正丙醇在固态电池中的应用前景

$三维化学(SZ002469)$  

正丙醇在固态电池中的应用前景

TF证券

会议时间：2024-12-02

会议要点

1、正丙醇在凝胶电解质中的应用

应用情况与比例：正丙醇是醋酸正丙酯的上游，醋酸正丙酯在电解液中的添加比例约为30%，一吨电解液中约800公斤溶剂，其中醋酸正丙酯占250公斤，制造醋酸正丙酯约需150公斤正丙醇，电解液中约60%的溶剂为正丙醇，即一吨电解液里大概需要150公斤正丙醇。

对性能的提升：醋酸正丙酯添加到电解液中的核心作用是提升电导率，正丙醇用于制造醋酸正丙酯，从而间接提升电解液的电导率和电化学性能，在固态电池向锂金属负极发展时，正丙醇是必须的添加剂或溶剂，成为固态聚合物电解质的一部分。

2、正丙醇的市场情况

价格上涨因素：从6月到11月正丙醇价格明显上涨，原因是电解液技术迭代朝着高端电解质方向发展，拉动了对正丙醇的需求。

企业产品差异：国内正丙醇生产企业如三维化学、鲁西化工等量较大，从价格上差异不大，主要差异在纯度方面，从品质角度上市公司之间差别不大。

3、正丙醇的产能情况

现有产能与企业：国内正丙醇产能约32万吨，三维化学、鲁西化工、巨化股份、南京新荣等企业产量较大。

未来产能规划：2025年乌江化工和珠海谦信有投产计划，产能大概为10万吨级别，但到2027年目前还没有化工公司有相关计划。

4、固态电池的发展情况

技术路线与现状：目前并没有全固态电池实现量产，全球企业布局的多为半固态电池，半固态电池仍会用到电解液，只是用量比液态锂电池少；国内做全固态电池多采用氧化物技术路线，但存在电导率低和接触界面不好的问题，解决办法是在氧化物固态电解质中添加聚合物凝胶状物质（会用到醋酸正丙酯）。

商业化进展：固态电池商业化进展缓慢，半固态电池虽已上车但未上量，制造过程困难；全固态电池进展更慢，企业多持观望态度，目前主要在投资研发而非产能，因为研发新体系电芯至少需要两三年时间，所以未来两三年全固态电池产品难以上市。

发展时间点判断：国内清陶、蔚蓝等企业采用氧化物路线发展较快，2028年可能推出半固态或氧化物加聚合物的相关产品推向市场，但步伐不会很快；硫化物路线的全固态电池电导率高不需要电解液，但目前在实验室测试阶段进展较慢，预计到2030年固态电池占整个电池行业需求量的20%左右，其中全固态占5%（约50G瓦时），其余为半固态，从现在到2030年固态电池对整个电池行业渗透率很低。

Q&A

Q：目前正丙醇以及醋酸正丙酯在凝胶电解质中的应用情况、应用比例、对应下游需求的量大概是多少？其商业化进展到什么阶段？主要的工艺状况是怎样的？

A：在固态电池技术路线中，目前大家投入的产能都是半固态，会用到电解液。全固态电池最早要到2030年，国内做全固态电池多采用氧化物技术路线，但存在电导率低和接触界面不好的问题，所以会在氧化物固态电解质中添加聚合物凝胶状物质，醋酸正丙酯（正丙醇的下游产品）就应用在聚合物电解质（凝胶状）中，主要作用是提升电导率。在电解液中，醋酸正丙酯作为溶剂，添加比例约为30%，一吨电解液大概需要800公斤溶剂，其中醋酸正丙酯占250公斤，用于制造醋酸正丙酯的正丙醇大概有150公斤。正丙醇价格从6月到11月一直在上涨，主要是电解液技术迭代向高端电解质方向发展对需求有拉动作用。

Q：在电解液里添加醋酸正丙酯是必须的路线还是可选择的路线？

A：它的应用前景比较广阔，因为它有提升电解液电导率和电化学性能两个作用。在向固态电池发展，使用锂金属负极时，资讯：ok_abc168,因为锂金属不能与电解液直接接触，要用离子凝胶，此时就一定要运用正丙醇，它在某种程度上是往固态电池方向走的必须添加剂或溶剂，会成为固态聚合物电解质的一部分。

Q：在之前的电解质路线里，是不需要添加正丙醇这种东西的，对吗？

A：之前电解液的溶剂主要用碳酸酯类，如碳酸乙烯酯、EC或者PCDMC等，和正丙醇不同，以前没有添加正丙醇，现在添加主要是用来改善电解液的电化学性能和电导率。

Q：添加正丙醇后的电解液工艺和传统工艺相比，在性能上是否有很大的改善和提升？

A：电解液工艺首先是配置混合溶剂（正丙醇是溶剂），然后溶剂冷冻，添加锂盐（如六氟磷酸锂）搁置后再加添加剂然后再处理，整个生产工艺没有多大变化，只是有机溶剂有物质变化。

Q：从价值量的角度看，正丙醇大概能占到电解液的比例是多少？

A：电解液主要由锂盐、溶剂和添加剂三个成分组成，从质量占比看，溶剂占电解液的80%，锂盐占15%，添加剂占5%；从成本角度看，锂盐在电解液中大概占60%多，溶剂大概占30%，添加剂占10%，正丙醇作为溶剂大概在电解液成本中占30%。

Q：正丙醇产品的差异度大吗？比如从A企业和B企业来看，品质和价格差异大不大？

A：价格差异不大，对企业来说主要看纯度。国内像三维、鲁西化工等企业做正丙醇，量比较大，价格差不多，从品质角度这些上市公司差别也不大。

Q：正丙醇近期有新产能投放，其产能投放是否因固态电池需求增量带动价格上涨？

A：是的，电车渗透率逐年提高，正丙醇产能没有提高（2025年有22万吨投产除外），存在需求端拉动，这是价格上涨的重要因素。

Q：你如何看待固态电池商业化的后续进展？

A：固态电池商业化没有想象中快。半固态已上车，但像新势力自研L6光年版固态电池未上量，制造过程存在很多困难。全固态更慢，固态电池企业多持观望态度，因为有多种方案（硫化物、氧化物硫化物、聚合物等），不确定最终产业终局方案，现在企业多投资研发而非产能，研发新体系电芯至少需两三年，所以未来两三年全固态电池产品可能不会上市。

Q：正丙醇在电池中的应用比例或用量大概是多少？

A：电解液约占动力成本的8%，电解液中的溶剂占电解液成本的30%，溶剂中的60%是正丙醇，即一吨电解液里需要用150公斤的正丙醇。

Q：正丙醇在电池中的用量，是目前电池都已在用的量，还是未来的增量？

A：大部分电解液现在已经在用。未来增量主要看电解液行业的需求量拉动。

Q：正丙醇在电池中的使用是直接使用，还是需要转化？因为有人提到醋酸正丙酯，这是怎样的情况？

A：用正丙醇来制造醋酸正丙酯，电解液中添加的是醋酸正丙酯，一吨醋酸正丙酯需要0.6吨的正丙醇。

Q：对正丙醇价格有何展望？

A：从行业使用层面看，半固态电池上车不顺利（如自研L6车销量不好），电解液需求量仍会持续增加，下游放量会拉动上游。同时，目前供需格局未缓解，2025年才有产能投放，产能逐步释放可能要到2026、2027年，这都会影响正丙醇价格。

Q：正丙醇在电池中的应用是这两年新出的专利技术，市场理解对醋酸正丙酯的需求是增量而非已在用，这种理解是否正确？

A：这种理解有偏差，现在正丙醇在电池中有相当的应用，新技术处于爬坡阶段，还会不断扩大使用范围。

Q：正丙醇在电池中应用转到较大范围应用大概从什么时间点开始？

A：从去年下半年开始一直在爬坡阶段，从六月份开始正丙醇价格有上涨趋势，下游已经有拉动作用并有一定量能释放。

Q：哪几家企业的正丙醇产量大一些？

A：国内正丙醇产能大概32万吨，比较大的企业有三维化学、鲁西化工、巨化股份、南京新荣。2025年乌江化工和珠海谦信有投产计划，产能大概是10万吨级别。

Q：乌江化工、珠海谦信投的是醋酸正丙酯的产能，还是正丙醇的产能？

A：他们投的是醋酸（正丙酯的产能）。

Q：给电池厂供应醋酸正丙酯的供应商有哪些？

A：供应醋酸正丙酯的供应商主要是恒星新材和海科新源。

Q：在60%应用醋酸正丙酯的是半固态电池还是液态电池？

A：在电芯制造环节，无论是半固态电池还是液态电池，在电解液添加醋酸正丙酯的应用比例都达到了60%。

Q：电池行业一年使用醋酸正丙酯的量是多少？

A：这个量未被介绍过。

Q：在电池领域，作为正丙醇下游的需求占其总需求的百分之多少？

A：如果按照130万吨电解液，一吨对应0.15吨正丙醇来计算，用量有19.5万吨，大概占到行业需求的30%。

Q：正丙醇在电解液中的渗透率是多少？

A：从使用情况来看，正丙醇在电解液中的渗透率为60%，这是由小推大得出的结果。

Q：正丙醇在电解液中的使用比例未来是否有可能进一步提升？

A：正丙醇的使用量正在提升，因为从电池角度来讲，电芯做得更致密，压实密度更高，对电导率要求更高，而正丙醇能改善电导率，使电解液传导更顺畅，所以有需求增加的趋势。

Q：添加正丙醇在终端应用场景中的作用是提升能量密度还是为了安全？

A：添加正丙醇主要有两个作用，一是提升电导率，二是提升电化学性能，表现在循环和倍率等方面。

Q：对于新能源车消费者来说，添加正丙醇有哪些感受上的提升？

A：对于消费者来说，添加正丙醇后电芯内阻变小，循环更好，例如锂电池充放电达到1500次后能量密度衰减到80%，添加后可能充放电2000次后才衰减到80%，并且倍率提升，充电速度更快。

Q：快充是否主要依靠添加正丙醇？

A：是的，快充需要添加正丙醇。

Q：国内固态电池企业相对领先，您对固态电池能够相对成熟应用到新能源汽车的时间是如何判断的？

A：首先看技术路线，国内如清陶、蔚蓝等采用氧化物路线的固态电池企业走得较快，已与主机厂有合作项目，在2028年将推出相关产品（全固态或半固态、氧化物加聚合物等）并开始推向市场，但步伐不会很快。而宁德时代、华为等企业在搞的硫化物固态电池，虽然电导率高不需要电解液，一旦推出必为全固态，但目前从实验室测试情况看进展较慢，到2030年固态电池大概会占到整个电池行业需求量的20%（约200G瓦时），其中全固态大概占到5%（50G瓦时，全固态电当中四分之一为全固态，四分之三为半固态）。从现在到2030年，固态电池对整个电池行业的渗透率非常低，可忽略不计。不过，今年5月工信部设立60亿固态电池基金，分给了宁德时代、比亚迪等六个企业，宁德时代拿到近一半（近30亿），这些企业原本唱衰固态电池，但拿了国家补贴后会按政府指引方向（往全固态方向）发展。全球其他企业如奔驰、宝马、丰田等也在搞固态电池，所以整个行业发展趋势向好，到2030年后，整个行业对电解液的需求量肯定会逐步下降。固态电池发展有2028和2030两个重要时间点。

Q：在2030年之前，从提升电池性能角度看，正丙醇在电解液中的应用比例是否还有提升空间？

A：从固态电池发展来看，技术迭代首先会革掉隔膜（如恩捷等隔膜厂会受影响，从2025年开始可能会遭受致命一击，因为会推出无隔膜电池），之后电解液用量会减少，但在2028年或2030年之前液态锂电池仍占绝大部分，即便到2030年固态电池仅占5%（这还是较乐观估计），整个电解液大的形式不会有太大变化，像宁德时代等企业仍有电解液需求，并且在电芯领域不断迭代（如宁德在mega上采用梯度叠层技术），在电池性能改良需求的拉动下，对于醋酸正丙酯或正丙醇等新溶剂仍有需求。

Q：像我们这种厂家使用正丙醇时，主要的供应商有哪些？

A：我们做锂电池是买电解液，电解液从杉杉这样的企业购买，在行业内比较大的做醋酸正丙酯（正丙醇的上游相当于）的企业有山东维进、乌江化工、建业。