固態(tài)鋰電池是懸在鋰電隔膜頭上的達(dá)摩克利斯之劍嗎？中國鋰電隔膜行業(yè)前景分析

固態(tài)鋰電池是懸在鋰電隔膜頭上的達(dá)摩克利斯之劍嗎？中國鋰電隔膜行業(yè)前景分析一、鋰電隔膜概述1、產(chǎn)業(yè)鏈狀況隔膜處于鋰電產(chǎn)業(yè)鏈中游。從產(chǎn)業(yè)鏈視角看，隔膜上游行業(yè)主要包括聚丙烯（PP）、聚乙烯（PE）及添加劑等石油化工行業(yè)，下游廣泛應(yīng)用于新能源汽車、儲能電站、電動自行車、電動工具、航天航空、醫(yī)療及數(shù)碼類電子產(chǎn)品等領(lǐng)域。其中動力領(lǐng)域是驅(qū)動隔膜需求增長的主要市場。中國鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈2、成本結(jié)構(gòu)鋰離子隔膜是鋰離子電池的關(guān)鍵材料之一，占電池成本30%左右，起到隔離正負(fù)極、允許鋰離子通過形成閉環(huán)的作用。鋰離子電池隔膜具有大量曲折貫通的微孔，能夠保證鋰離子自由通過形成充放電回路；而在電池過度充電或者溫度升高時，隔膜通過閉孔功能將電池的正極和負(fù)極分開以防止其直接接觸而短路，達(dá)到阻隔電流傳導(dǎo)，防止電池過熱甚至爆炸的作用。因此，鋰離子隔膜的性能能夠有效影響鋰電池的安全、充放電及循環(huán)性能，是最為關(guān)鍵的組件之一。中國鋰電池成本結(jié)構(gòu)占比情況二、隔膜行業(yè)高技術(shù)壁壘1、高壁壘隔膜行業(yè)具備較強(qiáng)的行業(yè)壁壘，先發(fā)企業(yè)具備優(yōu)勢。隔膜行業(yè)壁壘主要分為四大壁壘，分別為技術(shù)專利壁壘，目前全球只有帝人、LG、Celgard三家具備專利權(quán)，還有一部分企業(yè)如國內(nèi)企業(yè)星源和恩捷等得到授權(quán)；生產(chǎn)設(shè)備和工藝壁壘，隔膜工藝的不同將直接影響隔膜的綜合使用效果，即穩(wěn)定性、一致性和安全性，從而影響鋰電池的使用性能和安全性能。此外還有深厚的資金壁壘和客戶壁壘。隔膜行業(yè)壁壘狀況隔膜行業(yè)具備較高的工藝壁壘，隔膜產(chǎn)品的工藝不同會直接影響到鋰電池的電池轉(zhuǎn)換率、壽命等，具體要求主要分為穩(wěn)定性、一致性和安全性。除了對隔膜的絕緣性、化學(xué)穩(wěn)定性等基礎(chǔ)穩(wěn)定性有所要求之外，還要求達(dá)到固定的孔徑、浸潤率和厚度等，此類要求受具體企業(yè)規(guī)格不同或有不同出入，具體性能也將有所不同。此外，對安全性也做出了一定的要求，需要足夠的穿刺強(qiáng)度和盡可能高的熔化溫度以防止短路等意外出現(xiàn)，減少事故發(fā)生率，實(shí)現(xiàn)難度較高。隔膜產(chǎn)品各性能對工藝和材料的要求三、隔膜行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀1、國產(chǎn)替代基本完成，進(jìn)軍全球市場我國鋰電隔膜市場發(fā)展經(jīng)歷了進(jìn)口依賴期、高速發(fā)展期以及國產(chǎn)替代期三個階段?；阡囯姼裟さ募夹g(shù)壁壘與資金壁壘較高，我國隔膜市場起步晚，發(fā)展慢，2010年以前我國隔膜市場處于高度依賴國外進(jìn)口的階段，國內(nèi)產(chǎn)品供給少、性能差，主要應(yīng)用與低端鋰電領(lǐng)域，高端隔膜幾乎完全依賴進(jìn)口。2010年后隔膜市場進(jìn)入高速發(fā)展期，以星源材質(zhì)、金輝高科、上海恩捷等為代表的一批隔膜企業(yè)通過自主研發(fā)掌握隔膜生產(chǎn)核心技術(shù)，打破國外技術(shù)壟斷，同時加速產(chǎn)能擴(kuò)張，逐步擺脫進(jìn)口依賴，接近國際領(lǐng)先水平。2015年后我國鋰電隔膜市場呈現(xiàn)爆發(fā)式增長，國產(chǎn)化率不斷攀升，從2013年的40%增至2020年的93%，在滿足國內(nèi)需求的同時向國際市場輸出高端隔膜，上海恩捷、星源材質(zhì)已經(jīng)成為國際鋰電隔膜龍頭企業(yè)。中國鋰電隔膜國產(chǎn)化進(jìn)程2、雙技術(shù)路線對比干法隔膜和濕法隔膜在原材料、生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)工藝和理化性能上差異顯著。根據(jù)生產(chǎn)工藝的不同，隔膜主要可以分為濕法與干法兩種技術(shù)路線，其中干法又可以具體分為干法單拉和干法雙拉。相對于干法工藝，濕法工藝技術(shù)制備的隔膜微孔分布均勻性好，孔隙率高，抗拉伸能力強(qiáng)，理化性能優(yōu)異，具備較強(qiáng)的穩(wěn)定性和一致性，可以制備更輕薄的隔膜，但生產(chǎn)設(shè)備與工藝復(fù)雜、成本高于干法路線，能夠滿足中高端新能源汽車長續(xù)航的應(yīng)用需求，契合鋰電池提升能量密度的趨勢。干法隔膜雖然在隔膜性能上不及濕法隔膜，較低的成本使其廣泛應(yīng)用于中低端動力電池、中低端3C消費(fèi)電池、儲能電池、電動工具等領(lǐng)域。鋰電隔膜濕法路線與干法路線對比我國濕法隔膜滲透率自2015年起快速提升，契合高端動力鋰電發(fā)展趨勢，為未來主流技術(shù)路線。從隔膜產(chǎn)品結(jié)構(gòu)看，2020年中國干法隔膜出貨量達(dá)到11億平米，同比增長超40%，濕法隔膜出貨量為26億平米，同比增長30%，增速不及干法隔膜，占比隔膜總出貨量70%，市占率略有下降，但仍為市場主流路線。濕法隔膜占比不斷提升的主要原因?yàn)槭袌鰧恿﹄姵啬芰棵芏鹊刃阅芴岢龈叩囊?，綜合性能更優(yōu)的濕法隔膜更契合未來動力電池高能量密度發(fā)展趨勢，疊加中高端數(shù)碼電池應(yīng)用占比提升，濕法隔膜需求逐步上升。2018-2020年中國隔膜干法和濕法出貨量占比情況注：按出貨量（單位：億平方米）占比四、隔膜市場現(xiàn)狀1、出貨量狀況在鋰電池的結(jié)構(gòu)中，電池隔膜是關(guān)鍵的內(nèi)層組件之一，也是技術(shù)壁壘最高的一種高附加值材料。隔膜的好壞決定了電池的界面結(jié)構(gòu)、內(nèi)阻等，直接影響電池容量、循環(huán)以及安全性能等特性，性能優(yōu)異的隔膜對提高電池的綜合性能具有重要的作用。根據(jù)GGII數(shù)據(jù)顯示，2020年中國鋰電池隔膜出貨量為37.2億平方米，較2019年增加了9.8億平方米，同比增長35.77%。2014-2020年中國鋰電池隔膜出貨量及增長率相關(guān)報(bào)告：華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《》；2、競爭格局價格戰(zhàn)加速低端產(chǎn)能出清，行業(yè)格局集中度提升明顯。隔膜產(chǎn)業(yè)自2016年起經(jīng)歷數(shù)年價格戰(zhàn)，以及前期產(chǎn)能快速擴(kuò)張導(dǎo)致的低質(zhì)產(chǎn)能過剩，促使隔膜產(chǎn)業(yè)在2017-2020年不斷兼并收購加快行業(yè)整合，同時中小企業(yè)以及其中低端產(chǎn)能加速出清，2014年行業(yè)CR3市占率為35.5%，2020年則提升至64.7%。2017-2020年中國隔膜市場競爭格局變動情況龍頭企業(yè)資本橫向整合+中小企業(yè)逐步淘汰出清，資源向頭部集聚。過去幾年隔膜行業(yè)發(fā)生多次橫向并購，恩捷股份先后收購江西通瑞、蘇州捷力和紐米科技，中材科技收購湖南中鋰，通過并購整合與產(chǎn)能擴(kuò)張以擴(kuò)大其在隔膜市場的版圖，市場占有率進(jìn)一步提升，成長為隔膜市場龍頭，不斷壓縮中小隔膜企業(yè)的生存空間。2020年上半年受到疫情等因素影響全球動力電池市場需求低迷，在技術(shù)、產(chǎn)能、客戶、資本上不具備競爭優(yōu)勢的中小隔膜企業(yè)生存艱難，淘汰出清，例如金冠股份、雙杰電氣等在激烈的市場競爭之下相繼停產(chǎn)和轉(zhuǎn)讓相關(guān)鋰電池隔膜生產(chǎn)線，市場集中度在頭部企業(yè)資源整合以及劣勢產(chǎn)能出清趨勢下繼續(xù)提升，未來頭部企業(yè)將享有成本、客戶、產(chǎn)能及技術(shù)優(yōu)勢，行業(yè)地位穩(wěn)固，龍頭效應(yīng)顯著。2020年末以來加碼擴(kuò)產(chǎn)和出清淘汰狀況五、鋰電隔膜前景分析1、固態(tài)鋰電短期影響較小固態(tài)電池是鋰離子電池發(fā)展終極形態(tài)，具有超高的能量密度和安全性能，符合動力電池應(yīng)用需求。固態(tài)電池將顛覆液態(tài)鋰電體系，是當(dāng)前最具發(fā)展前景的新型鋰電技術(shù)，將經(jīng)歷半固態(tài)與全固態(tài)兩種技術(shù)演化路徑，極大提升鋰電池能量密度與安全性能。固態(tài)電池技術(shù)的終極形態(tài)將實(shí)現(xiàn)去隔膜、去電解質(zhì)化，轉(zhuǎn)而采用固態(tài)電解質(zhì)，短期來看，固態(tài)鋰電的產(chǎn)業(yè)化面臨較大的困難：1）固態(tài)電解質(zhì)的導(dǎo)電性遠(yuǎn)不如電解液，導(dǎo)致固態(tài)電池的充放電倍率低，無法滿足快充需求；2）固態(tài)電池采用的新型正負(fù)極材料生產(chǎn)難度較大，仍處于實(shí)驗(yàn)室或小規(guī)模量產(chǎn)階段，生產(chǎn)成本遠(yuǎn)高于目前鋰電材料，成本下探空間大、時間長；3）固態(tài)電池技術(shù)變革具有顛覆性，對目前液態(tài)鋰電產(chǎn)業(yè)鏈體系產(chǎn)生較大沖擊，固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)鏈的構(gòu)筑任重道遠(yuǎn)，產(chǎn)業(yè)鏈的重塑需要長時間的沉淀?；谝陨戏治?，我們判斷短期內(nèi)固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)難成氣候，對現(xiàn)有隔膜產(chǎn)業(yè)鏈沖擊并不大，未來頭部企業(yè)擴(kuò)產(chǎn)速度不減，行業(yè)格局與空間持續(xù)向好，市場不必過分擔(dān)憂。2、全球和中國新能源汽車發(fā)力（一）全球狀況補(bǔ)貼政策加碼助推歐洲電動車市場重回高增長態(tài)勢。為刺激經(jīng)濟(jì)和消費(fèi)，同時加快電動化進(jìn)程，歐洲市場主要國家如德國、法國以及英國都加大了對新能源汽車的補(bǔ)貼及刺激力度，同時延長了補(bǔ)貼的期限，歐洲市場銷量超預(yù)期。拜登政府多管齊下欲“贏得電動車市場”，美國新能源汽車銷量成長性十足。據(jù)美國白宮表示，拜登政府將撥款1740億美元以支持新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展，其中1000億美元將用于消費(fèi)補(bǔ)貼，其余資金將用于校車、公車、運(yùn)輸車等的電動化以及在2030年之前建立一個由50萬個新能源汽車充電樁組成的全國性充電網(wǎng)絡(luò)以促進(jìn)美國新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展。（二）中國狀況國內(nèi)新能源市場在雙積分政策與補(bǔ)貼政策推動下持續(xù)景氣，政策+市場雙輪驅(qū)動。中國過去幾年間通過大力發(fā)展新能源車，銷量從2015年的33.11萬輛提升到了2020年的136.7萬輛，已經(jīng)成為全球最大的新能源汽車市場之一。2020年為中國新能源車市場消費(fèi)引導(dǎo)的元