中國鋰電池隔膜行業(yè)深度調(diào)研分析

• 2021年3月11日 HaoChenChong來源：互聯(lián)網(wǎng) 579 32
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鋰電池的結(jié)構(gòu)中，隔膜是關(guān)鍵的內(nèi)層組件之一。隔膜的性能決定了電池的界面結(jié)構(gòu)、內(nèi)阻等，直接影響電池的容量、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。

鋰電池的結(jié)構(gòu)中，隔膜是關(guān)鍵的內(nèi)層組件之一。隔膜的性能決定了電池的界面結(jié)構(gòu)、內(nèi)阻等，直接影響電池的容量、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。隔膜的主要作用是使電池的正、負(fù)極分隔開來，防止兩極接觸而短路，此外還具有能使電解質(zhì)離子通過的功能。隔膜材質(zhì)是不導(dǎo)電的，其物理化學(xué)性質(zhì)對電池的性能有很大的影響。電池的種類不同，采用的隔膜也不同。對于鋰電池系列，由于電解液為有機溶劑體系，因而需要有耐有機溶劑的隔膜材料，一般采用高強度薄膜化的聚烯烴多孔膜。

隔膜的發(fā)展開始于20世紀(jì)，1970年已經(jīng)出現(xiàn)了微孔隔膜生產(chǎn)工藝的專利登記信息。1991年，索尼公司推出了全球第一塊商業(yè)化鋰離子電池，隔膜產(chǎn)業(yè)與其他鋰電池相關(guān)產(chǎn)業(yè)正式進(jìn)入快速發(fā)展階段。1992年，日本政府制定了一項為期10年的鋰電池研究計劃，集中12家公司的力量聯(lián)合進(jìn)行攻關(guān)。在政府的總體規(guī)劃下，日本電動車的科研經(jīng)費得到了有效的落實。根據(jù)中國電池工業(yè)協(xié)會訪日代表團(tuán)于2000年的考察情況來看，日本的鋰電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展非常迅速，當(dāng)時已經(jīng)擁有了比較完善的鋰電池產(chǎn)業(yè)，實現(xiàn)了從隔膜、電極、電解液等電池原材料的生產(chǎn)，到電池的組裝、測試的良好銜接。不僅如此，隔膜生產(chǎn)企業(yè)所需的輥壓機、卷繞機、涂布機、剪切機等，均可在本土采購。

2015年之前國內(nèi)隔膜濕法隔膜占比低，旭化成、日本東麗和SKI占據(jù)全球隔膜市場前三，CR3達(dá)到50%，隨著國內(nèi)濕法隔膜迅速擴產(chǎn)，海外產(chǎn)能增速顯著落后國內(nèi)，2019年恩捷股份以23億平的產(chǎn)能占據(jù)全球一半以上的濕法隔膜產(chǎn)能，2019年海外隔膜合計隔膜產(chǎn)能約為23億平，2021年將迎來海外產(chǎn)能集中釋放期。

根據(jù)中研普華研究報告《2021-2026年中國鋰電池隔膜行業(yè)深度調(diào)研與投資前景分析報告》統(tǒng)計分析顯示：

一、中國鋰電池隔膜行業(yè)市場規(guī)模

從隔膜市場規(guī)模來看，2019年中國鋰電隔膜市場規(guī)模(只統(tǒng)計基膜)35.6億元，同比下滑12.2%。市場規(guī)模增速遠(yuǎn)小于出貨量增速，主要原因為企業(yè)產(chǎn)能規(guī)?；?yīng)提升，隔膜成本進(jìn)一步下降，造成隔膜價格下降，且下降速度遠(yuǎn)大于產(chǎn)品出貨量增速。2020年，國內(nèi)受疫情影響，工業(yè)生產(chǎn)受到停滯發(fā)展，對市場中的鋰電池隔膜價格的下降趨勢起到減緩左右，估計2020年底，在國家大力支持新能源行業(yè)發(fā)展的政策扶持和產(chǎn)業(yè)快速增長下，行業(yè)市場規(guī)模將達(dá)到34.8億元。

圖表：2018-2020年中國鋰電池隔膜行業(yè)市場規(guī)模情況

數(shù)據(jù)來源：中研普華產(chǎn)業(yè)研究院整理

雖然全國鋰電池隔膜出貨量保持35%以上的增長，但是由于價格較低，市場規(guī)模趨于下降，未來頭部企業(yè)產(chǎn)能規(guī)?；?yīng)將進(jìn)一步顯現(xiàn)，成本進(jìn)一步下降。

鋰電池隔膜的發(fā)展要緊跟動力電池發(fā)展，未來隨著動力電池往高能量密度方向發(fā)展，更能滿足需求的濕法隔膜出貨量占比將進(jìn)一步提高。

二、中國鋰電池隔膜產(chǎn)品結(jié)構(gòu)分析

隔膜材料濕法+涂覆工藝為長期趨勢，干法占比短期內(nèi)保持穩(wěn)定

(1)濕法隔膜仍將是主流隔膜技術(shù)路線，長期占據(jù)市場高份額。濕法隔膜輕薄且韌性較好。鋰離子電池隔膜制備方法主要分為濕法和干法。

二者各有優(yōu)缺點，濕法隔膜工藝難度系數(shù)高，對設(shè)備要求高，建設(shè)投產(chǎn)周期長成本高，能源消耗較大，且需使用有機溶劑，環(huán)境污染大，但制得的隔膜精密度高，具有較高的孔隙率，薄膜孔徑小且均勻，薄膜更薄的同時還可保持良好的韌性，拉伸強度和穿刺強度更高。

濕法隔膜需求穩(wěn)定增長，優(yōu)勢在高端市場顯現(xiàn)。隔膜越薄內(nèi)阻越小，倍率性能和循環(huán)性能就越好，且較薄的隔膜可以給電極活性物質(zhì)提供更大的空間，電池容量更高，符合動力電池高能量密度、高倍率等要求。尤其是高端市場，幾乎所有三元電池中均使用濕法隔膜，其占比從16年的40%上下提高到現(xiàn)在的約70%。未來幾年動力鋰電池將作為重要引擎拉動濕法隔膜產(chǎn)量穩(wěn)定增長。

涂覆技術(shù)彌補了濕法隔膜熱穩(wěn)定性差的缺陷，涂覆隔膜相較于基膜安全性更優(yōu)，濕法+涂覆將主導(dǎo)未來隔膜市場。干法工藝的原材料聚丙烯(PP)的熔融溫度在170℃左右，而濕法工藝的原材料聚乙烯(PE)的熔融溫度在140℃左右。因此濕法工藝生產(chǎn)的隔膜在高溫下容易收縮造成電池短路，安全難以得到保證，而涂覆技術(shù)可顯著提升其耐熱性，在180℃下仍可保持較小的收縮率。另外，涂覆隔膜具有良好的電解液浸潤和吸液保液能力，不僅可以延長電池循環(huán)壽命，還可以增加電池大倍率放電能力，適用于高端儲能電池和動力電池。主要的涂覆材料分為陶瓷顆粒和聚偏氟乙烯(PVDF)。

(2)干法隔膜短期內(nèi)仍將占有三成市場

干法隔膜安全性及成本優(yōu)勢明顯。干法隔膜工藝相對簡單，環(huán)境友好且成本較低，然而孔徑的大小、分布和孔隙率難以控制導(dǎo)致穩(wěn)定性較差，干法拉伸制成的薄膜中的孔徑會按照一定的方向分布，并且薄膜的結(jié)晶和非結(jié)晶區(qū)域之間有明顯的分隔，成膜通常較厚。但干法隔膜的耐熱性更好，各向熱收縮率都更小，閉孔溫度和熔斷溫度也更高，且成本優(yōu)勢明顯。

干法隔膜需求回暖，主要活躍在中低端動力電池市場，配合磷酸鐵鋰使用。因新能源汽車和動力電池廠商對電池成本以及安全性能的重視，濕法隔膜的市場份額增速較過去幾年明顯放緩，干法薄膜需求回暖。磷酸鐵鋰電池對隔膜孔隙率要求不高，搭配干法隔膜使得磷酸鐵鋰電池更加符合其成本低安全性高的定位，今年磷酸鐵鋰電池的回潮帶動了干法隔膜的需求增長。2020年，我國鋰電池隔膜出貨量達(dá)到37.2億平方米，同比增長36%，其中濕法隔膜出貨量達(dá)26億平方米，同比增長30%，干法隔膜出貨量11億平米，同比增長超過40%，增速大于濕法，占隔膜市場總量的30%。

干法技術(shù)突破，潛力被再次挖掘，重獲市場競爭力。隨著技術(shù)的突破，干法隔膜有望煥發(fā)新生，今年8月，惠強新材研發(fā)的具有國際領(lǐng)先水平的6μm超薄三層共擠干法隔膜產(chǎn)品成功下線，成功突破了使用干法制造超薄隔膜的難題，使干法隔膜厚度極限再次下探，與濕法隔膜接近，其強度與正常的9μm薄膜強度相當(dāng)，同時具有更高安全性，且能更好地滿足電池高能量密度的需求。干法隔膜潛力被再次挖掘，預(yù)計短期內(nèi)干法隔膜占比將維持在30%左右。

圖表：2014-2020年我國鋰電池隔膜產(chǎn)品結(jié)構(gòu)

數(shù)據(jù)來源：中研普華產(chǎn)業(yè)研究院整理

從隔膜產(chǎn)品結(jié)構(gòu)看，占主要比重的為濕法隔膜，2020年中國濕法隔膜出貨量達(dá)到26億平米，同比增長30%，占隔膜總出貨量的70%。干法隔膜出貨量11億平米，同比增長超過40%，增速大于濕法，占隔膜市場總量的30%。

濕法隔膜出貨量占比提升主要原因為市場對動力電池高能量密度等性能要求進(jìn)一步提升，加之中高端數(shù)碼電池應(yīng)用占比提升，對濕法隔膜需求上升，進(jìn)而促進(jìn)濕法隔膜出貨量增加。

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