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隔膜深度:核心材料-凯发k8娱乐官网入口

2023-02-01 来源:雪球

1.锂电池隔膜现状

锂离子电池四大主材之一隔膜

隔膜是锂离子电池四大核心材料之一在锂电池的结构中隔膜是关键的内层组件之一主要作用是分隔电池的正负极保证锂离子通过的同时阻碍电子传输是一种具有微孔结构的薄膜具有防止电池过热的功能隔膜的性能决定电池的界面结构内阻等对电池的容量循环等产生影响作为锂电池中具有高技术壁垒的核心组件隔膜的成本占比约为4%因锂价格暴涨三元正极原材料价格在三元锂电池之中隔膜成本占比较小我们通过对原材料价格测算得出隔膜占比为4%

隔膜材料性能要求

隔膜产品性能要求高具有较高的技术壁垒锂离子电池隔膜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

隔膜产品类型

基于不同分类标准隔膜材料有不同的划分按照基体材料划分目前大规模商品化的锂离子电池隔膜生产材料以聚烯烃为主主要包括聚丙烯pp聚乙烯pe聚丙烯pp和聚乙烯pe复合材料三种聚烯烃可提供良好的机械性能化学稳定性和高温自闭性能是当前锂离子电池隔膜的主要原材料按照工艺划分主要可以分为干法隔膜湿法隔膜和涂覆隔膜隔膜轻薄化是行业发展的重要趋势隔膜轻薄化能提升锂电池的能量密度通过使单位体积或重量的锂电池容纳更多的电极材料从而提高锂电池的续航能力

湿法隔膜工艺流程更复杂

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诸多工艺其中微孔制备技术是锂电池隔膜制备工艺的核心根据微孔成孔机理的区别可以将隔膜工艺分为干法与湿法两种干法工艺是将高分子聚合物添加剂等原料混合形成均匀熔体在一定温度下拉伸形成狭缝状微孔热定型后制得微孔膜主要包括干法单向拉伸和双向拉伸两种工艺湿法工艺又称相分离法将液态烃与聚烯烃树脂混合加热后形成均匀的混合物降温进行相分离压制得膜片再将膜片加热至熔点进行双向拉伸用易挥发物质洗脱残留的溶剂可制备出相互贯通的微孔膜因湿法隔膜生产工艺复杂适合生产较薄的单层pe隔膜

2.隔膜设备和原材料发展趋势

隔膜价格湿法隔膜售价稳定

2022年12月湿法隔膜5μm7μm9μm的均价分别为2.9元/㎡1.9元/㎡1.45元/㎡同比增长0%-5.00%11.54%湿法隔膜虽然扩产规模大但是爬产半年至一年时间和产线验证需要时间预计短期价格较稳定2022年12月国内干法隔膜12μm和14μm均价0.85元/㎡0.75元/㎡同比下降19.05%21.05%考虑储能快速增长预计干法隔膜价格的下行空间有限

隔膜成本构成原材料及制造费用占绝大比重

锂离子电池隔膜行业的营业成本主要由原材料能源动力制造费用含折旧及人工部分组成隔膜行业属于资金密集型技术密集型的重资产行业原材料和制造费用在营业成本中占比大隔膜基材主要是聚丙烯pp聚乙烯pe等聚烯烃辅料主要为甲烷白油等制造费用占比大主要系生产设备贵造成设备折旧费用高恩捷股份因其生产规模大制造费用约20%较为稳定沧州明珠因其生产规模较小受折旧费用的影响制造费用占比较大则基本保持在45%以上

主要原材料价格走势

聚丙烯pp聚乙烯pe是石油的衍生品其价格走势与石油密切相关同时其进口成本易受汇率波动影响2022年12月聚乙烯均价为8068.2元/吨同比下滑5.14%聚丙烯均价为8232.9元/吨同比下滑4.33%.

聚丙烯依赖进口大韩油化和新加坡tpc为主要供应商

锂电池隔膜专用聚丙烯pp对灰分等规度分子量及其分布和熔体质量流动速率mfr等具有较高要求2016-2020年我国锂电池隔膜专用聚丙烯pp料需求量年均增速稳定在12.7%左右但由于核心技术集中在日美等国家近年来大多数依赖进口主要来自大韩油化和新加坡tpc例如星源材质2017至2021年公司向前五大原材料供应商合计采购的金额分别0.881.341.781.452.94亿元采购总金额的比例从64%下降至40%但是kpic依旧是其第一大供应商在原材料采购方面海外进口占优势国内辽宁华锦独山子石化等企业实现了锂电池隔膜专用pp料的量产华锦化工中石化北京化工等相继推出隔膜专用聚丙烯材料并投放市场

聚乙烯进口依赖度高国产化趋势初显

中国聚乙烯pe产能持续上升聚乙烯pe材料主要为湿法拉伸工艺所得隔膜产品较多应用于三元锂电池2021年国内聚乙烯产能约为2,574.63万吨同增12.7%产量为2,272万吨同增11.8%pe下游需求大生产技术壁垒高导致其产能同消费量之间仍旧存在较大缺口进口依赖度高2015-2020年我国聚乙烯进口量逐年增长2021年出现拐点全年进口量为1458.6万吨2020年以来国内项目集中投产致进口占比下降pe国产化趋势初显

日本制钢所为恩捷股份主要设备供应商

湿法隔膜工艺复杂隔膜龙头企业为保持稳定优质的产能多采取与国外设备厂商深度绑定的合作战略日本制钢所前身为军工企业是老牌挤出机龙头其设备精度高稳定性强能效低目前可每年优先保证恩捷股份10-15条产线需求对应约10亿平的产能增量剩余产能主要供应日本东丽和日本旭化成日本制钢所客户稳定且均有长期合作计划自主新增扩产计划不多主要是配合长期合作客户进行相应扩产扩产速度有限恩捷的设备供应商以日本制钢所为主并和东芝布鲁克纳有合作为保障202220232024年设备厂商交付恩捷25条30条40条产线恩捷将制钢所的产线从单元上进行调整通过部分单元替代整体增加供应线数量

3.涂覆一体化渐成主流涂覆材料多元化

涂覆一体化成为主流隔膜企业均布局涂覆膜

2015年国内涂覆隔膜进入快速发展期早期涂覆行业中的企业分三类纯代工涂覆基膜厂自带涂覆纯销售涂覆膜企业包含基膜外购企业和自产自涂企业目前涂覆一体化成为主流根据ggii2021年涂覆膜占隔膜出货量比例超过45%含第三方涂覆涂覆的核心技术是浆料的配方浆料在隔膜涂覆中成本占比较大超过50%因动力电池发展方向为高输出高容量快充电的模式对隔膜涂覆技术和工艺要求更多样化配方的创新成为涂覆的核心竞争力

隔膜企业涂覆膜种类恩捷股份中材科技

根据恩捷股份2020年环评涂覆膜主要使用氧化铝根据2021年年报公司的芳纶涂覆膜和油性pvdf涂覆膜均实现批量供货中材科技的涂覆膜以陶瓷为主根据2021年年报公司有芳纶涂覆的布局

无机涂覆是主流涂覆类型

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目前锂电池涂覆技术路线为无机材料涂覆有机材料涂覆有机和无机材料涂覆结合的方式隔膜涂覆提升主要方向有两个耐高温粘结性其中耐高温用得最多的是水系陶瓷可以承受150度热收缩pvdfpmma主要用于粘结性无机涂覆材料是市场主流材料根据evtank2019年中国锂电池涂覆材料出货量1.55万吨其中无机涂覆材料出货1.4万吨占比90.32%据ggii2021年国内隔膜涂覆膜出货量中无机涂覆膜占比超过95%主要系无机涂覆技术更加成熟下游客户已形成产业化应用成为主流涂覆材料

目前涂覆材料以勃姆石和pvdf为主

由于涂覆颗粒较难被直接涂覆在锂电池隔膜和极片上锂电池和隔膜生产商一般会制备成涂覆浆料作为涂覆材料进行涂覆涂覆浆料的主要成分包括涂覆颗粒树脂材料和水另外根据浆料的区别可分为水性涂覆和油性涂覆水性涂覆指的是溶剂是水多用于涂无机物水 陶瓷或pvdf主要用于lfp目前占比70%油性溶剂不含水用有机溶剂例如油性芳纶涂覆用于高镍三元等高端电池目前占比30%涂覆材料主要有氧化铝勃姆石pvdf芳纶现在市面上以涂覆勃姆石和pvdf为主涂覆陶瓷材料等耐高温高分子材料目的是改善隔膜的高温热收缩主要考虑安全性能涂覆pvdf是因为锂电池电芯生产过程中有一步热压工艺通过pvdf粘结极片与隔膜排除内部间隙的空气增加电芯硬度保持电芯厚度一致性

pvdf可作为粘结剂和涂覆材料使用

聚偏氟乙烯pvdf是一种含氟聚合物具备较好的机械强度化学稳定性电化学稳定性热稳定性和对电解液良好的亲和性目前应用于石油化工设备工业涂料光伏锂电池等领域2020年pvdf在国内下游市场的应用中锂电池粘结剂占比20%并呈上升趋势pvdf在锂电池中的使用主要有1作为正极粘接剂将颗粒状的电池正极材料粘接起来2隔膜的涂覆材料用于在隔膜表面粘接一层纳米陶瓷粉末有混合涂覆和逐层涂覆两种方式

4.需求无忧国内供应商全球市占率持续提高

海外产能韩国企业增量有限

韩国隔膜企业扩产速度略高于日企但是增量有限韩国在锂电池方面相对日本更有基础有lg化学skon和三星电子但在隔膜市场仅有sk集团下面的skiet主要供应同属于sk集团的skon韩国锂电池隔膜企业主要是sk集团下面的skiet2021年全球锂电隔膜市场sk市场份额3%位居全球第8目前skiet在我国韩国和欧洲建有生产基地到2021年底skiet总产能规模达到13.6亿平米公司目标是到2024年隔膜产能规模达到27.3亿平基本上是三年翻一倍年化复合增长率约26%大概率将会低于行业的增速

国内企业供应全球市场

国内隔膜企业供应全球市场由于日韩企业扩产速度赶不上下游需求增速海外车企动力电池企业均来我国寻找隔膜供应商国内主流隔膜企业产能大幅扩张同时全球化供应的步伐加速隔膜有望成为继负极电解液之后第三个实现全面出口的锂电中游材料包括韩国动力电池企业龙头lg化学欧洲本土动力电池明星企业northvolt美国市场lg化学与通用合资成立的ultiumcells公司以及海外车企直接与恩捷签订采购协议国内隔膜产业一方面具备规模优势另外一方面相对日韩企业国内隔膜企业在客户响应速度性价比上面一般也具备优势

政策引导隔膜行业发展

近年来国家陆续出台多项政策鼓励锂电池隔膜行业发展关于加快推动新型储能发展的指导意见新能源汽车废旧动力蓄电池综合利用行业规范条件等为锂电池隔膜行业发展创造了良好的政策环境政策推动整体新能源汽车产业快速发展将带动锂电池需求上升锂电隔膜行业受益新能源增长规模广阔

5.隔膜产业链核心公司分析

公司研究恩捷股份$恩捷股份(sz002812)$ 

公司主要产品有锂电池隔膜基膜和涂覆膜bopp薄膜包装印刷产品烟标和无菌包装纸制品包装等产品锂电池隔膜业务方面2020年公司通过收购苏州捷力和重庆纽米拓展其市场规模2021年通过与celgard合作成立合资公司进军干法隔膜领域目前干法隔膜项目已在江西启动规模效应明显成本优势领先公司湿法隔膜生产规模全球领先2022年产能达70亿㎡交付能力45~50亿㎡2023年争取产能达百亿㎡交付能力65~70亿㎡规模优势提升了公司的采购优势和生产效率降低生产时的停机转产次数有效降低公司成本市场优势突出国内客户包含宁德时代比亚迪国轩孚能力神等企业海外客户包含松下lges三星等

公司研究星源材质$星源材质(sz300568)$ 

公司专注于隔膜行业主要生产和销售干法湿法涂覆隔膜是国内率先实现隔膜规模化生产的制造商之一2019年2020年2021年公司干法隔膜收入占比42%23%17%湿法及涂覆隔膜业务比重不断提升积极布局新产能公司2022年通过定增募集资金用于增加年产20亿㎡湿法隔膜及涂覆隔膜产能通过持续产能扩张公司可以利用规模化优势继续降低生产成本并提高湿法涂覆隔膜的业务比重完善产品结构市场优势突出在国内市场公司客户覆盖宁德时代比亚迪中创新航国轩高科欣旺达蜂巢能源亿纬锂能天津力神等企业在国外市场公司批量供应lg化学三星sdi日本村田saft等一线厂商

 

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