隔膜产业发展现状分析

一、隔膜产业发展现状分析

(一)产业概况

1、隔膜定义及分类

隔膜是锂离子电池关键的四大原材料之一，作为锂离子电池的关键内层组件，隔膜将正极与负极材料隔开，防止两极接触而造成短路，容许离子通过而不能让电子通过，从而完成在充放电过程中锂离子在正负极之间的快速传输。隔膜性能的优劣直接影响着电池内阻、放电容量、循环使用寿命以及电池安全性能的好坏。因此，隔膜对提高电池的综合性能具有十分重要的作用。

图1 锂离子电池隔膜示意图

资料来源：赛迪顾问整理，2015.07

目前，大规模商品化的锂离子电池隔膜生产材料以聚烯烃为主，主要包括聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)和聚乙烯(PE)复合材料。聚烯烃可提供良好的机械性能、化学稳定性和高温自闭性能，是当前锂离子电池隔膜的主要原材料。隔膜产品按照不同的类型可以分为不同的种类，具体分类如下：

表1 隔膜产品分类

资料来源：赛迪顾问整理，2015.07

2、隔膜生产工艺流程

锂电池隔膜的生产工艺包括湿法工艺和干法工艺，同时干法工艺又可分为单向拉伸工艺和双向拉伸工艺。

湿法工艺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，压制得膜片，再将膜片加热至接近熔点温度，进行双向拉伸使分子链取向，最后保温一定时间，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。日本旭化成、日本东燃、韩国SK 等均采用此工艺。

图2 隔膜湿法工艺流程图

资料来源：赛迪顾问整理，2015.07

干法可细分为单向拉伸工艺和双向拉伸工艺。干法单向拉伸工艺是通过生产硬弹性纤维的方法，制备出低结晶度的高取向聚丙烯或聚乙烯薄膜，再高温退火获得高结晶度的取向薄膜。这种薄膜先在低温下进行拉伸形成微缺陷，然后在高温下使缺陷拉开，形成微孔。美国celgard、日本宇部兴产等采用此工艺。干法双向拉伸工艺是中国科学院化学研究所在20世纪90年代初开发出的具有自主知识产权的工艺。通过在聚丙烯中加入具有成核作用的β晶型改进剂，利用聚丙烯不同相态间密度的差异，在拉伸过程中发生晶型转变形成微孔，用于生产单层PP膜。目前中国三分之一以上产能使用干法双拉工艺，产品在中低端市场占据较大比例。

图3 隔膜干法单项拉伸工艺流程图

资料来源：赛迪顾问整理，2015.07

(二)全球隔膜产业分析

1、产业总体规模

受益于2014年动力电池市场的快速拉动，全球锂电池隔膜产量增长幅度明显。赛迪顾问统计数据显示，2014年全球锂电池隔膜整体产量为11.85亿平米，同比增长41.58%，增幅明显高于2013年的27.98%。

图4 2009-2014年全球隔膜产量：亿平方米

资料来源：赛迪顾问，2015.07

从产值来看，2014年全球隔膜的产值为20.75亿美元，同比增速为12.18%，产值的增长幅度明显低于产量的增长幅度。主要原因在于随着隔膜行业的逐步成熟，行业的技术壁垒逐步被突破，整体隔膜的平均价格呈现出下降的趋势。

图5 2009-2014年全球隔膜产值：亿美元

资料来源：赛迪顾问，2015.07 2、企业竞争格局

从隔膜生产企业来看，主要集中在日本、韩国、中国和美国。2014年，Asahi Kasei以16.88%的市场占有率排名第一，其次分别为Celgard、Toray Tonen 和SKI，前四家企业合计市场占有率达到49.79%，CR4的集中度比2013年有明显的下降。中国企业Green和Senior的隔膜产品在2014年的出货量全球市场占有率分别为6.75%和5.06%，尤其是Senior开始大规模的给韩国LG供货，足以说明国产隔膜已经开始在国内替代进口隔膜，且部分已经进入到诸如LG、SDI这样的一流大企业。

图6 2014年全球隔膜产业主要企业市场占有率(按出货量)

资料来源：赛迪顾问，2015.07

2015年2月，Asahi Kasei通过收购Polypore从而将Celgard纳入旗下，进一步加强了Asahi Kasei在隔膜领域的垄断，Asahi Kasei从此同时拥有干法隔膜和湿法隔膜生产工艺，合计市场份额高达30%左右。SKI在韩国忠北曾坪拥有1亿平方米的湿法隔膜生产线，但是其2012年决定在中国成都投资的隔膜项目目前处于终止状态。UBE隔膜采取干法单拉工艺，为购买Celgard的专利使用权，UBE目前拥有宇部化学工厂和堺工厂两处工厂生产隔膜，总体产能约为2亿平方米。另外，美国的Entek、中国的金辉高科、河南义腾和沧州明珠、日本的住友、韩国的W-scope等企业的隔膜出货量在2014年均有一定的规模。可以预见的是，随着中国国内隔膜技术的逐步突破，并且伴随着SDI、LG等企业在国内大量投资建设锂离子电池工厂，中国国内隔膜企业将凭借成本

优势赢得更多的隔膜订单，赛迪顾问预测2015年，中国隔膜企业出货量市场份额将进一步上升。

(三)中国隔膜产业分析

1、产业总体规模

中国市场隔膜的出货量在2014年得到了大幅度的提升，赛迪顾问统计数据显示，2014年整个中国的隔膜产量达到5.75亿平方米，占据全球产量的大约48%左右，但是主要集中在低端的干法隔膜产品领域。

图7 2014年中国隔膜产量：亿平方米

资料来源：赛迪顾问，2015.07

从增长幅度来看，2014年国产隔膜的出货量同比增幅高达94.08%，是锂电池四大材料领域中增幅最快的细分领域。但是另一方面，整个隔膜产值在2014年仅同比增长15.32%，达到20.5亿元，增长幅度远远低于产量的增幅。赛迪顾问认为随着隔膜尤其是干法隔膜竞争的日益激烈，国产隔膜的市场价格下降幅度非常明显，以河南义腾为例，2014年其干法基膜的平均价格已经低到2.3元/平米，但是高端的隔膜产品仍保持在5元/平米以上的价格。