近期國(guó)內(nèi)電解液溶劑EC（碳酸乙烯酯）供應(yīng)緊張，價(jià)格幾乎每周都在上漲，價(jià)格與去年同期的8000元/噸左右相比，漲幅超過(guò)60%。且就目前的供需形勢(shì)來(lái)看，后市仍有上漲空間。
1.EC需求快速增長(zhǎng)，供給卻無(wú)法跟上
1.1 EC在電解液中具有不可替代性
電解液對(duì)EC具有很強(qiáng)的剛性需求。主要原因是，EC在鋰電池負(fù)極表面SEI膜形成過(guò)程中起到重要的作用，且EC具有最高的介電常數(shù)，能提供很高離子電導(dǎo)率，因此EC在電解液中的可替代性很低，EC在電解液中的質(zhì)量占比在20%-30%左右。
1.2 EC需求測(cè)算
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2016A |
2017A |
2018A |
2019E |
2020E |
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國(guó)內(nèi)動(dòng)力類 |
電池需求GWh |
27.6 |
36.2 |
57.3 |
81.5 |
121.9 |
|
三元電池GWh |
7.6 |
16 |
31.2 |
57.2 |
95 |
|
|
三元電解液（萬(wàn)噸） |
1 |
2.1 |
4.1 |
7.4 |
12.3 |
|
|
LFP電池GWh |
20 |
20.1 |
26.1 |
24.3 |
26.9 |
|
|
鐵鋰電解液（萬(wàn)噸） |
3 |
3 |
3.9 |
3.6 |
4 |
|
|
電解液需求（萬(wàn)噸） |
4 |
5.1 |
8 |
11.1 |
16.4 |
|
|
國(guó)際動(dòng)力類 |
電池需求GWh |
13.1 |
18.4 |
33.8 |
56.9 |
101.1 |
|
三元電解液（萬(wàn)噸） |
1.7 |
2.4 |
4.4 |
7.4 |
13.1 |
|
|
全球消費(fèi)類 |
電池需求GWh |
30 |
32.9 |
34.6 |
36.3 |
38.1 |
|
3C電解液需求（萬(wàn)噸） |
3.9 |
4.3 |
4.5 |
4.7 |
5 |
|
|
全球儲(chǔ)能類 |
電池需求GWh |
1.2 |
2 |
3.1 |
4.8 |
7.5 |
|
三元滲透率 |
0.3 |
0.4 |
0.5 |
0.6 |
0.7 |
|
|
三元電解液（萬(wàn)噸） |
0 |
0.1 |
0.2 |
0.4 |
0.7 |
|
|
鐵鋰滲透率 |
0.7 |
0.6 |
0.5 |
0.4 |
0.3 |
|
|
鐵鋰電解液（萬(wàn)噸） |
0.1 |
0.2 |
0.2 |
0.3 |
0.3 |
|
|
全球電池需求GWh |
72 |
89.4 |
128.7 |
179.5 |
268.6 |
|
|
全球電解液需求（萬(wàn)噸） |
9.8 |
12.1 |
17.3 |
23.9 |
35.5 |
|
|
對(duì)應(yīng)溶劑需求（萬(wàn)噸） |
7.8 |
9.6 |
13.8 |
19.1 |
28.4 |
|
|
國(guó)內(nèi)電解液需求（萬(wàn)噸） |
6 |
7.4 |
10.4 |
13.8 |
19.4 |
|
|
國(guó)內(nèi)對(duì)應(yīng)溶劑需求（萬(wàn)噸） |
4.8 |
5.9 |
8.3 |
11 |
15.5 |
|
|
考慮20%的消耗量等 |
||||||
|
全球電解液需求（萬(wàn)噸） |
12.22 |
15.06 |
21.61 |
29.83 |
44.37 |
|
|
對(duì)應(yīng)溶劑需求（萬(wàn)噸） |
9.78 |
12.05 |
17.29 |
23.87 |
35.5 |
|
|
國(guó)內(nèi)電解液需求（萬(wàn)噸） |
7.54 |
9.23 |
13.04 |
17.21 |
24.21 |
|
|
國(guó)內(nèi)對(duì)應(yīng)溶劑需求（萬(wàn)噸） |
6.03 |
7.38 |
10.43 |
13.77 |
19.37 |
|
|
國(guó)內(nèi)電解液產(chǎn)量（考慮出口） |
9.54 |
11.23 |
15.04 |
20.21 |
27.21 |
|
|
溶劑在電解液中的質(zhì)量占比為80%左右，EC在電解液中的質(zhì)量占比在20%-30%左右 |
||||||
|
其中EC按20%占比計(jì)算 |
||||||
|
全球DMC類（萬(wàn)噸） |
7.33 |
9.04 |
12.97 |
17.9 |
26.62 |
|
|
國(guó)內(nèi)DMC類（萬(wàn)噸） |
5.72 |
6.74 |
9.02 |
12.13 |
16.33 |
|
|
全球EC類（萬(wàn)噸） |
2.44 |
3.01 |
4.32 |
5.97 |
8.87 |
|
|
國(guó)內(nèi)EC類（萬(wàn)噸） |
1.91 |
2.25 |
3.01 |
4.04 |
5.44 |
|
|
其中EC按30%占比計(jì)算 |
||||||
|
全球DMC類（萬(wàn)噸） |
6.11 |
7.53 |
10.81 |
14.92 |
22.18 |
|
|
國(guó)內(nèi)DMC類（萬(wàn)噸） |
4.77 |
5.61 |
7.52 |
10.11 |
13.6 |
|
|
全球EC類（萬(wàn)噸） |
3.67 |
4.52 |
6.48 |
8.95 |
13.31 |
|
|
國(guó)內(nèi)EC類（萬(wàn)噸） |
2.86 |
3.37 |
4.51 |
6.06 |
8.16 |
|
2019-2020年全球鋰電池裝機(jī)量分別為179.5GWh、268.6GWh，對(duì)應(yīng)電解液的產(chǎn)量分別為29.83萬(wàn)噸、44.37萬(wàn)噸，對(duì)應(yīng)電池級(jí)EC的需求量分別為6-9萬(wàn)噸、8.9-13.3萬(wàn)噸，其中國(guó)內(nèi)的電池級(jí)EC需求量分別為4-5.4萬(wàn)噸，6-8.2萬(wàn)噸。
1.3 EC供需矛盾加劇
市場(chǎng)對(duì)EC的需求不斷增長(zhǎng)，但是EC的供給卻很難在短時(shí)間內(nèi)有大的增長(zhǎng)。當(dāng)前國(guó)內(nèi)大約有6.9萬(wàn)噸左右的EC產(chǎn)能，其中1.3萬(wàn)噸左右出口海外，國(guó)內(nèi)的供給量?jī)H有5.6萬(wàn)噸左右，而實(shí)際有效的產(chǎn)能可能還會(huì)比5.6萬(wàn)噸更少。
另外，工業(yè)級(jí)的EC制成氟代碳酸乙烯酯，可作為電解液添加劑使用；工業(yè)級(jí)的EC產(chǎn)品也應(yīng)用于高吸水性樹脂產(chǎn)品。國(guó)內(nèi)6.9萬(wàn)噸左右的EC產(chǎn)能中除去2萬(wàn)噸左右的工業(yè)級(jí)EC產(chǎn)能，僅剩下5萬(wàn)噸左右的電池級(jí)EC產(chǎn)能，這很難滿足電解液行業(yè)對(duì)EC旺盛的需求。
EC投產(chǎn)周期在1.5-2年左右，投產(chǎn)周期較長(zhǎng)，短期內(nèi)難有新增產(chǎn)能，因此今明兩年EC的供需矛盾很難得到解決。近期國(guó)內(nèi)化工安全事故頻出，國(guó)家對(duì)化工行業(yè)管控趨嚴(yán)，新建化工項(xiàng)目的環(huán)評(píng)周期存在延長(zhǎng)的可能，這更加長(zhǎng)了EC的投產(chǎn)周期。
1.4 新能源汽車搶裝潮蔓延，EC需求旺盛
3月26日至6月25日為新能源汽車補(bǔ)貼政策的過(guò)渡期，過(guò)渡期的補(bǔ)貼金額大幅高于正式期的補(bǔ)貼金額。因此在6月25日之前新能源汽車行業(yè)將迎來(lái)?yè)屟b潮。當(dāng)前市場(chǎng)上EC庫(kù)存所剩無(wú)幾，隨著新能源汽車行業(yè)搶裝潮的蔓延，EC供需矛盾會(huì)進(jìn)一步加劇。上周EC生產(chǎn)商石大勝華表示，其EC現(xiàn)有產(chǎn)能優(yōu)先供應(yīng)老客戶，暫時(shí)無(wú)法滿足新客戶的需求。EC報(bào)價(jià)方面，石大勝華已經(jīng)封盤，暫時(shí)不對(duì)外報(bào)價(jià)。
1.5 新能源汽車銷量可能超預(yù)期
近期網(wǎng)上流傳國(guó)家發(fā)改委擬定了進(jìn)一步擴(kuò)大汽車消費(fèi)的征求意見稿。據(jù)市場(chǎng)消息，新的刺激汽車消費(fèi)政策利好新能源汽車行業(yè)，因此今年新能源汽車的產(chǎn)銷量可能會(huì)大大高于之前各家機(jī)構(gòu)的預(yù)測(cè)。已經(jīng)有一家國(guó)外大型投行發(fā)布報(bào)告表示，2019年中國(guó)新能源汽車銷量或較該行預(yù)測(cè)高60%。
1.6中國(guó)電解液廠商進(jìn)入全球知名鋰電池生產(chǎn)商供應(yīng)鏈，國(guó)內(nèi)EC廠商深度受益
除了受益于國(guó)內(nèi)新能源汽車行業(yè)的快速發(fā)展，未來(lái)中國(guó)的電解液行業(yè)還將深度受益于全球汽車電動(dòng)化的浪潮。近幾年國(guó)內(nèi)的鋰電池材料生產(chǎn)商獲得了越來(lái)越多來(lái)自海外的訂單，未來(lái)世界頂級(jí)鋰電池生產(chǎn)商加大對(duì)中國(guó)鋰電池材料的采購(gòu)是一個(gè)大趨勢(shì)。
中國(guó)目前已經(jīng)成為世界上最大的電解液生產(chǎn)國(guó)，而且我國(guó)一些電解液生產(chǎn)商的技術(shù)能力已經(jīng)達(dá)到世界先進(jìn)水平，已經(jīng)進(jìn)入高端鋰電池生產(chǎn)商的供應(yīng)鏈。伴隨著我國(guó)電解液生產(chǎn)商在海外鋰電池供應(yīng)鏈中滲透率的不斷提高，我國(guó)的EC生產(chǎn)商會(huì)因此受益，EC需求會(huì)不斷增長(zhǎng)。
過(guò)去海外的新能源汽車行業(yè)發(fā)展速度是慢于國(guó)內(nèi)的，但是今年開始海外新能源汽車行業(yè)的發(fā)展將駛?cè)肟燔嚨?，以歐洲為例，今年下半年大眾、寶馬、奔馳等大型車企旗下的電動(dòng)車生產(chǎn)平臺(tái)將開始逐步放量，今年將會(huì)是歐洲電動(dòng)車大發(fā)展的元年。
去年底LG宣布，公司將追加5億歐元投向其在波蘭的電池廠，將該電池廠的年產(chǎn)量提高到70GWh，這對(duì)應(yīng)的電解液產(chǎn)量為11.4萬(wàn)噸，對(duì)應(yīng)的電池級(jí)EC需求量為2.3-3.5萬(wàn)噸。該工廠是歐洲第一家大型的動(dòng)力電池生產(chǎn)工廠，將在歐洲電動(dòng)車行業(yè)中扮演重要的角色。新宙邦、江蘇國(guó)泰等國(guó)內(nèi)電解液生產(chǎn)商未來(lái)會(huì)在波蘭建廠，石大勝華也已經(jīng)確定在波蘭投建2萬(wàn)噸/年的EC項(xiàng)目。
2.化工行業(yè)環(huán)保、安全督查趨嚴(yán)，EC供給或進(jìn)一步趨緊
2.1 部分EC產(chǎn)能因環(huán)保問(wèn)題關(guān)停
EC行業(yè)對(duì)環(huán)保、安全等方面的要求比較高，江蘇兩家EC生產(chǎn)商因?yàn)榄h(huán)保問(wèn)題，被政府關(guān)停，導(dǎo)致EC市場(chǎng)供給減少30%左右，這是EC近期供應(yīng)緊張的一個(gè)重要原因。
2.2 EC生產(chǎn)的原材料及排放的氣體污染物具有一定的危險(xiǎn)性
EC生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生環(huán)氧乙烷、非甲烷總烴等氣體污染物。環(huán)氧乙烷也是生產(chǎn)EC最重要的原材料。環(huán)氧乙烷是一種危險(xiǎn)化學(xué)品，化學(xué)性質(zhì)非?；顫姡哂幸兹?、易爆、易自聚、有毒等特點(diǎn)，且不易長(zhǎng)途運(yùn)輸，有強(qiáng)烈的地域性。
圖2：環(huán)氧乙烷的化學(xué)式—C2H4O
表1：環(huán)氧乙烷的性質(zhì)
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危險(xiǎn)品運(yùn)輸編號(hào) |
21039 |
|
閃點(diǎn) |
-29℃ |
|
相對(duì)蒸氣密度（空氣=1） |
1.5 |
|
沸點(diǎn) |
10.4℃ |
|
形態(tài) |
低溫下為無(wú)色透明易流動(dòng)的液體，常溫下為無(wú)色帶有醚刺激性氣味的氣體 |
|
燃燒熱(kJ/mol) |
1262.8 |
|
爆炸極限%(V/V) |
3-100 |
|
熔點(diǎn) |
-112.2℃ |
|
職業(yè)接觸限值 |
閾限值1ppm（時(shí)間加權(quán)平均值）；A2(可疑人類致癌物） |
環(huán)氧乙烷的閃點(diǎn)為-29℃，這個(gè)閃點(diǎn)在化學(xué)品中是很低的，閃點(diǎn)低的化學(xué)品遇到火源后更容易燃燒。環(huán)氧乙烷揮發(fā)出的蒸汽與空氣結(jié)合后形成的混合物，遇到火源后容易燃燒。
環(huán)氧乙烷在空氣中有廣闊的爆炸濃度范圍。一千克環(huán)氧乙烷爆炸產(chǎn)生的沖擊波效應(yīng)大約等同于2.5-4.8千克TNT炸藥爆炸產(chǎn)生的沖擊波效應(yīng)，而且其沖擊波作用的面積比同等質(zhì)量的TNT炸藥大35%左右，沖擊波持續(xù)時(shí)間也遠(yuǎn)超過(guò)TNT炸藥爆炸。
環(huán)氧乙烷是一種很活躍的化學(xué)品，當(dāng)環(huán)氧乙烷接觸高活性催化劑、氫氧化物、堿金屬等物質(zhì)時(shí)會(huì)釋放出很大的熱量，容易引起爆炸。環(huán)氧乙烷容易自聚，在溫度升高時(shí)，環(huán)氧乙烷的聚合速度很快，聚合的同時(shí)會(huì)產(chǎn)生很大的熱量，容易引起爆炸。除了較高的溫度會(huì)引起自聚外，金屬氧化物、氯化物等化學(xué)物質(zhì)也會(huì)引起環(huán)氧乙烷的自聚。
環(huán)氧乙烷的相對(duì)蒸汽密度為1.5（空氣=1），因此環(huán)氧乙烷能在低處擴(kuò)散到很遠(yuǎn)的地方，極易造成環(huán)境污染。我國(guó)一家制藥公司的化學(xué)實(shí)驗(yàn)室曾經(jīng)發(fā)生過(guò)環(huán)氧乙烷泄漏事件，環(huán)氧乙烷泄漏后，擴(kuò)散速度很快，當(dāng)場(chǎng)造成人員中毒。
EC生產(chǎn)產(chǎn)生的另一種氣體污染物是非甲烷總烴，非甲烷總烴在一定條件下經(jīng)日光照射能產(chǎn)生光化學(xué)煙霧，造成大氣污染。同時(shí)，大氣中的非甲烷總烴超過(guò)一定濃度時(shí)，會(huì)直接傷害人體的健康。
2.3 EC生產(chǎn)會(huì)產(chǎn)生危廢
除了氣體污染物之外，EC生產(chǎn)過(guò)程中也會(huì)產(chǎn)生精餾殘?jiān)?、廢活性炭等固體污染物。這些精餾殘?jiān)饕?/font>聚合的碳酸酯、聚乙二醇類的高聚物、堿金屬等物質(zhì)，EC生產(chǎn)產(chǎn)生的精餾殘?jiān)鼘儆谖ｋU(xiǎn)廢物，易引起爆炸。有媒體報(bào)道，一位接近鹽城響水化工廠爆炸事故調(diào)查組的人士透露，本次事故的爆炸源可能是化工廠的固體危險(xiǎn)廢物儲(chǔ)存?zhèn)}庫(kù)，而非此前很多媒體報(bào)道的苯罐。鑒于當(dāng)前國(guó)內(nèi)輿論對(duì)化工安全生產(chǎn)的高度關(guān)注，未來(lái)EC生產(chǎn)的危廢處理問(wèn)題很可能受到監(jiān)管部門的高度重視。之前國(guó)內(nèi)有EC生產(chǎn)廠商因?yàn)榉欠ㄌ盥裎U已經(jīng)被關(guān)停。
EC生產(chǎn)產(chǎn)生的另一種固體污染物是廢活性炭。產(chǎn)生的原因是，EC生產(chǎn)過(guò)程中需要使用活性炭對(duì)生產(chǎn)中產(chǎn)生的氣體污染物進(jìn)行吸附處理，而吸附了危險(xiǎn)化學(xué)污染物后的廢活性炭也屬于危險(xiǎn)廢物，具有一定的危險(xiǎn)性。
最近國(guó)內(nèi)化工安全事故頻發(fā)，國(guó)家對(duì)化工行業(yè)的環(huán)保、安全督查力度空前。鑒于生產(chǎn)EC的原材料到最后的危廢處理都有一定的危險(xiǎn)性，EC生產(chǎn)廠商可能會(huì)受到更加嚴(yán)格的監(jiān)管。一些環(huán)保、安全措施不達(dá)標(biāo)的EC產(chǎn)能將來(lái)可能停產(chǎn)，這會(huì)導(dǎo)致EC供給的進(jìn)一步趨緊。
2.4 選擇合適的催化劑是減少污染物排放和提高收率的關(guān)鍵
現(xiàn)在生產(chǎn)EC的主流方法是，通過(guò)環(huán)氧乙烷與二氧化碳的加成反應(yīng)來(lái)制備EC，這個(gè)反應(yīng)為放熱、體積縮小的反應(yīng)，選擇合適的催化劑是確保反應(yīng)順利進(jìn)行的關(guān)鍵，催化劑對(duì)反應(yīng)的選擇性和污染物排放量影響很大。EC生產(chǎn)廠商石大勝華2017年開始著手考慮對(duì)催化劑進(jìn)行更換，2017年底完成中試，2018年3月份完成了催化劑的更換。使用了新的催化劑后，環(huán)氧乙烷與二氧化碳的反應(yīng)溫度、反應(yīng)壓力更低，反應(yīng)的選擇性更好，轉(zhuǎn)化效率更高，從而降低了反應(yīng)過(guò)程中氣體和固體污染物的排放，也提高了收率和產(chǎn)品質(zhì)量，對(duì)環(huán)境保護(hù)和經(jīng)濟(jì)效益都產(chǎn)生了很大的正面效應(yīng)。
綜上所述，隨著國(guó)內(nèi)化工安全事故的頻發(fā)，國(guó)家推進(jìn)化工行業(yè)供給側(cè)的決心會(huì)越來(lái)越強(qiáng)，環(huán)保、安全標(biāo)準(zhǔn)只會(huì)越來(lái)越嚴(yán)格，EC行業(yè)的集中度也會(huì)因此進(jìn)一步提高。EC行業(yè)供需緊張的局面短期內(nèi)很難緩解，EC價(jià)格大概率會(huì)在高位繼續(xù)運(yùn)行。