2022年锂电隔膜行业市场现状及未来前景分析.docx

2022年锂电隔膜行业市场现状及未来前景分析1、隔膜为电池核心材料，多项指标影响性能隔膜是锂电池的关键内层组件之一，直接影响电池特性。锂电池主要由正极、负极、隔膜和电解液四个部分组成，其中隔膜约占电池总成本的14%。隔膜材质不导电，是一种具有微孔结构的薄膜，可以使电解质离子自由通过形成充放电回路，还可将电池的正、负极分隔开来，防止两极接触而短路，防止电池过热或爆炸。隔膜性能影响锂电池容量、循环次数等性能。锂离子电池隔膜在保证安全性及稳定性的基础上，其孔径越大、孔隙率越大、厚度越薄、浸润性越好，电阻越小、离子导电性越高，锂电池的充放电效率和循环性越强。隔膜的生产工艺主要有干法和湿法两大类。1)干法隔膜：拉伸造孔。可细分为单向拉伸和双向拉伸，其中干法单向拉伸是通过生产硬弹性纤维的方法制备出低结晶度、高取向度的聚丙烯或聚乙烯薄膜，低温拉伸形成微缺陷，再高温退火获得孔径均一、高结晶度的取向薄膜，此技术国外主要由美国Celgard公司研发，国内由星源材质2008年研发成功并申请专利；干法双向拉伸通过在PP中加入有成核作用的β晶型改性剂，利用PP在不同相态密度的差异，在拉伸中发生晶态转变形成微孔。2）湿法隔膜：萃取增塑剂造孔。湿法又称相分离法或热致相分离法，工艺流程相对复杂，技术壁垒也更高。将增塑剂与聚烯烃树脂混合，利用熔融混合物加热降温发生相分离，压制膜片后加热至接近熔点温度后拉伸，之后用易挥发溶剂萃取增塑剂，从而得到相互贯通的亚微米尺寸微孔膜材料。干法隔膜应用于磷酸铁锂电池，湿法隔膜应用于三元电池。干法隔膜的安全性能更优且生产成本相对较低，多应用于能量密度要求不高但安全性能要求更严的磷酸铁锂电池。湿法隔膜的厚度更薄、孔径更小、孔隙率更高，适用于能量密度较高的三元电池，但是安全性及稳定性欠佳，故一般在湿法基膜涂覆陶瓷氧化铝、PVDF、芳纶等，改善隔膜的循环性能以及耐高温性能。CTP技术、刀片电池等带动铁锂需求回暖，干法隔膜出货量占比回升。随着新能源乘用车市场快速发展，为满足动力锂电池高能量、高性能的要求，正极材料开始由磷酸铁锂向三元材料转变，2015-2019年湿法隔膜出货量占比由39.3%增至72.6%。2020年后随着宁德时代CTP技术、比亚迪刀片电池等出现，缓解磷酸铁锂电池能量密度较低的问题，带动磷酸铁锂动力电池装机量回升至38.3%，干法隔膜出货量11亿平，同比提升46.7%，占比回升至29.6%。储能锂电隔膜多使用干法隔膜，未来储能市场快速发展也会带动干法隔膜需求。图：2020年磷酸铁锂动力电池装机量占比为38.3%2、技术及设备为核心壁垒，锂电隔膜行业集中度较高隔膜行业存在技术、资金、设备、客户壁垒。1）技术壁垒：锂电池隔膜属于技术密集型行业，需要长期技术积累，主要涉及高分子材料学、纳米技术、表面和界面学、机械设计与自动化控制技术、成套设备设计等多个学科领域。企业需掌握双向拉伸工艺及涂覆工艺等，以保证薄膜的稳定性、一致性、安全性等多种特性达标，要求企业在技术研发、生产专利技术、原材料配方工艺和生产线设备搭建等多方面的长期积累。2)资金壁垒：隔膜项目需投入大量资金，设备投资占比在50%以上。隔膜企业新建或更新产线时，需要投入大量资金，单平隔膜产能投资在3.6元左右，即一亿平隔膜项目投资在3.6亿元左右，其中设备投资占比较大，一般高于50%。3）设备壁垒：隔膜企业与设备厂商共同设计定制生产设备，先进产能被主流隔膜企业绑定。锂电池干法隔膜的制造设备已经实现进口替代，而湿法隔膜的核心制造设备主要依赖进口，主流的设备厂商为日本制钢所、德国布鲁克纳、法国依索普、日本东芝，技术较为先进，隔膜产品质量较高，且单线产出较高，从而降低隔膜单平投资成本。目前隔膜设备均由隔膜厂商根据生产情况与设备厂商共同设计定制，无标准设备可用，较考验隔膜企业的生产工艺及产线设计能力，且当前隔膜企业已与主要隔膜设备厂商绑定。4）客户壁垒：隔膜行业客户壁垒较高，认证时间长。因为动力电池和3C产品对安全性要求较高，电池厂商对选择和更换隔膜供应商会非常慎重，通常需进行严格的产品功能、性能等技术参数和产品整体质量控制体系方面的认证工作，涵盖从样品测试、实地考察、试用、小规模采购到最终认证及批量供货等整体流程，一般情况下整体认证期大概需要1-2年，且认证后不易更换供应商，合作关系稳定。高壁垒下行业集中度高，龙头盈利能力强。尽管隔膜在锂电池成本占比仅14%，由于行业壁垒较高，隔膜行业集中度高于其他锂电材料，2020年CR3达62%，CR6达80%，高于其余锂电材料。盈利能力上，正极、负极、电解液毛利率较为稳定，隔膜由于受行业降价影响，近年来毛利率下滑，但较其余锂电材料仍处于较高水平。3、供给：国内龙头大幅扩产，锂电隔膜市场份额向龙头集中隔膜出货量不断增长，隔膜价格大幅下跌。2