鋰電池隔膜行業(yè)發(fā)展趨勢

鋰電池隔膜行業(yè)發(fā)展趨勢

鋰電池隔膜行業(yè)發(fā)展趨勢（一）濕法涂覆成為鋰電池隔膜行業(yè)發(fā)展方向濕法隔膜較干法成本更高，但孔隙率和透氣性更好，可以生產(chǎn)出更輕薄的隔膜，且通過涂覆技術(shù)對濕法隔膜進(jìn)行改性處理后，可以進(jìn)一步提高濕法隔膜的抗刺穿能力，進(jìn)一步提高電池的安全性。同時，涂覆材料能夠與電解液保持更高的浸潤性，進(jìn)而降低電池的阻抗，并提高電池的放電功率。隔膜發(fā)展從干法走向濕法、進(jìn)而走向濕法涂覆，是隔膜行業(yè)的發(fā)展趨勢。此外，涂覆材料多種多樣，能夠滿足不同性能電池產(chǎn)品的需求。隨著陶瓷、PVDF、芳綸等涂覆工藝的逐漸成熟，近年來濕法涂覆隔膜憑借優(yōu)異的性能逐漸占據(jù)行業(yè)主導(dǎo)地位。未來，隨著濕法隔膜企業(yè)技術(shù)不斷進(jìn)步，濕法隔膜的成品率將得到不斷提升，濕法隔膜成本將進(jìn)一步降低。2021年濕法隔膜出貨量達(dá)61．7億平方米，較2020年增長了126．84%，實(shí)現(xiàn)跨越式增長。（二）鋰電池隔膜行業(yè)持續(xù)并購整合，行業(yè)集中度持續(xù)提升鋰電池隔膜行業(yè)，特別是高端隔膜行業(yè)具有較高的進(jìn)入壁壘。高壁壘主要體現(xiàn)在工藝、設(shè)備、資金、客戶四個維度。工藝方面，制備過程中的精確控制要求較高，較高的制備難度造成隔膜良率在鋰電四大主材中偏低，直接影響企業(yè)成本及盈利水平，而工藝改進(jìn)良率提升很難一蹴而就，需要長時間積累。設(shè)備方面，鋰電池隔膜生產(chǎn)線技術(shù)含量高、供給稀缺，具有非標(biāo)、定制化特點(diǎn)。因此設(shè)備的設(shè)計(jì)開發(fā)、定制生產(chǎn)、組裝調(diào)試都需要和隔膜廠掌握的生產(chǎn)工藝相結(jié)合，有較高的難度，并需要較長的周期。從設(shè)備交付、產(chǎn)線安裝到調(diào)試量產(chǎn)一般6-12個月左右的時間，周期時間長短主要取決于隔膜廠對工藝和設(shè)備的理解和掌握。資金方面，隔膜行業(yè)重資產(chǎn)屬性明顯，資金投入大，單GWh投資額一般在5，500萬元以上，略高于三元正極，是負(fù)極材料的2-3倍，電解液的7倍以上。資金實(shí)力較強(qiáng)的企業(yè)產(chǎn)能擴(kuò)張更快，由此帶來產(chǎn)能加速釋放—單平成本下降—盈利提升的正向循環(huán)?？蛻舴矫?，客戶認(rèn)證門檻高、周期長、認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)高，且一旦進(jìn)入其供應(yīng)鏈便不會輕易更換。頭部隔膜企業(yè)由于客戶資源較好，訂單穩(wěn)定充沛，可以降低產(chǎn)線頻繁切換型號所帶來的損耗，有效提高單線產(chǎn)量。整體來看，隔膜行業(yè)具備較高的壁壘。由于頭部隔膜企業(yè)具備了產(chǎn)能、成本、技術(shù)、服務(wù)、客戶等優(yōu)勢，因此其市場份額不斷提升。（三）出口規(guī)模穩(wěn)步擴(kuò)大，助力鋰電池隔膜持續(xù)發(fā)展我國鋰電池隔膜行業(yè)經(jīng)歷了進(jìn)口主導(dǎo)期、期和出口擴(kuò)大期幾個階段。早期受制于技術(shù)壁壘、工藝壁壘等因素，我國鋰電池隔膜產(chǎn)業(yè)發(fā)展落后于日美等國家。隨著我國企業(yè)不斷投入技術(shù)研發(fā)、工藝研發(fā)和創(chuàng)新設(shè)備研發(fā)，鋰電池隔膜領(lǐng)域逐漸實(shí)現(xiàn)了。近年來，在我國新能源汽車市場快速發(fā)展帶動下，我國鋰電池隔膜產(chǎn)業(yè)不僅實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)主導(dǎo)市場，更依托優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品品質(zhì)和規(guī)?；某杀拘?yīng)，逐步打開海外市場，出口規(guī)模穩(wěn)步擴(kuò)大，根據(jù)中國海關(guān)統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)顯示，2021年，我國濕法隔膜出口量4．25萬噸，較2018年的1．28萬噸增長了231．84%。海外隔膜廠技術(shù)領(lǐng)先，但是商業(yè)化進(jìn)展緩慢，擴(kuò)產(chǎn)節(jié)奏保守。在全球新能源汽車旺盛需求下無法形成充足有效供給，國內(nèi)隔膜廠抓住時機(jī)加速出海搶占市場份額，展現(xiàn)了強(qiáng)大的全球競爭力。近年來，國內(nèi)頭部隔膜廠商加速出海，以匹配優(yōu)質(zhì)供應(yīng)鏈提升盈利水平。一般而言，海外客戶認(rèn)證門檻高、周期長，對產(chǎn)品質(zhì)量要求高，但客戶關(guān)系較為穩(wěn)定，有利于隔膜廠獲得長期批量化訂單，且海外隔膜售價與國內(nèi)相比較高，開拓海外市場可有效提升盈利水平。在全球新能源汽車需求爆發(fā)的背景下，全球隔膜市場空間廣闊。鋰電池隔膜行業(yè)發(fā)展歷程在鋰電池的關(guān)鍵組件中，鋰電池隔膜的技術(shù)壁壘較高，長期依賴進(jìn)口，在中國實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化的時間最晚。中國鋰電池隔膜行業(yè)經(jīng)歷了進(jìn)口依賴、技術(shù)積累和高速發(fā)展階段，經(jīng)過不斷的發(fā)展，中國企業(yè)生產(chǎn)的鋰電池隔膜性能逐步提升，獲得了業(yè)內(nèi)的普遍認(rèn)可，國產(chǎn)化率穩(wěn)步提升。中國鋰電池隔膜行業(yè)起步較晚，由于鋰電池隔膜技術(shù)含量較高，在2010年以前，中國生產(chǎn)鋰電池隔膜的企業(yè)屈指可數(shù)。中科科技在2002年成為中國第一家進(jìn)入鋰電池隔膜領(lǐng)域的企業(yè)，于2005年成功研發(fā)出濕法鋰電池隔膜；2006年，星源材質(zhì)自主突破并掌握干濕法鋰電池隔膜的關(guān)鍵技術(shù)，打破國外壟斷。這一階段中國鋰電池隔膜公司鋰電池隔膜自主生產(chǎn)技術(shù)相對于發(fā)達(dá)國家較為低端，國產(chǎn)的鋰電池隔膜主要應(yīng)用于手電筒、手機(jī)、冰箱等領(lǐng)域，產(chǎn)能有限，而高端鋰電池隔膜的需求主要依賴進(jìn)口產(chǎn)品滿足。總體而言，這一階段中國鋰電池隔膜行業(yè)發(fā)展緩慢。從2010年開始，中國企業(yè)不斷研發(fā)新工藝及自主創(chuàng)新所需設(shè)備，逐漸具備自主研發(fā)技術(shù)，并形成了一定生產(chǎn)規(guī)模。2010年中國鋰電池隔膜企業(yè)突破20家；2011年星源材質(zhì)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)能6000萬平方米，并與中國80%以上的鋰電池生產(chǎn)企業(yè)保持良好的合作關(guān)系；2012年，星源材質(zhì)新增4條干法生產(chǎn)線，產(chǎn)能達(dá)到9000萬平方米，并開始籌建新一代濕法隔膜生產(chǎn)線；2013年，金輝高科實(shí)現(xiàn)產(chǎn)能超過1億平方米。隨后，中國鋰電池隔膜生產(chǎn)廠家逐漸增多，生產(chǎn)工藝水平逐漸提升，部分干法鋰電池隔膜達(dá)到國際領(lǐng)先水平。2014年，星源材質(zhì)開始大批量為韓國LG公司供貨；2015年，上海恩捷進(jìn)入美國SDI公司和韓國LG公司的供應(yīng)鏈，重慶紐米進(jìn)入韓國LG供應(yīng)鏈，隨后，中國鋰電池隔膜公司逐漸打開國際市場?；趯Ｍ馐袌龅牟粩嗤卣?，中國鋰電池隔膜行業(yè)進(jìn)入快速增長期。在中國鋰電池隔膜的技術(shù)不斷提高的背景下，鋰電池隔膜國產(chǎn)化率進(jìn)一步提升。在鋰電行業(yè)高速發(fā)展的過程中，中國鋰電池隔膜行業(yè)從供不應(yīng)求逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)楣┙o過剩，由于鋰電池隔膜產(chǎn)量的爆發(fā)式增長，中國成為全球鋰電池隔膜供應(yīng)的核心力量。從市場規(guī)模來看，增長主要原因：1）動力電池市場受全球新能源汽車終端需求提升帶動，2021年中國動力電池市場出貨量達(dá)220GWh，同步增速超170%；2）中國隔膜產(chǎn)品具備全球競爭力，受海外動力電池出貨量大幅增長帶動，國內(nèi)隔膜出口量快速增加；3）下游細(xì)分領(lǐng)域如儲能市場增速超100%，帶動鋰電隔膜出貨量增長。2021年我國鋰電池隔膜行業(yè)產(chǎn)量為78．2億平米，較上年增長114．84%，實(shí)現(xiàn)了快速增長。從我國隔膜產(chǎn)能區(qū)域分布來看，鋰電隔膜現(xiàn)有產(chǎn)能主要集中在華東地區(qū)，華中、華北及華南地區(qū)緊隨其后。其中，華東地區(qū)占據(jù)我國隔膜現(xiàn)有產(chǎn)能近一半的份額，主要來自于江蘇省的貢獻(xiàn)，其現(xiàn)有產(chǎn)能占華東地區(qū)產(chǎn)能近60%。華中地區(qū)隔膜現(xiàn)有產(chǎn)能主要集中在湖北和湖南兩省，兩地合計(jì)產(chǎn)能超20億平方米。華北地區(qū)現(xiàn)有產(chǎn)能主要分布在山西省、河北省，擁有滄州明珠、金力股份、厚生等一批知名企業(yè)。華南地區(qū)隔膜現(xiàn)有產(chǎn)能全部來自廣東省，其產(chǎn)能主要來自恩捷、中興新材、星源材質(zhì)等頭部企業(yè)。西南地區(qū)雖然現(xiàn)有產(chǎn)能不高，但得益于鋰電產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，產(chǎn)能有望快速提升。西北、東北地區(qū)鋰電隔膜現(xiàn)有產(chǎn)能則相對較小。鋰電池隔膜產(chǎn)業(yè)鏈從產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)來看，上游環(huán)節(jié)為聚乙烯、聚丙烯、添加劑和涂覆材料等原材料；中游環(huán)節(jié)為鋰電池隔膜的生產(chǎn)與制造，包括干法隔膜和濕法隔膜等；下游環(huán)節(jié)為各類鋰電池的應(yīng)用，主要有動力鋰電池、儲能鋰電池和消費(fèi)鋰電池等。鋰電池隔膜行業(yè)基本概述鋰電池作由正極，負(fù)極，隔膜，電解液四個主要部分構(gòu)成。隔膜是一種具有微孔結(jié)構(gòu)的薄膜，是鋰離子電池中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，是鋰離子電池產(chǎn)業(yè)鏈中最具技術(shù)壁壘的關(guān)鍵內(nèi)層組件，成本占比約10%-20%，在鋰電池進(jìn)行電解反應(yīng)時，鋰電池隔膜可以用來分隔正極和負(fù)極防止短路現(xiàn)象的發(fā)生，同時允許電解質(zhì)離子自由通過。鋰電池隔膜浸潤在電解液中，表面上有大量允許鋰離子通過的微孔，微孔的材料、數(shù)量和厚度會影響鋰離子穿過隔膜的速度，進(jìn)而影響電池的放電倍率、循環(huán)壽命等性能。鋰電池作由正極、負(fù)極、隔膜、電解液四個主要部分構(gòu)成。隔膜是一種具有微孔結(jié)構(gòu)的薄膜，是鋰離子電池中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，是鋰離子電池產(chǎn)業(yè)鏈中最具技術(shù)壁壘的關(guān)鍵內(nèi)層組件，成本占比約10%-20%，在鋰電池進(jìn)行電解反應(yīng)時，鋰電池隔膜可以用來分隔正極和負(fù)極防止短路現(xiàn)象的發(fā)生，同時允許電解質(zhì)離子自由通過。鋰電池隔膜浸潤在電解液中，表面上有大量允許鋰離子通過的微孔，微孔的材料、數(shù)量和厚度會影響鋰離子穿過隔膜的速度，進(jìn)而影響電池的放電倍率、循環(huán)壽命等性能。鋰電池隔膜具有大量曲折貫通的微孔，能夠保證電解質(zhì)離子自由通過形成充放電回路；而在電池過度充電或者溫度升高時，隔膜通過閉孔功能將電池的正極和負(fù)極分開以防止其直接接觸而短路，達(dá)到阻隔電流傳導(dǎo)，防止電池過熱甚至爆炸的作用。目前，大規(guī)模商品化的鋰電池隔膜生產(chǎn)材料以聚烯烴為主，主要包括聚丙烯（PP）、聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）和聚乙烯（PE）復(fù)合材料。聚烯烴可提供良好的機(jī)械性能、化學(xué)穩(wěn)定性和高溫自閉性能，是當(dāng)前鋰電池隔膜的主要原材料。我國鋰電池隔膜技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀近年來，受益于新能源汽車快速增長，鋰電池需求不斷增加，從而帶動了鋰電隔膜的市場需求，使其出貨量也實(shí)現(xiàn)快速的增長。數(shù)據(jù)顯示，2021年我國鋰電隔膜出貨量79億平方米，同比增長超100%。2022年上半年我國鋰電隔膜出貨量54億平方米，同比增長超55%。但目前我國鋰電池隔膜依賴進(jìn)口較大，未來隨著產(chǎn)能的擴(kuò)大，將有極大的進(jìn)口替代空間。其中我國鋰電隔膜市場出貨以濕法隔膜為主，且占比逐年提升。數(shù)據(jù)顯示，2021年我國濕法隔膜產(chǎn)量60．6億平方米，占比76．7%；而到2022年上半年，濕法隔膜市場占比達(dá)到了達(dá)79%，這主要是受動力電池市場需求快速增長帶動。目前在濕法隔膜市場，恩捷股份在國內(nèi)市占率高達(dá)50．3%，中材科技和星源材質(zhì)位列二、三名。干法隔膜市場，中興新材、星源材質(zhì)和惠強(qiáng)新材位列前三名。但濕法隔膜是高技術(shù)壁壘、高資金投入，建設(shè)周期較長的產(chǎn)品。并且生產(chǎn)設(shè)備依賴進(jìn)口，包括日本制鋼所、德國布魯克納等。日本制鋼所的設(shè)備在濕法隔膜領(lǐng)域更領(lǐng)先，但其產(chǎn)能有限，無法匹配全球新能源汽車大發(fā)展對隔膜需求的增量，是目前擴(kuò)產(chǎn)中比較大的制約因素之一，2022年濕法隔膜仍然供不應(yīng)求，有望繼續(xù)保持高景氣度。鋰電池隔膜需求情況2021年我國鋰電池隔膜出貨量為79億平米，同比增長112．94%。2022年上半年出貨量為54億平米。從隔膜產(chǎn)品結(jié)構(gòu)來看，2021年中國鋰電隔膜市場出貨仍以濕法隔膜為主，市場占比74%。濕法隔膜市場占比提升的原因?yàn)椋?）下游對性能要求逐步提升，濕法隔膜厚度更薄，可提高鋰電池能量密度；2）下游需求旺盛，行業(yè)供求偏緊，濕法隔膜產(chǎn)能投放大于干法隔膜，推動濕法隔膜出貨量。2021年干法占比雖有所減少，但其出貨量保持快速增長，主要受儲能、小動力電池增長帶動。2022年上半年，濕法隔膜市場占比進(jìn)一步提升，達(dá)到79%。隨著國內(nèi)鋰電池隔膜企業(yè)產(chǎn)能的不斷擴(kuò)張，以及國產(chǎn)鋰電池隔膜產(chǎn)品性能的不斷提高，我國鋰電池隔膜的國產(chǎn)化率也快速增長，2022年上半年我國鋰電池隔膜基本實(shí)現(xiàn)了全面國產(chǎn)。中國鋰電池隔膜產(chǎn)品結(jié)構(gòu)變化濕法隔膜仍將是主流隔膜技術(shù)路線，長期占據(jù)市場高份額。濕法隔膜輕薄且韌性較好。鋰離子電池隔膜制備方法主要分為濕法和干法。二者各有優(yōu)缺點(diǎn)，濕法隔膜工藝難度系數(shù)高，對設(shè)備要求高，建設(shè)投產(chǎn)周期長成本高，能源消耗較大，且需使用有機(jī)溶劑，環(huán)境污染大，但制得的隔膜精密度高，具有較高的孔隙率，薄膜孔徑小且均勻，薄膜更薄的同時還可保持良好的韌性，拉伸強(qiáng)度和穿刺強(qiáng)度更高。干法隔膜安全性及成本優(yōu)勢明顯。干法隔膜工藝相對簡單，環(huán)境友好且成本較低，然而孔徑的大小、分布和孔隙率難以控制導(dǎo)致穩(wěn)定性較差，干法拉伸制成的薄膜中的孔徑會按照一定的方向分布，并且薄膜的結(jié)晶和非結(jié)晶區(qū)域之間有明顯的分隔，成膜通常較厚。但干法隔膜的耐熱性更好，各向熱收縮率都更小，閉孔溫度和熔斷溫度也更高，且成本優(yōu)勢明顯。隔膜是保證鋰離子電池安全穩(wěn)定工作的核心材料。目前我國鋰電池隔膜依賴進(jìn)口較大，未來隨著產(chǎn)能的擴(kuò)大，將有極大的進(jìn)口替代空間。隔膜的性能決定了電池的界面結(jié)構(gòu)、內(nèi)阻等，直接影響電池的容量、循環(huán)以及安全性能等特性，性能優(yōu)異的隔膜對提高電池的綜合性能具有重要的作用。隔膜的主要作用是使電池的正、負(fù)極分隔開來，防止兩極接觸而短路，此外還具有能使電解質(zhì)離子通過的功能。濕法隔膜技術(shù)是國內(nèi)鋰電池隔膜中主要的生產(chǎn)工藝，占比較重。2020年，國內(nèi)鋰電池濕法隔膜產(chǎn)能約為40．4億平方米，較2019年增長了15．1%。2020年，國內(nèi)干法隔膜產(chǎn)能約為14．1億平方米，較2019年增長了13．7%。隔膜材質(zhì)是不導(dǎo)電的，其物理化學(xué)性質(zhì)對電池的性能有很大的影響。電池的種類不同，采用的隔膜也不同。對于鋰電池系列，由于電解液為有機(jī)溶劑體系，因而需要有耐有機(jī)溶劑的隔膜材料，一般采用高強(qiáng)度薄膜化的聚烯烴多孔膜。隨著鋰離子電池隔膜行業(yè)競爭激烈，不具備自主研發(fā)設(shè)計(jì)能力的鋰離子電池隔膜廠商的發(fā)展空間將逐漸縮小，國內(nèi)隔膜行業(yè)的競爭將主要集中在原材料配方工藝、微孔制備技術(shù)、成套設(shè)備設(shè)計(jì)能力、產(chǎn)品品質(zhì)及銷售渠道等方面，具備自主核心技術(shù)、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定及銷售渠道的鋰離子電池隔膜廠商的市場占有率穩(wěn)步提升。分析認(rèn)為，國內(nèi)電池隔膜行業(yè)已經(jīng)開始進(jìn)行調(diào)整與重組，市場呈現(xiàn)出強(qiáng)者更強(qiáng)，弱者出局的趨勢，缺技術(shù)、少品牌、短資金的小微企業(yè)發(fā)展不容樂觀，未來隔膜行業(yè)將進(jìn)一步加快洗牌。鋰電池隔膜行業(yè)現(xiàn)狀受益于全球新能源產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，帶動了鋰離子電池市場規(guī)模不斷擴(kuò)張，鋰電池隔膜作為鋰離子電池的重要材料之一，其決定著鋰離子電池的性能優(yōu)劣，是其產(chǎn)業(yè)鏈中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，隨著鋰電池隔膜生產(chǎn)技術(shù)的不斷提升，將會有效地推動未來行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。鋰電池隔膜是一種用于鋰電池的薄膜，可以防止電解液從電池中流出，保護(hù)電池內(nèi)部的元件免受損壞，其通常由多層聚合物薄膜組成，包