近期国内电解液溶剂EC（碳酸乙烯酯）供应紧张，价格几乎每周都在上涨，价格与去年同期的8000元/吨左右相比，涨幅超过60%。且就目前的供需形势来看，后市仍有上涨空间。
1.EC需求快速增长，供给却无法跟上
1.1 EC在电解液中具有不可替代性
电解液对EC具有很强的刚性需求。主要原因是，EC在锂电池负极表面SEI膜形成过程中起到重要的作用，且EC具有最高的介电常数，能提供很高离子电导率，因此EC在电解液中的可替代性很低，EC在电解液中的质量占比在20%-30%左右。
1.2 EC需求测算
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|
2016A |
2017A |
2018A |
2019E |
2020E |
|
|
国内动力类 |
电池需求GWh |
27.6 |
36.2 |
57.3 |
81.5 |
121.9 |
|
三元电池GWh |
7.6 |
16 |
31.2 |
57.2 |
95 |
|
|
三元电解液（万吨） |
1 |
2.1 |
4.1 |
7.4 |
12.3 |
|
|
LFP电池GWh |
20 |
20.1 |
26.1 |
24.3 |
26.9 |
|
|
铁锂电解液（万吨） |
3 |
3 |
3.9 |
3.6 |
4 |
|
|
电解液需求（万吨） |
4 |
5.1 |
8 |
11.1 |
16.4 |
|
|
国际动力类 |
电池需求GWh |
13.1 |
18.4 |
33.8 |
56.9 |
101.1 |
|
三元电解液（万吨） |
1.7 |
2.4 |
4.4 |
7.4 |
13.1 |
|
|
全球消费类 |
电池需求GWh |
30 |
32.9 |
34.6 |
36.3 |
38.1 |
|
3C电解液需求（万吨） |
3.9 |
4.3 |
4.5 |
4.7 |
5 |
|
|
全球储能类 |
电池需求GWh |
1.2 |
2 |
3.1 |
4.8 |
7.5 |
|
三元渗透率 |
0.3 |
0.4 |
0.5 |
0.6 |
0.7 |
|
|
三元电解液（万吨） |
0 |
0.1 |
0.2 |
0.4 |
0.7 |
|
|
铁锂渗透率 |
0.7 |
0.6 |
0.5 |
0.4 |
0.3 |
|
|
铁锂电解液（万吨） |
0.1 |
0.2 |
0.2 |
0.3 |
0.3 |
|
|
全球电池需求GWh |
72 |
89.4 |
128.7 |
179.5 |
268.6 |
|
|
全球电解液需求（万吨） |
9.8 |
12.1 |
17.3 |
23.9 |
35.5 |
|
|
对应溶剂需求（万吨） |
7.8 |
9.6 |
13.8 |
19.1 |
28.4 |
|
|
国内电解液需求（万吨） |
6 |
7.4 |
10.4 |
13.8 |
19.4 |
|
|
国内对应溶剂需求（万吨） |
4.8 |
5.9 |
8.3 |
11 |
15.5 |
|
|
考虑20%的消耗量等 |
||||||
|
全球电解液需求（万吨） |
12.22 |
15.06 |
21.61 |
29.83 |
44.37 |
|
|
对应溶剂需求（万吨） |
9.78 |
12.05 |
17.29 |
23.87 |
35.5 |
|
|
国内电解液需求（万吨） |
7.54 |
9.23 |
13.04 |
17.21 |
24.21 |
|
|
国内对应溶剂需求（万吨） |
6.03 |
7.38 |
10.43 |
13.77 |
19.37 |
|
|
国内电解液产量（考虑出口） |
9.54 |
11.23 |
15.04 |
20.21 |
27.21 |
|
|
溶剂在电解液中的质量占比为80%左右，EC在电解液中的质量占比在20%-30%左右 |
||||||
|
其中EC按20%占比计算 |
||||||
|
全球DMC类（万吨） |
7.33 |
9.04 |
12.97 |
17.9 |
26.62 |
|
|
国内DMC类（万吨） |
5.72 |
6.74 |
9.02 |
12.13 |
16.33 |
|
|
全球EC类（万吨） |
2.44 |
3.01 |
4.32 |
5.97 |
8.87 |
|
|
国内EC类（万吨） |
1.91 |
2.25 |
3.01 |
4.04 |
5.44 |
|
|
其中EC按30%占比计算 |
||||||
|
全球DMC类（万吨） |
6.11 |
7.53 |
10.81 |
14.92 |
22.18 |
|
|
国内DMC类（万吨） |
4.77 |
5.61 |
7.52 |
10.11 |
13.6 |
|
|
全球EC类（万吨） |
3.67 |
4.52 |
6.48 |
8.95 |
13.31 |
|
|
国内EC类（万吨） |
2.86 |
3.37 |
4.51 |
6.06 |
8.16 |
|
2019-2020年全球锂电池装机量分别为179.5GWh、268.6GWh，对应电解液的产量分别为29.83万吨、44.37万吨，对应电池级EC的需求量分别为6-9万吨、8.9-13.3万吨，其中国内的电池级EC需求量分别为4-5.4万吨，6-8.2万吨。
1.3 EC供需矛盾加剧
市场对EC的需求不断增长，但是EC的供给却很难在短时间内有大的增长。当前国内大约有6.9万吨左右的EC产能，其中1.3万吨左右出口海外，国内的供给量仅有5.6万吨左右，而实际有效的产能可能还会比5.6万吨更少。
另外，工业级的EC制成氟代碳酸乙烯酯，可作为电解液添加剂使用；工业级的EC产品也应用于高吸水性树脂产品。国内6.9万吨左右的EC产能中除去2万吨左右的工业级EC产能，仅剩下5万吨左右的电池级EC产能，这很难满足电解液行业对EC旺盛的需求。
EC投产周期在1.5-2年左右，投产周期较长，短期内难有新增产能，因此今明两年EC的供需矛盾很难得到解决。近期国内化工安全事故频出，国家对化工行业管控趋严，新建化工项目的环评周期存在延长的可能，这更加长了EC的投产周期。
1.4 新能源汽车抢装潮蔓延，EC需求旺盛
3月26日至6月25日为新能源汽车补贴政策的过渡期，过渡期的补贴金额大幅高于正式期的补贴金额。因此在6月25日之前新能源汽车行业将迎来抢装潮。当前市场上EC库存所剩无几，随着新能源汽车行业抢装潮的蔓延，EC供需矛盾会进一步加剧。上周EC生产商石大胜华表示，其EC现有产能优先供应老客户，暂时无法满足新客户的需求。EC报价方面，石大胜华已经封盘，暂时不对外报价。
1.5 新能源汽车销量可能超预期
近期网上流传国家发改委拟定了进一步扩大汽车消费的征求意见稿。据市场消息，新的刺激汽车消费政策利好新能源汽车行业，因此今年新能源汽车的产销量可能会大大高于之前各家机构的预测。已经有一家国外大型投行发布报告表示，2019年中国新能源汽车销量或较该行预测高60%。
1.6中国电解液厂商进入全球知名锂电池生产商供应链，国内EC厂商深度受益
除了受益于国内新能源汽车行业的快速发展，未来中国的电解液行业还将深度受益于全球汽车电动化的浪潮。近几年国内的锂电池材料生产商获得了越来越多来自海外的订单，未来世界顶级锂电池生产商加大对中国锂电池材料的采购是一个大趋势。
中国目前已经成为世界上最大的电解液生产国，而且我国一些电解液生产商的技术能力已经达到世界先进水平，已经进入高端锂电池生产商的供应链。伴随着我国电解液生产商在海外锂电池供应链中渗透率的不断提高，我国的EC生产商会因此受益，EC需求会不断增长。
过去海外的新能源汽车行业发展速度是慢于国内的，但是今年开始海外新能源汽车行业的发展将驶入快车道，以欧洲为例，今年下半年大众、宝马、奔驰等大型车企旗下的电动车生产平台将开始逐步放量，今年将会是欧洲电动车大发展的元年。
去年底LG宣布，公司将追加5亿欧元投向其在波兰的电池厂，将该电池厂的年产量提高到70GWh，这对应的电解液产量为11.4万吨，对应的电池级EC需求量为2.3-3.5万吨。该工厂是欧洲第一家大型的动力电池生产工厂，将在欧洲电动车行业中扮演重要的角色。新宙邦、江苏国泰等国内电解液生产商未来会在波兰建厂，石大胜华也已经确定在波兰投建2万吨/年的EC项目。
2.化工行业环保、安全督查趋严，EC供给或进一步趋紧
2.1 部分EC产能因环保问题关停
EC行业对环保、安全等方面的要求比较高，江苏两家EC生产商因为环保问题，被政府关停，导致EC市场供给减少30%左右，这是EC近期供应紧张的一个重要原因。
2.2 EC生产的原材料及排放的气体污染物具有一定的危险性
EC生产过程中会产生环氧乙烷、非甲烷总烃等气体污染物。环氧乙烷也是生产EC最重要的原材料。环氧乙烷是一种危险化学品，化学性质非常活泼，具有易燃、易爆、易自聚、有毒等特点，且不易长途运输，有强烈的地域性。
图2：环氧乙烷的化学式—C2H4O
表1：环氧乙烷的性质
|
危险品运输编号 |
21039 |
|
闪点 |
-29℃ |
|
相对蒸气密度（空气=1） |
1.5 |
|
沸点 |
10.4℃ |
|
形态 |
低温下为无色透明易流动的液体，常温下为无色带有醚刺激性气味的气体 |
|
燃烧热(kJ/mol) |
1262.8 |
|
爆炸极限%(V/V) |
3-100 |
|
熔点 |
-112.2℃ |
|
职业接触限值 |
阈限值1ppm（时间加权平均值）；A2(可疑人类致癌物） |
环氧乙烷的闪点为-29℃，这个闪点在化学品中是很低的，闪点低的化学品遇到火源后更容易燃烧。环氧乙烷挥发出的蒸汽与空气结合后形成的混合物，遇到火源后容易燃烧。
环氧乙烷在空气中有广阔的爆炸浓度范围。一千克环氧乙烷爆炸产生的冲击波效应大约等同于2.5-4.8千克TNT炸药爆炸产生的冲击波效应，而且其冲击波作用的面积比同等质量的TNT炸药大35%左右，冲击波持续时间也远超过TNT炸药爆炸。
环氧乙烷是一种很活跃的化学品，当环氧乙烷接触高活性催化剂、氢氧化物、碱金属等物质时会释放出很大的热量，容易引起爆炸。环氧乙烷容易自聚，在温度升高时，环氧乙烷的聚合速度很快，聚合的同时会产生很大的热量，容易引起爆炸。除了较高的温度会引起自聚外，金属氧化物、氯化物等化学物质也会引起环氧乙烷的自聚。
环氧乙烷的相对蒸汽密度为1.5（空气=1），因此环氧乙烷能在低处扩散到很远的地方，极易造成环境污染。我国一家制药公司的化学实验室曾经发生过环氧乙烷泄漏事件，环氧乙烷泄漏后，扩散速度很快，当场造成人员中毒。
EC生产产生的另一种气体污染物是非甲烷总烃，非甲烷总烃在一定条件下经日光照射能产生光化学烟雾，造成大气污染。同时，大气中的非甲烷总烃超过一定浓度时，会直接伤害人体的健康。
2.3 EC生产会产生危废
除了气体污染物之外，EC生产过程中也会产生精馏残渣、废活性炭等固体污染物。这些精馏残渣主要包括聚合的碳酸酯、聚乙二醇类的高聚物、碱金属等物质，EC生产产生的精馏残渣属于危险废物，易引起爆炸。有媒体报道，一位接近盐城响水化工厂爆炸事故调查组的人士透露，本次事故的爆炸源可能是化工厂的固体危险废物储存仓库，而非此前很多媒体报道的苯罐。鉴于当前国内舆论对化工安全生产的高度关注，未来EC生产的危废处理问题很可能受到监管部门的高度重视。之前国内有EC生产厂商因为非法填埋危废已经被关停。
EC生产产生的另一种固体污染物是废活性炭。产生的原因是，EC生产过程中需要使用活性炭对生产中产生的气体污染物进行吸附处理，而吸附了危险化学污染物后的废活性炭也属于危险废物，具有一定的危险性。
最近国内化工安全事故频发，国家对化工行业的环保、安全督查力度空前。鉴于生产EC的原材料到最后的危废处理都有一定的危险性，EC生产厂商可能会受到更加严格的监管。一些环保、安全措施不达标的EC产能将来可能停产，这会导致EC供给的进一步趋紧。
2.4 选择合适的催化剂是减少污染物排放和提高收率的关键
现在生产EC的主流方法是，通过环氧乙烷与二氧化碳的加成反应来制备EC，这个反应为放热、体积缩小的反应，选择合适的催化剂是确保反应顺利进行的关键，催化剂对反应的选择性和污染物排放量影响很大。EC生产厂商石大胜华2017年开始着手考虑对催化剂进行更换，2017年底完成中试，2018年3月份完成了催化剂的更换。使用了新的催化剂后，环氧乙烷与二氧化碳的反应温度、反应压力更低，反应的选择性更好，转化效率更高，从而降低了反应过程中气体和固体污染物的排放，也提高了收率和产品质量，对环境保护和经济效益都产生了很大的正面效应。
综上所述，随着国内化工安全事故的频发，国家推进化工行业供给侧的决心会越来越强，环保、安全标准只会越来越严格，EC行业的集中度也会因此进一步提高。EC行业供需紧张的局面短期内很难缓解，EC价格大概率会在高位继续运行。