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锂电池隔膜产业研究:干湿法价差持续缩小 头部公司产销率远超中小企业

北极星储能网  来源:东方财富证券  作者:卢嘉鹏  2019/2/15 8:28:27  我要投稿  

北极星储能网讯:电池隔膜干湿法价差不断缩小,湿法涂覆替代干法隔膜是必然趋势。干湿法隔膜两种工艺在原理、材料、性能上各有千秋。电池隔膜的价格自14年以来持续快速下降,目前约占电池成本的5%-10%左右。目前干法隔膜的价格水平在1-1.5元/平米,湿法隔膜的价格在2元/平米,涂覆后的价格还会在此基础上提高1-2元/平米左右。在干湿法隔膜价差缩小趋势下,湿法+涂覆优于干法路线。湿法隔膜替代干法隔膜是必然趋势。

隔膜单Gwh产线投资约0.9亿,产业现状供大于求。我们根据星源材质“年产36000万平方米锂离子电池湿法隔膜项目”测算了单位湿法隔膜的投产需求,测算出,若按万平米算,湿法隔膜单万平方米的建设投资约为5.5万元,若按Gwh算,单Gwh隔膜产线总投资在0.9亿元左右。其中设备投资占比约68%,厂房基建投资占比约24%,土地投资占比约3.4%。预计2020年全球动力电池隔膜市场空间43.5亿。从行业现状看,隔膜产能供给过剩,湿法产能扩产积极。湿法隔膜市场集中化趋势明显,干法隔膜市场较为分散。星源材质和恩捷股份分别为干湿法隔膜的龙头企业,星源材质正迅速投产湿法产能以期分羹,两龙头争霸格局愈发明显。

恩捷股份:上海恩捷专注湿法隔膜的生产,在2018年已经成为世界湿法隔膜产能最大的锂离子电池隔膜供应商。公司客户几乎包揽了所有锂电龙头企业,除松下主要采购住友化学的隔膜外,其余大厂均有覆盖。公司基膜半成品、基膜成品、涂布膜的收得率(良率)分别为89%、69%、69%,综合良率高达78%,远超主要竞争对手。市场份额也快速跃升至近50%。到2020年,恩捷股份产能将达25亿平米,而现在的世界巨头旭化成到2020年湿法隔膜规划产能仅7亿平米,恩捷有望实现超越式发展。

星源材质:星源材质是国内干法隔膜龙头,公司干湿法并重,且干法技术不断迭代,最新产品厚度已经可薄至9μm。公司不断斩获海外订单,与孚能签订2019全年订单,约定2019年度锂电池隔膜产品保供需求为不少于4,000万平方米,预计合同金额约为1.02亿元。公司目前有深圳、合肥、常州三个产地。18年底公司拥有1.8亿平米深圳产地干法产能以及1.1亿平米湿法隔膜(8000万平合肥国轩+2800万平深圳产地)。目前在建项目主要在常州,拟投建10亿平米涂覆产能、4亿平米干法产能、3.6亿平米湿法产能。

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1.隔膜工艺与趋势

1.1. 干湿法价差不断缩小 湿法涂覆替代干法为必然趋势 锂电池隔膜为电池关键组件。锂离子动力电池行业中上游环节众多,中游制 造主要可分为正、负极材料、隔膜、电解液四大材料,其中隔膜为电池材料的关 键的内层组件之一。隔膜占电池成本的比重原来约 20-30%,目前下降到约 5%-10% 左右。锂电隔膜虽然成本占比不高,但对锂电池的安全及性能有重要影响,其主 要作用: 1、分隔正负极防止接触短路(绝缘性、力学稳定性); 2、具有大量曲折贯通的微孔,可浸润电解液,充放电时使电解质离子通过 (通过性、浸润性、化学稳定性); 3、电池发生热失控时闭孔从而阻止反应进行(热稳定性、自动关断保护性)

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不同隔膜工艺在选材、厚度、微孔数量等性能上都有较大差异。隔膜基 膜制造根据微孔成孔机理主要分干法和湿法两种,其中干法可分为单拉、双 拉两种,湿法按照拉伸取向是否同时可以分为异步、同步两种,同步法很均 匀适合做消费电池,而异步法良品率高适合做动力电池。

1、 干法隔膜通过拉伸造孔。干法工艺将高分子聚合物、添加剂等原材料混合,制成均匀熔体挤出,在拉伸应力下,形成片晶结构,热处 理后获得硬弹性的聚合物薄膜,之后在一定的温度下再次拉伸,形 成微孔,热定型后制得微孔膜。 干法单拉工艺主要在美国 Celgard、日本 UBE 手中,发展十分 成熟。干法双拉工艺由我国中科院化学所研制,并由中科科技实现 产业化,2001 年化学所将双拉海外专利转让给 Celgard,使其成为 干法隔膜的集大成者,2015 年被日本旭化成公司收购。

2、 湿法隔膜通过萃取增塑剂造孔。湿法工艺采用热致相分离原理,将 增塑剂与聚烯烃树脂混合,熔融混合物降温过程中发生固液相/液液 相分离,压制膜片并加热至接近熔点温度后,拉伸使分子链取向一 致,保温并用易挥发溶剂(二氯甲烷/三氯乙烯)将增塑剂从薄膜中 萃取出来,进而制得隔膜。

湿法隔膜目前占了主流,因其可以做的更薄,使电池能力密度 更高,因而被大电池厂商如三洋、索尼、松下、万胜等采用。湿法 隔膜的代表公司主要是日本旭化成、东丽东燃、韩国 SKI、上海恩捷 等。 

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