導(dǎo)讀:
2023年12月,蔚來CEO李斌舉行了一次150kWh半固態(tài)電池續(xù)航直播實(shí)測(cè),成功實(shí)現(xiàn)了1000km的續(xù)航里程,創(chuàng)下電動(dòng)車最遠(yuǎn)記錄,也再次掀起了人們對(duì)固態(tài)電池的關(guān)注。目前北京衛(wèi)蘭及寧德時(shí)代的半固態(tài)電池(麒麟電池)已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),分別搭載在蔚來和極氪的產(chǎn)品上,但業(yè)內(nèi)對(duì)其評(píng)價(jià)褒貶不一。
鋰電池技術(shù)中,電池隔膜作為關(guān)鍵組件,其性能的優(yōu)異程度將對(duì)提高電池的安全性、效率、能耗等方面起到重要的作用。但近年來固態(tài)電解質(zhì)等新技術(shù)的涌現(xiàn)卻引發(fā)了人們對(duì)于傳統(tǒng)液態(tài)鋰電池隔膜是否會(huì)被淘汰的猜測(cè)。本文將從多個(gè)角度對(duì)鋰電池隔膜行業(yè)進(jìn)行分析,并對(duì)行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)及關(guān)注點(diǎn)進(jìn)行相關(guān)探討。
一、鋰電池隔膜概述
1.產(chǎn)品概述
(1)產(chǎn)品概述
鋰電池隔膜是電池正負(fù)極之間的隔膜材料,主要起到隔離的作用,可以防止兩極直接接觸,避免短路和安全事故的發(fā)生;同時(shí)還可以促進(jìn)鋰離子的傳輸,使電池的性能更加穩(wěn)定和高效。

(2)工藝比較
隔膜基膜制造根據(jù)微孔成孔機(jī)理主要分為干法和濕法兩種。干法隔膜主要適用于對(duì)成本敏感度高的、對(duì)能量密度要求低的應(yīng)用場(chǎng)景,濕法工藝由于可以較好地控制孔徑大小、分布和孔隙率,提高抗刺穿能力,因此一般用于制造高端薄膜。
干法與濕法工藝比較
工藝比較 | 干法工藝 | 濕法工藝 | |
單線投資額 | 1-1.5億元 | 2-2.5億元 | |
應(yīng)用場(chǎng)景 | 儲(chǔ)能電池 | 動(dòng)力電池 | |
一致性 | 孔徑分布(um) | 0.01-0.3 | 0.01-0.3 |
孔隙率 | 30%-40% | 35%-45% | |
厚度(um) | 12-30 | 5-30 | |
安全性 | 抗穿刺強(qiáng)度(gf) | 200-400 | 300-500 |
穩(wěn)定性 | 橫向拉伸強(qiáng)度(MPa) | <100 | 130-150 |
縱向拉伸強(qiáng)度(MPa) | 130-160 | 140-160 | |
代表廠商 | 中興新材、星源材質(zhì)、惠強(qiáng)新材、博盛新材、盈博萊、滄州明珠 | 上海恩捷、中材科技、河北金力、星源材質(zhì)、江蘇厚生、北星新材、藍(lán)科途、滄州明珠 | |
傳統(tǒng)隔膜的原材料主要為聚乙烯、聚丙烯。隨著消費(fèi)者對(duì)鋰電池的安全性要求越來越高,為滿足市場(chǎng)需求,生產(chǎn)商開始對(duì)濕法隔膜進(jìn)行涂覆(如陶瓷、PVDF等材料),以此提升基膜的物理及化學(xué)性能。涂覆隔膜作為目前最先進(jìn)的技術(shù),主要適用于更高端的動(dòng)力電池和儲(chǔ)能電池。

二、行業(yè)發(fā)展情況
1.發(fā)展現(xiàn)狀
(1)需求旺盛,出貨量大幅增長(zhǎng)
新能源汽車銷量的高速增長(zhǎng)激發(fā)了電池隔膜的市場(chǎng)需求。根據(jù)研究機(jī)構(gòu)EVTank聯(lián)合伊維經(jīng)濟(jì)研究院共同發(fā)布的《中國(guó)鋰離子電池隔膜行業(yè)發(fā)展白皮書(2024年)》,2023年我國(guó)鋰離子電池隔膜出貨量同比增長(zhǎng)32.8%,達(dá)到176.9億平米,中國(guó)隔膜企業(yè)出貨量的全球占比在2023年已經(jīng)突破83%。
圖表 1 2014-2023年中國(guó)鋰離子電池隔膜出貨量(億平方米)

2023年我國(guó)干法隔膜出貨量增長(zhǎng)明顯,達(dá)到47.5億平米,同比增速達(dá)67.4%,遠(yuǎn)超濕法隔膜的增速,這其中主要原因在于儲(chǔ)能電池用隔膜的拉動(dòng)。
圖表 2 中國(guó)鋰離子電池隔膜干法和濕法隔膜出貨量占比變化趨勢(shì)

從市場(chǎng)需求端來看,新能源汽車是鋰電池隔膜行業(yè)增長(zhǎng)的主要驅(qū)動(dòng)力;3C數(shù)碼產(chǎn)品市場(chǎng)相對(duì)穩(wěn)定;而儲(chǔ)能市場(chǎng)則處于前期快速增長(zhǎng)階段,是鋰電池隔膜市場(chǎng)的新增長(zhǎng)極。
(2)技術(shù)創(chuàng)新,無機(jī)涂覆占比提升
近年來,由于涂覆隔膜性能明顯優(yōu)于基膜,且產(chǎn)品溢價(jià)高,成為行業(yè)近年最重大的演化趨勢(shì)。2021年全球涂覆隔膜市場(chǎng)出貨量達(dá)到57億平方米,占全球鋰電池隔膜市場(chǎng)出貨量的53.8%(我國(guó)涂覆膜占隔膜出貨量比例超45%),2023年該占比提升到50%以上。我國(guó)重點(diǎn)隔膜企業(yè)恩捷股份、星源材質(zhì)、中材科技等企業(yè)的涂覆隔膜出貨量均占其總出貨量的80%以上。
涂覆材料可分為無機(jī)(勃姆石、氧化鋁等)和有機(jī)(PVDF、PMMA、芳綸)兩大類,前者主要優(yōu)勢(shì)為生產(chǎn)成本更低、技術(shù)更成熟、性價(jià)比高,后者雖然產(chǎn)品性能好,但價(jià)格更為昂貴。眾多材料中,勃姆石由于其核心性能指標(biāo)均優(yōu)于早期比較主流的氧化鋁,具有純度高、耐熱溫度高、絕緣性好、硬度低、化學(xué)穩(wěn)定性強(qiáng)等優(yōu)勢(shì),且國(guó)產(chǎn)化程度高,成為目前所有涂覆工藝中單平成本最低的加工路徑。
目前無機(jī)涂覆隔膜在市場(chǎng)中遠(yuǎn)超有機(jī)涂覆隔膜。根據(jù)高工產(chǎn)研鋰電研究所數(shù)據(jù)顯示,2021年的涂覆隔膜出貨中95%以上為無機(jī)涂覆,其中勃姆石2021年實(shí)現(xiàn)出貨量1.8萬(wàn)噸,同比增速120%,滲透率由2016年的13%提升到2021年的60%;2022年中國(guó)鋰電池隔膜用勃姆石出貨量達(dá)3.2萬(wàn)噸,同比增長(zhǎng)超70%,預(yù)計(jì)到2025年勃姆石涂覆隔膜占無機(jī)隔膜比重有望超75%。
圖表 3 2016-2025E年勃姆石出貨量及滲透率變化情況

(3)產(chǎn)能擴(kuò)張,海外布局加速
中國(guó)隔膜企業(yè)紛紛加大產(chǎn)能擴(kuò)張的力度并積極布局海外市場(chǎng),與國(guó)際知名的鋰電池廠商建立穩(wěn)定的合作關(guān)系。以龍頭企業(yè)恩捷股份為例,公司早已制定了擴(kuò)大產(chǎn)能的長(zhǎng)期戰(zhàn)略布局,截至2021年末已在上海、無錫、江西、珠海、蘇州、常州、重慶等地布局隔膜生產(chǎn)基地,并于2021年在匈牙利建立了首個(gè)海外鋰電池隔離膜生產(chǎn)基地,2022年恩捷股份耗資約9.16億美元(約60億人民幣)在北美建設(shè)了10億平方米的“基膜生產(chǎn)線及配套涂覆設(shè)備”項(xiàng)目,產(chǎn)能和出貨量均排名全球第一。
第二梯隊(duì)中的企業(yè)也一直在積極推進(jìn)全球產(chǎn)能建設(shè)。如星源材質(zhì)已于2023年在佛山市南海區(qū)投資建設(shè)了鋰電池隔膜生產(chǎn)基地,同時(shí)擬在馬來西亞投資建設(shè)新的生產(chǎn)基地,開拓在東南亞地區(qū)蓬勃發(fā)展的新能源汽車、儲(chǔ)能市場(chǎng)產(chǎn)業(yè)鏈下游客戶,另外還將投資開發(fā)江蘇南通面積約5億平方米的“高性能鋰離子電池濕法隔膜及涂覆隔膜(一期、二期)項(xiàng)目”及歐洲“瑞典濕法隔膜及涂覆項(xiàng)目”。
(4)降本增效,競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)凸顯
與海外隔膜企業(yè)相比,中國(guó)隔膜企業(yè)具有明顯的成本和效率優(yōu)勢(shì),已經(jīng)成為全球鋰電池隔膜的核心供應(yīng)力量,受益于全球需求增長(zhǎng),未來在海外市場(chǎng)份額也有望不斷提升。
2022年中國(guó)隔膜企業(yè)的平均成本為0.35元/平方米,同比下降9.1%,其中濕法隔膜的平均成本為0.32元/平方米,同比下降10.1%,干法隔膜的平均成本為0.42元/平方米,同比下降7.9%。2022年中國(guó)隔膜企業(yè)的平均毛利率為35.6%,同比上升2.1個(gè)百分點(diǎn),其中濕法隔膜的平均毛利率為37.2%,同比上升2.4個(gè)百分點(diǎn),干法隔膜的平均毛利率為31.8%,同比上升1.6個(gè)百分點(diǎn)。整體來看盈利能力和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力都有所提升,與國(guó)外隔膜企業(yè)的差距也在不斷縮小。
隔膜的生產(chǎn)成本一般由原材料/輔料、人工、折舊、能源消耗等部分組成,以2022年恩捷股份成本構(gòu)成為例,原材料/輔料、人工、折舊、能源消耗分別占膜類產(chǎn)品成本的52.5%、7.1%、25.6%和14.8%。從隔膜的降本路徑來看,中國(guó)企業(yè)主要從規(guī)模、技術(shù)、設(shè)備三大維度實(shí)現(xiàn)降本增效,即通過擴(kuò)大產(chǎn)銷規(guī)模實(shí)現(xiàn)成本攤薄,通過設(shè)備改造、工藝優(yōu)化、技術(shù)升級(jí)提升生產(chǎn)效率及良品率,從而實(shí)現(xiàn)降本。規(guī)模方面,由于降本效果均邊際遞減,因此頭部企業(yè)降本空間相對(duì)有限,而國(guó)內(nèi)二線廠商則在規(guī)模效應(yīng)顯現(xiàn)初期,享有更大的降本彈性,盈利能力顯著提升,原本盈利水平處于高位的龍頭企業(yè)則受到更大沖擊。
作為新能源汽車和儲(chǔ)能的上游行業(yè),鋰離子電池產(chǎn)業(yè)受新能源汽車和儲(chǔ)能兩個(gè)行業(yè)政策的影響顯著。近年來國(guó)家對(duì)鋰離子電池產(chǎn)業(yè)鏈扶持力度不斷加大,鋰電池隔膜作為該產(chǎn)業(yè)鏈上游最關(guān)鍵的材料之一,借助鋰電池的高速發(fā)展東風(fēng),展現(xiàn)出了較強(qiáng)的政策利好優(yōu)勢(shì)。
發(fā)布時(shí)間 | 政策名稱 | 主要內(nèi)容 |
2023.1 | 《關(guān)于推動(dòng)能源電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見(征求意見稿)》 | 推動(dòng)基礎(chǔ)材料生產(chǎn)升級(jí),提升儲(chǔ)能電池材料和高性能電池等生產(chǎn)、包裝、儲(chǔ)存、運(yùn)輸?shù)臋C(jī)械化與自動(dòng)化水平 |
2022.11 | 《兩部門關(guān)于做好鋰離子電池產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈協(xié)同穩(wěn)定發(fā)展工作的通知》 | 了解本地鋰電制造及一階材料(正極材料、負(fù)極材料、隔膜、電解質(zhì)等)、二階材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況,實(shí)事求是制定本地區(qū)鋰電產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策 |
2022.8 | 《科技支撐碳達(dá)峰碳中和實(shí)施方案(2022-2030年)》 | 研發(fā)液態(tài)和固態(tài)理離子電池儲(chǔ)能、鈉離子電池儲(chǔ)能等高效儲(chǔ)能技術(shù) |
2022.6 | 《“十四五”可再生能源發(fā)展規(guī)劃》 | 研發(fā)儲(chǔ)備鈉離子電池、液態(tài)金屬電池、固態(tài)鋰離子電池、金屬空氣電池、鋰硫電池等高能量密度儲(chǔ)能技術(shù) |
2020.12 | 《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021-2035年) | 加強(qiáng)鋰電池關(guān)鍵材料的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化,提高鋰電池性能和安全水平 |
…… | ||
(1)頭部企業(yè)擠壓
由于隔膜行業(yè)本身技術(shù)壁壘較高,資金投入要求較大,且目前國(guó)內(nèi)大部分上游核心設(shè)備擠出機(jī)仍依賴國(guó)外廠商進(jìn)口,在生產(chǎn)設(shè)備供應(yīng)方面仍存在瓶頸。在壁壘高、盈利難、頭部企業(yè)并購(gòu)整合三重影響下,市場(chǎng)將不斷向頭部企業(yè)集中,其他企業(yè)將會(huì)面臨產(chǎn)能有限或無產(chǎn)能釋放的問題。
(2)固態(tài)電池發(fā)展
全球固態(tài)電池行業(yè)目前仍處于研發(fā)和試驗(yàn)階段,尚未實(shí)現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)化。但根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)研究,預(yù)計(jì)2024年國(guó)內(nèi)半固態(tài)電池將實(shí)現(xiàn)批量應(yīng)用,2030年固態(tài)電池市場(chǎng)空間或?qū)⑦_(dá)到200億元,且生產(chǎn)成本將降至更低。因此目前來看,雖然實(shí)現(xiàn)固態(tài)電池量產(chǎn)仍需時(shí)日,但其發(fā)展態(tài)勢(shì)已經(jīng)引發(fā)了市場(chǎng)對(duì)鋰電池技術(shù)變革的擔(dān)憂,未來電池隔膜也必然面臨淘汰。
根據(jù)《中國(guó)鋰離子電池隔膜行業(yè)發(fā)展白皮書(2024年)》,2023年上海恩捷保持行業(yè)龍頭地位并且出貨量遙遙領(lǐng)先,但其市場(chǎng)份額相比2022年已明顯下降;星源材質(zhì)、中材科技、河北金力、中興新材和惠強(qiáng)新材等企業(yè)的市場(chǎng)份額均有不同程度的提升。行業(yè)CR10在2023年超過90%,行業(yè)集中度進(jìn)一步提升。前十企業(yè)的榜單中,博盛新材為今年新進(jìn)入企業(yè),以4.8億平米的出貨量排名第九。
圖表 1 2023年我國(guó)鋰電隔膜行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局
(1)企業(yè)概況
恩捷股份是全球領(lǐng)先的鋰電池隔膜供應(yīng)商,2022年凈利潤(rùn)達(dá)40億元,擁有員工8000余人。其生產(chǎn)裝備是與國(guó)際先進(jìn)設(shè)備制造廠商合作開發(fā)的,具備自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),擁有設(shè)備精度高且穩(wěn)定性好等優(yōu)勢(shì)。2022年,恩捷股份的膜類產(chǎn)品營(yíng)收達(dá)112.5億元,毛利率達(dá)50.4%;2023年半年報(bào)數(shù)據(jù)中,恩捷股份隔膜產(chǎn)能和出貨量排名全球第一,穩(wěn)坐行業(yè)龍頭位置。
(2)發(fā)展情況
①大力進(jìn)行海內(nèi)外擴(kuò)張
恩捷股份采用模式化工廠建設(shè)的方法,在珠海、無錫、上海、重慶等地建設(shè)了生產(chǎn)基地,在確保品質(zhì)的同時(shí)完成了生產(chǎn)規(guī)模的快速擴(kuò)張。此外基于海外龐大的市場(chǎng)需求,恩捷股份將“出?!弊鳛橹匾膽?zhàn)略選擇,打開新的市場(chǎng)空間。至2025年恩捷股份規(guī)劃鋰電池隔膜生產(chǎn)基地將布局中國(guó)、美國(guó)和歐洲三大區(qū)域,產(chǎn)能規(guī)模將達(dá)175億m2(含規(guī)劃中)。
②半固態(tài)項(xiàng)目加速落地
公司于2018年起開始針對(duì)半固態(tài)電池用隔膜技術(shù)探索及固態(tài)電池技術(shù)發(fā)展兩個(gè)領(lǐng)域進(jìn)行積極布局,并開發(fā)了以濕法隔膜為基礎(chǔ)的半固態(tài)材料。2023年12月,恩捷股份的首個(gè)半固態(tài)項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)商業(yè)化落地,此外企業(yè)也在積極推進(jìn)固態(tài)電池的相關(guān)研發(fā)工作。
③細(xì)分市場(chǎng)或?qū)⒊霈F(xiàn)變動(dòng)
從細(xì)分市場(chǎng)上看,恩捷股份在濕法隔膜行業(yè)格局表現(xiàn)仍為“一超多強(qiáng)”,但由于電池廠商壓低價(jià)格嚴(yán)格控制一供份額,恩捷股份在濕法隔膜市場(chǎng)已幾近觸及天花板。在干法隔膜行業(yè),恩捷股份也已與寧德時(shí)代合作布局了干法薄膜項(xiàng)目(20億m2/年),今后該領(lǐng)域的細(xì)分市場(chǎng)格局極有可能出現(xiàn)較大變化。
(3)重要事件
2024年1月3日,恩捷股份宣布調(diào)整在美項(xiàng)目投資金額、產(chǎn)能,擬將美國(guó)鋰電池隔離膜項(xiàng)目投資額由約9.16億美元調(diào)整為約2.76億美元(包含建筑工程等費(fèi)用約為0.95億美元,機(jī)器設(shè)備費(fèi)用約為1.49億美元,鋪底流動(dòng)資金約為0.32億美元),同時(shí)還將進(jìn)一步縮減項(xiàng)目產(chǎn)能,原本建設(shè)年產(chǎn)能10-12億m2基膜生產(chǎn)線及配套涂覆設(shè)備,計(jì)劃調(diào)整為建設(shè)14條年產(chǎn)能7億m2鋰電池涂布隔膜產(chǎn)線。
(1)星源材質(zhì)
星源材質(zhì)是全球鋰電池隔膜行業(yè)領(lǐng)跑者,國(guó)內(nèi)首家同時(shí)具備干法、濕法、涂覆膜制備技術(shù)的企業(yè),成功打破國(guó)外技術(shù)壟斷實(shí)現(xiàn)了鋰電隔膜的國(guó)產(chǎn)化。
2022年公司鋰離子電池隔膜業(yè)務(wù)占營(yíng)業(yè)收入的99.5%,營(yíng)收為28.67億元。在國(guó)內(nèi)隔膜市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)加劇下,星源材質(zhì)不斷加碼海外市場(chǎng),積極布局建設(shè)全球產(chǎn)能。
2023年12月,星源材質(zhì)為適用于固態(tài)、半固態(tài)電池體系而研發(fā)的電解質(zhì)復(fù)合膜實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),目前已為FREYR Battery Norway AS等客戶進(jìn)行供應(yīng)。
(2)中材科技
中材科技是我國(guó)特種纖維復(fù)合材料領(lǐng)域集研發(fā)、設(shè)計(jì)、產(chǎn)品制造與銷售、技術(shù)裝備集成于一體的高新技術(shù)企業(yè)。企業(yè)2016年開始進(jìn)軍鋰電池隔膜材料領(lǐng)域,在隔膜行業(yè)中專注濕法工藝,細(xì)分領(lǐng)域位列國(guó)內(nèi)第二。2022年隔膜銷售18.7億元,凈利潤(rùn)達(dá)4.8億元,產(chǎn)能11.3億平米。
公司堅(jiān)定擴(kuò)產(chǎn)路線,已規(guī)劃滕州三期5.6億平項(xiàng)目,以及萍鄉(xiāng)、宜賓兩大10億平米及基地,未來規(guī)劃完成5個(gè)10億平米級(jí)的基地布局,預(yù)計(jì)2023年底產(chǎn)能超30億平米,2025年年底將達(dá)70億平米,同時(shí)良率、單平凈利等指標(biāo)隨產(chǎn)能規(guī)模擴(kuò)大、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)優(yōu)化持續(xù)提升。
四、行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)及關(guān)注點(diǎn)總結(jié)
n 電池隔膜短期內(nèi)不會(huì)被替代,且仍然有許多國(guó)內(nèi)頭部企業(yè)將利用成本、規(guī)模等優(yōu)勢(shì),乘著新能源產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展的風(fēng)口,加速擴(kuò)大產(chǎn)能,頭部企業(yè)將繼續(xù)進(jìn)行海外布局。
n 長(zhǎng)期來看,基于技術(shù)更迭及對(duì)電池本身安全要求度的不斷提高,產(chǎn)品將會(huì)逐漸發(fā)展為半固態(tài)電池或全固態(tài)電池,電池隔膜企業(yè)也將隨之升級(jí)優(yōu)化自身產(chǎn)業(yè)鏈并轉(zhuǎn)向半固態(tài)或全固態(tài)材料。
n 從企業(yè)層面來看,行業(yè)前三的龍頭企業(yè)仍占有明顯優(yōu)勢(shì),但隨著消費(fèi)場(chǎng)景的增多、技術(shù)的優(yōu)化升級(jí)及新產(chǎn)品的出現(xiàn),其余其他重點(diǎn)企業(yè)或?qū)⒚媾R行業(yè)大洗牌。擁有技術(shù)與資金的企業(yè)將更有把握從新一輪競(jìng)爭(zhēng)中存活并占據(jù)更多市場(chǎng)份額,反之中小企業(yè)可能會(huì)被行業(yè)淘汰,需要及時(shí)采取措施應(yīng)對(duì)行業(yè)動(dòng)蕩。
n 受全球經(jīng)濟(jì)格局不穩(wěn)及貿(mào)易保護(hù)主義的影響,國(guó)內(nèi)企業(yè)海外布局可能受阻,盡快實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化仍是行業(yè)發(fā)展的主要目標(biāo)。













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