锂离子电池隔膜 头豹词条报告系列

锂离子电池隔膜行业分类 按照制备工艺划分，锂电池隔膜主要可分为干法隔膜与湿法隔膜。 干法隔膜制备工艺又称熔融拉伸法，包括单向拉伸和双向拉伸工艺，是指将聚烯烃树脂熔融、挤出制成结晶性聚合物薄膜，经过结晶化处理、退火获得高结晶度的结构，随后在高温下进一步拉伸，将结晶界面进行剥离，形成多孔结构的制备工艺。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，但该工艺所制备的隔膜较厚，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。干法隔膜主要用于电动汽车、电动自行车、电动工具、数码产品、储能用锂电池领域。干法隔膜代表生产企业有Celgard、宇部、星源材质等。 干法隔膜 锂离子电池隔膜分类 湿法隔膜制备工艺又称热致相分离法，是指将液态烃或一些高沸点小分子物质作为成孔剂与聚烯烃树脂混合、加热熔融后形成均匀混合物，经挤出、流延、双向拉伸、萃取等工艺制备出相互贯通的微孔膜的制备工艺，制备成本较高，具备微孔尺寸和分布均匀、孔隙率高、成品厚度较薄、双向拉伸强度高的优势，缺陷是热稳定性较差，热收缩率较大，在湿法隔膜的基础上采用涂覆工艺可有效改善产品性能。湿法隔膜主要用于电动汽车、电动工具、高端数码用锂离子电池领域，经过涂覆处理后的湿法隔膜在锂离子电池中的应用比例不断扩大，2021年湿法隔膜市场占比高达74%。湿法隔膜代表生产企业有旭化成、东丽、SK、恩捷股份、星源材质、中材科技等。 湿法隔膜 锂离子电池隔膜行业特征 锂离子电池隔膜作为锂离子电池的核心组件，产品性能要求严格，具有较高的技术壁垒。由于动力电池和3C产品对安全性要求较高，电池厂商对选择和更换隔膜供应商相当慎重，认证时间较长，且认证后不易更换供应 商，合作关系稳定。随着中国龙头企业产能规模逐步扩大、与国外一线锂电池厂商合作进一步深化，中国锂电池 隔膜出货规模将持续增长，锂电池隔膜市场处于高速发展阶段。 技术壁垒高 锂离子电池隔膜产品性能要求严格，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、力学稳定性、安全性等性 能。锂离子电池隔膜属于技术密集型行业，涉及高分子材料学、纳米技术、表面和界面学、机械设计与自动化控制技术、成套设备设计等多个学科领域，需要长期技术积累。 客户合作稳定 锂离子电池隔膜行业客户壁垒较高，认证时间较长。 由于动力电池和3C产品对安全性要求较高，电池厂商对选择和更换隔膜供应商会非常慎重，通常需进行严 格的产品功能、性能等技术参数和产品整体质量控制体系方面的认证工作，涵盖从样品测试、实地考察、 试用、小规模采购到最终认证及批量供货等整体流程，一般情况下整体认证期大概需要1-2年，且认证后不易更换供应商，合作关系稳定。 市场规模增长迅速 中国锂离子电池隔膜市场规模增长迅速。 2018-2022年，中国锂离子电池隔膜需求量由24.7亿m²增长至135.8亿m²，发展迅速。从全球份额来看， 中国锂离子电池隔膜企业2021年已占领全球70%以上的市场。随着国内龙头企业产能规模逐步扩大、与国外一线锂离子电池厂商合作进一步深化，中国锂离子电池隔膜出货量份额将继续增加，锂离子电池隔膜市 场处于高速发展阶段。 [3] 1：http://www.cninfo.co… 2：https://mp.weixin.qq.c… 3：https://mp.weixin.qq.c… 4：星源材质2021年年度报… 锂离子电池隔膜发展历程 锂离子电池隔膜作为锂离子电池的核心组件，其发展历程与锂离子电池的产业化及下游应用紧密相关，迄今主要经历了三个发展阶段：在1992-2009年的萌芽期，锂离子电池实现量产，中国自主研发成功第一只锂离子 电池并建成生产线，研究机构与企业单位合力推进锂离子电池技术研究与产业发展，锂离子电池开始被用于电动汽车相关用途。在2010-2018年的启动期，国家政策对新能源汽车的大力扶持创造动力电池的大量需求，锂离 子电池的下游应用领域从消费3C类转向新能源汽车，中国锂离子电池隔膜产量上升但结构失衡，主要产能集中于中低端产品，行业格局较为分散。在2019年至今的高速发展期，中国锂离子电池隔膜行业在经历早期的粗放式 发展以及市场出清后，市场竞争日趋激烈，行业集中度显著提升，形成寡头格局。 萌芽期 1992-2009 世界上第一款产业化锂离子电池是由Goodenough发明的钴酸锂正极、A.Yoshino提出的焦炭负极组合而成，配合LiPF6的碳酸丙烯酯与碳酸二乙酯混合溶剂电解液，SONY公司于1992年实现量产，电 池比能量为80Wh/kg。中国电子科技集团公司第十八研究所于1992年也在国内率先开展锂离子电池研究，1994年推出了第一只AA尺寸电池，采用自主开发的人工石墨负极，容量和比能量分别达到 500mAh和94Wh/kg。1997年，中国建成第一条18650锂离子电池生产示范线(C/LiCoO2)，2000年建成天津力神电池公司大生产线。与此同时，中科院物理所等研究机构和诸如比亚迪、华光、光宇 等一批企业单位全力投入锂离子电池技术研究和产业化发展。2001年中国“电动汽车”重大科技专项开始启动，确立了以纯电动汽车、混合动力汽车、燃料电池汽车为“三纵”和电池、电机、电控为 “三横”的“三纵三横”研发布局，纯电动汽车技术作为“三纵”之一得到重点研发部署。2006年后的ET（Environment & Energy）革命推动了电动汽车需求高涨，具有适合电压高、能量密度大等 汽车用二次电池性能的锂离子电池也被用于电动汽车相关用途。 锂离子电池实现产业化，中国自主研发成功第一只锂离子电池并建成生产线，研究机构与企业单位合力推进锂离子电池技术研究与产业发展，锂离子电池被广泛用于各种产品。国家政策重点布局纯电动 汽车技术发展，锂离子电池应用范围进一步拓宽，成为电动汽车重要动力装置。 启动期 2010-2018 2010年，财政部等四部委联合开展了私人购买新能源汽车补贴试点工作，鼓励新能源汽车产业发 展。2012年，国务院出台《节能与新能源汽车产业发展规划（2012-2020年）》，明确提出重点推 进纯电动汽车与插电式混合动力汽车的产业化。同年，工业和信息化部发布《关于组织申报2012年度新能源汽车产业技术创新工程项目的通知》，提出创新目标为2015年电池单体的能量密度达到每 公斤180Wh以上。 高速发展期 2019年，锂离子电池隔膜行业头部企业恩捷股份收购苏州捷力100%股权，扩大湿法隔膜业务规模。 同年另一头部企业中材科技增资持有湖南中锂60%股权，在扩张业务规模的同时通过协同效应增强企 业技术实力，打造“一体两翼”技术与制造平台。2020年，新能源汽车补贴退坡20%。恩捷股份进一步收购纽米科技76%股份，拓展3C消费类锂离子电池隔膜市场和客户范围，外延巩固龙头地位。 2021年，新能源汽车补贴在2020年的基础上退坡30%，汽车市场由政策驱动转向市场驱动。 中国新能源汽车补贴逐步退坡，新能源汽车市场由政策驱动逐渐转向市场驱动，产品结构向高端化方 向升级。中国锂离子电池隔膜行业在经历早期的粗放式发展以及市场出清后，市场竞争日趋激烈，众多二三线企业倒闭或被并收购，行业集中度显著提升，形成寡头格局，下游客户延展至海内外头部电 池企业。 产业链上游 生产制造端 聚丙烯、聚乙烯及添加剂原材料 上游厂商 中国石油化工集团有限公司 中国神华能源股份有限公司 南京聚隆科技股份有限公司 查看全部 产业链上游说明 锂离子电池隔膜产业链上游主要为聚丙烯、聚乙烯及添加剂原材料。从应用场景看，聚丙烯作为产量 大、用途广的五大通用塑料之一，拥有来源丰富、密度低、耐腐蚀、力学性能优良、电绝缘性能好、 易于加工成型、价格优廉等特点，被广泛应用于汽车、军工、包装、电子电器、农林渔业、日化、纺织、医药卫生等多个领域。聚乙烯是由乙烯聚合而成的高分子化合物，具有热塑性，主要用于制造薄 膜、酸和各种溶剂的输送管道、容器衬里及电线、电缆的绝缘材料和日用品等，还可作为电视、雷达的高频绝缘材料。从产能规模看，2021年中国投产11套聚丙烯装置，增加规模330万吨，截止2021 年年末，中国建成聚丙烯规模3,609万吨，单套最大规模聚丙烯装置45万吨/年。统计显示，2021年中国有11套聚乙烯装置投产，全年新增产能410万吨/年，截止2021年年末，国内聚乙烯总产能达到 2,717.8万吨/年，较去年同比增长17.8%。添加剂是为塑料改善性能添加的化合物，常用添加剂包括抗氧剂、光稳定剂、除酸剂、成核剂等。 生产制造端 锂离子电池隔膜生产设备 上游厂商 德国布鲁克纳 日本制钢所塑料机（香港）有限公司 日本东丽工程株式会社 查看全部 产业链上游说明 锂离子电池隔膜产业链上游包括隔膜生产设备。从设备构成看，一套湿法锂离子电池隔膜自动化生产 线包括配料挤出系统、铸片成型系统、萃取干燥系统、双向同步拉伸系统、横向拉伸系统、自由热定型系统、在线收卷系统、涂布系统和分切机系统。从设备国产化程度看，目前中国锂离子电池隔膜生 产设备依赖从海外进口，而海外设备商的产能规划保守，导致中国隔膜企业的产能扩张受到设备影响 进度较慢，隔膜也是四大材料（正极、负极、隔膜、电解液）中唯一面临紧平衡局面的行业。锂离子电池隔膜头部企业恩捷股份与其设备供应商日本制钢所签订长约，制钢所每年15-20条产线的产能 中，优先供应恩捷10-15条产线，因此能够保障其产能的扩建速度高于同行。星源材质与中材科技的设备供应商产能较小，导致其产能扩张缓慢。 中 产业链中游 品牌端 锂离子电池隔膜 中游厂商 云南恩捷新材料股份有限公司 中材科技股份有限公司 深圳市星源材质科技股份有限公司 查看全部 产业链中游说明 从盈利能力看，2021年以来，锂离子电池需求强劲，叠加产品结构改善、良品率提升，规模效应与原材料国产化带来成本下行，锂离子电池隔膜上市公司业绩普遍实现高增长。恩捷股份2021年实现营收 79.82亿元，同比增长86.37%；实现净利润27.18亿元，同比增长143.60%，其中2021年公司锂离子电池隔膜出货量超30亿㎡，市场份额保持行业领先水平。星源材质2021年实现营业收入18.61亿元， 同比增长92.48%；净利润2.83亿元，同比增长133.49%。其中2021年公司锂离子电池隔膜实现营业收入18.42亿元（占营业收入比重为99.02%），同比增长109.71%。从竞争格局看，锂离子电池隔膜 行业竞争日趋激烈，具备自主核心技术、稳定产品质量及销售渠道的锂离子电池隔膜厂商的市场占有率稳步提升。2021年，在湿法隔膜市场，恩捷股份在中国国内市占率高达50.3%，中材科技和星源材 质位列二、三名。在干法隔膜市场，中兴新材、星源材质和惠强新材位列前三名，其中中兴新材与星 产业链下游 渠道端及终端客户 锂离子电池 渠道端 宁德时代新能源科技股份有限公司 比亚迪股份有限公司 惠州亿纬锂能股份有限公司 锂离子电池隔膜行业规模 从需求口径测算，当前中国锂离子电池隔膜市场规模呈高速增长态势，2021年锂离子电池隔膜需求总量超 过70亿m²，2022年需求总量达135.8亿m²，预计2027年需求总量有望突破1,100亿m²，2022-2027年需求量年 均复合增长率为52.5%，上升潜力巨大。 2021年锂离子电池隔膜市场规模呈现爆发式增长，主要受下游动力电池与储能电池领域应用增长的驱动。 2021年新能源汽车补贴虽有退坡，但市场已趋向成熟，由政策驱动转为市场驱动，全年产销量突破350万辆，市场渗透率达13%，新能源汽车的商业化加速带动了锂离子电池隔膜市场需求的增长。同年，国家