锂电隔膜行业专题报告：湿法路线确立,全球隔膜需求高景气

锂电隔膜行业专题报告：湿法路线确立，全球隔膜需求高景气1、隔膜是锂电池关键材料，未来市场空间广阔1.1隔膜是动力电池的关键材料，技术高筑就行业壁垒隔膜是锂离子电池中的关键环节。

锂离子电池是现代高性能电池的代表，由正极材料、负极材料、隔膜、电解液四个主要部分组成。

隔膜是一种具有微孔结构的薄膜，是锂离子电池产业链中最具技术壁垒的关键内层组件，在动力电池中成本占比约为10%-20%。

隔膜在锂电池中主要起到隔绝正负极防止短路并提供微通道支持锂离子迁移的作用，对电池安全性、倍率性能和循环性能影响关键。

锂电池隔膜生产工艺复杂、技术壁垒高。

高性能锂电池需要隔膜具有厚度均匀性以及优良的力学性能（包括拉伸强度和抗穿刺强度）、透气性能、理化性能（包括润湿性、化学稳定性、热稳定性、安全性）。

隔膜的优异与否直接影响锂电池的容量、循环能力以及安全性能等特性，性能优异的隔膜对提高电池的综合性能具有重要的作用。

锂电池隔膜具有的诸多特性以及其性能指标的难以兼顾决定了其生产工艺技术壁垒高、研发难度大。

不同隔膜工艺在选材、厚度、微孔数量等性能上都有较大差异。

隔膜基膜制造根据微孔成孔机理主要分干法和湿法两种，其中干法可分为单拉、双拉两种，湿法按照拉伸取向是否同时可以分为异步、同步两种，同步法很均匀适合做消费电池，而异步法良品率高适合做动力电池。

干法隔膜通过拉伸造孔。

干法工艺将高分子聚合物、添加剂等原材料混合，制成均匀熔体挤出，在拉伸应力下，形成片晶结构，热处理后获得硬弹性的聚合物薄膜，之后在一定的温度下再次拉伸，形成微孔，热定型后制得微孔膜。

干法单拉工艺主要在美国Celgard、日本UBE手中，发展十分成熟。

干法双拉工艺由我国中科院化学所研制，并由中科科技实现产业化，2001年化学所将双拉海外专利转让给Celgard，使其成为干法隔膜的集大成者，2015年被日本旭化成公司收购。

湿法隔膜通过萃取增塑剂造孔。

湿法工艺采用热致相分离原理，将增塑剂与聚烯烃树脂混合，熔融混合物降温过程中发生固液相/液液相分离，压制膜片并加热至接近熔点温度后，拉伸使分子链取向一致，保温并用易挥发溶剂（二氯甲烷/三氯乙烯）将增塑剂从薄膜中萃取出来，进而制得隔膜。

湿法隔膜目前占了主流，因其可以做的更薄，使电池能力密度更高，因而被大电池厂商如三洋、索尼、松下、万胜等采用。

湿法隔膜的代表公司主要是日本旭化成、东丽东燃、韩国SKI、上海恩捷等。

干法湿法工艺并存，湿法优势凸显。

隔膜生产工艺包括原材料配方和快速配方调整、微孔制备技术、成套设备自主设计等诸多工艺。

其中，微孔制备技术是锂电池隔膜制备工艺的核心，目前商业化应用中主要是以聚乙烯（PE）和聚丙烯（PP）为主的微孔聚烯烃隔膜，按工艺可分为干法（基材以PP为主）和湿法（基材以PE为主）隔膜。

目前干法工艺主要包括干法单向拉伸和双向拉伸两种工艺。

相对于干法工艺，湿法工艺技术制备的隔膜微孔分布均匀性好，孔隙率高，亲液性好，内阻较低；同时闭孔温度低，双向拉伸强度高，可以制备较薄的隔膜（目前应用于动力电池的湿法隔膜普遍为9-12um，而干法为12-16um），契合锂电池提升能量密度的趋势。

但由于PE基材熔点较PP基材低，热收缩性较干法隔膜差，厚度较薄情况下穿刺强度较差，难以直接应用于动力电池。

湿法隔膜除热强度外优势明显。

湿法隔膜在厚度上可达5-7μm，符合锂电池高能量、轻量化发展趋势。

但对于高能量密度的动力电池来说，厚度太低的薄膜会带来更高的安全风险。

经涂覆后，薄膜的穿刺强度、和耐热性都有显著改善，破膜温度从120℃提升至160℃乃至400℃，热收缩率从120℃的3.4%以上提升至130℃的2%乃至150度的3%以内，从而缓解动力电池快充放热，隔膜热收缩造成电池正负极接触、燃烧、爆炸的安全问题。

经涂覆后完全契合三元正极锂电池。

由于聚烯烃大分子链的存在，无涂覆隔膜表面为低的表面能，对电解液亲和性差。

而涂覆材料，如陶瓷，主要成分为超细氧化铝，其具有较大的比表面积，且为多孔结构，有利于与电解液之间的亲和，能增加隔膜与电解液的接触面，吸液率从116%增加至190%，提升电容量，电池在反复充放电过程中保持良好电性能。

涂覆后的湿法隔膜大大提高了隔膜的穿刺强度，提高电池安全性，亦使薄膜显示出更好的电解液亲润性，吸液率从116%提升至190%以上，促进电池循环性能，大幅度提高了电池使用寿命。

综合来看，湿法涂覆隔膜相对于干法隔膜，具有更好的孔径均匀度、孔隙率和透气度。

相对于湿法隔膜，显著提升了其热稳定性、穿刺强度和热稳定性，是综合性能与安全性的新型隔膜材料，成为三元材料电池隔膜的不二之选。

目前湿法隔膜行业存在整体上的产能过剩。

从供给端看，国内10家主要隔膜企业2018年有效产能达24.2亿平方米。

从需求端看，假设1Gwh对应隔膜需求1500万平方米，母卷到装机效率60%。

2018全年动力电池装机总量为56.89GWh，则隔膜总有效产能需求约5亿平方米。

海外动力电池隔膜产能需求基本一致，全球消费电池需求也基本在该量级，则2018年全球产能需求约15亿平方米。

供需对比下可发现，目前湿法隔膜行业存在整体上的产能过剩，行业平均产能利用率仅约60%。

隔膜产业发展至目前阶段，产能释放已快于需求增速，则行业产能利用率中枢将持续下滑，并由此使得隔膜价格持续下滑。

在此背景下，行业盈利能力受压明显，并且出现了明显的两级分化，主要表现为一方面龙头企业保持较好的盈利能力，而另一方面后续企业盈利却大幅下滑甚至出现亏损。

国内隔膜产业在发展中经历了进口依赖到自主研发，再到逐步完成国产替代的过程。

隔膜是锂电池四大关键材料中最晚实现国产的环节，到2010年，锂电池正极、负极和电解液都实现了国产化，但隔膜一直依赖进口，受制于人，所以价格也非常高。

2011年国内开始对整个新能源汽车产业链实行力度极大的补贴政策后，隔膜行业的投资、技术和工艺水平开始大幅提升，2015年后部分企业已掌握了核心技术并掌握了成本优势。

2018年后，隔膜国产化比例已达到90%。

1.2湿法隔膜稳定性好，未来趋势确立锂离子电池隔膜广泛应用于新能源汽车、储能电站、电动自行车、电动工具、医疗及数码类电子产品等领域。

目前，隔膜需求量主要来自于电子消费品及动力电池两大市场，随新能源汽车周期上行，动力电池成为湿法隔膜需求的第一大驱动力。

未来储能、启停电池等新兴应用领域的崛起，也将进一步拓宽干法隔膜市场空间。

湿法隔膜稳定性好，动力市场大显身手。

湿法隔膜通过在基膜上涂覆，能够大幅提高隔膜的热稳定性、降低高温收缩率、避免隔膜大幅收缩造成的极片外露，产品性能已全面领先干法薄膜，在动力锂电池和高端电子消费品的应用领域上逐渐成为主流市场方向。

当前三元电池湿法隔膜渗透率已达95%-98%的高水平。

2017年国内隔膜产量为14.4亿平，同比增长32%。

湿法隔膜产量达到7.8亿平方米，同比增长70%，占比高达54%，市场份额首次赶超干法隔膜。

我们预期，三元路线坚定支撑湿法隔膜发展，市场占有率将进一步提升，其规模增速或将远超干法隔膜，迎来爆发式增长。

2、电动化浪潮下动力电池需求爆发，锂电隔膜市场广阔2.1全球新能源汽车市场高速发展，新一波产品周期特斯拉引领衔全球新能源汽车高速增长，销量6年增长近11倍。

从2011年以来，以特斯拉、比亚迪等为代表的新能源汽车高速发展，全球新能源汽车销量从2013年的20.2万辆上升至2019年的221万辆，年均复合增速达到150%。

从国家来看，中国在此期间大力发展新能源车，销量从2013年的1.7万辆提升到了2019年的120.6万辆，其中2019年的销量占全球销量的比例达到了54.6%，已经成为全球最大的新能源汽车市场。

Model3已经成为爆款电动车型，特斯拉夺19年销量桂冠。

全球市场看，19年销量TOP20的车企占据了全球新能源车总销量的83.5%，行业集中度明显提升。

其中，自Model3车型发售以来，特斯拉2019年总销量为36.8万辆，连续两年成为全球车企销量第一；比亚迪销量为22.95万辆，位居全球第二；而北汽新能源则以16.03万辆排名第三。

从具体车型来看，特斯拉19年Model3车型共售出30.01万辆，真正意义上成为爆款电动车型，尤其在美国市场，是全美中小型豪华车型的销量冠军，超过了宝马2/3/4/5系销量之和，超过奥迪A3/4/5/6销量之和，超过奔驰C级、CLA、CLS、E-class销售之和，同时在国内市场，Model3上险数量也超过了4600辆，力压蔚来ES8/6、小鹏G3、威马EX5等国内造车新势力。

国内销量节节攀升，规模效应促使Tesla国内建厂。

Tesla入华，整车销量不断攀升，占全球的比重也逐步提升，预测今年中国的市场份额占全球的20%以上。

对应公司在在国内的营收也是逐步增加，营收中有相当一部分就是物流和整车进口关税，预估国产化后能节省物流及关税费用约45%（根据此部分比例进行测算）。

规模体量小的时候，影响很小，可以沿用全进口模式，但是规模销量大的时候，就必须要考虑在当地投资建厂，对比全球一线整车，比如奔驰，宝马，奥迪等车型，在国内车型销量达到一定规模，超过10万以上，考虑经济性，体积大，运输成本高的商品就需要考虑经济性了；从另一方面，中国有完整的新能车产业链，经过多年的发展，从2014年-2019年整个电动车的制造成本五连降，所以Tesla国产化是必然趋势。

工厂一期建成建筑面积15.7万平方米，规划产能25万辆，Model3一月份产量1000辆/周，正在进行产能爬坡，2020年5月有望爬升至3000辆/周；下半年ModelY正式导入，10月份达到周产量1000辆/月，年底有望升至2000辆/月。

欧盟碳排放使车企电动化进程加速，电动化即将大规模上演。

为实现碳减排目标，欧盟汽车排放发布最新规定，到2021年汽车制造商必须将平均每辆车每公里碳排放量从118.5克降至95克，不达标部分将面临每辆车每克95欧元的罚款，到2030年将该标准进一步收紧到每公里75克碳排放。

碳排放对欧盟各个国家的汽车行业带来巨大的经营压力，所以车企不得不推动技术变革来满足政府要求，电动化浪潮即将上演。

从全球来看，不仅仅是欧洲的车企，全球主流车企都陆续制定了电动化规划，2020-2022年将迎来第一波车型投放周期。

2.2动力电池装机增长态势稳定，行业需求爆发受益全球新能源汽车市场的高速增长，全球动力电池出货量5年增长近9倍。

随着下游新能源汽车市场的快速发展，动力电池也进入爆发期，全球动力电池出货量从2013年的13.8GWh上升至2019年的116.6GWh。

国内市场也迎来了大爆发，2019年装机量达到了62.38GWh。

从规划来看，欧洲已纷纷制定了燃油车禁售计划，同时还有严格的碳排放标准；中国要求2025年新能源汽车占汽车产销达到25%，并且制定了双积分等政策，预计未来发展新能源汽车将是全球各国的首要选择。