应，得到六氟磷酸锂的方法。根据六氟磷酸锂理化特性，六氟磷酸锂产品要尽量避免受热，以免不稳定，受热分解，且遇水易吸潮分解，生产六氟磷酸锂时均应尽量在无水的环境中进行，原料进行无水处理。该方法所制备的产品纯度不高，六氟磷酸锂比较容易吸水，必须使用安全无水的溶剂，对溶剂的要求高，相对的原料成本也较高。

不同的六氟磷酸锂制备方法及优缺点

数据来源：公开资料整理

    六氟磷酸锂成本结构：氟化锂+氢氟酸为主

    氢氟酸溶剂法反应在液相中进行，反应均匀且容易控制，容易实现连续化生产，反应速度快，且转化率高。目前主要的六氟磷酸锂制备方法为氢氟酸溶剂法。

    其基本制备流程如下所示。

六氟磷酸锂制备流程图

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    智研咨询发布的《2020-2026年中国六氟磷酸锂产业运营现状及发展前景分析报告》数据显示：在六氟磷酸锂成本结构中，氟化锂与氢氟酸为主要原材料成本，占绝大部分。一般而言，合成六氟磷酸锂每吨需要氟化锂0.18吨，无水氟化氢2.4吨，五氯化磷1.68吨。按照当前价格计算，六氟磷酸锂成本结构中氟化锂与氟化氢占大头，合计约65%。

六氟磷酸锂成本构成测算

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    供需：需求快速增长，低盈利背景下扩产动力不足

    我们通过测算目前六氟磷酸锂厂商盈利水平，在不考虑增值税影响情况下，目前原材料成本大约7万元/吨，直接材料+直接人工约2.2万元/吨，合计营业成本约9.2万元/吨。参考当前六氟磷酸锂平均售价约11.25万元/吨，毛利率约18%，处于盈亏平衡点，不具有规模化优势的厂商盈利水平更低，处于亏损状态。因此，我们认为在行业低盈利水平背景下，厂商扩产动力不足，小厂商逐渐退出，行业集中度有望提升。需求端在动力动力电池快速发展拉动下，6F需求预计仍将维持30%左右增长。2019年名义产能依旧大于需求，但考虑到实际有效产能，预计2019年处于供需弱平衡状态，如果下游扩产动力不足，2020年有望迎来供不应求。
需求：动力电池带动六氟磷酸锂快速增长

    国内虽然面临补贴退坡等影响，但双积分等政策加持，发展新能源车产业动力并不会改变；国外特斯拉快速放量，国际化车企纷纷加码。我

    们预计2019年、2020年国内新能源车有望销量达170万辆、230万辆，全球达到315万辆、430万辆，渗透率达到约3%、4.5%，对应动力电池需求约224GWH、294GWH，电解液需求为29万吨、38万吨，六氟磷酸锂3.64万吨、4.8万吨，六氟磷酸锂需求维持30%左右增长。

全球锂电池需求量预计（GWH）

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未来2年6F需求有望维持30%左右增长

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    供给：行业盈利处于盈亏平衡线，扩产动力不足

    我们通过测算目前六氟磷酸锂厂商盈利水平，在不考虑增值税影响情况下，目前原材料成本大约7万元/吨，直接材料+直接人工约2.2万元/吨，合计营业成本约9.2万元/吨。参考当前六氟磷酸锂平均售价约11.25万元/吨，毛利率约18%，处于盈亏平衡点，不具有规模化优势的厂商盈利水平更低，处于亏损状态。因此，我们认为在行业低盈利水平背景下，厂商扩产动力不足，小厂商逐渐退出，行业集中度有望提升。

当前六氟磷酸锂行业盈利处于盈亏平衡线附近

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    2011年之前，国内的电解液生产厂家所用六氟磷酸锂全部外购且价格昂贵，其主要由关东电化等厂商垄断。伴随多氟多在2011年完成了年产200吨六氟磷酸锂项目建设，率先打破了国外企业对六氟磷酸锂市场的垄断，成功实现了进口替代，价格一路走低。2015年、2016年新能源车对六氟磷酸锂需求爆发，行业供不应求，价格暴涨，但行业产能建设周期约1年左右，大部分产能在2016年底、2017年投产，导致2017、2018年上半年价格持续走低。当前，行业公司盈利能力堪忧，2018年H1，天际股份旗下新泰材料毛利率为24%，宏源药业约5%，考虑到期间费用，行业盈利处于盈亏平衡线附近。当前，6F价格已有所企稳反弹，我们判断行业价格触底。

六氟磷酸锂价格走势（万元/吨）

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2018年H1行业毛利率处于低水平，当前更低

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    上文我们预计六氟磷酸锂2019年、2020年需求分别为3.64万吨、4.8万吨，维持30%左右增长。目前全球主要六氟磷酸锂公司产能合计约4.76万吨，而有相当部分产能是在2017年、2018年底投产，考虑到各公司技术及产成品情况，预计实际行业有效产能低于该数据。在行业盈利低迷背景下，各厂商扩产动力不足，预计2019年新增产能约9700吨，实际能够投入生产的预计低于该数据。整体来看，预计2019年供需弱平衡，供给略大于需求，但伴随下游需求逐渐增长，扩产动力不足背景下，2020年行业有望迎来供不应求，推动价格走高。

六氟磷酸锂全球主要产能统计（单位：吨/年）

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    随着我国能源汽车工业的不断发展，对六氟磷酸锂的需求量将不断增加。无论是氟化氢溶剂法还是有机溶剂法，今后的研究重点都是要不断完善现有工艺技术，降低生产成本，提高产品质量。另外，不断研究开发新的纯化工艺和装置设备，以减少能耗和物耗，提高产品质量，减少对环境的污染。同时研究开发新的生产工艺，并尽快实现产业化，以满足我国锂电池行业对六氟磷酸锂的需要。