鋰電池隔膜行業(yè)發(fā)展趨勢及前景展望調研投資分析報告

2017年電池隔膜行業(yè)展趨勢及前景分報告(此文檔為word格式，可任意修改編輯201710月1

正文目錄一、隔膜：鋰電池核心結構，參數(shù)眾..............................................................51.1鋰電池核心結構——隔膜..............................................................................51.2關鍵參數(shù)眾多，技術要求...........................................................................5二、隔膜制造：成熟工藝是關鍵，原料、設備是保.....................................82.1隔膜制造，原料、工藝和設備一個都不能..............................................82.2工藝：濕法工藝較干法工藝更復雜..............................................................92.3隔膜設備：國外進口較............................................................................三、干濕之爭：各具優(yōu)勢，未來濕法+涂覆工藝是大趨...........................143.1鋰池隔膜材料：以聚乙烯PE（）等聚合物為.143.2干工藝和濕法工藝各具優(yōu)勢，未來“濕+涂覆”或成主要趨勢四、隔膜市場規(guī)模為30m2其中動力電池20億m2..........................4.1新源發(fā)力，拉動隔膜產(chǎn)業(yè)需.................................................................184.2初預計隔膜需求量為30平米，其中動力電池20億平米五、高毛利引企業(yè)競相布局，或將出現(xiàn)階段性產(chǎn)能過..............................5.1政策支持+毛利率高，引企業(yè)競相布局....................................................245.2低市場競爭激烈，中高端市場供給不................................................28六、相關建.........................................................................................................七、風險提.........................................................................................................2

圖表目錄圖表1隔膜是鋰電池中非常關鍵的部...............................................................5圖表2鋰電池隔膜的關鍵參數(shù)...............................................................................6圖表3隔膜一致性涉及到厚度、孔分布、孔徑分布等屬性.............................7圖表4隔膜生產(chǎn)首先要走通工藝...........................................................................8圖表5隔膜生產(chǎn)工藝分為濕法和干...................................................................9圖表6干法工藝流.............................................................................................圖表7干法工藝單向拉伸與雙向拉伸對比.......................................................11圖表8濕法工藝流.............................................................................................圖表9干法單向拉伸、干法雙向拉伸、濕法拉...........................................圖表10

國內主要隔膜制造商所用設備情..................................................13圖表11鋰電隔膜產(chǎn)品分類.................................................................................14圖表12干法濕法隔膜性能優(yōu)缺點對比............................................................16圖表13對濕法膜迚行涂覆后的優(yōu)缺點............................................................17圖表14典型的涂覆工藝產(chǎn).............................................................................圖表15能源汽車產(chǎn)銷量情況（單位：萬輛.............................................圖表16能源汽車月度銷量（單位：萬輛.................................................20圖表172011-2016中國鋰電池產(chǎn)量單位：GWh).................................3

圖表182011-2016中國鋰離子電池隔膜出貨.......................................21圖表19國鋰電隔膜干法產(chǎn)量（單位：億平方米.....................................21圖表20國鋰電隔膜濕法產(chǎn)量（單位：億平方米.....................................22圖表21國新能源汽車銷量及動力電池需求（單位：萬輛GWh23圖表22新能源行業(yè)相關政.............................................................................圖表232016相關企業(yè)鋰電池隔膜業(yè)務毛利率情..................................圖表24每年新增基膜隔膜企業(yè)數(shù)量（單位：家）........................................圖表25我國主要隔膜企業(yè)分布.....................................................................27圖表262016隔膜產(chǎn)能與實際制造數(shù).......................................................28圖表27未來幾年國內隔膜行業(yè)的發(fā)展階....................................................圖表28與國際高品質隔膜相比，國內隔膜在一致性、孔隙率、離子電導等方面存在差..........................................................................................................294

一、隔膜：鋰電池核心結構，參數(shù)眾多1.1鋰電池核心結構——隔膜鋰電池的四大關鍵材料為正極材料極材料解液以及隔膜膜是指在電池正極和負極之間的一層材料主要作用是離正極并使電池內的電子不能自由穿過，讓電解液中的離子在正負極之間自由通過。圖表1隔膜是鋰電池中非常關鍵的部分電池隔膜的離子傳導能力直接關系到電池的整體性能正負極的作用使電池在過度充電或者溫度升高的情況下能限制電流的升高池短路引起爆炸，具有微孔自閉保護作用，對電池使用者和設備起到安全保護的作用。1.2關鍵參數(shù)眾多，技術要求高鋰電隔膜性能的優(yōu)劣決定了電池的接口結構和內阻，迚而影響電池的容量、循環(huán)性能放電電流密度等關鍵特性見隔膜對提高電池尤其是動力電池的綜合性能有重要作用的關鍵參數(shù)非常多說孔隙率定性、5

力學強度、自動關閉機理、透氣度、孔徑大小及分布等等。圖表2鋰電池隔膜的關鍵參數(shù)

具體來看，鋰電池隔膜的參數(shù)：熱穩(wěn)定性方面膜需要在電池使用的溫度范圍內保持尺寸穩(wěn)定一方面電池生產(chǎn)過程中由于電解液對水份非常敏感多數(shù)廠家會在注液前迚行烘烤，要求在這個溫度下隔膜的尺寸也應該穩(wěn)定，否則會造成電池在烘烤時，隔膜收縮過大，極片外露造成短路。此外，閉孔溫度、破膜溫度也是反映隔膜耐熱性能和熱安全性能的最重要參數(shù)。

孔隙率：孔隙率是材料中孔隙體積占總體積的比例，反映隔膜內部微孔體積占比多少隙率的大小影響電池的內阻不同種隔膜之間的孔隙率的絕對值無法直接比較隙率較大便于鋰離子通過是孔隙率過大則影響機械強度和閉孔性能。6

一致性：指隔膜保持一致的厚度,孔分布和孔徑分布。圖表3隔膜一致性涉及到厚度、孔分布、孔徑分布等屬性具體來看：厚度：直觀地來看，在同樣大小的電池中，隔膜厚度越厚，能卷繞的層數(shù)就越少，相應容量也就會降低；相反，較厚的產(chǎn)品抵抗穿刺的性能會稍高，安全性也會高一些。同樣孔隙率的情況下，越厚的產(chǎn)品，其透氣率會稍差，使得電池的內阻會高一點考慮電池隔膜厚度的時候需要在容量指標和安全性之間尋找一個平衡?？讖诫姵馗裟ど厦嬉笥形⒖子阡囯x子通過徑的大小決定隔膜的透氣率是過大的孔徑有可能導致隔膜穿孔形成電池微短路體來看膜的孔徑直接影響電池的內阻和短路率?？讖椒植家恢麓笮〉目讖侥芫鶆虻胤植加诟裟つつ苄纬奢^高的透氣7

率。

電子絕緣性：保證正負極的機械隔離?？寡趸裕菏侵父裟さ幕瘜W性能比較穩(wěn)定，不易被氧化。浸潤性：對電解液的浸潤性好并具有足夠的吸液保濕能力。離子電導性：對電解液浸潤性好，吸液率高，有利于提高離子電導率。而離子電導率受孔徑大小隙的均勻性隙分布情況對電解液的潤濕能力等多因素的影響。二、隔膜制造：成熟工藝是關鍵，原料、設備是保障2.1隔膜制造，原料、工藝和設備一個都不能少鋰電隔膜的制造不僅需要好的設備需要工藝來迚行配合們認為一定程度上走通工藝更為關鍵前膜行業(yè)中發(fā)展較快的企業(yè)一般首先是要有好的團隊一個或者幾個工藝走通了通之后大膽投資擴產(chǎn)批量迚口隔膜設備。圖表4隔膜生產(chǎn)首先要走通工藝在當前階段于真正大量資金投入購買設備的本可以認為是工藝已經(jīng)走通的然設備的折舊會讓企業(yè)經(jīng)營上難以為繼反果一個企業(yè)在宣稱8

要做隔膜是很長時間沒有發(fā)展本能夠說明企業(yè)工藝沒有走通品率和效益可能都未達預期。此外料也是重要的一塊料的一致性不好影響隔膜生產(chǎn)出來的批次的一致性前來看料主要是靠迚口內的原料質量主要表現(xiàn)在批次一致性不好，不同時間購買的聚乙烯、聚丙烯，分子量會有變化，這樣在熔融擠出的環(huán)節(jié)會跟之前的產(chǎn)品不一樣度也會呈現(xiàn)差異終影響的是隔膜產(chǎn)品的一致性。2.2工藝：濕法工較干法工藝復雜隔膜的制作工藝分為干法和濕法可細分為單向拉伸工藝和雙向拉伸工藝：圖表5隔膜生產(chǎn)工藝分為濕法和干法

干法工藝原理干法制作工藝，又稱熔融拉伸法，是指將聚烯烴樹脂熔融、擠壓、吹膜制成結晶性聚合物薄膜，經(jīng)過結晶化處理、退火后，獲得高結晶度的結構，并在高溫下迚一步拉伸面迚行剝離結構以增加薄膜孔徑的制備工藝。9

相對于濕法工藝來說，干法工藝設備要求相對簡單。圖表6干法工藝流程干法工藝又分為單向拉伸工藝和雙向拉伸工藝：所謂單向拉伸，是指通過硬彈性纖維的方法，制備出低結晶度的高取向PE或隔膜，再高溫退火獲得高結晶度的取向薄膜。這種薄膜先在低溫下迚行拉伸形成銀紋等缺陷高溫下使缺陷拉開孔國Celgard公司、日本宇部公司均采用此種工藝生產(chǎn)單層PE、以及3層PP/PE/PP復合膜工藝生產(chǎn)的隔膜具有扁長的微孔結構于只迚行單向拉伸膜的橫向強度比較差橫向幾乎沒有熱收縮工藝的主要問題是產(chǎn)品相對于濕法制得的隔膜較厚，而且容易縱向撕裂。所謂雙向拉伸化學研究所20紀90年代刜開發(fā)的具有自主知識產(chǎn)權的工藝。通過在PP中加入具有成核作用的迚劑，利用聚丙烯（不同相態(tài)間密度的差異，在拉伸過程中發(fā)生晶型轉變形成微孔，用于生產(chǎn)單層膜，在中低端市場占據(jù)較大比例。與單向拉伸相比，其在橫向方向的強度有所提高且可以根據(jù)隔膜對強度的要求當?shù)母淖儥M向和縱向的拉伸比來獲得所需性能，同時雙向拉伸所得的微孔的孔徑更加均勻，透氣性更好。10

圖表7干法工藝單向拉伸與雙向拉伸對比總的來看法拉伸工藝較簡單無污染該工藝存在孔徑及孔隙率較難控制伸比較小的缺點時低溫拉伸時容易導致隔膜穿孔品不能做得很薄。

濕法工藝原理濕法工藝將高沸點小分子作為造孔劑添加到聚烯烴中熱熔融成均勻體系螺杄擠出鑄片同步或分步雙向拉伸后用有機溶劑萃取出造孔劑經(jīng)拉幅熱定型等后處理得到微孔膜材料的制備工藝本旭化成本東燃國SK均采用此工藝。濕法雙向同步拉伸工藝備一定的技術領先優(yōu)勢法同步雙向拉伸使得膜片在縱橫向同時拉伸，微孔接近圓形，在電池循環(huán)中阻力最小，親液性、均一性較好。11

圖表8濕法工藝流程濕法雙向拉伸方法生產(chǎn)的隔膜成孔分散均勻電解液的潤濕性較好主要的特點是可以做的很薄6右裂。濕法工藝可以得到復雜的三維纖維狀結構的孔的曲折度相對較高干法工藝是拉伸成孔此空隙狹長，呈扁圓形，孔曲折度較低。圖表9法單向拉伸、干法雙向拉伸、濕法拉伸2.3隔膜設備：國進口較多鋰電池隔膜對生產(chǎn)設備要求的精度極高，生產(chǎn)難度進高于一般的薄膜設備，12

而且生產(chǎn)設備的選型需要與工藝相匹配根據(jù)具體工藝要求來定制設備制造商的技術水平要求極高濕法制造的設備主要還是以國外、日本設備為主國本設備的精度更高可以結合公司自身的工藝技術優(yōu)勢而定制化。根據(jù)我們的了解，目前國內隔膜生產(chǎn)企業(yè)中，有些公司整條線都是從設備提供商處購買的，也有些公司是選擇從設備提供商處購買部分生產(chǎn)線迚行裝配內主要的隔膜制造商所用隔膜生產(chǎn)設備的情況：圖表10

國內主要隔膜制造商所用設備情況13

三、干濕之爭：各具優(yōu)勢，未來濕法+涂覆工藝是大趨勢3.1鋰電池隔膜材料：以聚乙烯（PE）、聚丙烯PP）等聚合物為主由于聚烯烴隔膜具有較高的孔隙率低的電阻高的撕裂強度好的耐酸堿能力好的彈性及對非質子溶劑的保持性能較好的符合鋰離子電池對于隔膜的屬性要求，因此主要以PE、PP聚合物作為鋰離子電池的隔膜。圖表11鋰電隔膜產(chǎn)品分類目前來看，主要的隔膜材料產(chǎn)品有單層、單層陶瓷涂覆PE+陶瓷涂覆層PP/PE層PP/PP和三層等別的三層隔膜不僅熔點較低，而且具有較高的抗穿刺強度，起到了熱保險作用。隔膜生產(chǎn)所需主要原材料為聚丙烯（PP及聚乙烯PEPP）及聚乙烯PE為石油衍生品之一，無論國產(chǎn)還是迚口價栺均隨國際原油價栺波動聚丙烯乙烯占隔膜產(chǎn)品成本比例較低此石油價栺的波動對產(chǎn)品成本影響較小。14

3.2干法工藝和濕法工藝各具優(yōu)勢，未來“濕法涂覆”或成主要趨勢PE產(chǎn)品（聚乙烯）主要由濕法工藝制得PP產(chǎn)品（聚丙烯）主要由干法工藝制得。干法工藝和濕法工藝事者各有不同的用途和優(yōu)缺點看并不能相互替代，我們只能從未來PE、PP的應用領域的發(fā)展趨勢來展望未來的隔膜市場。具體來說，1性能方面：干法工藝生產(chǎn)的由于熔點較高、更加結實，目前更適合做軟包電池法工藝由于其可以做到高孔隙率和較好的浸潤性合用在高功率電池制造上，并且其生產(chǎn)速度較快，但是其熔點較低，比較容易被氧化。干濕法兩種隔膜產(chǎn)品各具優(yōu)勢，導致在各自的細分市場都能實現(xiàn)其用途。2成本方面了解法設備折舊占產(chǎn)品成本的比例較濕法設備折舊占產(chǎn)品成本會低一些。3用途不同法和濕法隔膜不同的性能導致兩種隔膜有不同的用途法隔膜由于容易做薄，多用于做動設備的鋰電池用；干法隔膜由于其比較適合做軟包電池而更多適用于動力電池用外近快速增長的三元動力電池采用“濕法加涂覆”的工藝手法。15

圖表12干法濕法隔膜性能優(yōu)缺點對比目前，動力電池主要以磷酸鐵鋰電池和三元電池（正極為鎳鈷錳(NCM)）為主中干法隔膜在磷酸鐵鋰電池的使用比率仍比較高三元電池以經(jīng)涂覆的濕法隔膜為主著動力電池對能量密度要求的不斷提高三元材料為正極材料的動力電池路線開始逐漸興起膜的材料路線也開始出現(xiàn)傾斜且著陶瓷等涂覆工藝的逐漸成熟產(chǎn)工藝使鋰電池的熱穩(wěn)定性明顯改善動力電池對安全性要求不斷提高的趨勢下為目前提高電池安全性最有效的解決辦法，應用于三元鋰電池的高端濕法涂覆隔膜需求加速提升。16

圖表13對濕法膜迚行涂覆后的優(yōu)缺點此外前國家制定的補貼政策是根據(jù)電池的能量密度給予相應的補貼這一方面三元電池具有一定的優(yōu)勢這一方面考慮著涂覆技術對安全性要求的達標，我們認為，未來“濕+涂覆工藝”是大趨勢，濕法膜未來的市場空間更大。17

圖表14典型的涂覆工藝產(chǎn)線四、隔膜市場規(guī)模為30億，其中動力電池億m24.1新源發(fā)力，拉動隔膜產(chǎn)業(yè)需求國家政策大力支持新能源汽車發(fā)展，年月13日，國務院法制辦公室發(fā)布《乘用車企業(yè)平均燃料消耗量與新能源汽車積分并行管理辦法》求意見稿，該政策一方面督促各類車企降低自身燃料消耗水平，積極推迚節(jié)能減排，另一方面大力倡導新能源乘用車逐步向高度能源清潔轉變并增加其市場滲透率。我們可以看下國內新能源汽車的發(fā)展歷程2013年的純概念期如今全球第一大新能源汽車市場，2016年我國新能源汽車產(chǎn)銷量突破50萬輛，同比增長50%上，預2017產(chǎn)銷量將突破70輛。新能源汽車產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展同時帶來了新能源汽車上中游行業(yè)的發(fā)展機遇池作為新能源汽車成本占18

比最高的核心部件，出貨量也隨之大幅增長，EVTank發(fā)布的《2016年中國鋰動力電池研究報告》顯示，2016年中國國內鋰動力電池企業(yè)出貨量合計達到30.5Gwh同比增長79.4%隔膜作為動力電池四大材料之一，需求量也在逐年增加。圖表15能源汽車產(chǎn)銷量情況（單位：萬輛）19

圖表16能源汽車月度銷量（單位：萬輛）圖表172011-2016中國鋰電池產(chǎn)量單位：GWh)20

圖表182011-2016中國鋰離子電池隔膜出貨量圖表19國鋰電隔膜干法產(chǎn)量（單位：億平方米）21

圖表20國鋰電隔膜濕法產(chǎn)量（單位：億平方米）4.2初步預計隔膜需求量為30億平米，其中動力電池20億平米2017年4月6日，國家工業(yè)和信息化部、國家發(fā)展改革委、科技部印發(fā)了《汽車產(chǎn)業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃綠色發(fā)展水平大幅提高要求，指大力發(fā)展汽車先迚技術成新能源汽車聯(lián)網(wǎng)汽車和先迚節(jié)能汽車梯次合理的產(chǎn)業(yè)栺局以及完善的產(chǎn)業(yè)配套體系產(chǎn)業(yè)轉型升級年能源汽車年產(chǎn)銷達到200輛力電池單體比能量達到時/公斤以上，力爭實現(xiàn)350瓦時/斤，系統(tǒng)比能量力爭達到260瓦公斤、成本降至1元/時以下。到2025年，新能源汽車占汽車產(chǎn)銷20%以，動力電池系統(tǒng)比能量達到350/公斤22

圖表21國新能源汽車銷量及動力電池需求（單位：萬輛GWh以該規(guī)劃為標準果2020新能源汽車的產(chǎn)量萬輛應地需的動力電池為130。考慮到我國三元電池剛剛起步，現(xiàn)在量還比較小，所以測算的話我們以磷酸鐵鋰電池為例迚行測算，假設工作電壓為3.2V那么：也即，我國動力電池領域所需要的隔膜在24平米左右，當然，我們是按磷酸鐵鋰電池迚行的計算果考慮未來三元電池的逐步普及三元電池對隔膜的使用量相對磷酸鐵鋰電池要少一些估計2020年動力電池領域隔膜的市場規(guī)模為20平米左右。加上3C等消費電子方面的電池需要，預計年我國隔膜需求面積將達到30億平米左右。此外”的投資者交流紀要中提及“基于國內和國際市場評估，至全球動力電動車市場將需求60平米左右的鋰電池隔膜比在40%左右，判斷基本相符。23

五、高毛利引企業(yè)競相布局，或將出現(xiàn)階段性產(chǎn)能過剩5.1政策支持+毛利率高，引企業(yè)競相布局近幾年來，國家出臺了若干政策來支持隔膜產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，最近的一次是在2017年6月底，國家發(fā)改委、商務部發(fā)布了《外商投資產(chǎn)業(yè)指導目錄2017年修訂車關鍵零部件制造：電池隔膜（厚度隙率40-60%等列為鼓勵類，雖然本次是外商投資產(chǎn)業(yè)指導目錄，但是也可以從一定程度上反映出國家對于隔膜產(chǎn)業(yè)的重視。24

圖表22新能源行業(yè)相關政策并且，前面提到，鋰離子電池主要有正極材料、負極材料、電解液和電池隔膜四部分組成，目前來看，隔膜的毛利率是在這四部分中最高的。按照2016年25

年報披