涂覆膜占比逐步上升
根据产品要求,隔膜可以进行单面涂覆或者双面涂覆,厚度通常在1-2um。经过涂覆后的隔膜不仅在热收缩率上有改善,还可以提高拉伸强度和吸液率,同时降低孔隙率和透气速率。隔膜更高的拉伸强度可以改善电芯制作可控性,更低的热收缩率可以使电池在高温下更安全,孔隙率相对变小可以减少电芯的短路率,吸液率提高有助于增加电池的能量密度。
基于上述优点,近年来市场上对于锂电池隔膜的需求中,涂覆膜的占比不断提升,2017年海外主要电池企业对于涂覆膜的需求比重接近50%,相比之下,国内主要电池企业对于涂覆隔膜的需求占比还停留在20%左右。总体来看,对比国际领先电池企业,未来我国涂覆隔膜需求发展空间还较大。
高端消费电池大多使用湿法隔膜,随着动力电池对能量密度要求的提升,尤其是三元电池的广泛应用,湿法隔膜在动力电池的渗透率也将逐步提升。
全球市场主要用于钠离子电池的隔膜生产商包括恩捷股份、美联新材、星源材质、等
1.干法隔膜的工序简单,生产线的固定资产投入比湿法工艺小,但是加工工艺干法的温度等指标控制较难,因此湿法的工艺更简单。
2,干法和湿法除了工艺不一样,在原材料也有所不同,干法使用的原料是流动性好、分子量低的,所以高温只能达到135度,遇热会收缩,不适合做大功率、高容量、高稳定性电池,因此干法隔膜主要用于中低端锂电池产品。湿法使用不流动、分子量高的原料(材料更加稳定),热关闭温度可以达到180度,能保证大功率锂离子电池的安全性,湿法隔膜轻薄、不易撕裂,综合成本高于干法隔膜,因此湿法隔膜主要用于高端锂电池产品。
3、在生产一般的锂离子电池方面,干法隔膜具有优势,成本低、污染小、孔更均匀,大功率电池方面湿法隔膜有优势,重要是安全性和热收缩性小
4.湿法隔膜在设备投入、技术难度和能耗方面都要高于干法隔膜,但湿法隔膜通过在基膜上涂覆pvdf、陶瓷氧化铝、芳纶等胶黏剂,弥补了热稳定性短板,性能上湿法隔膜已经全面超越干法隔膜
恩捷股份处于绝对领先的位置,份额占到54%,其次是星源材质和中材科技。在干法隔膜市场,星源材质是处于领先位置,份额占到26%,整体来看,星源材质在干法和湿法隔膜市场布局相对均衡。
从上图的数据可以看到,恩捷股份的隔膜产能集中于湿法隔膜,星源材质在湿法隔膜和干法隔膜市场齐头并进,从技术路线风险和经营风险来看,星源材质明显要优于恩捷股份。
综上所述:干法隔膜在中低端动力和储能市场中具有很强的优势,干法成本仅为湿法的70%左右,干法隔膜适用于对成本和安全性要求较高,但能量密度要求不高的领域,如低端动力和储能领域,尤其这两年储能市场持续高速成长和电动车中低端产品持续放量,干法隔膜市场需求量不断加大。在电动车市场,随着高能量密度导向弱化,车型配置逐渐多样化,高能量密度电池补贴额度下降,车企不再盲目追求高能量密度的三元电池,尤其最近一年新能源市场对能量密度稍低的磷酸铁锂电池需求量加大,直接带动了干法隔膜需求量起飞..
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制膜技术为公司底层核心技术,独创在线涂布技术。公司是湿法隔膜行业龙头,2018年之前主营业务为BOPP薄膜和特种纸,于2018年进行重大资产重组后,通过收购上海恩捷新增湿法隔膜业务。随后通过收购苏州捷力和纽米科技,将公司隔膜市场自动力电池领域拓展至消费电池领域,并布局干法隔膜、半固态以及固态电池领域。核心管理层技术出身,凭借专业技能前瞻布局深耕膜材料,独创在线涂布技术,布局海内外生产基地,成为全球产能和出货量最大的锂电池隔膜供应商。
疫情过后公司业绩全面回升,盈利能力大幅提升,产品毛利率存在波动,上海恩捷为公司业绩最大贡献者。随着公司锂电池隔膜业务规模扩大,公司营收保持高速增长。2018-2022H1,公司营收持续增长,2022H1,公司营收为57.56亿元,占2021年全年72.11%,同比增长69.62%;归母净利润为20.20亿元,占2021年全年的74.32%,同比增长92.32%。公司通过生产工艺、规模效应等途径降低成本,提升公司综合毛利率水平。公司毛利率除2020年外逐年上升,2022H1毛利率为50.02%,较2018年上升了7.97Pct。2022Q3,公司业绩持续向好,营收为92.80亿元,归母净利润为32.26亿元,分别同比增长73.81%、83.77%;公司毛利率为49.66%,相较于2021Q3上升了1.38Pct。
锂电领域优质赛道,隔膜行业格局占优。锂电池四大主材中,隔膜行业竞争格局高度集中,CR1高达38.6%,CR3高达63.1%。公司作为湿法隔膜行业龙头企业,市场份额为50.03%,可比公司星源材质仅为12.00%。公司毛利率远超其他材料代表企业,国产替代也基本完成。
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2022年中国湿法隔膜上下游产业链及市场竞争格局
一、湿法隔膜综述
隔膜、正极材料、负极材料和电解液是组成锂离子电池最重要的材料。锂电池隔膜具有大量曲折贯通的微孔,能够保证电解质离子自由通过形成充放电回路,其主要功能是隔离正负极,防止电池短路。
隔膜的生产工艺主要分为湿法和干法两类。锂离子电池隔膜生产工艺包括原材料配方和快速配方调整、微孔制备技术、成套设备自主设计等工艺。其中,微孔制备技术是锂离子电池隔膜制备工艺的核心,按照其工艺类型可以分为干法拉伸(单向和双向拉伸两种)和湿法工艺两类。
隔膜干法、湿法工艺原理及流程
资料来源:公开资料整理
隔膜的性能的优劣决定着锂离子电池的容量、循环性能、充放电电流密度等关键特性,因此要求隔膜需具有合适的厚度、离子透过率、孔径和孔隙率及足够的化学稳定性、热稳定性和力学稳定性及安全性等性能。
从干法与湿法性能对比来看,干法隔膜安全性高,且成本较低,因此大多应用于大型磷酸铁锂动力锂电池中;而湿法隔膜由于厚度更薄、孔隙率高,孔径的均匀性和透气率较高,相比干法隔膜在力学性能、透气性能和理化性能方面均具有一定优势,因此在重视能量密度的三元电池中应用更广泛。
干法、湿法隔膜性能对比
资料来源:公开资料整理
二、隔膜行业相关政策梳理
隔膜属于锂电池四大关键原材料,行业发展政策取趋向与锂电一致。从政策端来看,在“碳中和”的大背景下,大力发展清洁能源、储能等又成为了当前的热点话题,在经济发展和政策的双重推动下,锂电池的下游需求继续旺盛,反映行业发展持续向好。2021年7月国家工信部颁布了《新型数据中心发展三年行动计划(2021-2023年)》,支持探索利用锂电池作为数据中心多元化储能和备用电源装置,加强动力电池梯次利用产品推广应用。
2020-2021年中国锂电隔膜行业相关政策梳理
资料来源:公开资料整理
三、隔膜产业链
制造隔膜的上游原材料主要为聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)及添加剂等基体材料,辅料为包装材料、生产辅料等,上游原材料供应商众多,选择余地相对较大。设备层面,制造隔膜需要制膜主线、收卷分切设备、湿法主线配套设备、涂布设备、萃取设备、电控系统、废液回收、锅炉(导热油)、温控及管道、制浆设备、原料罐、上料系统、白油纯化系统、起重设备等;下游主要对应锂电池,终端应用领域于3C电子、新能源汽车和储能电站。
锂电隔膜产业链
资料来源:公开资料整理
从锂电池成本构成看,在动力电池领域,成本结构主要由正极、负极、隔膜以及电解液等组成,其中隔膜材料成本占比达18%。
2021年锂离子电池成本分布构成(单位:%)
资料来源:公开资料整理
四、湿法隔膜市场现状分析
从锂电隔膜行业现状来看,中国隔膜厂商已经具备全球竞争力。据统计,2021年中国锂电隔膜出货量78亿平米,同比增长超100%。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。
2016-2021年中国锂电隔膜行业产量及增速情况
资料来源:公开资料整理
从出货结构来看,湿法隔膜占主导地位。据统计,2021年锂电隔膜出货市场,湿法占比达74%,干法单拉市场占比为24%,干法双拉市场占比为2%。
2020-2021年中国锂电隔膜市场出货结构情况
资料来源:公开资料整理
具体从产量来看,据统计,2021年中国锂电湿法隔膜出货量达到60.6亿平米,同比增长122.79%。
2014-2021年中国湿法隔膜出货量及增速情况
资料来源:公开资料整理
五、湿法隔膜市场竞争格局
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。从国内市场竞争来看,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。
湿法隔膜方面,恩捷股份在国内市场占比超过50%,2021年市场份额达到50.3%,其次占比较多的为中材科技和星源材料,分别占比13.7%、11.7%。
2021年中国湿法隔膜市场竞争格局情况
资料来源:公开资料整理
六、湿法隔膜行业未来发展趋势
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(隔膜扩产建设周期大致需要2-3年),叠加隔膜设备厂商制约产能释放,高工锂电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。
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