年产1.8万吨六氟磷酸锂项目可行性研究报告-六氟磷酸锂扩产升温，不影响中短期供需关系

年产1.8万吨六氟磷酸锂项目可行性研究报告-六氟磷酸锂扩产升温，不影响中短期供需关系
一、六氟磷酸锂是综合性能最好的锂盐
1、六氟磷酸锂是电解液的核心
电解液是锂离子电池的“血液”。锂离子电池由正极、负极、电解液和隔膜组成，其工作原理是锂离子在正负极之间往返脱嵌导致外电路电子定向移动形成电流。电解液是锂离子迁移和电荷传递的介质，被喻为锂离子电池的血液。电解液的电导率、水分和酸含量、稳定性等指标直接影响锂离子电池的能量密度、充放电倍率、循环寿命、安全性、稳定性等性能，是锂离子电池体系的重要组成部分。
六氟磷酸锂是电解液的核心。电解液由高纯溶质、溶剂和高纯添加剂按照一定的比例配制而成，其核心竞争力在于工艺控制和配方。溶质是电解液的核心，六氟磷酸锂综合性能较好，是目前商业化应用最广的锂盐，中期内可替代性较低。一方面，六氟磷酸锂的性能决定了电解液的离子电导率、电化学稳定窗口、高低温稳定性和氧化稳定性等重要性能；另一方面，六氟磷酸锂是电解液的成本重心，成本占比较高，其价格变动直接决定了电解液的价格走势。
六氟磷酸锂是电解液乃至锂离子电池材料中进入壁垒较高的领域之一。六氟磷酸锂行业平均单吨固定资产投资约为6万元，投资强度大，对于企业的资金实力要求高；由于固定资产投资大，六氟磷酸锂行业具备较强的规模效应，行业内领先企业具备成本优势；六氟磷酸锂的主要原材料为氟化氢、五氯化磷和氟化锂等，原材料纯度要求非常高，且氟化氢具有强腐蚀性，制备过程存在安全生产控制难、无水环境要求高、游离酸和不溶物含量要求高等技术瓶颈，直到2010年才实现国产化，目前仍然是电解液行业关注的焦点。
2、六氟磷酸锂的理化特性
电解液锂盐性能要求包括：1）电解质在有机溶剂中溶解度高，缔合度小易于解离，以保证电解液具备较高的离子电导率；2）电化学窗口较宽，稳定性高，与电极活性物质及集流体不发生化学反应；3）热稳定性高，最佳稳定温度范围为-40至60摄氏度，保障电解液的安全性；4）环境友好，分解产物对于环境影响小；5）易于制备和纯化，生产成本低。
六氟磷酸锂在有机溶剂中溶解度较高，在环状碳酸酯和链状碳酸酯溶剂体系下，以六氟磷酸锂制备的电解液离子电导率可达到7.2-11.5ms/cm，优于其他锂盐。此外，六氟磷酸锂电化学稳定窗口较宽，最高电压可达到5V，高于锂离子电池4.5V的要求，能够在负极表面形成适当的SEI膜，并有效钝化正极集流体，保护电极不受溶剂分子的侵蚀，提高电池循环寿命。自从2010年我国实现六氟磷酸锂国产之后，生产成本不断下降，经济性快速提升，能够满足锂离子电池提高性能和降低成本的要求。
六氟磷酸锂作为电解质的主要问题在于热稳定性和水分稳定性较差。六氟磷酸锂遇热分解产生五氟化磷气体，可使溶剂发生分解，产生二氧化碳等气体，影响电池安全性；六氟磷酸锂对水分非常敏感，与水反应会产生腐蚀性气体氟化氢，氟化氢会加快六氟磷酸锂的水解和变质，并和溶剂分子发生反应，导致有机溶剂粘度增加，电导率降低。除了影响电解液性能之外，氟化氢还会直接影响电池性能，氟化氢会与SEI膜发生反应，生成水和醇，而水又会和六氟磷酸锂反应，生成氟化氢，反应过程不断循环，导致电池比容量降低，循环效率变差；此外，氟化氢还会与正极材料发生反应，导致正极材料容量衰减，降低电池能量密度和循环寿命。
商品化六氟磷酸锂的标准要求较高。2015年7月29日，工信部发布化工行业标准六氟磷酸锂HG/T4066-2015代替HG/T4066-2008，从2016年1月1日起正式实施。该标准对于六氟磷酸锂的纯度、不溶物、水分、游离酸以及金属杂质的含量都提出了明确要求，其中纯度要求达到了99.95%以上，金属杂质含量要求均达到了PPM级别，这一标准对行业进行了规范，同时也提高了行业准入门槛。
3、六氟磷酸锂是目前综合性能最好的锂盐
六氟磷酸锂是目前综合性能最好的锂盐，也是商业化应用最广泛的锂盐。尽管六氟磷酸锂存在抗热性和抗水解性较差的缺陷，但是可以通过提纯改善，中期内可替代性较低。传统锂盐高氯酸锂、六氟砷酸锂等，均存在难以克服的性能缺陷，难以实现大规模商业化应用。新型锂盐中双氟磺酰亚胺锂电导率、稳定性、高低温性能等均较为理想，是最具商业化应用前景的锂盐，但是其加工难度较大，成本和价格较高，对电解液及锂电池成本影响较大，尚难以实现大规模量产和应用，目前主要作为添加剂少量使用。随着天赐材料、新宙邦、永太科技、氟特电池等国内企业开始布局双氟磺酰亚胺锂，其产能开始逐步释放，生产成本将不断下降，在中长期内可能成为六氟磷酸锂的理想替代品。
二、氟化氢溶剂法为六氟磷酸锂主流制备方法
六氟磷酸锂的制备方法包括氟化氢溶剂法、有机溶剂法、气固反应法、离子交换法。目前氟化氢溶剂法是使用最广泛的方法；有机溶剂法由于成本较低，且可以直接制备电解液，也在部分企业中实现了商业化应用，未来有望部分替代氟化氢溶剂法。
1、氟化氢溶剂法为主流方法
氟化氢溶剂法由五氯化磷（PCl5）和无水氟化氢（HF）反应生产五氟化磷（PF5）气体，再与溶解在无水氟化氢中的氟化锂（LiF）反应生成六氟磷酸锂（LiPF6）。
采用氟化氢溶剂法制备六氟磷酸锂的代表企业有多氟多、九九久（延安必康子公司）、宏源药业、新泰材料（天际股份子公司）等，按照工艺流程的不同，分为以森田化工为代表的工艺流程和多氟多自主研发的双釜法两种。
氟化氢溶剂法的优点是在六氟磷酸锂的合成制备过程中采用液体氟化氢锂和气体五氟化磷反应而制得，反应过程中气液可均相反应，同时五氟化磷加入氟化氢锂溶液过程中也可起到气流搅拌的作用，加快反应速率，提高元素转化率。缺点在于反应过程中采用腐蚀性介质氟化氢和有毒气体五氟化磷，一方面会腐蚀生产设备引入金属组分改变六氟磷酸锂中锂金属的电离势，缩短电池寿命；另一方面制得的产品六氟磷酸锂中易残留氟化氢、氢氧化物、氟化锂和金属离子等杂质，产品纯度低，必须进行进一步的纯化，增加了成本；此外，反应需要强氧化剂氟气在深冷和高洁净条件下进行，反应条件苛刻，资金投入和能耗都相对较大，成本偏高。
2、有机溶剂法具备替代潜力
有机溶剂法是采用制造电解液的有机溶剂如EC、DEC和DMC等作为溶剂，或者采用没有腐蚀性的有机络合剂如乙腈、醚和吡啶等来代替氟化氢，将氟化锂悬浮于有机溶剂中通入五氟化磷，反应后制得六氟磷酸锂；前者以中海油天津化工研究设计院为代表，后者以湖北诺邦化学为代表。
有机溶剂法的优点是避免使用腐蚀性的氟化氢，操作相对安全，降低了对反应设备的防腐要求，固定资产投资相对较低，且反应在常温常压下就可以进行，降低了能耗；此外，反应中生成的六氟磷酸锂不断溶解于有机溶剂中，使反应界面不断更新，产率较高，制得的电解液可直接用于锂离子电池。缺点是五氟化磷易与有机溶剂反应，很难制得高纯度的六氟磷酸锂；此外，有机溶剂法只适合制备液体六氟磷酸锂，对于制备六氟磷酸锂自用的电解液企业来说是理想的方法，对于外售的企业来说，液体六氟磷酸锂运输困难，成本较高。
天津金牛是国内最先研究成功有机溶剂法并实现工业化生产的企业，珠海赛纬、东莞凯欣等也都申请了有机溶剂法制备专利，天赐材料则大规模采用有机溶剂法制备六氟磷酸锂，通过一体化布局降低成本。若有机溶剂法能够得到改进，则未来有可能进一步代替氟化氢溶剂法成为六氟磷酸锂制备的主流方法之一，降低行业平均成本，提高企业盈利能力。
3、气固反应法未实现大规模应用
气固反应法将氟化锂用无水氟化氢处理形成多孔氟化锂，然后通入五氟化磷气体与多孔氟化锂反应生成六氟磷酸锂，目前主要采用氟化钙和五氧化二磷为原料干法反应制备五氟化磷气体，再将高纯氟化锂与五氟化磷气体在加气固反应法操作比较简单，但是反应需要在高温高压条件下进行，生成的六氟磷酸锂会在氟化锂表面形成一层致密的保护膜，阻止反应的进一步进行，导致最终产品中含有大量的氟化锂，一次性产率仅为30%左右，产品纯度不高。虽然采用反复通脱氟化氢、通五氟化磷的方法可以提高产率，但仍难以达到商品化六氟磷酸锂的纯度标准，且增加了制备成本，目前气固反应法并没有实现大规模应用。
4、离子交换法仅用于实验室
离子交换法是将六氟磷酸盐和含锂化合物在有机溶剂中发生离子交换反应从而生成六氟磷酸锂，珠海赛纬具备离子交换法制备六氟磷酸锂的技术。
XPF6+Li+——LiPF6+X+（其中X为Na、K或者NH4等）
离子交换法避免使用腐蚀性较强的五氟化磷作为原料，反应一步到位。但是该方法反应效率较低，使用的强碱很容易与有机溶剂发生反应，制得的六氟磷酸锂纯度不高，且成本较高，一般只用于实验室制备六氟磷酸锂。
年产1.8万吨六氟磷酸锂项目可行性研究报告编制大纲
第   一章总论
1.1年产1.8万吨六氟磷酸锂项目背景
1.2可行性研究结论
1.3主要技术经济指标表
第二章项目背景与投资的必要性
2.1年产1.8万吨六氟磷酸锂项目提出的背景
2.2投资的必要性
第三章市场分析
3.1项目产品所属行业分析
3.2产品的竞争力分析
3.3营销策略
3.4市场分析结论
第四章建设条件与厂址选择
4.1建设场址地理位置
4.2场址建设条件
4.3主要原辅材料供应
第五章工程技术方案
5.1项目组成
5.2生产技术方案
5.3设备方案
5.4工程方案
第六章总图运输与公用辅助工程
6.1总图运输
6.2场内外运输
6.3公用辅助工程
第七章节能
7.1用能标准和节能规范
7.2能耗状况和能耗指标分析
7.3节能措施
7.4节水措施
7.5节约土地
第八章环境保护
8.1环境保护执行标准
8.2环境和生态现状
8.3主要污染源及污染物
8.4环境保护措施
8.5环境监测与环保机构
8.6公众参与
8.7环境影响评价
第九章劳动安全卫生及消防
9.1劳动安全卫生
9.2消防安全
第十章组织机构与人力资源配置
10.1组织机构
10.2人力资源配置
10.3项目管理
第十一章项目管理及实施进度
11.1项目建设管理
11.2项目监理
11.3项目建设工期及进度安排
第十二章投资估算与资金筹措
12.1投资估算
12.2资金筹措
12.3投资使用计划
12.4投资估算表
第十三章工程招标方案
13.1总则
13.2项目采用的招标程序
13.3招标内容
13.4招标基本情况表
第十四章财务评价
14.1财务评价依据及范围
14.2基础数据及参数选取
14.3财务效益与费用估算
14.4财务分析
14.5不确定性分析
14.6财务评价结论
第十五章项目风险分析
15.1风险因素的识别
15.2风险评估
15.3风险对策研究
第十六章结论与建议
16.1结论
16.2建议
附表：
关联报告：
项目编制单位：北京智博睿投资咨询有限公司
年产1.8万吨六氟磷酸锂项目申请报告
年产1.8万吨六氟磷酸锂项目建议书
年产1.8万吨六氟磷酸锂项目商业计划书
年产1.8万吨六氟磷酸锂项目资金申请报告
年产1.8万吨六氟磷酸锂项目节能评估报告
年产1.8万吨六氟磷酸锂行业市场研究报告
年产1.8万吨六氟磷酸锂项目PPP可行性研究报告
年产1.8万吨六氟磷酸锂项目PPP物有所值评价报告
年产1.8万吨六氟磷酸锂项目PPP财政承受能力论证报告
年产1.8万吨六氟磷酸锂项目资金筹措和融资平衡方案