隔膜行业深度报告：竞争格局稳固龙头优势明显，涂覆材料+出海打开新空间

产业研究专题报告 撰写日期：2022年12月9日 证券研究报告--产业研究专题报告 竞争格局稳固龙头优势明显，涂覆材料+出海打开新空间 隔膜行业深度报告 分析师：胡鸿宇 执业证书编号：S0890521090003电话：021-20321074 邮箱：huhongyu@cnhbstock.com 销售服务电话： 相关研究报告 021-20515355 ◎投资要点： 锂电四大主材之一，最重要的安全保障，湿法隔膜应用涂覆技术是发展趋势。作隔膜的成本大约占到电池成本的10%-20%，毛利率高达50%-60%，是四种材料中毛利率最高的产品，其性能对于锂离子电池的内阻、容量、循环性能、充放电流密度以及安全性等关键指标有重要的影响。 重资本+生产工艺壁垒+设备交付造就隔膜的竞争格局优势，中期仍旧是最具价值配置的细分板块；我们认为湿法+涂覆将是隔膜未来发展趋势。 生产成本占比高，规模优势+生产工艺改进助推龙头企业盈利能力进一步提升。在生产端，生产成本占比较高，规模优势和生产工艺改进助推龙头企业盈利能力进一步提升。提高单线产能以及良品率是决定规模经济水平的关键因素；辅料回收可以提高原料使用效率，涂覆材料国产化有望将本；国产设备商有望崛起，设备投资减少将本指日可待。 有机涂覆渗透率提升打造第二增长曲线，看好龙头厂商的先发优势和材料厂商的本土化红利。有机涂覆材料渗透率逐渐提升，打造第二增长曲线，龙头公司具有先发优势。目前有机涂覆以PVDF和PMMA为主，考虑到环保压力PVDF及其原材料R142b产能审批进度较慢，新增产能有限， 因此PVDF的价格有望继续高企。而芳纶涂覆在性能上优于PVDF，因此芳纶&PMMA涂覆材料有望享受替代红利。芳纶涂覆以日本厂商为主，随着国内头部企业的中试线完成，看好国产材料厂商有望享受本土化红利。 龙头出海第三增长曲线显现，国产供应链份额有望进一步提升。隔膜头部厂商，有望从国内激烈的竞争格局中脱颖而出，凭借进入到海外优质厂商供应链并加速欧洲产能建设以享受欧洲锂电雄心规划的红利，相关企业将享受出海第三增长曲线以获取竞争格局更优的海外市场份额。 投资建议：隔膜的行业特征决定其为竞争格局最佳环节：隔膜环节由于其工艺高壁垒（良品率显著低于其他电池材料）、固定资产投资属性高（头部企业资金优势明显）、产能扩张受限于设备交付周期且设备均来自于海外核心厂商（主流厂商设备均已被头部隔膜企业包圆）三大行业特征，其在 2023年市场格局依旧较为稳定且供需持续维持紧平衡状态，因此看好隔膜环节厂商的ROE和盈利能力环比持续走强，具备价值投资机会。 风险提示：隔膜新玩家扩产超预期，下游需求景气度不及预期，芳纶涂覆中试线效果不及预期，有机涂覆材料出现颠覆性变革等。 内容目录 1.锂电四大主材之一，竞争格局稳固+龙头先发优势是隔膜中期价值成长的重要影响因子5 1.1.四大主材之一：锂电最重要的安全屏障，湿法隔膜是发展趋势5 1.2.市场格局：一超多强格局初步成型，龙头加速出海6 1.3.行业特征：重资本+生产工艺壁垒+设备交付造就隔膜的竞争格局优势，中期仍旧是最具价值配置的细分板块 .................................................................................................................................................................................8 1.3.1.隔膜的重资产属性明显，单GW投资远超其他材料8 1.3.2.设备交付周期限制产能扩张，龙头锁定核心设备把握先发优势9 1.3.3.生产工艺壁垒决定良率低于其他材料10 1.4.发展趋势：湿法是主要技术发展方向，安全要求提升加速涂覆隔膜渗透10 1.4.1.湿法隔膜综合性能优异，是主流技术路线10 1.4.2.安全性需求日益提升，涂覆隔膜是未来趋势11 2.行业持续高景气态势，中期龙头厂商的先发优势和盈利能力支撑其业绩和估值提升13 2.1.生产成本占比高，规模优势+生产工艺改进助推龙头企业盈利能力进一步提升13 2.1.1.生产工艺：提高单线产能是核心，高利用率和良品率决定规模经济水平14 2.1.2.材料端：辅料回收提高原料使用效率，核心涂覆材料国产化有望降本16 2.1.3.设备国产化：国产设备厂商有望崛起，设备投资减少降本指日可待17 2.2.有机涂覆渗透率提升打造第二增长曲线，看好龙头厂商的先发优势和材料厂商的本土化红利18 2.2.1.厂商争相布局涂覆隔膜材料，一体化龙头优势明显18 2.2.2.性能关乎电池安全，性价比优势下无机涂覆短期内仍是涂覆主流19 2.2.3.性能要求催生有机涂覆需求，芳纶隔膜渗透率有望从0到1打造第二增长曲线22 2.2.4.产业链国产转移趋势向好，材料商享本土化红利24 2.3.龙头出海第三增长曲线显现，国产供应链份额有望进一步提升25 3.相关上市公司27 3.1.具备一体化和出海能力的龙头隔膜厂商27 3.2.设备国产化厂商27 3.3.涂覆材料本土化厂商28 4.投资建议28 5.风险提示28 图表目录 图1：锂电池内部结构图5 图2：2021年全球隔膜市场格局（%）7 图3：2021年全球主要隔膜厂商占有率分布（%）7 图4：2017-2021年中国湿法隔膜出货量情况（亿平）7 图5：2021年中国湿法隔膜市场竞争格局（%）7 图6：2019-2021年中国干法隔膜出货量情况（亿平）8 图7：2021年中国干法隔膜市场竞争格局（%）8 图8：2022Q3固定资产占比对比（亿元）9 图9：固定资产及在建工程占比总资产对比（%）9 图10：恩捷股份与其他电池材料公司良率比较（%）10 图11：2017-2022Q3主要隔膜生产商毛利率（%）10 图12：干法、湿法隔膜出货量占比（%）11 图13：无机涂覆市场结构及预测(%)13 图14：恩捷股份及行业平均费用占比（%）14 图15：隔膜厂商毛利率水平（%）14 图16：动力电池主要环节原材料成本占比（%）14 图17：隔膜原材料占比和半导体板块相似（%）14 图18：湿法隔膜生产工艺流程15 图19：PVDF价格不断下滑（万元/吨）17 图20：芳纶产能仍集中在海外巨头（万吨）17 图21：隔膜厂商的固定资产占比较高（%）17 图22：单GW投资高于其他环节（万元）17 图23：勃姆石隔膜热稳定性测试20 图24：PVDF涂覆前后对比20 图25：2019年涂覆隔膜占比（%）20 图26：无机涂覆占比达到95%（%）20 图27：勃姆石在无机涂覆隔膜中的占比逐渐提升（亿平方米）21 图28：全球勃姆石市场份额演变（%）21 图29：国内厂商现有产能扩张进度（万吨）21 图30：FPI含量对共混隔膜抗拉强度的影响（MPa）22 图31：不同倍率电池的循环性能22 图32：对位芳纶涂覆隔膜工艺流程23 图33：涂覆隔膜性能对比23 图34：新能源领域将成为PVDF下游增长主力（%）23 图35：PVDF需求增速较快（万吨）23 图36：2021年对位芳纶产能情况（吨）24 图37：2021年间位芳纶产能情况（吨）24 图38：国内间位芳纶下游市场需求分布（%）25 图39：国内需求仍需依赖进口（吨）25 图40：早期隔膜市场被日韩美企业瓜分（%）25 图41：2021年全球隔膜市场以国内厂商为主（%）25 图42：隔膜厂商的海外业务占比（%）25 图43：海外业务毛利率高于国内（%）25 图44：欧洲在建动力电池产能和规划27 表1：隔膜产品性能要求5 表2：隔膜干法、湿法制备工艺对比6 表3：恩捷股份主要海外订单情况8 表4：主流隔膜设备供应商产能情况9 表5：湿法、干法工艺、性能、下游应用对比11 表6：锂电隔膜要求与高纯超细氧化铝涂覆材料参数性能匹配度高12 表7：隔膜涂覆材料分类12 表8：2022年主流电池企业涂覆膜应用情况13 表9：不同幅宽、车速下隔膜的产成品产量（万平）16 表10：隔膜原料采购单价随采购量提升而出现下降（万元/吨）16 表11：国产隔膜设备厂商布局情况18 表12：企业在涂覆隔膜产能上的规划（亿平）18 表13：部分主流隔膜厂商海内外供应链分布26 1.锂电四大主材之一，竞争格局稳固+龙头先发优势是隔膜中期价值成长的重要影响因子 1.1.四大主材之一：锂电最重要的安全屏障，湿法隔膜是发展趋势 电池一般由正极、负极、隔膜及电解质组成，作为锂电池四大关键材料之一，隔膜的成本大约占到电池成本的10%-20%，毛利率高达50%-60%，是四种材料中毛利率最高的产品。隔膜在电池中的主要功能是隔离电池正负极，防止短路，同时保证锂离子在充放电的过程中正常通过微孔通道以保证电池正常工作，因此隔膜的性能对于锂离子电池的内阻、容量、循环性能、充放电流密度以及安全性等关键指标有重要的影响。 图1：锂电池内部结构图 资料来源：星源材质，华宝证券研究创新部 隔膜的性能评估主要来自稳定性、一致性和安全性三个方面，其中稳定性的实现难度相对较低，一致性和安全性的实现受制于工艺和材料。在稳定性方面，电化学稳定性较强以及机械强度高的隔膜可以有效降低隔膜受到腐蚀和变形的程度，这对于电池的使用寿命长短相当关键。在一致性方面，主要考量的是隔膜上微孔的孔径以及厚度，只有保证较低的电阻和较高的离子导电性，电池才会具有较好的充放电性能。在安全性上，抗穿刺以及耐高温的隔膜可以有效防止电池在使用过程中出现短路的情况，一旦出现短路，极有可能造成爆炸等事故发生。 表1：隔膜产品性能要求 项目 特性 要求 作用 对工艺要求和材料要求 稳定性 电子绝缘体 绝缘性良好 隔离正负极 主要受基体材料影响， 化学稳定性电化学稳定性 足够的化学、电化学稳定性 耐电池液腐蚀(电解液的溶剂为强极性的有机化合物)，保证隔膜寿命 实现难度相对较低 机械强度/Mpa 98.06 防止隔膜变形 收缩率 较小的收缩率 一致性 孔径 <1 保证较低的电阻和较高的离子导电 主要受工艺影响，实现 孔隙率/% 40-60 性提高电池能量密度，提升充放电 难度较高 浸润率 对电解液的浸润能力 性能 厚度/μm 安全性穿刺强度 20~25>300g/25.4μm 减少内阻，可放大功率充放电防止锂枝晶、极片毛刺刺穿隔膜造成短路 融化温度 尽可能高的温度 防止隔膜熔化造成电池内部再短路 主要受基体材料和工艺 闭孔温度 高于电池正常使用温度，低于熔化 防止电池过热 共同影响,实现难度较 温度 高 资料来源：星源材质，《锂离子电池用隔膜材料研究进展》张玉坤，华宝证券研究创新部 隔膜的种类众多，但是已经实现商业化的主要为聚烯烃微孔膜，包括PP（聚丙烯）/PE （聚乙烯）/PP多层复合隔膜、PP或PE单层微孔膜和涂布膜，其主要区别在于微孔的成孔机理不同。这类隔膜具有相对价格较低、机械性能优良和电化学稳定性高的优势，但是聚烯烃隔膜吸液率较低，容易发生电解液泄露事故，且PE和PP隔膜熔断温度分别为135℃和165℃，导致阳极和阴极之间的热收缩和接触紧密，进一步导致内部短路、起火甚至发生爆炸。 目前，聚烯烃隔膜的制备工艺分为干法和湿法两种，湿法制备占据主流。干法又称为熔融挤出拉伸法(MSCS)，包括单向拉伸和双向拉伸。单项拉伸在低温冷拉伸和高温热拉伸阶段进行纵向拉伸，主要是为了增强隔膜的纵向力学强度，降低横向力学强度。双向拉伸优化了单项拉伸的工艺，在聚丙烯中加入了β晶型成核剂，利用其不同相态下的密度差异而在拉伸过程中发生晶型转变形成微孔，增强纵横向力学强度。干法拉伸工艺简单，生产效率高，制成的膜具有多孔结构，适用于高功率密度电池。但该工艺所制备的膜较厚，孔径及孔隙率不易控制，需成孔剂等添加剂辅助成孔，均一性差。 湿法又称为相分离法、热致相分离法(TIPS)，包括同步和异步。通过将某些高沸点小分子如增塑剂