VC和和FEC是用量最大的电解液添加剂，新能源汽车和储能拉动下需求将高速增长

VC和和FEC是目前用量最大的电解液添加剂。电解液添加剂是生产锂电池不可或缺的重要原材料，在锂电池中质量分数占比约5%。其中，碳酸亚乙烯酯（VC）和氟代碳酸乙烯酯（FEC）由于具备优化SEI膜的成膜、降低低温内阻、提升电池低温性能等多种功能，目前仍是电解液中用量最大的常规添加剂。除此以外，常用的电解液添加剂还包括丙烷磺酸内酯（PS）、硫酸乙烯酯（DTD）、二氟磷酸锂（LiPO2F2）等：

1）碳酸亚乙烯酯（VC）：在高温环境下，电解液中存在的六氟磷酸锂很易分解为氟化锂以及五氟化磷，并在电解液中游离状的醇的作用下生成三氟氧磷。VC可捕获游离状的醇盐阴离子，并使更多的碳酸乙烯酯在电解液循环的过程中与三氟氧磷发生反应，从而达到抑制电解质分解的作用。同时，VC通过在碳负极表面发生自由基聚合反应生成聚烷基碳酸锂化合物，从而有效抑制溶剂分子的共插反应，使负极形成良好的SEI膜。

2）氟代碳酸乙烯酯（FEC）：FEC在分解后形成氟离子，负离子在溶剂中可以和锂盐反应产生不易分解且绝缘性良好的LiF从而形成SEI膜。FEC在电解液中形成的SEI膜具有均匀、致密、阻抗低、弹性强的特点，可以有效抑制锂枝晶的生长。同时FEC添加剂可提高电解液闪点和热稳定性，并且降低挥发性，使得电解液阻燃性能有效提升。

电解液添加剂（VC、FEC、PS、DTD）对比

资料来源：CNKI

新能源汽车和储能拉动下，VC、FEC需求将高速增长。根据百川盈孚，2020年我国电解液总需求量约27.9万吨，其中动力电解液16.47万吨，数码电解液9.49万吨，储能电解液1.94万吨。根据未来对于我国动力、数码、储能电池出货量的测算，预测我国VC、FEC需求量将高速增长。

我国电解液需求预测（万吨）

资料来源：百川盈孚

我国VC、FEC需求量预测（万吨）

资料来源：百川盈孚

电解液添加剂VC、FEC由电解液溶剂EC经过氯化成为CEC，再经脱氯生成VC，或经氟代生成FEC。目前，VC是锂电池电解液中最紧缺的核心材料，主要有以下原因：

原因一：VC溶剂出现自聚合现象，纯度难以达到电池级要求

电解液添加剂对于产品纯度要求较高，微量的杂质成分都可能影响到锂电池的性能。碳酸亚乙烯酯（VC）具有较强的反应活性，容易出现自聚合现象，成为聚碳酸亚乙烯酯，因此容易结块或达不到理性的均匀程度，从而使其纯度不容易达到锂电级要求。

原因二：VC、FEC生产排放“三废”，新增产能受到严格的环保监管环保监管

由EC制成CEC需要氯化，产生HCl，Cl2等含氯废气。CEC变成VC和FEC需要用三乙胺进行脱氯化氢反应，后续回收三乙胺环节产生较多固体废物和废水。VC过滤和精馏环节，会产生有机溶剂如碳酸二甲酯的废气污染（例如挥发等）。具体而言，VC、FEC生产环节中产生的三废包括：1）固废，包括了回收三乙胺环节的三乙胺精馏残渣、废甲醇，以及精馏环节的VC、FEC精馏残渣；2）废气，包括氯化环节的HCl，Cl2，以及合成、过滤、精馏环节主要成分为碳酸二乙酯、三乙胺等的废气。以及生产FEC氟化过程中的有机挥发性气体；3）废水，包括回收三乙胺环节：主要污染物为COD、SS、氨氮、盐分等的废水。