一、行业简介
隔膜是电池四大材料中的重要组成之一(正极材料、负极材料、隔膜、电解液),其作用是在隔离正负极防止电池内部短路的同时允许锂离子在正负极间自由流动。
在锂离子电池开发的初期主要应用在3C领域,对能量密度和电池容量要求低,但随着电动汽车的发展,高能量密度、高功率以及大容量的电池需求越来越大;不同于3C锂电,动力锂电在大功率快速充放电和安全性方面对隔膜对各项性能提出量更高要求,动力电池对隔膜的性能要求主要包括厚度均匀性、拉伸强度、热收缩率、孔隙率、透气率等。
需求端要求的提高,推动了锂电隔膜行业的技术迭代:干法PP隔膜—>湿法PE隔膜—>单层/多层涂布膜—>新型基材隔膜;现阶段市场上的隔膜技术路线主要分为干法和湿法,随着动力电池的高速增长(特别是三元电池),湿法隔膜逐渐成为行业主流技术,市场渗透率不断加大:
二、市场空间
在当前全球电动化提速的背景下,2025年全球新能源车产销量可破1700万辆,带来超1400GWh的锂电需求,叠加电动工具/可穿戴设备/无绳电器(无线耳机)等对消费锂电的提振,2025年全球湿法涂布膜需求可达233亿平;预计2025年全球湿法隔膜市场空间可达604亿元,假设25%的利润率,总利润空间可达150亿元。
三、行业竞争格局
随着国内新能源汽车需求的快速增长,在世界范围内占比增加,锂电隔膜的需求也大幅增长;需求的增长促进了国内隔膜行业的快速发展;2016年全球锂电隔膜中国市场占有率仅约3成,而至2018年,全球湿法隔膜产能中已有近7成位于中国,且产能扩张速度还在不断加快;产能与供应由国外逐步转到国内,至2018年国产替代已基本完成。
预计到2025年,国产湿法隔膜将占全球80%以上的市场份额
隔膜在锂电产业链中属于重资产运营环节,单亿平的投资可超2亿元人民币,成规模化的企业不仅单平成本更低,而且更容易同锂电企业形成深度供应捆绑,规模落后且扩产能力不足的企业将被逐步淘汰;因此当前隔膜企业的核心竞争要素在于有效规模壁垒的建立与扩大。
目前恩捷股份是全球隔膜龙头,19年国内市场份额达到50%以上,优势明显:
四、行业发展趋势
目前湿法制膜工艺在性能以及安全性上相比干法制膜工艺有明显优势,是市场主流技术方向,不过湿法隔膜最大的短板在于熔点较低,热收缩性较差,机械强度低:
1、熔点方面,动力电池正常的工作温度为-20摄氏度~50摄氏度,正常充放电下温度将难以达到PE膜(湿法隔膜基材)135摄氏度和PP膜(干法隔膜基材)155摄氏度的熔点;但在非正常状态(如短路)下,较高的熔点将有助于隔膜闭孔阻断电流,从而带来较高的安全性;
2、热收缩方面,在电池内部温度急剧上升,隔膜闭孔后未能有效阻止温度进一步上升的情况下,湿法隔膜的高温高收缩性成为了其安全性的一大隐患;一般来说PE膜的热变形温度为80~85摄氏度,PP膜为100摄氏度,因此湿法PE隔膜更易于达到收缩条件,引起正负极接触发生短路;
3、机械强度方面,动力电池在使用时可能受到外部冲击、极片毛刺、锂枝晶形成的尖锐物体造成隔膜穿孔短路,而湿法隔膜较为轻薄,安全性堪忧;
目前是通过在PE膜上涂覆有机或无机耐热材料来加强隔膜的耐热性和机械强度。
后续隔膜行业发展方向,一是研发新型的隔膜基材(如PET、PI等),提高隔膜的熔点、机械强度等物理属性,另一个是固体电池的开发,不过固体电池目前还处于实验室阶段,距离商用化还有较长时日。
新型基材以及固体电池的研发目前主要都是国外企业在做,在科技行业新技术的产生可能会对原有行业造成颠覆性的影响,需要密切关注。
全球隔膜专利分布情况:
五、行业龙头分析
国内新能源汽车的快速发展,带动了国内锂电行业的崛起,目前锂电隔膜行业国内产值已占全球7成以上,其中恩捷股份占据国内市场50%以上的份额,与国内外多家锂电龙头(宁德时代、LG化学等)都有密切合作,是全球隔膜行业的龙头企业。
【恩捷股份】
1、公司简介
上海恩捷成立于2010年,专注于锂电池隔膜的研发、生产及销售,产品包括基膜和涂覆膜;2018年与创新股份合并,合并后扩建5条合计4.2亿平湿法基膜产线,在锂电隔膜行业大幅扩张;公司主营产品包括锂电池隔离膜、铝薄膜、水处理膜、烟标等。
随着隔膜行业竞争加剧,公司于2018年11月、2019年9月公告收购江西通瑞以及苏州捷力100%股权,实现强强联合,并将锂电湿法隔膜拓展至消费类电池领域。
2、竞争优势
(1)规模壁垒:公司18年底产能13亿平,并预期2020年可达28亿平,与国内外竞争对手打开显著差距;
(单位:亿平)
(2)大客户壁垒:公司手握核心大客户的大订单,切入锂电行业所需要等认证时间长达2~3年,切入越早先发优势越明显;目前恩捷股份已全面切入LG化学、三星SDI、松下等国际客户,国内客户有比亚迪、宁德时代、国轩高科、天津力神等锂电龙头。
(3)技术、成本优势
公司综合良品率达78%,优于同业平均的60%,截至目前在手发明与实用专利合计超270项,同时隔膜生产环节的辅料公司可达99%以上回收,叠加良品率提升,成本有望不断降低。
恩捷股份生产成本属于行业内最低,具有成本优势
近年来随着补贴退坡,隔膜价格承压严重,湿法隔膜尤甚;2017、2018、2019H1价格同比降幅分别为19%、39%和44%,行业内尾部企业开始出现大规模亏损;截止2019年上半年,仅上海恩捷、星源材质盈利能力优秀;在此背景下,恩捷股份凭借强大的技术优势、规模优势,2019前三季度其锂电隔膜毛利率达到50%左右,龙头优势显现
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公 众 号:三龙 聚首,回3
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