楊曉宏,張在忠,李 軍,楊獻峰
( 山東海科化工集團, 山東 東營 257105)
六氟磷酸鋰技術及市場分析
楊曉宏,張在忠,李 軍,楊獻峰
( 山東海科化工集團, 山東 東營 257105)
六氟磷酸鋰是電解液配制過程中必不可少的電解質。概述了六氟磷酸鋰的合成技術,從市場角度分析了六氟磷酸鋰現狀及面臨的機遇和挑戰,最后總結六氟磷酸鋰項目存在的問題。
六氟磷酸鋰;市場分析;生產過剩
六氟磷酸鋰是一種白色的結晶粉末,易吸潮,溶于無水氟化氫和一些碳酸酯類的溶劑,60 ℃分解。六氟磷酸鋰主要用做鋰離子二次電池的電解質鹽,二次電池的電解液主要是由碳酸酯類有機溶劑、電解質鹽和功能添加劑構成,電解液是鋰離子電池的“血液,而六氟磷酸鋰是目前電解液配制過程中必
不可少的電解質。
1.1 六氟磷酸鋰生產技術概況
六氟磷酸鋰工藝技術見表1。

表1 六氟磷酸鋰工藝技術Table 1 The synthetic technique to LiPF6
目前成熟技術主要被日本、韓國壟斷,而國內較早的天津金牛電源材料有限公司產能是 1 000 t/a;另外,國內規模較大的江蘇九九久科技股份有限公司、河南多氟多化工股份有限公司,都處于試生產階段,產品有待進一步檢驗。
1.2 六氟磷酸鋰不能大規模生產的原因分析
(1)安全生產難以控制:應過程高危險性,易爆炸[3]。
(2)產品質量難以控制:極易吸潮、分解,無論是吸潮還是分解都會產生雜質,而鋰離子電池的關鍵材料對純度的要求非常高[4]。
(3)原料、產品腐蝕性強,對設備要求苛刻。
2.1 全球電解液市場需求情況
全球電解液市場需求情況見表2。

表2 全球電解液市場需求情況Table 2 Market demand of the electrolyte in the world
2.2 六氟磷酸鋰產能
圖1國內外六氟磷酸鋰的產能情況。
由表1、圖1可以得出結論:
(1)從2010年的情況來看,世界范圍內的生產廠家不多,大概有5家,其中日本3家,中國1家,韓國1家,規模相對來說都不大。
(2)從總量上看出,2010年全球總產量在4 800 t左右,國內2010年最大產能也就是千噸級。
(3)2011年產能比2010年基本上都是翻倍的關系,2010年主要的5家企業全部進行了擴產,而且國內又有幾家如多氟多、九九久、亞源高科、廣州天賜等也都在上六氟磷酸鋰項目,多氟多2011年已經拿出了產品,擴產后使 2011年世界范圍內的產能已經接近1萬t/a。

圖1 國內外六氟磷酸鋰的產能情況Fig.1 Production capacity of LiPF6 at home and abroad
2.3 六氟磷酸鋰面臨的挑戰
2.3.1 產能過剩
從 2009年開始,鋰離子電池產業的蓬勃發展帶動了六氟磷酸鋰企業的大幅擴產。2010年,全球六氟磷酸鋰產能為4 800 t,2011年達到了9 500 t,產能幾乎擴張了1倍。與2011年5 000 t的需求量相比,全球六氟磷酸鋰產能顯然已經處于過剩的狀態。國內市場上,天津金牛已經具備年產 1 000 t的產能;國泰華榮300 t項目于2010年中投產;河南多氟多化工股份有限公司已經于 2011年投入生產;2011年江蘇九九久科技股份有限公司、張家港市亞源高新技術材料有限公司、廣州天賜的六氟磷酸鋰項目也已經基本建設完成。2011年中國六氟磷酸鋰產能已經達到2 100 t,基本能夠滿足國內生產需求。而2012年多氟多公司已將產能擴產至1 200 t/a,江蘇九九久科技改擴建至2 000 t/a,至此國內產能接近5 000 t/a,表現為嚴重過剩。
2.3.2 競爭加劇價格下跌
隨著全球六氟磷酸鋰產能、產量的增加,六氟磷酸鋰產品的價格也呈現下降趨勢[5]。目前每噸六氟磷酸鋰的生產成本在10~15萬元,按照25萬元/t的市場價格,當前的行業利潤仍然較高,但未來隨著價格的下滑,行業“暴利”時代將很快結束(表3)。

表3 六氟磷酸鋰價格變化Table 3 The price change of LiPF6
2.3.3 動力電動車市場的發展存在不確定性
六氟磷酸鋰市場需求能否達到預期規模,依賴于新能源汽車產業的發展[6]。需要充分認識到,新能源汽車的發展需要一個過程,如何突破技術瓶頸、如何降低成本、如何完善基礎設施的配套建設,影響著產業的發展進程,這也為電池關鍵材料的發展帶來一定的風險。
(1)六氟磷酸鋰作為鋰離子電池電解的主要電解質,具有無可替代性。伴隨鋰離子電池產業的發展,六氟磷酸鋰市場需求將會同步增長,產業發展前景廣闊。
(2)六氟磷酸鋰的生產具有較高的技術壁壘,行業領先企業大多為較早進入者,企業競爭力很大程度上依賴于長期發展的技術積累和市場開發,而非單純的資金投入。
(3)自 2011年開始,六氟磷酸鋰產能已經過剩,市場進入激烈競爭階段,價格將快速下滑,行業暴利時代即將結束。未來,六氟磷酸鋰企業還有一段艱辛的路程要走需要緊緊圍繞提高品質、提高生產安全性、降低能耗與成本以及規模化生產等方面,不斷提升企業自身的技術水平。
因此,對于六氟磷酸鋰項目,由于受投資增加、產能擴張、行業競爭加劇以及價格下滑等風險因素的影響,預計未來三年產品一直處于嚴重供大于求的狀況。所以,需要以謹慎的態度認識六氟磷酸鋰產業的發展。
[1]唐全超,武山,劉文元,等.六氟磷酸鋰的生產工藝研究[J].電池工業,2005,10(3):169-172.
[2]黃曉霞,張志業,王辛龍.一種六氟磷酸鋰的簡易合成工藝[J].四川化工,2009,12(2):1-3.
[3]張倩倩,田雷雷,唐全超.六氟磷酸鋰工廠生產安全及含氟廢水廢氣的治理[J].天津化工,2011,25(2):58-59.
[4]李佳,田雷雷,趙封林,等.六氟磷酸鋰產業化關鍵技術[J].應用化工,2010,25(3):524-534.
[5]寧延生.六氟磷酸鋰競爭時代已到來[J].精細與專用化學品,2012,20(4):45-47.
[6]吳克安,任建剛.六氟磷酸鋰發展現狀與市場研究[J].浙江化工,2011,42(6):1-5.
Synthetic Technology and Market Analysis of LiPF6
YANG Xiao-hong,ZHANG Zai-zhong,LI Jun,YANG Xian-feng
(Shangdong Haike Chemical Group, Shandong Dongying 257091,China)
LiPF6is an essential electrolyte in preparation process of electrolyte. In this paper, the synthetic technique of LiPF6was summarized; current situation of the synthetic technique was analyzed. At last, some problems of LiPF6project were discussed.
LiPF6; Market analysis; Overproduction
TQ 131
A
1671-0460(2012)09-0972-02
2012-09-04
楊曉宏(1965-),男,山東東營人,山東海科化工集團董事局主席。E-mail:yangxh@haikegroup.com。
楊獻峰(1981-),男,助理工程師。E-mail:yangxf@haikegroup.com。