隔膜行业发展现状及技术趋势如何?

隔膜行业发展现状及技术趋势如何?

最佳答案 匿名用户编辑于2023/03/22 13:43

隔膜行业持续高景气,头部企业集中度提高。

1.隔膜需求持续高增,国产化进程迅速提高

乘碳中和东风,锂离子电池需求高增长。锂离子电池隔膜广泛应用于新能源汽车、储能电站、 电动自行车、电动工具、数码类电子产品等领域,可以分为动力电池、储能和消费电子领域 三类主要使用场景。近年来,锂电池下游行业发展迅速。在动力电池领域,在政策的大力扶 持、消费者接受程度不断提高背景下,新能源汽车的销量不断攀升,带动动力电池市场迅速 增长。在储能领域,新能源发电作为清洁发电技术得到快速的发展,然而新能源的波动性与 电网的安全性矛盾凸显,发展储能成为解决电力能源供需匹配问题的关键。在消费电子领域, 随着发展中国家电子产品市场的拉动以及新兴电子产品需求的增长,消费类锂离子电池的需 求在未来依旧强劲。下游市场的快速发展带动了整个锂离子电池隔膜产业的高速增长。

参考高工锂电数据,2021 年锂电池出货量达到 327GWh,同比增长 130%。高工锂电预计 2022 年,中国锂电池出货量有望超 600GWh,同比增速有望超 80%,预计 2025 年中国锂 电池市场出货量将超 1450GWh。

隔膜出货量增长明显,市场集中度高。据高工锂电统计数据,2021 年中国锂电隔膜出货量 78 亿平米,同比增长超 100%。中国隔膜厂商已经具备全球竞争力,2021 年中国隔膜市场 受到全球新能源汽车需求高增长(其中中国动力电池出货量达到 220GWh,增速超 170%) 和储能市场高增长的影响,出货量增速明显。据高工锂电统计数据,2021 年隔膜行业 CR6 呈现上升趋势,达到 80.8%,而 CR3 为 53.4%,相比 2020 年有所下降,主要原因是因为 行业需求旺盛,头部企业产能有限,满产满销,二梯队企业产能利用率提升,TOP3 的行业 集中度下滑。

隔膜企业供给和需求紧平衡,全球隔膜供应以中国为主。一方面,近几年,由于隔膜行业的 价格战,目前行业格局较为稳定,隔膜供给和需求紧平衡,按照目前的扩产节奏,叠加隔膜 设备厂商制约产能释放,我们预计全球隔膜维持至少 2-3 年的紧平衡。另一方面,全球产能 不断向中国集中,中国产能向头部企业集中,国内厂商以恩捷股份、星源材质、中材科技等 企业为主,国外以东丽、旭化成、宇部、 Wscope、 SKI、住友等企业为主。从全球市场竞 争格局来看,2021 年,73.8%的隔膜市场份额集中在中国,全球隔膜供应以中国为主,其余 海外隔膜企业则以日韩企业为主。

中国隔膜企业不断进军国际市场,新晋隔膜企业产能规划力度大。近几年,国内头部企业积 极扩张,以恩捷股份、星源材质、沧州明珠、中材科技等传统隔膜企业开启大规模扩产模式,星源材质与恩捷股份 2021 年隔膜及涂覆产能扩产总规划金额均超过 100 亿元,头部厂商不 断加大对市场的开拓力度,进军国际市场。而海外隔膜企业则相对保守,未来产能增长可能 难以满足行业需求,国内头部企业市场份额有望继续增大。此外,美联新材、恒力石化、长 阳科技等新晋隔膜企业扩产力度也相对较大。

2.隔膜技术迭代清晰,半固态电池成为隔膜新战场

湿法占主导地位,干法有望企稳回升。据高工锂电统计数据,2021 年隔膜出货量(只统计 基膜出货量)为 78 亿平方米,其中湿法隔膜占比为 74%,干法隔膜占比为 26%,湿法隔膜 市场占比不断提高。干法隔膜安全性高,且成本较低,因此大多应用于磷酸铁锂电池中。目 前,比亚迪汉 EV、TSLA 国产 Model3、宏光 MINIEV 等爆款车型均搭载了磷酸铁锂离子电 池,2021 年,这些爆款车型销量持续上升,带动磷酸铁锂市场份额有所上升。此外,受双 碳等政策的影响,电力储能项目大幅增多,根据高工锂电数据,2021 年中国储能电池市场 出货量为 48GWh,同比增长 196%,预计 2025 年出货量将达到 180GWH。铁锂爆款车型 快速放量叠加储能电池装机提升拉动铁锂电池出货快速增长,干法隔膜因此受益,出货量增 速有所增加。

干湿法将继续保持价格差,未来干法将往 10μm、9μm 方向演进。从生产厂商的角度来看, 目前干法隔膜生产设备已经基本完成国产化,而湿法隔膜性能要求更高,生产设备更为复杂, 设备仍依赖海外进口,因此干法隔膜成本下降速度更快且产能扩充更加容易,反映到价格上 可以看到,21 年以来湿法隔膜价格上涨 23.33%,干法隔膜价格下降 10%,两者价差不断 扩大。锂电池隔膜在实现全面国产化进程中,三层共挤隔膜成为国产干法隔膜的扩产主流, 动力型干法隔膜应用从最初的 32μm 演变到了 12μm,高工锂电预计 12μm 干法隔膜将 成为今年干法市场的应用主流。随着干法隔膜厚度从 12μm 逐步向 10μm、9μm 方向演 进,干法隔膜性价比日益凸显。

涂覆隔膜占比不断提高。隔膜涂覆能够有效改善隔膜在锂电池中的循环性能和耐高温性,能 够在更薄厚度的基础上生产更高强度的隔膜,目前湿法隔膜一般均采用涂覆方案,随着湿法 4μm、4.5μm 等更薄湿法隔膜新技术突破,出于性能提升以及安全性考虑,涂覆应用有望 增加。干法隔膜为提升机械强度也逐渐开始使用涂覆方案,随着 12μm 干法单拉隔膜应用 增加,10μm 干法单拉隔膜应用加速,干法涂覆隔膜渗透率不断提升。随着隔膜向更薄趋势 发展以及下游锂电池对安全性能要求的提升,涂覆占比将进一步上升。GGII 数据显示,2021 年涂覆膜占隔膜出货量比例超 45%(含第三方涂覆),预计 2022 年有望超 65%。

涂覆隔膜溢价更高,厂家大力扩产。目前湿法基膜价格相对平稳,湿法涂覆隔膜价格上涨力 度较大,由于涂覆工艺可有效提高隔膜产品的质量,并带来针对不同客户需求进行定制化生 产的机会,涂覆隔膜产品的盈利能力一般较基膜产品更强。以星源材质为例,最近三年,公 司干法隔膜毛利率不断降低,湿法隔膜和涂覆隔膜盈利能力走强,因此公司调整业务结构, 21 年涂覆隔膜占比攀升至第一。此外,因涂覆隔膜的盈利相对较好,各隔膜厂家纷纷大力 投建涂覆隔膜产能。据隆众资讯统计,2021 年至 2022 年 5 月,国内隔膜企业规划建设产 能 341.15 亿平米(不含涂覆膜产能),投资规模超 900 亿人民币,涂覆膜规划产能占基膜 产能的 52.65%。

无机涂覆成为主流,勃姆石占比逐渐提升。隔膜性能的提升很大程度上依赖以涂覆材料为主 的涂覆浆料配方的改善和涂覆工艺的提升,以勃姆石、氧化铝为主要涂覆材料的无机涂覆较 以聚偏氟乙烯(PVDF)、芳纶为代表的有机涂覆和有机无机混合涂覆技术更加成熟,无机 涂覆隔膜的可拉伸强度和热收缩率更好,下游客户已形成产业化应用。GGII 数据显示,2021 年涂覆隔膜中 95%以上为无机涂覆,无机涂覆材料已成为市场主流的涂覆材料,其中勃姆 石在无机涂覆材料应用中的占比逐渐提升。根据 GGII 数据统计,2021 年勃姆石占无机涂覆 膜用量的比例已超过 60%,较 2016 年增长 46 个百分点,GGII 预计 2025 年勃姆石占无机 涂覆膜用量的比例为 75%,国内锂电池用勃姆石需求量为 1.85 万吨,全球锂电池用勃姆 石需求量为 3.1 万吨。

固态电池用固态电解质代替隔膜和电解液,产业之路尚远。固态电池相对液态电池使用了固 态正负极材料和固态电解质,固态电解质具有较高的机械强度,不仅可以在电池中作为隔膜使用还能有效抑制锂枝晶生长,因此具有较高安全性。固态电池相较传统液态锂电池有如下 优势:1)消除液态电解液泄漏和腐蚀的隐患,热稳定性更高。2)稳定且较宽的电化学窗口, 可匹配高电压正极材料。3)固态电解质一般为单离子导体,副反应少,循环寿命更长。4) 全固态锂电池可通过多层堆垛技术实现内部串联,获得更高的输出电压。但固态电池目前还 有科学层面的问题尚未解决,实现真正意义上的产业化时间暂不明确,即使实现了产业化, 其产业链的建立、工艺和成本的优化和完善都需要一个长期的过程。宁德时代、本田等都预 测全固态电池 2030 年左右才可能在车上应用。

半固态电池仍需隔膜,下游进展较快。半固态电池又称固液混合锂离子电池,既有液态电解 液,也有固态电解质,因此隔膜依然是其主材之一,且需要的隔膜用量变化不大,在基膜方 面与传统液态电池没有大的变化。但涂层材料由常规的氧化铝、勃姆石等惰性无机材料变成 了具有离子电导性的活性材料,且需要全新的设计来缓解和控制锂金属负极上锂枝晶的生成。 另外,涂布的配方和工艺都需要相应的开发,因此半固态电池隔膜具有更高的附加值。半固 态电池在能量密度和安全性方面比传统液态锂电池均有提升,同时产业化难度远低于全固态 电池,半固态电池在装配上与现有液态电池生产线有超过 80%的兼容性,剩下 20%可以通 过生产线改造完成,不需要大改就能实现规模化、自动化和高效量产,目前主流锂电及整车 企业都积极布局半固态电池技术的研发,且进展较快。恩捷股份 21 年与卫蓝新能源、天目 先导成立了合资公司,目前合资公司的半固态涂布隔膜产品已经小批量供应,公司预计今年 下半年会实现批量出货。

参考报告

锂电隔膜行业专题报告:垂直整合趋势起,头部优势更明显.pdf

锂电隔膜行业专题报告:垂直整合趋势起,头部优势更明显。隔膜是电池四大主材之一,典型重资产行业。隔膜是锂电池的四大组成材料之一,在锂电材料总成本占比4%左右。从行业属性来看,隔膜行业有三大特征:1)重资产,锂电隔膜行业是典型的“重资产”行业,固定资产占比居于四大材料之首,回本周期较长;2)工序流程多,良率较低、因此行业壁垒高,头部企业拥有高毛利;3)竞争角度来看,基膜以量取胜,涂覆以工艺和专利为核心,基膜同质性较强,规模效应明显,原料采购价格、单平成本随着规模提升而降低,涂覆膜以工艺和专利为核心,目前头部隔膜企业恩捷股份、星源材质均获得海外专利授权。行业持续高景气,头部企...

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