锂电隔膜行业技术路线与市场需求分析

内容目录

1、隔膜是锂电池关键材料，未来市场空间广阔 (4)

1.1 隔膜是动力电池的关键材料，技术高筑就行业壁垒 (4)

1.2 湿法隔膜稳定性好，未来趋势确立 (9)

2、电动化浪潮下动力电池需求爆发，锂电隔膜市场广阔 (11)

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 (11)

2.2 动力电池装机增长态势稳定，行业需求爆发 (14)

2.3 锂电隔膜出货量快速增长，湿法隔膜占比不断提升 (15)

3、隔膜价格进入稳定区间，原材料成本有望继续下降 (17)

3.1 隔膜行业壁垒高：技术工艺难、资金投入大、认证周期长 (17)

3.2 隔膜价格已进入稳定区间，未来降幅变小 (19)

3.3 聚乙烯价格持续下降，原材料成本端有望受益 (19)

4、湿法隔膜产能快速提升，全球动力类隔膜需求向好 (21)

4.1 湿法隔膜格局确立，行业产能快速提升 (21)

4.2 欧洲市场有望迎来爆发，全球动力类隔膜需求向好 (22)

5、投资建议：恩捷股份——全球锂电隔膜龙头 (22)

图表目录

图1：锂电池产业链 (4)

图2：锂离子电池结构 (4)

图3：隔膜在锂电池充放电过程中起关键作用 (4)

图4：干法隔膜工艺流程 (5)

图5：湿法隔膜工艺流程 (6)

图6：湿法隔膜经过涂覆后形成综合性能更优异的涂布膜 (7)

图7：新能源领域将成为未来动力类锂电池的重要应用领域 (10)

图8：三元电池需求占比快速提升 (10)

图9：湿法隔膜渗透率不断攀升 (11)

图10：全球新能源车市场销量及同比增速 (11)

图11：2019年全球新能源乘用车销量排名TOP20 (12)

图12：2014-2020E Tesla在中国的销量（辆） (13)

图13：2014-2019 Tesla在中国的营收（百万元） (13)

图14：全球动力电池出货量及未来需求预计 (15)

图15：中国动力电池出货量 (15)

图16：2014-2019年国内锂电隔膜出货量情况 (15)

图17：2014-2019年干法湿法隔膜占比变化情况 (16)

图18：国内湿法隔膜前4厂商集中度持续提升 (17)

图19：2019年隔膜行业格局（万平） (17)

图20：生产设备主要依赖进口 (18)

图21：生产设备价格昂贵 (18)

图22：中国锂电池隔膜历年均价（元/平米） (19)

图23：上海恩捷营业成本构成 (19)

图24：星源材质营业成本构成 (19)

图25：主要原材料聚乙烯价格走势（美元/吨） (20)

图26：原油价格走势（美元/吨） (20)

表1：锂电池隔膜所需性能要求 (5)

表2：三种隔膜的优缺点对比 (7)

表3：国内隔膜企业盈利对比 (8)

表4：国内隔膜产业发展历程 (9)

表5：2018和2019年全球电动车销量TOP5（万辆） (13)

表6：全球主流车企电动化进程规划 (14)

表7：锂电池隔膜技术壁垒高 (17)

表8：国内隔膜企业产能规划（亿平） (21)

表9：2020-2022年全球锂电池隔膜需求预测 (22)

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。

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数据来源：GGII，财通证券研究所

图2：锂离子电池结构图3：隔膜在锂电池充放电过程中起关键作用

数据来源：金冠电气公告，财通证券研究所数据来源：RSC，财通证券研究所

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。

图4：干法隔膜工艺流程

数据来源：金冠电气公司公告，财通证券研究所

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。

图5：湿法隔膜工艺流程

数据来源：金冠电气公司公告，财通证券研究所

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，