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动力锂电池行业研究:锂电池隔膜市场

北极星储能网  来源:易三板研究院  作者:孔辉  2018/7/12 17:15:56  我要投稿  

北极星储能网讯:锂电池的结构中,隔膜是关键的内层组件之一。隔膜位于正极和负极之间,主要作用是将正负极分隔开,防止两极因接触而短路;此外在电化学反应时,能保持必要的电解液,形成离子移动的通道。按照生产工艺划分,隔膜可分为干法隔膜和湿法隔膜,干法隔膜又可分为干法单拉隔膜和干法双拉隔膜。

干法隔膜主要使用聚丙烯(PP)作为隔膜主体原料。干法单向拉伸工艺是通过生产硬弹性纤维的方法,制备出低结晶度的高取向聚乙烯薄膜,在高温退火过程中,获得高结晶度的薄膜。干法双向拉伸工艺是中国科学院化学研究所自主开发的工艺,通过在聚丙烯中加入具有成核作用的β晶型改进剂,利用聚丙烯不同相态间密度的差异,在拉伸过程中,使聚丙烯从晶型转变形成微孔。干法隔膜在中低端锂离子电池市场应用广泛。湿法隔膜主要使用聚乙烯(PE)作为原料。湿法工艺将结晶性聚合物、热塑性聚合物以及具有高沸点的小分子化学物稀释剂(比如石蜡油)进行混合,在高温下形成均相溶液,然后降低溶液温度,使混合物发生固液相分离或者液液分离,将小分子化学物稀释剂萃取脱除后,形成热塑性与结晶性聚合物的多孔隔膜。湿法隔膜主要应用于高性能锂离子电池。

相对于干法隔膜,湿法隔膜在厚度均匀性、力学性能(拉伸强度、抗穿刺强度)、透气性能、理化性能(润湿性、化学稳定性、安全性)等材料性质方面均更为优良,有利于电解液的吸液保液并改善电池的充放电及循环能力,适合做高容量电池,因此近几年湿法隔膜产量增速明显高于干法隔膜产量。但另一方面,湿法隔膜又具有热稳定性较差的缺陷,而通过在基膜上涂布陶瓷氧化铝、PVDF、芳纶等胶黏剂,能够大幅提高湿法隔膜的热稳定性、降低高温收缩率,弥补了湿法隔膜的短板。

隔膜是锂电池原材料中技术壁垒最高的一块儿,也是锂电池四大原材料中国产化较低的环节。随着国内对隔膜需求量激增以及国内隔膜企业技术进步产能扩张,隔膜国产率稳步上升,2017年我国锂电池隔膜国产率已经达到90%,干法隔膜技术比较成熟,国产干法隔膜基本能够完全替代进口产品,在湿法隔膜领域,目前国内还处于进口替代的前期。2017年,我国隔膜产量14.4亿平方米,同比增长33%,自2012年到2017年,国内隔膜产量年复合增长率达到68%。

就竞争格局来看,2016年隔膜市场出货量前三名企业市场占有率30%,相对于锂电池其他行业市场集中度相对较低。未来随着新能源电池行业对电池材料要求的提高和各大隔膜产商产能逐步投放,行业洗牌有望加速,行业集中度也将会有明显提升。具体到湿法隔膜市场,从2016年到2017年,上海恩捷和苏州捷力龙头位置强化,两家市场占有率从34.74%上升至46.15%,前四大企业市场占有率接近60%,市场集中度高。

近几年在湿法隔膜需求提升的背景下,国内湿法隔膜企业加大产能扩张力度,同时原先的干法隔膜企业也相继投资湿法隔膜产线。据不完全统计,2017年国内湿法隔膜名义总产能超过26亿平米,但由于隔膜生产技术难度较大,国内隔膜企业良率较低(国内湿法隔膜一线企业良率80-90%,湿法涂覆产品良率60-70%),因此湿法隔膜有效产能将大大低于其实际产能。尽管如此,到2018年,在各企业产能顺利投产后,国内湿法隔膜总产量将超过其需求量,出现产能过剩问题。

聚乙烯、聚丙烯

从隔膜的成本结构来看,隔膜原材料占总成本比例约35%,能源费用和制造费用占比都在25%左右。隔膜主要原材料为聚乙烯、聚丙烯,近年来聚乙烯和聚丙烯价格都在9000元/吨上下浮动,价格相对较为稳定,且由于原材料在隔膜总成本中占比不大,聚乙烯和聚丙烯价格变动对隔膜价格影响较小。

此外,隔膜产品的形状特征使得一吨原材料可以生产的隔膜面积很大,据财富证券估计,1吨聚丙烯的隔膜产量在10.87万平米。原材料成本占比不太且价格相对稳定、单位原材料产量大、技术附加价值高等,多重因素使得隔膜成为锂电池四大材料中毛利率最高的部分,业内毛利率最高接近60%。

相关新三板挂牌企业

目前新三板挂牌企业中,属于锂电池隔膜板块的主要有盈博莱、旭成科技、金力股份、星和众工、纽米科技。其中,金力股份主要生产湿法隔膜、涂覆隔膜;纽米科技国内首批量产湿法隔膜的企业之一,拥有湿法、干法以及功能涂覆等完备的隔膜工艺技术体系。

原标题:动力锂电池行业研究之七:锂电池隔膜市场

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