1、鋰電材料行業(yè)專(zhuān)題研究：DTD_提升電池循環(huán)次數(shù)和使用壽命的新貴 HYPERLINK /SH601162.html 1 行業(yè)趨勢(shì)：長(zhǎng)續(xù)航、循環(huán)次數(shù)要求提升，DTD成新趨勢(shì)行業(yè)痛點(diǎn)：循環(huán)次數(shù)低、電池衰減，影響使用體驗(yàn)感目前許多車(chē)型三元電池充放電次數(shù)約800次，磷酸鐵鋰電池在2500次左右。以特斯拉Model 3為例，標(biāo)準(zhǔn)版續(xù)航里程468km，假 設(shè)電池充循環(huán)次數(shù)800次，電池使用壽命37.4萬(wàn)公里；若采用磷酸鐵鋰電池，假設(shè)循環(huán)次數(shù)2500次，電池壽命117萬(wàn)公里。但多數(shù)電池?zé)o法實(shí)現(xiàn)800/2500次循環(huán)后仍保持初始狀態(tài)下的續(xù)航里程，原因?yàn)殡姵貢?huì)衰減，續(xù)航里程隨循環(huán)次數(shù)增加而下降。特 斯拉在2020

2、年更新了Model S/X 車(chē)型的電池?fù)p耗數(shù)據(jù)，稱(chēng)在行駛20萬(wàn)英里后（32萬(wàn)km)，兩款車(chē)的電池容量仍能保持約90%。在上海市2021年6月新能源車(chē)型里程可信度分析中，累計(jì)駕駛6-9萬(wàn)公里的A級(jí)車(chē)車(chē)型里程可信度(實(shí)際可駕駛的總里程與標(biāo)稱(chēng) 續(xù)航里程的比值)前三分別是榮威Ei5（420km）、榮威Ei5（301km）以及北汽EU5,可信度分別為0.82、0.8、0.78。多數(shù)車(chē)經(jīng) 過(guò)9萬(wàn)公里里程后，電池包額定容量下降至初始值的80%以下。特斯拉、寧德等企業(yè)并不止步于8年或16萬(wàn)公里，紛紛布局長(zhǎng)壽命電池 HYPERLINK /SZ002594.html 以目前的質(zhì)保情況看，特斯拉Model 3 的高

3、壓電池與驅(qū)動(dòng)總成質(zhì)保期為8年或16萬(wàn)公里（以先到者為準(zhǔn)），且質(zhì)保期內(nèi)保有最低 70%電池容量。國(guó)內(nèi)比亞迪漢、智己、廣汽埃安等品牌對(duì)電池也分別有終身、8年內(nèi)24萬(wàn)公里、終身（每年3萬(wàn)公里）的質(zhì)保服務(wù)。 但車(chē)企、電池企業(yè)并不止步于此，特斯拉、寧德時(shí)代等紛紛布局超長(zhǎng)壽命電池。 HYPERLINK /SZ300750.html 2020年5月，特斯拉提交一項(xiàng)關(guān)于“鎳鈷鋁（NCA）電極合成方法”的專(zhuān)利，該項(xiàng)專(zhuān)利將支持電動(dòng)汽車(chē)電池的使用壽命延長(zhǎng)到160 萬(wàn)公里，并且實(shí)現(xiàn)4000次充放電循環(huán)。2020年6月，寧德時(shí)代董事長(zhǎng)曾毓群也表示：公司準(zhǔn)備生產(chǎn)壽命達(dá)16年或行駛里程超200萬(wàn) 公里的超長(zhǎng)壽命動(dòng)力電池，新

4、電池的成本將高出約10%。（報(bào)告來(lái)源：未來(lái)智庫(kù)）160萬(wàn)公里續(xù)航遠(yuǎn)超燃油車(chē)報(bào)廢里程，提升全生命周期經(jīng)濟(jì)性在美國(guó)，一輛燃油車(chē)在使用約20萬(wàn)英里（32萬(wàn)公里）后報(bào)廢；在歐洲，燃油車(chē)使用約15萬(wàn)英里（24萬(wàn)公里）后報(bào)廢；在中國(guó)，根據(jù) 商務(wù)部發(fā)布的機(jī)動(dòng)車(chē)強(qiáng)制報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定規(guī)定：小、微型非營(yíng)運(yùn)載客汽車(chē)和大型非營(yíng)運(yùn)轎車(chē)行駛60萬(wàn)公里強(qiáng)制報(bào)廢。 特斯拉車(chē)身已為160萬(wàn)公里準(zhǔn)備，等待電池壽命提升。2019年，Tesla 的 CEO Elon Musk在推特上宣稱(chēng) Model 3的驅(qū)動(dòng)和車(chē)身是 為100萬(wàn)英里（160萬(wàn)公里）的續(xù)航壽命設(shè)計(jì)的，但當(dāng)時(shí)電池續(xù)航壽命為30萬(wàn)英里（48萬(wàn)公里）到50萬(wàn)英里（80萬(wàn)公里），

5、未來(lái)替 換能支持100萬(wàn)英里的電池模塊需要5000-7000美元。 若電動(dòng)車(chē)使用壽命達(dá)到160萬(wàn)公里，將遠(yuǎn)超目前燃油車(chē)壽命，提升電動(dòng)車(chē)全生命周期經(jīng)濟(jì)性。2 DTD:改善高低溫、循環(huán)性能 的新型添加劑減少高溫放置后電池膨脹，改善低溫放電、循環(huán)性能的新型添加劑DTD（硫酸乙烯酯）是一種SEI成膜添加劑，平均添加比例約在1%，其作用在于抑制電池初始容量下降、減少高溫放置后電池 膨脹、提高電池充放電性能及循環(huán)次數(shù)等。此外DTD還可用于醫(yī)藥中間體，可用于合成抗高血壓藥品、新型雙表面活性劑的原 料等。作為電解液添加劑，DTD有主要有以下作用： 1）提高電池高溫循環(huán)、高溫儲(chǔ)存和低溫放電性能； 2）減少高溫放

6、置后電池膨脹，降低容量衰減及內(nèi)阻； 2）抑制電池初始容量下降，增大初始放電容量； 3）提升石墨負(fù)極的穩(wěn)定性，并提升電池循環(huán)性能。3 DTD工藝流程&降本空間工藝流程：氧化法為目前主流路徑，成本、產(chǎn)品指標(biāo)、廢料情況等均存在難點(diǎn)DTD有多種合成方法，包括?；?、取代法、加成法、二氧六環(huán)合成法、氧化法等。各種反應(yīng)方法都有優(yōu)缺點(diǎn)，如酰化法的優(yōu)點(diǎn)是 原料廉價(jià)易得，缺點(diǎn)是反應(yīng)收得率低，原料硫酰氯或硫酰氟是?；?，腐蝕性強(qiáng)。氧化法是目前電解液添加劑企業(yè)主要的合成方法，起始原料為乙二醇，與二氯亞砜反應(yīng)生成中間體亞硫酸乙烯酯，再經(jīng)過(guò)氧化形成 DTD。 氧化法主要有五條反應(yīng)路線，其中以次氯酸鈉為氧化劑，在三氯化釕

7、水溶液催化下得到硫酸乙烯酯（線路1）為目前較常用的方法。 根據(jù)浙江天碩2020年6月環(huán)評(píng)書(shū)，我們認(rèn)為天賜1000噸DTD的制備方法與線路1較為接近。由于DTD發(fā)展時(shí)間較短，工藝還未成熟。從成本方面看，線路1使用的貴金屬催化劑三氯化釕價(jià)格昂貴，難以回收利用；從產(chǎn)品指 標(biāo)看，產(chǎn)品種鈉、氯離子指標(biāo)易超出標(biāo)準(zhǔn)，影響產(chǎn)品應(yīng)用效果；從廢料情況看，使用過(guò)量次氯酸鈉強(qiáng)氧化劑三廢量大，產(chǎn)生大量含 鹽廢水，對(duì)環(huán)境產(chǎn)生較大影響。降本空間：制造成本與工藝改進(jìn)是添加劑降本的重要途徑 HYPERLINK /SZ002759.html 對(duì)比溶質(zhì)6F、添加劑LiFSI，LiFSI成本結(jié)構(gòu)中有更高的制造費(fèi)用。6F工藝較為成熟，

8、且添加量較大（添加比例約13%），而LiFSI 是一種新型添加劑LiFSI，預(yù)計(jì)目前平均添加比例2-3%，目前LiFSI有更高的制造費(fèi)用。天際股份2020年6F成本中直接材料占比 74.8%，制造費(fèi)用占比20.6%?？爹i科技2019年LiFSI成本結(jié)構(gòu)中制造費(fèi)用占比46.6%。DTD是一種新型添加劑，工藝仍未成熟，由于產(chǎn)量較少，預(yù)計(jì)有較高制造費(fèi)用。隨著頭部企業(yè)擴(kuò)產(chǎn)，單個(gè)裝置生產(chǎn)效率提升，預(yù)計(jì) 有較強(qiáng)的規(guī)模效應(yīng)。從工藝上看，產(chǎn)品純度、連續(xù)化生產(chǎn)能力、污染物處理能力等都有望不斷改進(jìn)，提高生產(chǎn)效率并降低成本。通過(guò)工藝改進(jìn)，DTD環(huán)境污染、收率等問(wèn)題也有望改善。2018年10月，蘇州華一發(fā)布專(zhuān)利一種硫

9、酸乙烯酯制備方法，使乙二 醇和硫酸二乙酯在堿性催化劑下反應(yīng)，生成DTD。此方法能夠降低環(huán)境污染，更環(huán)保，且具有操作簡(jiǎn)單、安全、收率較理想等優(yōu)點(diǎn)。降本空間：DTD頭部企業(yè)向上游原材料布局，降低生產(chǎn)成本 HYPERLINK /SZ301069.html 2021年氯化亞砜需求旺盛，隨著DTD、LiFSI需求提升，價(jià)格或繼續(xù)提升。氯化亞砜整體行業(yè)格局較為集中，中國(guó)、印度、歐洲是 核心生產(chǎn)區(qū)域，也是主要消費(fèi)區(qū)域。根據(jù)QY Research預(yù)測(cè)，中國(guó)、印度、歐洲氯化亞砜市占率分別為55%、24%、18%。 目前全國(guó)有氯化亞砜產(chǎn)能48萬(wàn)噸，凱盛新材氯化亞砜產(chǎn)能為15萬(wàn)噸/年，是全球最大的氯化亞砜生產(chǎn)基地。

10、其他國(guó)內(nèi)企業(yè)有：理文 化工8萬(wàn)噸、世龍實(shí)業(yè)5萬(wàn)噸、金禾實(shí)業(yè)4萬(wàn)噸、和合化工5萬(wàn)噸。 天賜正在布局部分氯化亞砜產(chǎn)能，可降低生產(chǎn)成本。天賜目前布局LiFSI項(xiàng)目，會(huì)同步布局部分氯化亞砜產(chǎn)能。4 行業(yè)空間&競(jìng)爭(zhēng)格局DTD2021年均價(jià)約在24萬(wàn)/噸，長(zhǎng)期看預(yù)計(jì)價(jià)格高于6F HYPERLINK /SZ002091.html 從江蘇國(guó)泰采購(gòu)添加劑單價(jià)看，2018-2020年DTD采購(gòu)均價(jià)分別為34.8、36、27萬(wàn)/噸，2021H1均價(jià)23.8萬(wàn)/噸。2021年上半年， 6F、DTD、LiFSI采購(gòu)均價(jià)分別為13、23.8、34.7萬(wàn)元/噸，DTD價(jià)格低于LiFSI但高于6F。 隨著DTD行業(yè)供給增多，

11、平均采購(gòu)單價(jià)下降，但在添加劑中價(jià)格仍處于較高水平。由于6F周期性較強(qiáng)，目前價(jià)格超50萬(wàn)/噸，但長(zhǎng) 期看，預(yù)計(jì)DTD價(jià)格高于6F。行業(yè)空間：預(yù)計(jì)2022、2025年DTD市場(chǎng)空間20、66億元，CAGR48%三元電池能量密度更高，但缺點(diǎn)是熱穩(wěn)定性較差，而DTD可提升電池高溫循環(huán)、高溫儲(chǔ)存性能，以及減少高溫放置后電池膨脹等， 因此我們認(rèn)為在三元電池中需要添加更高比例DTD。 假設(shè)2022年鐵鋰電池添加比例0.5%、三元電池添加比例1.2%，預(yù)計(jì)2022年DTD 需求量0.94萬(wàn)噸，平均添加比例0.9%。隨著電池 性能要求提升，預(yù)計(jì)DTD添加比例提升。假設(shè)2025年鐵鋰電池添加比例0.8%，三元電池

12、添加比例2%，預(yù)計(jì)2025年DTD需求4.2萬(wàn) 噸，22-25年CAGR65%。 我們預(yù)計(jì)2021年DTD價(jià)格約24萬(wàn)/噸，假設(shè)年降10%，2022、2025年價(jià)格分別為21.6、15.7萬(wàn)/噸，DTD需求分別為0.94、4.2萬(wàn) 噸，市場(chǎng)空間分別為20、66億元，22-25年CAGR48%。 HYPERLINK /SH603026.html 競(jìng)爭(zhēng)格局：天賜、石大勝華、研一DTD擴(kuò)產(chǎn)較多，預(yù)計(jì)2023年天賜DTD產(chǎn)能 達(dá)7000噸 HYPERLINK /SZ002709.html 2018年以來(lái)，DTD市場(chǎng)供給有所增加，逐步實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)替代。目前擴(kuò)產(chǎn)DTD的企業(yè)有天賜材料、石大勝華、新宙邦、研一、

13、浙江福 緯等。其中天賜、石大勝華、研一擴(kuò)產(chǎn)幅度較大。 HYPERLINK /SZ002709.html 天賜材料：子公司天碩有1000噸DTD產(chǎn)能；2023年南通6000噸DTD預(yù)計(jì)投產(chǎn) 。石大勝華：在2019年8月公告的5000噸動(dòng)力電池添加劑項(xiàng)目、2021年12月公告的1.1萬(wàn)噸添加劑項(xiàng)目中都有擴(kuò)產(chǎn)DTD。1）5000 噸動(dòng)力電池添加劑項(xiàng)目中：第一期20噸DTD，第二期400噸DTD；2）1.1萬(wàn)噸添加劑項(xiàng)目：含DTD 2000噸。研一：DTD已于2021年12月底正式連續(xù)化量產(chǎn)，預(yù)計(jì)2022年6月產(chǎn)線產(chǎn)能完全釋放后，產(chǎn)能可達(dá)到3000噸/年。5 DTD VS LiFSIDTD改善高低溫性

14、能、提升循環(huán)次數(shù)；LiFSI熱穩(wěn)定性好、電導(dǎo)率高，主要用 于高鎳電池LiFSI與DTD都為新型添加劑，且合成路徑中都有氯化亞砜，因此我們從作用、添加比例、市場(chǎng)空間、工藝難度等角度對(duì)兩種添加劑 進(jìn)行比較。 DTD、LiFSI在作用上有一定相似性。例如，兩種添加劑都能改善電解液高低溫性能、增強(qiáng)充放電效率、提升循環(huán)性能。但DTD是一 種成膜添加劑，LiFSI可作為添加劑使用，也可代替一部分6F，在作用上也有不同之處：DTD：1）改善高低溫性能 2）抑制電池初始容量下降。主要用于改善循環(huán)次數(shù)。LiFSI：1）熱穩(wěn)定性強(qiáng)，循環(huán)性能好 2）電導(dǎo)率高，充放電效率提升。隨著鎳含量提高，材料熱穩(wěn)定性降低，因此在

15、高壓、高鎳趨勢(shì) 下，LiFSI添加量提升明顯。LiFSI遠(yuǎn)期看可替代部分6F，添加比例更高，預(yù)計(jì)2025年市場(chǎng)空間253億元，系 DTD的4倍從添加量看，LiFSI可用作一部分主鹽，添加比例更高。目前LiFSI作為電解液鋰鹽有兩種應(yīng)用方式：1）可作為添加劑使用；2）作為 新型電解質(zhì)替代 LiPF6。而DTD是一種成膜添加劑，與VC、FEC類(lèi)似。我們預(yù)計(jì)鐵鋰添加比例不到1%。三元添加比例在3%以下。 LiFSI主要用于三元電池，我們預(yù)計(jì)2022、2025年在三元的添加比例分別為3.5%、7%，平均添加比例分別為2.1%、3.3%，需求量 分別為2.1、10.1萬(wàn)噸。假設(shè)2022、2025年單價(jià)分別為34.4、25.1萬(wàn)/噸，對(duì)應(yīng)市場(chǎng)空間分別為73、253億元，CAGR51%。2025年 LiFSI的行業(yè)規(guī)模是DTD的4倍。從工藝難度看：LiFSI反應(yīng)步驟更多，且合成難度更高從反應(yīng)步驟看，LiFSI的合成過(guò)程較為復(fù)雜，反應(yīng)步驟更多，收率預(yù)計(jì)更低。LiFSI 一般要經(jīng)過(guò)雙氯磺酰亞胺（HClSI）、雙氟磺酰 亞胺（HFSI）、成鹽三個(gè)步驟。而DTD總體分為2步：1）乙二醇和氯化亞砜為原料合成亞硫酸乙烯酯；2）亞硫酸乙烯酯經(jīng)過(guò)催化 氧化