在干法隔膜上,市场格局呈现“三足鼎立”的局面,湿法龙头布局干法带来新变化。
1.市场格局:一超多强格局初步成型,龙头加速出海
目前全球隔膜市场主要由中国、韩国、日本和美国四个国家主导,2021 年的市场份额分 别是 43%、28%、21%、6%。与 2010 年之前全球隔膜市场由美日主导不同,现在的隔膜市 场由中日韩三国主导,特别是中国。根据智研咨询的数据,2021 年全球隔膜市场规模为 106 亿平方米,其中,3C 市场 17 亿平方米,储能市场 13 亿平方米,动力电池市场 76 亿平方米。 在前九名供应商中,中国企业占到 4 家,分别是第一名恩捷股份(31%),第二名星源材质(12%), 第四名中材科技(8%),第八名沧州明珠(2%)。
隔膜市场行业壁垒较高,国内具有量产能力的企业屈指可数,随着近几年的市场洗牌和 并购,国内隔膜行业的集中度在进一步提升,头部企业座次基本已定。恩捷股份、星源材质 和中材科技连续两年在国内隔膜出货量排名前三,2021 年市占率分别为 38.6%、14.0%、 10.5%,CR3 高达 63.1%,CR6 达 80.8%,相比 2020 年有所下降,主要是因为行业需求旺 盛,头部企业产能有限,第二梯队企业产能利用率上升。 在湿法隔膜方面,行业格局呈现“一超多强”的稳定局面,未来将维持 2 年左右紧平衡。 恩捷股份在 2021 年产能大规模释放下,产量超过 30 亿平方米,进一步稳固了国内湿法隔膜 龙头地位,市占率已经超过 50%。近几年,由于隔膜行业的价格战,湿法行业格局较为稳定, 供需处于紧平衡,按照扩产的节奏(一般隔膜扩产建设周期大约 2-3 年),叠加隔膜设备需要 从海外进口,高工氢电预计全球隔膜维持至少 2 年的紧平衡状态,国内市场产能将不断向头 部企业集中。
在干法隔膜上,市场格局呈现“三足鼎立”的局面,湿法龙头布局干法带来新变化。中 兴新材在产能释放和客户需求放量的情况下,成为了干法隔膜龙头,2021 年市占率达 29%,其次是星源材质占比 20.6%,惠强新材占比 20%,CR3 达 69.6%。作为湿法龙头的恩捷股份 在今年 11 月发布公告,与宁德时代共同投资干法隔膜及湿法隔膜项目,平台公司与江西恩博 合资设立干法隔膜项目公司,产能规划 20 亿平方米。随着恩捷股份开始加速布局干法隔膜, 未来干法隔膜市场格局将有望迎来新的变化。2021 年受下游产业增长,出货量呈现高增长, 但相较于湿法隔膜仍有所差距,目前随着中兴新材 12μm 三层共挤隔膜批量供应,随着 12μm 逐步普及,同时随着磷酸铁锂电池占比提升,预计干法隔膜将在储能和动力领域迸发新的生 机。

龙头企业切入全球电池供应链体系,加速布局海外业务。根据恩捷股份的半年报,公司 目前已经进入到全球大多数主流锂电池生产企业的供应链中,包括海外锂电池巨头松下、三 星、LGES、法国 ACC、海外某大型车企。目前恩捷股份在国内年产能大约有 50 亿平米,唯 一的海外基地在匈牙利,年规划产能 4 亿平。今年 5 月 3 号公司公告称在美国投资建设了一 个年产能约 10-12 亿平的基膜生产线及涂覆设备,这是目前在海外最大的一个项目,展示出 公司布局海外业务的决心。
2.行业特征:重资本+生产工艺壁垒+设备交付造就隔膜的竞争格局 优势,中期仍旧是最具价值配置的细分板块
隔膜的重资产属性明显,单 GW 投资远超其他材料
隔膜行业重资产属性明显,隔膜在四大材料中的固定资产占比最高。我们分别选取了锂 电四大材料的五家公司,分别是恩捷股份、星源材质、德方纳米、璞泰来和天赐材料。2022 年前三季度恩捷股份固定资产占比 37.9%,星源材质固定资产占比 25.1%,德方纳米、璞泰 来和天赐股份均不到 20%。从 2017 年到 2022 年前三季度,恩捷股份与星源材质的固定资产 及在建工程占比明显高于其他电池材料公司,体现出隔膜行业的重资产属性。
隔膜行业的重资产属性主要来自昂贵的设备,投资门槛较高。以星源材质的“高性能锂 离子电池湿法隔膜及涂覆隔膜项目”来说,项目总投资 75 亿元,其中硬件设备投资 50.6 亿 元,占比 67%;恩捷股份的“年产 4 亿平方米锂离子电池隔膜项目”,项目总投资 17.5 亿元, 硬件设备投资 14.2 亿元,占比 81%。而且隔膜行业的投资门槛也很高,根据电池网的测算, 单 GWh 的隔膜投资额通常是 5500 万以上,负极材料大约是 2000 万以上,电解液大约是 750 万以上,估算下来隔膜的单 GWh 投资大约是是负极材料的 2~3 倍,电解液的 7 倍。
设备交付周期限制产能扩张,龙头锁定核心设备把握先发优势
隔膜行业对生产设备要求高,设备限制产能扩张。从全球来看,全球生产线总供给量大 约 40 多条,其中拥有 8 条产线以上的供应商不足 5 家,所以全球隔膜行业是处于供不应求的 状态。限制产线扩张的根本就是对设备的高标准要求,设备选型必须根据工艺的特点来定制, 通常是隔膜供应商与上游设备制造商共同来设计,交付周期也比较久,从下订单到设备交付 需要 1 年半左右,隔膜供应商拿到设备以后还需要调试,恩捷股份的第一条产线调试了 3 年, 湖南中锂调试了 2 年,目前来说头部企业仍需要至少半年的调试时间。现阶段我国干法设备 已经可以实现国产化,但是湿法设备还是长期依赖进口。 优质设备与头部隔膜企业锁定,第二梯队剩余产能有限。恩捷股份的第一条产线来自日 本制钢所,双方具有深厚的合作关系,目前恩捷已经锁定了制钢所未来三年的设备订单,2022 年预计可以拿到 20 条产线,但是依旧无法满足所有订单。星源材质与德国布鲁克纳签订了到 2026 年的设备供给订单,而且是中华区独供协议。中材科技与法国伊索普设备、湖南中锂与 日本东芝均有合作。由于制钢所与布鲁克纳的设备均被大厂锁定,因此市场上的优质设备来 源仅来自东芝等几家,完全供不应求,拥有大量设备的龙头企业已经在需求释放下完成扩产, 第二梯队的隔膜企业产能十分有限。
生产工艺壁垒决定良率低于其他材料
隔膜行业具有较高的生产壁垒,行业良率低于其他材料。隔膜生产的工艺较为繁杂,流 程中有较多材料耗损的环节,成型以后在形成母卷、分切以及涂覆过程中都会产生耗损,因 此行业良率一般都在 60%-70%左右,而一般电动汽车产业链的细分环节良率普遍都在 90% 以上。以龙头企业为例,根据恩捷股份披露的公告和年报,公司 2015 年的良品率为 53%, 2019 年为 78%,仍然是低于其他材料的平均水平。 湿法平均毛利率要高于干法。由于良率和工艺管理上的差距,隔膜行业内部的利润分化 较为严重,龙头公司的毛利率高达 50%,而一些第二梯队的公司只有不到 20%。从工艺来看, 湿法隔膜的毛利率高于干法隔膜,恩捷股份几乎做的都是湿法隔膜,毛利率领先于其他几家 公司,沧海明珠是以干法工艺进入隔膜市场,干法隔膜占比较多,毛利率水平相对偏低。

3.发展趋势:湿法是主要技术发展方向,安全要求提升加速涂覆隔 膜渗透
湿法隔膜综合性能优异,是主流技术路线
目前中国隔膜市场出货仍以湿法隔膜为主。湿法隔膜因为厚度更薄,可以提高锂电池的 能量密度,是主要的下游需求。根据 GGII,2021 年湿法隔膜出货量占总出货量的 74%,主 要应用于新能源车动力电池,干法占 26%,主要应用于储能和小动力电池,2022 年湿法隔膜 占比进一步提升至 79%。这种趋势主要是由于下游动力电池企业对电池性能的要求不断提高, 湿法隔膜的产品优势被持续放大,隔膜企业为满足需求不断增加湿法产能,而干法尽管受益储能产业,但是增速仍然不及湿法。
安全性需求日益提升,涂覆隔膜是未来趋势
尽管湿法隔膜在性能上领先于干法,但是在实际应用中仍会出现一些缺陷,涂覆手段则可以有效增强隔膜的热稳定性和机械性能。涂覆本质是一种改性手段,在聚烯烃隔膜上涂覆 特定材料,改变基膜性能,以满足更加多元化的需求。经过涂覆以后,隔膜的热收缩率显著 降低,实验表明未经涂布的 PE 隔膜在 145℃下热处理 30 分钟,热收缩率为 63.5%,而经 6μm 氧化铝图层涂布的 PE 复合膜同等条件下收缩率降至 12.7%。同时涂覆材料还可以提高隔膜 的抗穿刺能力以及浸润性,可有效提高电池的安全性和使用寿命。
涂覆材料包括涂覆颗粒和涂覆溶剂两种。涂覆颗粒可以分为有机和无机两大类,无机材 料主要有陶瓷(勃姆石、氧化铝),有机材料主要有 PVDF、PMMA、芳纶等。无机材料的主 要优势在于技术更为成熟,生产成本更低,性价比高,经济性较有机涂覆有明显优势;有机 涂覆最大的优势就是产品性能好,但价格昂贵。涂覆溶剂可分为水性和油性两种,其中油性 涂覆均匀性和粘性优于水性涂覆,定位中高端产品,成本比较高,海外电池厂更加青睐。

在涂覆材料中,高纯氧化铝和勃姆石应用较多。无机涂覆较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,同时成本更低,经济可行性 更好,无机涂覆材料可以提高隔膜的绝缘性,降低锤电池的短路率,同时提高良品率及安全 性。目前,PVDF、芳纶等有机材料及复合材料主要应用于少数高端市场,以高纯氧化铝及勃 姆石伟代表的无机涂覆材料占涂覆材料的比重达 90%以上。无机涂覆材料中,勃姆石和氧化 铝占据主要的市场,近年来勃姆石的份额不断提升,同时下游反馈部分电池厂在和车企做原 材料变更认证,将勃姆石作为涂覆材料替代氧化铝;据 GGIl,2021 年勃姆石在无机涂覆市场 中份额约 45%,预计 22/23/25 年,勃姆石份额将提升至 52%/60%/79%。
未来广泛应用涂覆技术将成为行业趋势。根据 GGII,2019 年我国涂覆隔膜占比为 53%, 较 2015 年的 37%快速提升,近两年湿法隔膜的涂覆比例达到 70%以上。目前,三元动力电 池已基本全部采用隔膜涂覆技术,LFP 电池的涂覆比例在 60%左右对涂覆技术的应用逐步提 升,消费电池领域,隔膜涂覆主要应用于 3C 电池等高端领域。宁德时代、LG 新能源、松下、 比亚迪、亿纬能、中创新航等全球主流电池企业已经普遍采用隔膜涂覆技术。