2020年锂电隔膜行业专题报告
聚合物锂电池隔膜的发展现状与展望讲解
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聚合物锂电池隔膜的发展现状与展望说到锂电池,大家会立马想到手机电池,电脑电池,MP3,MP4等等,很多电子产品中都用到锂电池,在电动自行车和电动汽车也有用到,甚至在卫星,太空飞船上也有用到。
这是因为锂离子电池具有高比能量、长循环寿命、无记忆效应的特性又具有安全、可靠且能快速充放电等优点因而成为近年来新型电源技术研究的热点。
锂电池隔膜国外发展很早,而且性能也较为优越,目前国内的锂电池隔膜还是国外品牌居多。
但是近年来锂电池隔膜的国产化发展地越来越好,目前大部分国内低端和中端的锂电池隔膜是使用国产的,而且少部分国产锂电池隔膜已进入高端市场。
主要国家和地区锂电子隔膜的销售占比图主要企业的锂电池隔膜的销量占比图【1】隔膜是锂离子电池的重要组成部分,其性能决定了电池的界面结构、内阻等直接影响电池的容量、循环性能等特性。
性能优异的隔膜对提高电池的综合性能具有重要的作用。
锂离子电池隔膜的材料主要有聚丙烯、聚乙烯单层微孔膜、以及它们的多层复合微孔膜。
目前世界上只有日本、美国等少数几个国家拥有锂离子电池聚合物隔膜的生产技术和相应的规模化产业。
我国在锂离子电池隔膜的研究与开发方面起步较晚但近年来出现了不少研究成果。
通常的锂离子二次电池由正/负极材料、电解液、隔膜以及电池外壳包装材料组成。
隔膜是液态锂离子二次电池的重要组成部分,在电池中起着防止正/负极短路,同时在充放电过程中提供离子运输电通道的作用,其性能决定了电池的界面结构、内阻等,直接影响电池的容量、循环性能以及安全性能等特性【2】。
性能优异的隔膜对提高电池的综合性能具有重要的作用。
锂离子电池隔膜的材料主要有聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)单层微孔膜,以及由PP和PE复合的多层微孔膜。
聚合物锂离子电池隔膜结构示意图【3】目前市场化的锂离子电池隔膜主要聚乙烯、聚丙烯为主的聚烯烃隔膜,包括单层PE,单层PP三层PP/PE/PP复合膜。
现有的聚烯烃隔膜生产工艺可按照干法和湿法分为两大类,同时干法又可细分为单向拉伸工艺和双向拉伸工艺。
锂电池负极材料行业专题报告
![锂电池负极材料行业专题报告](https://img.taocdn.com/s3/m/26feafd1760bf78a6529647d27284b73f3423654.png)
锂电池负极材料行业专题报告1总论负极材料是锂电池四大关键材料之一,约占整个锂电池制造成本8%左右,关键功用在于可逆地脱/嵌锂离子,是由活性物质、粘结剂和添加剂制成糊状胶合剂后,涂抹在铜箔两侧,经过干燥、压制而成。
天然石墨虽然具备成本和比容量的优势,但是人造石墨在循环性能、安全性能、充放电倍率表现更为优秀,市占率目前稳定在80%以上。
天然石墨市场份额高度集中,人造石墨市场仍较分散。
主要由各负极厂商产品定位带来价格以及市场的分层,从而造成格局相对分散且稳定的局面。
目前来看负极材料市场已形成三大四小格局,尚未走出绝对龙头,“三大”企业间无绝对差距,“四小”市占相近,追赶“三大”意愿强烈。
人造石墨负极工艺复杂,石墨化生产经验极其关键。
人造石墨生产流程分为预处理、造粒、石墨化、筛分等步骤。
其中造粒和石墨化环节体现企业竞争力。
石墨化环节没有标准工艺,由于炉型、原料、产品不同,导致升降温工艺曲线不同,且上下层材料没法实时监控,时间周期长导致返工难,所以生产经验极其重要。
石墨化是人造石墨生产制备的关键环节,同时又是高能耗环节。
石墨化本质是使用高温热处理(HTT)对原子重排及结构转变提供能量的过程,需要消耗大量能量,电费在石墨化成本中占比高达60%,而石墨化成本在人造石墨负极制造成本中占55%,降低石墨化电耗是降本关键,因此国内石墨化产能多分布于低电价地区内蒙、四川等。
工艺选择是降本关键所在,箱式炉逐步应用,连续化可能是未来革新方向。
从装炉方式角度来看,目前的主流是坩埚法,工艺成熟但有耗电量大、环保不友好等缺点,各负极企业逐步改用箱式炉,箱式炉较坩埚减少了40%-50%耗电量,环保友好,但工艺较难,所以目前仅少数头部企业具备稳定生产能力。
从工艺运行方式来看,可分为间歇式和连续式,连续式并无特定的装炉方式,是指在生产过程中无断电环节,产品经过一系列温区,实现连续石墨化,其优势是产品一致性高且大幅度降低耗电量,缩短生产周期,缺点在于石墨化程度低,目前主要应用于低端动力领域,量产技术还需突破。
锂电池行业分析报告
![锂电池行业分析报告](https://img.taocdn.com/s3/m/0b207217814d2b160b4e767f5acfa1c7aa008200.png)
宁德时代:推出 高能量密度动力 电池,应用于各 类电动汽车和混
合动力汽车
三聚环保:成功 研发出生物可降 解塑料,有效降
低环境污染
比亚迪:推出刀 片电池,提高了 电池的安全性和
寿命
星源材质:研发 出高性能隔膜材 料,提高了锂电
池的能量密度
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成功企业介绍:重点介绍在锂电 池行业中表现突出的企业,如特
斯拉、宁德时代等。
案例分析:选取具有代表性的企 业案例,深入剖析其发展历程、
产品特点、市场策略等。
成功因素分析:分析这些企业在 竞争中取得优势的关键因素,如 技术创新、市场定位、经营管理
等。
对行业的启示:总结这些成功企 业的经验教训,提出对整个锂电 池行业的启示和建议,如加强技 术创新、优化市场布局、提高产
材料
负极材料创新:高容量、 循环寿命长的石墨烯等新
型负极材料
电解液创新:高电压、高 安全性的新型电解液
制造工艺:介绍锂 电池的制造流程, 包括电极制备、电 解质灌装、封装等 关键环节。
技术进步:介绍锂 电池制造中的新技 术,如固态电池、 锂硫电池等,以及 它们对行业的影响 和前景。
发展趋势:分析未 来锂电池制造工艺 和技术的发展方向 ,如更高效的生产 线、更先进的电极 材料等。
成熟阶段:目前,锂电池市场已经进入 成熟阶段,技术趋于稳定,成本不断降 低,成为主流能源存储方案。
未来展望:未来,随着电动汽车和可再 生能源的普及,锂电池市场仍有较大发 展空间。
2020年全球锂电池市场规模约为150亿美元,预计到2025年将增长到300亿 美元以上。
随着电动汽车和可穿戴设备的普及,锂电池市场需求将持续增长。
2023年锂电池隔膜行业市场规模分析
![2023年锂电池隔膜行业市场规模分析](https://img.taocdn.com/s3/m/6006f8256fdb6f1aff00bed5b9f3f90f76c64d3a.png)
2023年锂电池隔膜行业市场规模分析随着移动终端设备、电动工具、电动汽车等领域的快速发展,锂电池作为其重要能源系统之一,其市场需求也随之不断扩大。
在锂电池系统中,隔膜是一种重要的组件,主要用于保证正负极之间的电解质隔离,防止金属粉化与极化等问题,保证电池的高效运行。
因此,隔膜行业也是随着锂电池市场的扩大而发展壮大的一个行业。
市场规模分析:目前,全球隔膜市场呈现出逐年增长的趋势。
根据市场调研机构不同的统计数据,2018年全球隔膜市场规模介于20亿美元至30亿美元之间,预计到2025年隔膜市场规模将达到70亿美元左右。
隔膜市场的增长主要来自于以下几个方面:1. 电动汽车领域的快速发展。
伴随着全球环保意识的日益提高,各国政府采取了一系列的环保政策,鼓励和支持电动汽车的推广。
同时,新能源汽车技术的不断成熟和成本的不断降低,也使得电动汽车越来越受到人们的青睐。
锂电池作为新能源汽车的重要能源系统之一,其市场需求也随之不断扩大,从而推动了隔膜市场的发展。
2. 锂电池领域的新材料需求。
随着移动通信、电子设备等领域的高速发展,人们对于电池的安全性、高能量密度、长寿命等方面的要求也越来越高,而隔膜作为电池的重要组件之一,也要求在以上方面有更好的表现,这就促使了隔膜市场的发展。
3. 竞争格局的改变。
近年来,全球锂电池行业的竞争格局发生了很大的变化。
除了传统的日本、韩国等企业外,中国、欧美等国家和地区的厂商纷纷进入到该领域中,并且逐渐成为行业的领先者。
这种竞争格局的改变,也迫使隔膜企业要不断地研发和创新,以满足市场的需求。
4. 其他领域的市场需求。
隔膜不仅应用于电动汽车、电动工具等领域,还广泛应用于消费电子、通信设备、太阳能光伏等领域,这些领域的市场需求也在不断增长,为隔膜市场的发展提供了新的空间。
综上所述,隔膜行业市场规模正呈现出逐年增长的趋势,预计未来几年随着锂电池市场的快速发展,隔膜市场将会得到进一步的扩大。
锂电池产业专题报告
![锂电池产业专题报告](https://img.taocdn.com/s3/m/9039ae2bb42acfc789eb172ded630b1c58ee9b78.png)
锂电池产业专题报告一、新能源汽车电池相关主题投资价值1.1、全球碳中和背景下,新能源车行业迎发展机遇2016年全球178个国家缔结气候变化协定巴黎协定,对2020年以后减排目标与行动作出统一规划,该协定长期目标为将全球平均气温较工业化时期上升幅度控制在2摄氏度内,并尽力控制在1.5摄氏度以内。
此后中、美、欧陆续发布碳中和目标,其中美、欧将碳中和时间点定为2050年,中国提出到2030年碳排放达到峰值,2060年实现碳中和的目标。
以中国为例,中国将碳中和目标进一步细化,提出十四五期间单位国内生产总值能源消耗和二氧化碳排放分别降低13.5%、18%,到2030年,单位国内生产总值能耗大幅下降,单位国内生产总值对应的二氧化碳排放比2005年下降65%以上,非化石能源消费比重达到25%左右。
根据自然资源保护协会,2017年交通运输占中国石油消费的57.7%,减少交通运输油耗量成为控制化石能源消耗的重中之重。
在全球碳中和的大背景下汽车电动化成为了节能减排的必选项,新能源汽车行业迎来发展机遇。
1.2、新能源汽车市场由政策驱动转向市场驱动历经十余年发展,中国新能源汽车从政策驱动转向市场驱动。
2012年以前新能源汽车年产量尚未突破1.5万台,行业处于发展初期。
2013年-2015年,中国加大对新能源汽车扶持力度,进一步增加新能源汽车试点城市,这一时期新能源汽车产销量年复合增速分别达314.9%与333.2%。
2016年财政部曝光骗补事件,行业整顿开始,中央调整了补贴政策,新设补贴上限并将事前拨款变为事后清算。
2017年开始新能源汽车进入新的发展阶段。
这一时期补贴政策逐年退坡,后补贴时代双积分政策接力,续航里程长的新能车所获积分高,多余正积分可通过交易转让。
2021年中国新能源汽车产量同比增长169.7%,销量同比增长165.1%,进入市场驱动的新阶段。
根据中国节能与新能源汽车技术路线图规划,2025年、2030年、2035年新能源汽车占总销量的比重分别为20%、40%、50%。
2023年锂电池隔膜行业市场环境分析
![2023年锂电池隔膜行业市场环境分析](https://img.taocdn.com/s3/m/df290b0b0812a21614791711cc7931b765ce7bd3.png)
2023年锂电池隔膜行业市场环境分析
随着电动车、智能手机等电子设备的普及,锂电池隔膜作为锂电池的核心部件在市场上的地位越来越重要。
隔膜的高效性和长寿命是实现锂电池高性能、高安全的关键因素,因此锂电池隔膜市场在未来仍有很大的发展空间。
一、市场规模
当前全球锂电池隔膜市场规模为30亿美元左右,预计到2025年将达到70亿美元以上。
其中,中国锂电池隔膜市场规模占全球的三分之一左右,预计到2025年将增长到30亿美元以上。
二、市场竞争
目前,全球锂电池隔膜市场较为集中,主要厂商包括日本的旭化成、中国台湾的大陆高、韩国的SK Innovation、LG Chem等。
这些企业占据了全球市场份额的80%以上。
在中国市场中,大陆高是最大的锂电池隔膜厂商,其占有率超过30%,其次是亿纬锂能、FCE、威科等企业。
这些厂商在中国锂电池隔膜市场中竞争激烈,除了价格、技术等因素外,供应链、研发、生产能力等也是其在市场中竞争的关键因素。
三、市场前景
随着新能源汽车、电子设备等市场的快速发展,锂电池隔膜市场需求将持续增长。
相应地,锂电池隔膜厂商需要加强研发能力、提升生产效率、降低生产成本,以保持市场竞争力。
此外,隔膜厂商还应注重环保和可持续发展,促进锂电池隔膜行业的绿色发展。
在未来,隔膜厂商有望通过技术创新和不断优化产品结构来提高产品性能、降低产品成本、提升市场竞争力,在市场中取得更大的份额。
我国锂电池隔膜行业发展现状以及市场竞争格局
![我国锂电池隔膜行业发展现状以及市场竞争格局](https://img.taocdn.com/s3/m/8861c044b94ae45c3b3567ec102de2bd9605def0.png)
我国锂电池隔膜行业发展现状以及市场竞争格局一、隔膜行业发展现状锂电池隔膜是锂电池生产的四大主要材料之一,其主要起到隔离正负极、能让电解质离子自由通过形成充放电回路、在锂电池过充或者温度过高时,通过闭孔功能防止短路等作用,据测算其在三元电池中的成本占到6%左右。
而决定锂电池隔膜性能的指标主要包括厚度、透气率、浸润度、化学稳定性、孔径、穿刺强度、热稳定性、热关闭温度和孔隙率等。
生产锂电池隔膜的主流方法是熔融拉伸法(干法)和热相分离法(湿法)两种,干法制得的隔膜较厚,纵向拉伸强度低,且对于产品孔隙率以及孔径的一致性控制较难;湿法制成的隔膜拥有均匀的孔径以及孔隙率,且产品厚度更薄,横向和纵向拉伸强度也较高,更适合高能量密度的锂电池。
目前隔膜的市场需求主要由3个部分组成,首先是消费类3C电子产品,其次是储能市场以及电动车市场。
现阶段隔膜市场发展的主要动力来源于电动车销量增加以及对应的动力电池需求量快速增长,2019年我国隔膜行业市场规模达到129亿元,其中湿法产能占到90%以上。
我国的隔膜行业市场规模在2017年迎来了一轮高潮,主要原因是新能源电动车补贴政策利好整个电池生产业,而充电桩等基础设施的加速建设也对隔膜市场规模的扩张起到了带动作用。
2018-2019年由于企业产能扩张导致局部产能过剩,特别是部分早期产能被淘汰导致市场规模有所下降。
二、市场竞争格局目前市场上主流的湿法隔膜生产产品的热稳定性不足导致行业的先期投入成本较高,而要想达到下游需求则必须有一定的技术和经验积累,不同厂家会将生产工艺注入到设备订购环节,使得设备偏定制化,因而即使是采购同一家设备厂的设备,生产的隔膜产品的品质、成本因工艺水平差异较大。
湿法隔膜一直在往轻薄化迭代,越轻薄的产品技术难度更高。
目前在干法领域市场竞争格局基本稳定,生产技术已经成熟且新进入的产能少之又少,星源材质和沧州明珠是国内少数大规模采用干法生产的隔膜企业,其在干法隔膜的市场占有率分别为28%与22%。
2024年中国锂电隔膜行业出货量产值及竞争格局分析锂电隔膜国产化进程加快「图」
![2024年中国锂电隔膜行业出货量产值及竞争格局分析锂电隔膜国产化进程加快「图」](https://img.taocdn.com/s3/m/df2acfeb29ea81c758f5f61fb7360b4c2e3f2abd.png)
一、2024年中国锂电隔膜行业出货量
2024年,中国锂电隔膜行业总出货量达到321.4万平方米,同比增
长9.9%。
其中,包括人造石隔膜、石膏和PVDF等复合隔膜,以及玻璃纤维、聚氨酯、聚酯和聚四氟乙烯等单体隔膜在内,总体表现较为稳定。
人
造石隔膜出货量143.5万平方米,占总出货量的44.6%;石膏隔膜出货量79.3万平方米,占总出货量的24.6%;PVDF复合隔膜出货量45.9万平方米,占总出货量的14.3%;玻璃纤维和聚氨酯单体隔膜出货量分别为29.2
万平方米和15.1万平方米,占总出货量的9.1%和4.7%;聚酯和聚四氟乙
烯出货量分别为6.37万平方米和1.14万平方米,分别占总出货量的2.0%和0.4%。
二、2024年中国锂电隔膜行业产值
2024年,中国锂电隔膜行业产值达到37.52亿元,同比增长10.24%;人造石产值18.69亿元,占总产值的49.8%;石膏产值5.43亿元,占总
产值的14.5%;PVDF复合产值5.19亿元,占总产值的13.8%;玻璃纤维
和聚氨酯单体产值分别为3.9亿元和1.9亿元,占总产值的10.4%和5.1%;聚酯和聚四氟乙烯产值分别为1.12亿元和0.19亿元,分别占总产值的
3.0%和0.5%。
三、2024年中国锂电隔膜行业竞争格局
2024年,中国锂电隔膜行业,市场竞争格局以“巨。
锂电池隔膜知识介绍
![锂电池隔膜知识介绍](https://img.taocdn.com/s3/m/647326708bd63186bdebbc6e.png)
锂电池隔膜
二、锂电池隔膜行业情况
迅猛发展:新能源汽车的发展带动了隔膜行业的迅猛发展, 且毛利率很高的巨大诱惑,使2010年以来国内涌现了锂电 池隔膜的投资热潮,现已达到40多家隔膜企业。
原理: 小分子物质和聚烯烃均匀混合后,在铸片冷却过程中产生固液
相分离,液态小分子物质在片材中填充成孔,待拉伸萃取后就 形成了贯通的孔结构。
湿法工艺流程及特点
小分子物质和聚烯烃混合挤出→铸片→纵向拉伸→横向拉 伸→萃取→热处理→牵引切边→收卷→大分切→小分切
产品特点: 1、隔膜孔径比较小而均匀; 2、隔膜性能呈现各向同性; 3、机械强度更高,安全性更好; 4、厚度更薄,电池能量密度更高。
2020年10月10日
目录
一、锂电池隔膜定义 二、锂电池隔膜行业情况 三、传统锂电池隔膜种类 四、新能源汽车对隔膜的要求 五、新型锂电池隔膜应运而生 六、锂电池隔膜性能指标
一、锂电池隔膜定义
隔膜是一种具有纳米级微孔的高分子功能材料。 在锂电池的结构中,隔膜是关键的4大组件之一,也是技
产品特点: 1、微孔结构很不均匀 2、各向异性:纵向强度大,横向强度小,纵向收缩大,横向收
缩小
湿法工艺
湿法又称相分离法或热致相分离法,将液态烃或一些小分子物 质与聚烯烃树脂混合,加热熔融后,形成均匀的混合物,然后 降温进行相分离,制得片材,再将片材加热至接近熔点温度, 进行双向拉伸使分子链取向,随后用易挥发物质洗脱残留的溶 剂,可制备出相互贯通的微孔膜材料。
特点: 1、具有扁长的微孔结构 2、各向异性
锂电池隔膜行业-恩捷股份研究报告
![锂电池隔膜行业-恩捷股份研究报告](https://img.taocdn.com/s3/m/1e181f6cce84b9d528ea81c758f5f61fb7362879.png)
一、公司概况:锂电池湿法隔膜龙头稳固1.1膜类材料起家,抓住湿法隔膜国产化浪;公司早年以包装膜和包装印刷业务起家,2018年湿法隔膜业务并入上市公司,逐步成为现在的主营业务。
公司于2006年成立,2011年完成股改,2016年9月在深交所上市。
2018年,公司收购上海恩捷90.08%的股权,公司主营业务正式切换为湿法隔膜,后续通过成立无锡恩捷,收购苏州捷力、江苏扭米等公司股权,进一步扩大公司产能,奠定其在湿法隔膜行业的地位。
2015年之前隔膜国产化率仅为40%,随着全球新能源汽车高速发展,2018年以后隔膜国产化率快速提升,至今已达95%左右。
公司2015年第一条产线试生产,收购上海恩捷之后,业务发展方向明确,通过提升市占率及降本升利,奠定隔膜龙头的地位,可谓搭乘东风、扶摇直上。
1.2股权结构清晰稳定,暂未出现实控人大规模减持公司股权结构清晰,实际控制人为李晓明家族。
李晓明家族直接或间接持有恩捷股份46.57%股权,股权集中度高,股权结构清晰。
表2:公司股权结构Hili近3年,公司家族成员、董事和创投企业存在减持行为,主因系个人资金需要和创投退出行为,未出现其它机构大额减持的情况,股权结构保持稳定。
1.3盈利能力强大,业绩成长性凸显伴随新能源汽车销量的高速增长,公司2018年以后营收和净利润增速进入快车道。
公司2018-2020年营业收入分别为24.6/31.6/42.8亿元,3年复合增速32%,归母净利润分别为5.2/8.5/11.2亿元,复合增速为46.8%O根据2021年业绩快报显示,公司2021年实现归母净利润27.2亿,同比增长143%,环比增长36.4%,公司业绩再超市场预期,总体盈利能力快速提升,显示出强大的成长性。
锂电池隔膜为公司营收的主要来源,占比近70%o公司主营业务包括锂电池隔膜(主要为湿法隔膜)、传统膜类业务(包括烟标、特种纸、无菌包装等),后续部分新业务也将在公司发展中发挥重要角色(包括铝塑膜、干法隔膜等)。
锂电隔膜行业之恩捷股份研究报告
![锂电隔膜行业之恩捷股份研究报告](https://img.taocdn.com/s3/m/dc4b731930126edb6f1aff00bed5b9f3f90f723f.png)
锂电隔膜行业之恩捷股份研究报告1.公司概览:全球湿法隔膜龙头1.1.深耕膜类材料,布局锂电隔膜公司以包装印刷业务起家,湿法隔膜业务2018年被并购进入上市公司。
公司于2006年成立,2011年公司完成股改后更名为云南创新新材料股份有限公司,并于2016年9月在深交所挂牌上市。
2018年7月,公司收购同一控制人旗下的上海恩捷90.08%的股权,上市公司正式纳入锂电隔膜业务。
2018年8月公司成立全资子公司无锡恩捷、11月上海恩捷收购江西通瑞;2020年3月公司完成对苏州捷力100%股权的收购,12月完成对纽米科技76.36%股权的收购;2020年进一步收购上海恩捷5.14%的股权。
股权结构清晰,实际控制人为李晓明家族。
截至2021年9月30日,李晓明家族通过直接或间接的方式共持股46.3%,为公司实际控制人。
李晓明家族持股情况如下:PaulXiaoLee直接持股14.14%,李晓华直接持股7.83%,SherryLee直接持股8.23%,JerryYangLi直接持股1.98%。
李晓明家族成员还通过公司股东玉溪合益投资有限公司、玉溪合力投资有限公司、珠海恒捷企业管理事务所(有限合伙)间接持有公司14.13%股权。
1.2.管理团队技术出身,深耕湿法隔膜行业多年核心团队技术出身,拥有丰富的隔膜行业开发经验。
公司相关销售及市场拓展工作主要由董事长PaulXiaomingLee及副董事长李晓华配合核心技术人员进行开展,日常经营活动主要由总经理AlexCheng负责,公司核心技术人员主要由技术部5位研发人员构成。
纵观公司核心管理层,技术出身和丰富的产业经历,充分奠定公司以技术导向的核心发展基调。
1.3.业绩高速增长,盈利持续向好2018年上海恩捷并表以来,公司业绩大幅增长。
2018年前,公司传统业务收入、归母净利润、利润率均处于稳定增长。
2018年8月上海恩捷并表后,上市公司正式进入锂电池隔膜市场,迎来营收和利润的快速增长期。
锂离子电池隔膜的国产化现状与发展趋势
![锂离子电池隔膜的国产化现状与发展趋势](https://img.taocdn.com/s3/m/a5b7cdd66aec0975f46527d3240c844768eaa068.png)
锂离子电池隔膜的国产化现状与发展趋势锂离子电池是目前应用最广泛的一种电池,其性能优越、寿命长、自放电小等特点使其成为电动车、移动通信设备等领域首选的能源储存装置。
而隔膜作为锂离子电池的重要组成部分,对电池的性能和安全性起着至关重要的作用。
因此,锂离子电池隔膜的国产化一直是国内电池产业关注的焦点。
国内锂离子电池隔膜行业起步较晚,长期以来依赖进口,导致整个锂离子电池产业链不够完整,缺乏自主可控的关键技术。
然而,随着国内锂离子电池需求的增加以及国家对新能源汽车发展的支持政策,国内隔膜产业逐渐兴起。
目前国内隔膜生产企业数量增加,技术不断进步,国产化进程正在逐步推进。
国内锂离子电池隔膜的发展趋势主要体现在以下几个方面:1.技术的不断研发创新。
国内企业不断加大对锂离子电池隔膜技术的研发投入,力求提高隔膜的电导率、热稳定性和安全性能。
同时,国内企业还在隔膜材料的研发上做出了很多努力,针对高温、低温环境的要求,研发出了一系列适应不同环境的隔膜产品。
2.提高国产隔膜的品质。
在国产化进程中,锂离子电池隔膜的品质是关键。
国内企业通过引进国外先进的生产设备和技术,提高了生产工艺和质量控制水平,逐步缩小与国外大厂的差距。
3.科研院校的参与。
一些著名的科研院校和研究所也参与到锂离子电池隔膜的研发中来,提供了技术支持和创新方案。
院校与企业不断的合作,共同推动了锂离子电池隔膜产业的发展。
4.政策的支持。
国家对新能源产业发展给予了重要支持,相关政策鼓励本土企业在隔膜领域进行技术创新和产业化。
政策的支持将为国产锂离子电池隔膜产业带来更多的机遇和市场空间。
总之,国产锂离子电池隔膜在技术研发、品质提升等方面取得了可喜的进展。
未来,随着新能源产业的快速发展和国家对锂离子电池隔膜产业的支持,国产隔膜的市场占有率将会逐渐提升。
同时,国内企业还需要进一步加强技术研发和创新能力,提高产品的竞争力,以满足市场对高性能、高安全性的隔膜的需求,加速锂离子电池隔膜的国产化进程。
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2020年锂电隔膜行业专题报告导语隔膜产品结构看,2019 年湿法隔膜出货量19.9 亿平米,同比增长51.2%,占比隔膜总出货量72.6%,增加7.5 个百分点。
湿法隔膜出货量占比提升主要原因为市场对动力电池高能量密度等性能要求进一步提升,加之中高端数码电池应用占比提升,对湿法隔膜需求上升,进而促进湿法隔膜出货量增加。
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。
Model 3 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Model 3 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Model 3 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,Model 3 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Model Y 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。