第一章粘結劑基本情況與市場空間

粘結劑的定位：從鋰電池制造工藝看

鋰電池制造工藝包括1.極片制備，2.電芯裝配，3.注液，4.化成，5.分容分選。從工藝來看，粘結劑與正負極活性物質、導電劑有相互作用，將這些物質粘結在集流體上，保持充放電時電極的完整性。

粘結劑的特性與分類

由于活性物質、導電劑、溶劑不能直接粘粘結到金屬電極，所以必須使用粘結劑。粘結劑將各種成分粘接到一起，形成具有粘附性的材料，然后再和金屬箔粘接在一起。性能優異的粘結劑在漿料介質中分散性好，可以講活性物質均勻粘附在集流體上，需要對電極中離子和電子傳輸影響小；需要穩定性強；粘結劑作用：穩定性，維持正負極活性材料在充放電過程中結構和體積變化。防止活性材料脫落，提升極片的循環穩定性。降低電池內阻，提供電極內所需要的電子傳導；改善電解液的潤浸性，促進鋰離子在電極——電解液界面傳輸。

正極粘結劑PVDF的行業格局

PVDF行業內早期僅外企阿科瑪、蘇威、吳羽掌握鋰電池級PVDF的生產工藝，并且采取技術封鎖，市場由上述企業所壟斷。國內企業目前逐漸掌握生產工藝，產品質量隨時間提高，成功打入下游市場，目前國產鋰電池級PVDF在低端領域用量較大。從2021年起年國內多家PVDF企業紛紛投產，2021年國內主流企業已有產能4.65萬噸，規劃投產24.2萬噸，三愛富和東岳化工擁有國內最多有效產能。

成本：當前正極粘結劑占三元電池成本約1.4%-1.65%

當前按照不同型號的三元電池，單Gwh電池所耗材料數量不同，大約為1700-2000噸；目前三元電池進口級PVDF添加比例大約在1%，因此單GWh進口級三元電池PVDF使用量在17-20噸；國產級PVDF因性能稍遜，假設添加1.5%，用量25.5-30噸。假設進口級PVDF按照現價70萬元，國產級PVDF按照40萬元測算，單Gwh電池使用進口材料后粘結劑電池成本大約1190-1400萬元；參照上市公司當前三元電池成本約0.85元/wh，目前單Gwh正極粘結劑成本占比1.4%-1.65%；使用國產級PVDF大約成本占比1.2%-1.41%;國產級綜合成本稍低，但因為目前國產級的PVDF大多還未用在高端鋰電產品上；鋰電PVDF的使用依舊以進口材料為主。

成本：當前正極粘結劑占磷酸鐵鋰電池成本約2.2%-2.5%

當前單Gwh磷酸鐵鋰電池耗用磷酸鐵鋰正極材料，大約為2200-2500噸；目前磷酸鐵鋰電池對進口級PVDF添加量大約在1%，因此單GWh磷酸鐵鋰電池PVDF使用量在22-25噸。對國產級PVDF的使用量大約在33-37噸。進口級PVDF按照現價70萬元測算，單Gwh電池正極粘結劑成本大約1540-1750萬元；若使用國產級PVDF，目前均價40萬元，成本大約1320-1480萬元。參照上市公司當前磷酸鐵鋰電池成本約0.7元/wh，目前使用進口PVDF下粘結劑成本占比2.2-2.5%，使用國產級PVDF下成本占比1.89%-2.11%；鋰電PVDF的使用依舊以進口材料為主；相比較三元體系而言，磷酸鐵鋰正極粘結劑成本更高。

成本：當前負極粘結劑約占電池成本比例1.07%-1.37%

當前負極粘結劑主要使用CMC與SBR組合；目前單GWh電池目前所用人造石墨材料耗量為950-1000噸。目前石墨負極在進口級（CMC+SRB）的添加比例為1.5%+1.5%；在國產級（CMC+SBR）添加比例假設同樣為1.5%+1.5%。價格方面目前進口級CMC單價（粉體）為4萬元/噸，進口級SBR單價為60萬元/噸；國產CMC價格約2萬元/噸，國產SBR價格為20萬元/噸。使用進口材料下單GWh電池負極粘結劑成本約912萬-960萬元。使用國產粘結劑成本約313.5-330萬元。假設目前按照鐵鋰0.7元/wh，三元0.85元/wh的電池成本計算，使用進口（CMC+SBR）的成本占鐵鋰電池比為1.3%-1.37%，占三元電池比為1.07%-1.13%；使用國產（CMC+SBR）成本低廉顯著，具備國產替代可能。

粘結劑占三元電池成本2.47%-2.78%，鐵鋰電池3.5%-3.87%

當前主流電池廠依舊使用進口粘結劑為主，因此當前材料體系下成本測算以進口材料為主；單GWh三元電池粘結劑總成本測算得2102-2360萬元，單GWh磷酸鐵鋰電池粘結劑總成本2452-2710萬元；現有進口材料體系下粘結劑在三元電池中成本占比2.47%-2.78%；磷酸鐵鋰電池中成本占比3.5%-3.87%。

第二章水性粘結劑：國產替代與技術迭代并行

水性粘結劑：油性粘結劑PVDF的替代品

目前90%正極粘結劑使用油性粘結劑PVDF，而PVDF配套溶劑NMP具有生殖毒性風險，歐盟已經出臺相關政策限制使用NMP；同時因供需短缺，PVDF自2021年下半年價格一路上漲，目前國內產品價格45-50萬元/噸，進口產品價格高達70-80萬元，應用于電池中成本上漲較多，因此材料企業、電池企業正在積極開發價格更為低廉、更為環保、性能同樣優異的水性粘結劑替代油性PVDF。

新型水性粘結劑研發種類眾多，例如SA（海藻酸鈉），PVA（聚乙烯醇），PMMA（聚甲基丙烯酸甲酯）,HNBR（氫化丁腈橡膠），PTFE（聚四氟乙烯），PAA（聚丙烯酸），以及天賜材料在新產品發布會中提出的P124,T126在產業中均有嘗試替代PVDF應用于正極粘結劑。

水性粘結劑相較于油性粘結劑成本較低，替代可能性大

以PTFE/PAA為例，價格采用PTFE當前20-30萬元/噸，PAA15-20萬元/噸價格；在磷酸鐵鋰電池下，使用PTFE正極粘結劑單GWh成本為440-750萬元，使用PAA目前單GWh成本330-500萬元。相較于使用PVDF，使用水性粘結劑PTFE/PAA單GWh電池成本較低，對于目前電池廠采用新型粘結劑進行產品技術迭代的動力較強。

水油兩類粘結劑在正極材料中的優劣勢比較

三元材料下，水性粘結劑易與三元金屬產生堿性化合物，產生對極片的腐蝕效應，影響電池容性能，目前仍沒有較好解決方案，故水性粘結劑不適用于三元。以PTFE及PAA為例，在磷酸鐵鋰中相較于PVDF，PTFE優勢在于充放電容量更高，離子傳導速率高，阻抗低；PAA在于安全性、穩定性強，利于提高電池循環壽命；但PTFE只適合于中低壓環境，而使用PAA電池初始容量低于PVDF；因此水性粘結劑更適用于普通鐵鋰動力電池/儲能。

水性正極粘結劑技術迭代下的2025年產值空間或達30億

以PTFE為例測算新型粘結劑技術迭代下的產值空間。因水性粘結劑并不適用于三元正極，假設PTFE等水性粘結劑添加比例至2025年上升至2%；假設PTFE價格至2025年達到20萬元/噸；假設PTFE在磷酸鐵鋰正極粘結劑的滲透率至2025年達到40%。2023/2025年PTFE在磷酸鐵鋰正極粘結劑中的使用量分別為0.15/1.45萬噸，粘結劑漿料產值空間分別為3.89/29.78億元。其他水性粘結劑產值空間亦可參考PTFE。

負極:國產粘結劑CMC+SBR已適用EV鋰電池，國產替代空間大

從各項性能指標對比來看，國產CMC在粘度、取代度上已接近日本大賽璐的產品，已適用于動力電池。SBR方面目前金邦電源，重慶力宏等企業產品性能接近于A&L等海外廠商，已能適用于高能量密度EV電池。CMC/SBR在2017年時國產化率不足5%（GGII數據），目前國產化率不足10%，國產替代空間大。

國產替代下，國內CMC+SBR材料市場需求空間約27.6億

假設至2025年CMC價格1.8萬，SBR價格為18萬，國產材料滲透率達到50%；2023/2025年石墨負極粘結劑漿料產值空間分別為7.75/27.6億元。

第三章PAA：硅基負極下的新型粘結劑

硅基負極：高比容快充性能強，下一代負極材料方向

硅基負極：硅在常溫下與鋰合金化，理論比容量高達4200mAh/g，是目前石墨類負極材料的十倍以上。當前高端石墨克容量已達到360-365mAh/g，接近理論克容量372mAh/g；硅基負極有望成為下一代負極。優勢：1）電位低、克容量高，能量密度高；2）高倍率安全性。其本身為均勻的纖維，能夠緩解脫嵌和吸附中表面吸力引起的安全問題。3）工作電壓適宜，略高于石墨，低于鈦酸鋰和過渡金屬氧化物。

PAA行業內各企業產品情況

PAA產品最早由日本、歐美企業研發生產，國內企業如回天新材、茵地樂、藍海黑石，長興材料，深圳研一等均有PAA產品研發布局。用途方面，各家企業PAA系項目主要用于硅基負極，部分用于正極，隔膜涂覆。回天新材最新發布可轉債項目書顯示，投資3.15億工程款規劃5.1萬噸PAA項目，單噸PAA資本開支約在0.6萬元/噸；

特斯拉4680電池下使用粘結劑單GWh價值量約2380萬元

獨角獸智庫數據顯示，4680電池中PVDF添加量將大幅提高，考慮2%部分為正極粘結劑（其余為隔膜涂覆部分），單GWh電池正極粘結劑價值量將為1900萬元；4680電池將使用硅基負極，目前PAA粘結劑適配硅基負極，若硅基負極全部使用PAA，且假設添加比例為3%情況下，單GWh電池負極粘結劑價值量為480萬元。預計單GWh電池粘結劑部分合計價值量為2380萬元。

報告節選：

注：圖片非商業用途，存在侵權告知刪除！

本文地址：http://www.lbzrq0002.com/news/details210.html