1、能源化工行業新能源材料專題系列之三2021.12.3 新一代溶質鋰鹽 LiFSI 性能優異，未來可期LiFSI 性能優越，有望成為下一代電解液用溶質鋰鹽鋰電池是目前商用電池中的主要電池類型，其重要組成部分包括電解質、正極、負極 和隔膜。鋰電池的充放電過程是由鋰離子經電解質在正負極之間往返的嵌入和脫嵌來實現。圖 1：可充電鋰電池的組成部分圖 2：電解質分類及組成5請務必閱讀正文之后的免責條款部分資料來源： Nonaqueous Liquid Electrolytes for Lithtum-Based Rechargeable Batteries（Kang Xu）資料來源：繪制目前主流商用電解質

2、為液體電解質（俗稱電解液），主要由溶質鋰鹽、有機溶劑和添加劑構成。電解質從物理形態上可分為固體電解質和液體電解質（俗稱電解液），其中電解液基于溶劑種類還可分為水系電解液和有機（溶劑）電解液。目前商業化使用的電解質主要為有機電解液，由溶質（鋰鹽）、溶劑（有機溶劑）以及添加劑構成。LiFSI 作為下一代溶質鋰鹽是未來趨勢。溶質鋰鹽的選擇很大程度上也決定著鋰電池的容量、工作溫度、循環性能、功率密度、能量密度及安全性等性能。溶質鋰鹽不僅在鋰電池中負責提供自由穿梭的離子和承擔電池內部傳輸離子的作用，還需與電極材料作用形成固體電解液膜（SEI），所以鋰電池的鋰鹽選擇通?？紤]：離子電導率、溶解度、穩定性、S

3、EI 形成能力、鋁鈍化能力和抗水解性。表 1：電解液中溶質鋰鹽的指標要求及具體原因鋰鹽指標指標要求原因離子電導率高高離子電導率是實現高功率的必要條件，因為電解液中的鋰離子遷移能力通常是電池阻抗的主要來源之一。溶解度高高溶解度可以提供足夠的載流子來實現快速離子傳導，以及防止鹽的鹽析(即沉淀)。穩定性電壓窗口寬電解液必須在電池充放電反應的電化學電位窗口內及在高溫下保持穩定，熱穩定性高不與電池其他成分發生反應。SEI 形成能力具有產生的 SEI 層有助于阻止進一步的電極-電解液反應，并使鋰離子在電極和電解質之間方便地傳輸(低阻抗)。鋁鈍化能力強給定的電解質必須鈍化電解液-鋁界面，以防止集流板腐蝕。抗

4、水解性高許多陰離子與水接觸時會水解，尤其是在高溫下，通常會導致 HF 的形成。增加與鹽的制備、儲存和處理相關的額外成本。資料來源：Electrolytes for Lithium and Lithium-Ion batteries(T. Richard Jow 等)，目前電解液溶質鋰鹽主要采用相對低成本的六氟磷酸鋰（LiPF6）。溶質鋰鹽作為電解液的核心組分，其電解液質量占比僅約 13%，但在電解液制造成本占比約 62%，因此鋰鹽的成本會很大程度限制其在電解液中的應用。溶質鋰鹽主要分為無機鋰鹽和有機鋰鹽， 無機鋰鹽相較于有機鋰鹽制造環節少、提純難度低，具有價格低、工藝壁壘低的優勢，因此綜合性能

5、滿足當下市場要求的六氟磷酸鋰（LiPF6，以下簡寫為 6F），憑借其低成本的優勢成為目前主流的溶質鋰鹽。圖 3：電解液成本組成圖 4：六氟磷酸鋰價格及價差（萬元/噸）839鋰鹽有機溶劑添加劑制造費用直接人工1962價差六氟磷酸鋰碳酸鋰 HF(右)磷酸(右)60504030201002.52.01.51.00.50.02016/01 2017/01 2018/01 2019/01 2020/01 2021/01資料來源：天賜材料環評，百川盈孚，測算資料來源：百川盈孚，以雙氟磺酰亞胺鋰（LiFSI）為代表的下一代新型有機鋰鹽備受市場關注。LiPF6 化學性質不穩定，即使與添加劑組合，該鋰鹽構成的電

6、解液對水分和溫度變化依然高度敏感，分解時可能會產生強揮發性的危險化學品 HF，存在一定的安全風險。LiPF6 在 0環境中離子導電率僅為常溫下的 50%，導致鋰電池在低溫環境中電池效率嚴重不足。未來的電池發展需要更寬的工作溫度和更高的能量密度（更高的電壓或容量），而 LiPF6 難以滿足更久續航以及更多元應用場景對電池性能提出的要求，因此新型鋰鹽的研發和市場化正在加速。截至目前，新型鋰鹽主要為有機鋰鹽，具體包括有機硼酸鋰鹽和亞胺鋰鹽。表 2：主要的溶質鋰鹽性能對比技術指標*從左至右，性能從優至劣排序（不同溶劑及鋰鹽體系可能有差異，僅供參考） 離子遷移率LiBF4，LiClO4，LiFSI，Li

7、PF6，LiAsF6，LiTFSI離子對解離能力LiFSI，LiTFSI，LiAsF6，LiPF6，LiClO4，LiBF4溶解性LiFSI，LiTFSI，LiPF6，LiAsF6，LiBF4，熱穩定性LiTFSI，LiFSI，LiAsF6，LiBF4，LiPF6，LiClO4化學穩定性LiTFSI，LiFSI，LiAsF6，LiBF4，LiPF6，LiClO4SEI 形成能力LiPF6，LiAsF6，LiFSI，LiTFSI，LiBF4Al 鈍化能力LiAsF6，LiPF6，LiBF4，LiClO4，LiTFSI，LiFSI資 料 來 源 ：A comprehensive review of

8、 lithium salts and beyond for rechargeable batteries: Progress and perspectives(A Mauger，C.M. Julien，A Paolella 等)，表 3：幾種主要新型鋰鹽特點（不同溶劑體系下鋰鹽性能可能有差異，僅供參考）LiPF6LiBOBLiDFOBLiTFSILiFSI離子電導率高低一般一般極高溶解度一般低一般高極高電化學窗口寬一般一般寬寬熱解溫度()125275200360200SEI 形成能力具有具有具有具有具有鋁鈍化能力高一般一般低低抗水解性低高高高高資料來源：Lithium-Ion Conducti

9、ng Electrolyte Salts for Lithium Batteries(Vanchiappan Aravindan 等)，雙氟磺酰亞胺（LiFSI）性能優異，符合未來電池電解液發展趨勢。從材料特性來看，LiFSI 與 LiPF6 相比，擁有更好的導電性、更高的電化學和熱穩定性以及抗水解性，可以在高溫環境下保持良好的電池性能。LiFSI 在電池中還可以形成更薄、更均勻的 SEI，可以有效減小枝晶對電池結構的破壞從而提升穩定性。雖然 LiFSI 對鋁制集流板有腐蝕作用，但目前可以通過加入少量添加劑如 LiODFB 使鋁提前鈍化來克服。LiFSI 與 LiPF6 混合使用也能一定程度較

10、單獨使用 LiPF6 提升電池性能。LiFSI 以及衍生物 NaFSI 還十分適合用于未來電池體系如鋰硫電池（Li-S）、金屬鋰電池（LMB）、鈉離子電池（SIB）以及硅負極鋰電池，符合未來電池電解液的發展趨勢。因此我們判斷 LiFSI在電解液中的地位有望從目前的添加劑（占比 0.5%以下）逐步過渡到單獨使用的鋰鹽（占比 1%15%），實現電解液溶質鋰鹽環節的技術更迭。圖 5：LiFSI 和 LiPF6 自組裝電池在不同溫度下的性能圖 6：在 LiFSI 與 LiPF6 混合電解液中 NMC 電池的性能資料來源：Unraveling the role of LiFSI electrolyte

11、in the superior performance of graphite andodes for Li-ion batteries(Sung-Jin Kang 等)資料來源：Effect of Mixtures of Lithium Hexafluorophosphate (LiPF6) and Lithium Bis(fluorosulfonyl)imide (LiFSI) as Salts in LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2/Graphite Pouch(David Yaohui Wang 等)LiFSI 經濟性逐漸顯現，2025 年市場空間有望超 300 億元6F 價格大

12、幅上漲，LiFSI 制造工藝進步優化成本，新型鋰鹽經濟性逐漸顯現。隨著我國電動智能車和儲能設備的高速發展，鋰電池的市場需求快速增長致使 LiPF6 供需平衡偏緊，價格步入上升通道，LiPF6 已由2021 年年初的10.7 萬/噸上漲至52.5 萬/噸，增長390.6%。 LiFSI 由于工藝成熟度有限、產物收率低導致價格偏高，限制了其在市場中的應用，但隨著持續的技術突破和工藝優化，疊加產品規?；瘞淼倪呺H效應，近年來 LiFSI 的成本及售價逐步下降，2020 年市場價格約為 40 萬元/噸，不到 2016 年價格的一半，LiFSI 和 LiPF6之間價差逐漸縮小。圖 7：LiPF6 市場價

13、格（元/噸）圖 8：LiFSI 市場價格（元/噸）600,000500,000400,000300,000200,000100,00001,000,000900,000800,000700,000600,000500,000400,000300,000200,000100,000020162017201820192020資料來源：鑫欏資訊，資料來源：康鵬科技招股書，預計 2025 年 LiFSI 市場空間有望超 300 億元。隨著新能源產業發展，預計全球鋰電池需求將繼續增長，電解液需求同時也會進一步增長。根據天賜材料、新宙邦環評信息，每噸電解液對溶質鋰鹽的需求基本維持在 0.126 噸，但隨著

14、電池能量密度要求的不斷提升， 電解液中有機溶劑占比會減少，溶質鋰鹽比例會變相增大。根據新能源車組對全球鋰電裝機量的預測，我們測算 2025 年全球溶質鋰鹽的總需求約為 25.83 萬噸。我們認為 LiFSI 作為鋰鹽將替代部分 LiPF6，2025 年市場滲透率有望達到 50%?；?50% 滲透率，我們預測 2025 年其全球市場需求將達到 12.91 萬噸，按照 2530 萬/噸價格計算， 市場空間約為 323-387 億元。表 4：LiFSI 市場空間測算單位20172018201920202021E2022E2023E2024E2025E全球鋰電池GWh1171742132504246

15、7386812161648三元及消費電池占比%63%76%74%69%59%59%57%55%50%三元及消費電池GWh74132158172248395496664824LFP 占比%37%24%26%31%41%41%43%45%50%LFP 鋰電池GWh43425578176279372552824電解液萬噸15.3021.7626.0930.4451.7780.58102.19141.08189.30溶質鋰鹽萬噸1.932.773.353.956.7910.6713.6719.0625.83不同滲透率下 LiFSI 需求30%萬噸0.580.831.011.192.043.204.10

16、5.727.7535%萬噸0.670.971.171.382.383.734.786.679.0440%萬噸0.771.111.341.582.724.275.477.6210.3345%萬噸0.871.251.511.783.054.806.158.5811.6250%萬噸0.961.381.681.983.395.346.839.5312.9155%萬噸1.061.521.842.173.735.877.5210.4814.2160%萬噸1.161.662.012.374.076.408.2011.4315.50單位20172018201920202021E2022E2023E2024E2

17、025E65%萬噸1.251.802.182.574.416.948.8812.3916.7970%萬噸1.351.942.352.774.757.479.5713.3418.08資料來源：高工鋰電，天賜材料、新宙邦環評公告，預測 LiFSI 合成工藝多樣化，原料單耗持續優化推動降本LiFSI 合成工藝多樣化，基于氯化亞砜的氯磺酸法有望成主流工藝LiFSI 產業進入快速發展階段。1995 年，Michel Armand 博士首次提出將 LiFSI 作為新型鋰電池溶質鋰鹽，但由于該工藝中原料氟磺酸價格昂貴，且對生產設備的腐蝕非常厲害，阻礙了其商業化進程。2012 年，日本觸媒宣布已確立了溶質鋰鹽

18、用 LiFSI 的工業制造方法，次年，全球首個產業化級別的 LiFSI 生產線由日本觸媒實現。中國企業對 LiFSI 的產業化合成的研究始于 2015 年前后，并在 2017 年逐步落實產能，目前全球各大企業已開始陸續投資布局規?；?LiFSI 產能。圖 9：LiFSI 產業發展時間線首次提出新型溶質鋰 鹽 LiFSI 1995年全球首個LiFSI產業化生產由日本觸媒實現2013年我國實現LiFSI產業化生產2017年2012年日本觸媒確立LiFSI 工業制造方法2015年我國開始研發LiFSI 工業制造方法現在全球加速擴大LiFSI 產能資料來源：World Intellectual Pr

19、operty Organization，國家知識產權局，United States Patent and Trademark Office Japan Patent Office，European Patent Office，Korean Patent Office，海外企業 LiFSI 合成工藝發展較早，而中國企業近年相繼攻克 LiFSI 合成工藝。日本觸媒在 2009 年就開始研發 LiFSI 工業合成方法，不僅在專利上布局最早，也仍在不斷優化合成工藝。其后，歐美企業如法國阿科馬也陸續攻克 LiFSI 合成工藝。根據現有可查閱的資料，江蘇華盛是我國 LiFSI 工藝研發的開拓者，與歐美企業

20、大致相當，在 2012 年已經成功掌握了 LiFSI 的合成技術。隨著市場對新型鋰鹽關注度的提升，2015 年后大量企業加碼布局，韓國天寶和我國多家企業如天賜材料、新宙邦、多氟多、康鵬科技、氟特電池等紛紛突破 LiFSI 合成工藝的技術壁壘。能源化工行業新能源材料專題系列之三2021.12.3圖 10：目前主要企業在 LiFSI 合成領域的專利時間分布多氟多天賜材料新宙邦康鵬科技永太科技江蘇華盛氟特電池日本觸媒法國阿科馬 韓國天料來源：World Intellectual Property Organization，國家知識產權局，United States Pate

21、nt and Trademark Office Japan Patent Office，European Patent Office，Korean Patent Office， 注：橫軸為申報時間，縱軸為當年申報的專利數量目前 LiFSI 的工藝路線主要包括氯磺酸法和硫酰氟法，合成過程可分為三個環節。LiFSI 合成環節依次為雙氯磺酸亞胺（HClSI）/雙氟磺酸亞胺（HFSI）合成、氟化和鋰化。根據合成關鍵前驅體 HClSI/HFSI 過程中使用的核心原料，LiFSI 生產工藝路線可分為氯磺酸法和硫酰氟法。具體到三大合成環節，又可根據原料、催化劑的差異具體區分。圖 11：目前已注冊專利的 Li

22、FS 合成工藝匯總氯磺酸法 雙氯磺酸亞胺合成環節氟化環節鋰化環節氯磺酰異氰酸酯CNClO3S催化劑（可選）（SbCl5或SnCl4等）鹽酸 (副產)HCl脫水劑（可選）（氯化亞砜，配堿性鋰）HY (副產)（HF或者HCl等）90-15010-25h氯磺酸ClOSO3H二氯磺酸亞胺NH(SO2Cl)2二氟磺酸亞胺二氟磺酸亞胺鋰NH(SO2Cl)2LiN(SO2Cl)2氟化銨+氟化氫氯化亞砜604h（SOCl ）2120-14020-30h氨基磺酸（NH SO H）2 34 或 氟化氫氣體HF 或 氟氣F2 或 氟化鹽（KF、ZnF2等）NH F+HF50-8010-16h堿性鋰（LiOH、Li2

23、CO3等） 或 鹵化鋰（LiCl、LiBr等） 或 羧酸鋰（丙酸鋰、苯甲酸鋰等） 或 氟化鋰（LiF） 或 氨基化鋰（LiNH2） 或 20-2516h25-3515h0-54h40-1501-6h室溫7h408h10-205-20h10-2030-1105-20h2-10h 或 0-205-20h-20-6024h金屬鋰（Li）氮化鋰Li3N硫酰氟SO2F2六甲基二硅氮烷C6H19NSi2氫化鋰（LiH）硫酰氟法 全程反應氮氣保護資料來源：多氟多、天賜材料、新宙邦、康鵬科技、永太科技、江蘇華盛、氟特電池、日本觸媒、法國阿科馬和韓國天寶相關專利， 注：反應溫度和時長與反應體系大小以及設備有關，

24、僅供參考氯磺酸法工藝控制難度較低，市場采用比例大。氯磺酸法中三個環節相對獨立，而硫酰胺法則可以縮短環節至兩步甚至一步完成，在效率上優勢明顯。硫酰氟法在進料時溫度通常要求低于室溫，反應過程中的溫度一般維持在 25左右。但是，它的反應會釋放大量6請務必閱讀正文之后的免責條款部分能源化工行業新能源材料專題系列之三2021.12.3熱量，且形成固體鹽，難以迅速將熱量傳遞出來，這無疑增加了工藝控制難度。氯磺酸法要求的反應溫度在 100左右，且產物溶于溶劑中，因此合成時溫度控制容易。相較而言， 氯磺酸法具有安全易控等優點，所以目前大部分企業主要采用氯磺酸法，硫酰氟法僅有少部分歐美企業使用。氯磺酸法中，HC

25、ISI 合成采用氯化亞砜路線的成本優勢明顯，但能耗略高。氯磺酸法中雙氯磺酸亞胺合成環節原料可進一步細分為兩類：以氯磺酸、氨基磺酸和氯化亞砜為原料，或以氯磺酸和氯磺酰異氰酸酯為原料。從原料成本看，雖然它們的價格周期性波動較大，但以氯化亞砜的原料成本較以氯磺酰異氰酸酯為原料的成本平均每噸 HCISI 低 2 萬元以上。從反應條件看，兩種路線的反應溫度差異不顯著，但氯化亞砜路線（反應需要 20-30h） 較氯磺酰異氰酸酯路線（反應需要 10-25h）需要的反應時間略長，對于能源的需求更多。表 5： 雙氯磺酸亞胺合成工藝原料成本氯磺酸+氨基磺酸+氯化亞砜氯磺酸+氯磺酰異氰酸酯單耗5 月單價11 月單價

26、單耗5 月單價11 月單價（kg/t）（元/t）（元/t）（kg/t）（元/t）（元/t）氯磺酸6436002000氯磺酸6226002000氨基磺酸60328008500氯磺酰異氰酸酯7563500045000氯化亞砜131330004500原料成本601312320原料成本2681935245資料來源：天賜材料環評，氟特電池環評，生意社，氟化環節中，海內外企業對氟化劑的選擇不同，國內企業主要采用的氟化氫路線。氟化環節的核心在于如何更便捷地氟代雙氯磺酸亞胺中的氯原子，目前國內外采用的氟化劑主要為氫氟酸（氟化氫）和氟化銨，兩種氟化劑工藝特點也較為鮮明。氟化氫和雙氯磺酸亞胺的反應為氣-液兩相反應

27、，通常會加入催化劑，反應耗時也較長，但優點在于不會引入 雜離子，有助于雙氟磺酸亞胺的提純。氟化銨和雙氯磺酸亞胺的反應為液相反應，相對于氣-液兩相反應更容易進行，通?？刹惶砑哟呋瘎?，反應耗時短，但會引入雜離子在體系中， 需要額外的提純步驟。目前我國企業多采用氟化氫，而海外企業則在氟化劑路線選擇上更為豐富，日本觸媒和法國阿科瑪在氟化氫、氟化銨和其他氟化鹽上均有專利布局。鋰化環節多數企業選擇使用堿性鋰或鹵化鋰。LiFSI 合成中可選擇鋰源較多，除羧酸鋰對反應條件較為苛刻，其余鋰源的鋰化工藝難度均不大。目前鋰源的選擇主要在于成本，其中堿性鋰類如氫氧化鋰和碳酸鋰，以及鹵化鋰類的氯化鋰，鋰化成本較其他鋰鹽

28、更低， 因此目前企業主要采用該兩類鋰源。當選用堿性鋰尤其是氫氧化鋰時，與 HFSI 反應會產生少量水分，LiFSI 的高水溶性會降低最終產物的萃取效率，此外，LiFSI 在 40以上的水系中會分解，因此有時在使用氫氧化鋰作為鋰源時會加入額外的氯化亞砜作為干燥劑（吸收水分），從而提升產物收率。不同工藝選擇下收率具有差異。收率通常是除反應條件和反應原料以外在工藝選擇中需要考量的點。LiFSI 合成具有 3 個環節，每個環節的原料選擇較多，不同原料搭配的收率具有一定差異，收率差異跨度在 15%左右。目前國內企業多采用氯磺酸法-直接氟化法（配套提純工藝，收率在 90%以上）-堿性鋰（碳酸鋰）法工藝路線

29、，合成反應后收率在80%以上（合成環節后再進一步提純）。20請務必閱讀正文之后的免責條款部分表 6：每個環節不同工藝的收率情況（不同反應條件收率會有差異，僅供參考）環節工藝溫度時間收率雙氯(氟)磺酸亞胺合成環節氯磺酸法90-15010-25h94%左右硫酰氟法30-1102-10h96%左右氟化環節直接氟化法50-8012h81%左右銨鹽氟法室溫4h91%左右鋰化環節堿性鋰20-2516h91%左右氨基化鋰鹽10-155-20h92%左右氫化鋰10-205-20h95%左右羧酸鋰鹽0-54h94%左右鹵化鋰25-3515h96%左右氟化鋰408h80%左右資料來源：多氟多、天賜材料、新宙邦、康

30、鵬科技、永太科技、江蘇華盛、氟特電池、日本觸媒、法國阿科馬和韓國天寶相關專利，基于氯化亞砜的氯磺酸法或成為未來主流 LiFSI 合成工藝。不同企業的專利布局具有一定區別。多氟多和天賜材料不僅掌握氯磺酸法還布局了硫酰氟法，更注重全面進行 LiFSI合成領域專利布局。日本觸媒和康鵬科技專利布局傾向以氯磺酸法為基礎，進一步優化氟化或鋰化的原料選擇，專精氯磺酸法 LiFSI 合成。雖然不同企業在 LiFSI 合成專利布局方面各有側重，但大部分企業都以氯化亞砜氯磺酸法為導向做了不同層次、不同細分環節的專利布局，表明企業對該方法有極高的認可度。工藝原料天賜多氟多新宙邦康鵬永太華盛氟特日本觸媒法國阿科馬韓國

31、天寶雙氯氯磺酸+氯化亞砜+氨基磺酸(氟)磺酸亞胺合成環氯磺酸+氯磺酰異氰酸酯氯磺酸+三氧化硫+三聚氰氯表 7：目前主要企業在 LiFSI 合成領域的專利布局節硫酰氟+六甲基二硅氮烷硫酰氟+氮化鋰氟化環氟化銨+氟化氫節氟化氫氟氣氟化鹽(氟化鉀、氟化鋅等)鋰化環堿性鋰(氫氧化鋰、碳酸鋰等)節鹵化鋰(氯化鋰、溴化鋰等)羧酸鋰(丙酸鋰、苯甲酸鋰等)氟化鋰氨基化鋰氫化鋰金屬鋰資料來源：World Intellectual Property Organization，國家知識產權局，United States Patent and Trademark Office，Japan Patent Office，

32、 European Patent Office，Korean Patent Office，工藝進步效果顯著，2019 年以來新工藝、新裝置引領降本LiFSI 舊工藝目前制造成本約為 27 萬/噸。由于硫酰氟法較為小眾，該工藝實際生產中的具體信息披露較少，成本難以統計，我們主要測算對比了氯磺酸法工藝的成本。康鵬科技披露的招股說明書揭示其氯磺酸法 LiFSI 的制造成本約為 27 萬/噸，2016 年制造成本較高在于該年 LiFSI 生產線屬于產能爬坡階段。但根據康鵬科技的環評，該生產線建設時間較早，工藝成熟度有限，三個核心環節原料轉化效率均未超過 55%，原料單耗較高導致成本較高。此外，該工藝中

33、選用氫氧化鋰為鋰化過程中的鋰源，導致需要加入額外的氯化亞砜作為脫水劑，產生了額外的制造成本。圖 12：舊氯磺酸法 LiFSI 工藝成本（2016 年建廠）原料成本制造費用人工成本42232316212313316141212970605040302010020162017201820192020資料來源：康鵬科技招股書，LiFSI 新工藝目前制造成本已降至 12 萬/噸左右。目前 LiFSI 工藝屬于快速發展階段， 更新較快，LiFSI 收率也在快速攀升。根據 2019-2020 年環評，我們以天賜材料的 LiFSI項目的折舊費（房屋及建筑物和設備的折舊年限分別是 20 年和 3 年，年折舊率

34、分別是 5% 和 33.3%）作為參考，按照環評定員人數估算人工費用，對當前新技術背景下的 LiFSI 制造成本進行測算，結果顯示，氯磺酸法 LiFSI 的制造成本目前已可控制在 12 萬元/噸左右， 其中原料成本和能源成本為主要生產成本，分別約占總生產成本的 56%和 21%?？紤]到2019 年以來工藝的進步，我們認為當前 LiFSI 的制造成本有可能會進一步降低。表 8：新氯磺酸法 LiFSI 工藝成本測算（2019 年后建廠）氯磺酸+氨基磺酸+氯化亞砜（天賜材料 2019 年 300 噸產能）氯磺酸+氯磺酰異氰酸酯（氟特電池 2020 年 1000 噸產能）單耗11 月單成本氯化亞砜（9

35、9%）（kg/t）1313價（元/t）4500（元/t）59095%氯磺酰異氰酸酯（99.5%）（kg/t）756價（元/t）45000（元/t）3400226%氨基磺酸（99%）603850051264%氯磺酸（99%）643200012861%氯磺酸（99.5%）622200012441%碳酸二甲酯67（99.9%）91006101%碳酸二甲酯（99.5%）1490001240.1%占比單耗11 月單成本占比二氯甲烷（99.9%）8051504120.4%三乙胺（99.5%）11195002070.2%氟化氫（99.9%）2171400030383%氟化鉀（99.5%）6071300078

36、966%乙醇（99.5%）77000510.0%丙酮（99.5%）165900930.1%碳酸鉀（99.5%）364820029882%氯磺酸+氨基磺酸+氯化亞砜（天賜材料 2019 年 300 噸產能）氯磺酸+氯磺酰異氰酸酯（氟特電池 2020 年 1000 噸產能）碳酸鋰（99.9%）1981965003890734%氯化鋰（99.5%）2311830004223832%氧化鈣（98%）470030.0%甲苯（99.5%）26600160.0%二氯甲烷（99.5%）155150780.1%燒堿（95%）2442001020.1%原料合計5529048%原料合計8903967%電7667kW

37、h/t0.5945244%電5913kWh/t0.5934893%水25330.410.0%水31640.410.0%蒸汽1440018002592022%蒸汽1000018001800014%氮氣5328504520.4%氮氣2588502190.2%能源合計3089727%能源合計2170916%折舊1706215%折舊1706213%人工1120010%人工42603%總生產成本114448總生產成本132070資料來源：天賜材料環評，氟特電池環評，康鵬科技招股書，百川資訊，生意社， 注：折舊成本采用天賜材料的 LiFSI 項目計算結果（房屋及建筑物和設備的折舊年限分別是 20 年和 3

38、 年，年折舊率分別是 5%和 33.3%），人工成本采用環評披露的人員安排假設，未來各產能人員成本應會趨于一致。對比理論物料單耗，預計 LiFSI 仍有降本和工藝優化空間目前 LiFSI 制造工藝中，部分核心原料使用效率偏低，后續仍有較大提升空間。比對環評的物料實際消耗和基于化學方程式測算的理論物料消耗水平，我們發現，LiFSI 合成第一環節（HCISI/HFSI 合成環節）除氯化亞砜外的所有原料，如氯磺酸異氰酸酯、氨基磺酸、氯磺酸等，第二環節氟化環節的氟化劑，如氫氟酸（氟化氫）、氟化鉀等核心原料的使用效率都較低，均在 50%左右。表 9：新氯磺酸法 LiFSI 工藝核心原料使用效率氯磺酸+氨

39、基磺酸+氯化亞砜（天賜材料 2019 年 300 噸產能）氯磺酸+氯磺酰異氰酸酯（氟特電池 2020 年 1000 噸產能）核心原料單耗摩爾（kg/t）質量實際單耗（kmol/t）理論單耗（kmol/t）效率（%）核心原料 氯磺酰異氰單耗（kg/t）摩爾實際單耗質量（kmol/t）理論單耗（kmol/t）效率（%）酸酯氯化亞砜13132385.55.396.9%氯磺酸6221175.32.750.1氯磺酸6431175.52.748.4%氟化鉀6075810.55.351.1氟化氫2172010.95.349.3%氯化鋰231435.45.398.5碳酸鋰198742.72.799.9%氨基磺

40、酸603976.22.743.0%7561425.32.750.1資料來源：天賜材料、氟特電池環評，通過優化原料單耗、提升原料回收率、提純工藝等措施提高 LiFSI 收率，LiFSI 制造成本仍有下降空間。LiFSI 的合成主線已經基本確立為氯磺酸法，但 LiFSI 合成工藝仍存在產物提純難度大、產物收率低等問題。由最近幾年企業申報的專利來看，目前企業正積極地從提純方法和原料回收再利用兩方面進一步優化制造工藝，降低成本。表 10：部分 LiFSI 提純和原料回收利用專利企業專利號標題申請日發布日永太科技CN111874880A雙氟磺酰亞胺鋰的固廢回收再利用工藝及其設備2020-08-07202

41、1-05-04CN213100887U一種雙氟磺酰亞胺鋰短程蒸餾高效提純裝置2020-08-102020-11-03江蘇華盛CN110668411A一種雙氟磺酰亞胺鋰的提純方法2015-08-252015-12-09CN112340713A一種雙氟代磺酰亞胺的提純方法2020-11-232021-02-09CN113562710A降低雙氟磺酰亞胺鋰鹽中溶劑殘留的方法2021-09-242021-10-29法國阿科馬WO2019229376A2Process for purifying lithium bis(fluorosulfonyl)imide salt2019-05-282019-12-

42、05US2021323823A1Method for drying and purifying LiFSI2021-06-252021-10-21韓國天寶KR102007477B1New purification method of bis(fluorosulfonyl)imide2018-12-102019-08-05KR102007476B1New purification method of bis(fluorosulfonyl)imide lithium salt)2018-12-102019-08-05資料來源：World Intellectual Property Organiza

43、tion，國家知識產權局，United States Patent and Trademark Office，Korean Patent Office， 未來氯磺酸法每噸 LiFSI 成本預計可以降至 10 萬左右。從前面分析中已知基于氯化亞砜和基于氯磺酸異氰酸酯的制造工藝中多個核心原料都存在使用率較低的問題。依據LiPF6 工藝成熟度（原料使用效率在 90%左右），我們對兩種細分氯磺酸工藝路線的 LiFSI成本進行了預測，考慮到人工成本和折舊成本的進一步優化，我們認為未來 LiFSI 制造成本有望降至 10 萬元/噸左右。表 11：未來氯磺酸法 LiFSI 成本預測氯磺酸+氨基磺酸+氯化亞砜

44、氯磺酸+氯磺酰異氰酸酯核心原料單耗目前期望11 月單價成本核心原料單耗目前期望11 月單價成本（kg/t）效率效率（元/t）（元/t）（kg/t）效率效率（元/t）（元/t）氨基磺酸60343.0%90.0%85002449氯磺酰異氰酸酯75650.1%90.0%4500018917氯磺酸64348.4%90.0%2000692氯磺酸62250.1%90.0%2000692氟化氫21749.3%90.0%140001664氟化鉀60751.1%90.0%130004480合計降本480524089優化后制造成本109643107981資料來源：天賜材料、氟特電池環評，生意社， 注：此處顯示的優

45、化后制造成本未考慮人工成本和折舊成本的優化LiFSI 項目所需投資建設費用及建設周期均較LiPF6 更多，工藝成熟后仍有優化空間。新型鋰鹽 LiFSI 工藝環節多，大多原料具有強腐蝕性，廢棄廢液處理難度大，因此 LiFSI項目所需投資以及建設周期分別為項目規模相似 LiPF6 項目的 2 倍和 1.5 倍，我們認為隨著工藝進步和產業規?；耐苿?，LiFSI 投資強度和產能建設周期仍有優化空間。表 12：LiFSI 與 LiPF6 產線建設投資情況產能項目投資預算建筑投資（萬）鋪底流動資金項目產品（噸/年）（萬）建筑及配套設施+設備購置建設周期土地使用費及安裝費新宙邦湖南福邦新型鋰鹽項目Li

46、FSI8002000065358465500024 個月天賜材料江西九江 1000 噸鋰電LiPF6100074772108441195818 個月（萬）（一期）池電解質材料項目資料來源：相關公司公告， LiFSI 及相關材料需求有望爆發，龍頭公司強者恒強LiFSI 有望迅速放量，關注具備工藝、成本優勢的頭部供應商LiFSI 需求有望呈現快速增長態勢。受限于價格因素以及有限的工藝成熟度，目前LiFSI 在市場極少作為鋰鹽，而普遍用作添加劑改善電解液導電性，在電解液中的添加量不足 1%，市場需求約為數百至千噸級。LiFSI 出色的高導電率和寬工作溫度將更能滿足更高能量密度的動力電池以及不同地區儲

47、能電池的應用要求。目前 LiFSI 制造成本已成功降至 12 萬/噸左右，而 LiPF6 的制造成本則在 8-10 萬/噸左右，成本的下降將加速 LiFSI 在鋰鹽領域的滲透。再結合鋰電池需求高擴張拉動電解液鋰鹽剛性增長，因此我們認為 LiFSI 的需求在未來幾年會以逐年倍增的速度增長，預計 2025 年需求為 12.91 萬噸，約相當于2020 年的 65 倍。表 13：LiFSI 市場需求測算單位20202021E2022E2023E2024E2025E全球鋰電池GWh25042467386812161648三元及消費電池占比%69%59%59%57%55%50%三元及消費電池GWh172248395496664824LFP 占比%31%41%41%43%45%50%LFP 鋰電池GWh78176279372552824電解液萬噸30.4451.7780.58102.19141.08189.30溶質鋰鹽萬噸3.956.7910.6713.6719.0625.83LiFSI 鋰鹽市場滲透率%5%10%15%25%35%50%LiFSI 需求萬噸0.200.681.603.426.6712.91資料來源：高工鋰電，預測企業加碼布局，產業鏈積極應對 LiFSI 需求爆發。根據目前已公開披露的企業規劃統計， LiFSI 產能有望在 2023-2024 年迅速增長，以匹配 LiFS