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.docx

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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。

随着今年开始国产特斯拉的放量，以及欧洲主流车企第一波电动新产品的投放，全球新能源汽车市场将迎来真正的爆发期。

根据Marklines预测，未来5年全球动力电池行业将持续高速增长，2025年全球装机量可达850GWh、对应市场空间可达6000亿元。

国内动力电池市场发展迅速。

2019年中国动力电池出货量为71GWh，较2018年增长9.2%；装机量为62.4GWh，较2018年增长9.5%。

2019年出货量和装机量增速放缓，主要是受中国新能源汽车产量和销量下降影响。

GGII预计，到2025年，中国动力电池出货量将达到385.2GWh，较2019年的年均复合增长率为35%。

2.3锂电隔膜出货量快速增长，湿法隔膜占比不断提升

受益全球新能源汽车市场的高速增长，锂电隔膜出货量快速增长。

2019年中国锂电隔膜出货量为27.4亿平米，同比增长35.6%。

隔膜出货量继续呈现较大幅度增长主要原因有：

一是2019年中国动力电池出货量71GWh，同比增长9.4%，带动国内隔膜需求增长；二是受特斯拉等车企出货量增加带动，LG化学、松下等海外电池企业出货量增量明显，国内隔膜企业出口量进一步提升，出口拉动力增强；三是国内隔膜生产企业具备更强的规模化效应以及成本优势，成本较国外隔膜企业低50%-80%，部分超过100%，较低的成本有助于国内企业抢占更多全球市场份额。

锂电隔膜出货量快速增长，湿法隔膜占比快速提升。

从隔膜产品结构看，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。

干法隔膜出货量7.5亿平米，同比增长6.4%，增速远小于湿法。

主要原因为动力电池往高能量密度方向发展，更薄的湿法隔膜相比干法隔膜优势明显；另外湿法隔膜近2年成本大幅下滑，与干法单拉隔膜成本差距逐渐减小，加之涂覆隔膜低成本化与高性能优势明显，一定程度上抢占了干法膜市场。

目前动力市场用湿法隔膜产品主要集中在9μm、12μm以及16μm领域，数码市场主要集中在5μm、7μm领域，相比2018年，隔膜向薄层化以及功能化方向发展加快。

锂电隔膜行业集中度持续提升，湿法龙头强者恒强。

从2019年锂电隔膜行业出货量来看，国内湿法隔膜龙头上海恩捷出货量达到86,500万平，市场份额达到32%，国内干法隔膜龙头星源材质出货量达到36,500万平，市场份额达到13%。

从行业趋势来看，湿法隔膜在隔膜行业的占比在持续提升；另外，单看湿法隔膜领域，行业前4厂商的集中度也在显著提升，湿法隔膜行业CR4从2016年的68%提升到了2019年的86%。

3、隔膜价格进入稳定区间，原材料成本有望继续下降

3.1隔膜行业壁垒高：

技术工艺难、资金投入大、认证周期长

锂电池隔膜行业壁垒高，主要有三大壁垒：

（1）技术壁垒高，生产工艺复杂，设备建设和调试时间长；

（2）资金壁垒高，设备投入大；（3）销售壁垒高，客户认证周期长。

锂电隔膜行业属技术密集型产业，技术壁垒高。

锂电隔膜行业涉及高分子材料学、材料加工、纳米技术、电化学、表面和界面学、机械设计与自动化控制技术、成套设备设计等多个学科领域。

锂离子电池隔膜企业需要保证隔膜的稳定性、一致性、安全性等多种特性达标，要求企业在技术合作、生产专利技术、原材料配方工艺和生产线设备搭建等多方面的长期积累。

资金壁垒高，设备投入大。

锂电干法隔膜设备相对比较简单，成本投入较低，国外设备厂家有奥地利SML兰精机械；国内设备厂家以北京自动化研究所、桂林电科所和济南机械装备总厂。

锂电池湿法隔膜生产设备复杂，主要依赖进口，世界上主要设备供应商有德国布鲁克纳、日本制刚所、日本东丽、韩国韩承、韩国MASTER；国内供应商主要有青岛中科华联。

隔膜生产设备昂贵，一条干法隔膜生产线设备投入在4000万左右，一条产能合计1亿平米/年的湿法隔膜生产线设备投入在1.5-3.3亿元。

销售壁垒高，客户认证周期长。

锂离子电池隔膜的销售对象为国内锂离子电池生产企业。

由于锂离子电池产品主要用于3C消费类产品、电动交通工具、工业储能领域，对于产品的质量和稳定性要求较高，因此锂离子电池生产企业对于上游产品供应商的要求也很高，对其上游供应商都要进行严格检测认证，认证流程与周期较长。

产品认证过程一般包括试验，测试，小试，中试。

国内电芯客户认证周期在1年左右，对于有过合作关系的供应商新线产品认证周期在3-6月左右。

国际客户认证周期较长，需要2年左右时间。

3.2隔膜价格已进入稳定区间，未来降幅变小

隔膜价格进入小幅降价区间，预计2020年降幅在15%-20%左右。

从隔膜行业历年均价来看，由于开始实现进口替代和技术进步，2018年以前行业价格整体降幅较大，2018年以来行业价格进入每年窄幅下降的通道中。

2019年隔膜降价25-30%，目前湿法基膜半成品价格1.4-1.6元/平；由于行业新产能释放，2020年隔膜降价幅度预计为10-15%，而龙头恩捷成本0.7-0.8元/平，毛利率仍有40%以上。

3.3聚乙烯价格持续下降，原材料成本端有望受益

隔膜成本构成清晰，原材料成本占比较大。

隔膜厂商的营业成本构成：

原材料、制造费用（折旧及能源成本为主）占比较大，分别达到30%-40%、40%-50%。

人工成本占比在10%-20%，但随着产能释放和产量增长将会被摊薄。

聚乙烯占原材料比重高，行业整体价格呈现波动下行趋势。

隔膜生产所需原材料包括聚乙烯、聚丙烯、石蜡油、二氯甲烷等，其中以聚乙烯（PE）为主，占原材料比重相对较大。

2017年开始生产隔膜所需的主要原材料聚乙烯价格呈现波动且下降趋势。

高密度聚乙烯的进口平均单价由2015年的1,263.61美元/吨下降到目前的833.31美元/吨，行业整体价格下降幅度较大。

上游原油价格下行，价格波动向下传导。

聚乙烯的上游原料为原油，原油价格的不稳定性导致聚乙烯价格的波动。

受国际形势影响，2020年以来原油价格骤降，并进入低价格区间震荡，受此影响下游聚乙烯价格有望继续下行。

4、湿法隔膜产能快速提升，全球动力类隔膜需求向好

4.1湿法隔膜格局确立，行业产能快速提升

湿法隔膜格局基本确立，行业产能快速提升。

从目前隔膜行业趋势看，动力领域湿法隔膜将成为主流技术类型，格局已基本确立。

另外，我们从目前主要的隔膜企业的扩产情况看，湿法技术的产能规划也已成为主流。

我们预计到2020年底，主流隔膜企业的产能合计将达到68亿平，其中湿法隔膜将达到61.6亿平。

4.2欧洲市场有望迎来爆发，全球动力类隔膜需求向好

放眼全球，新能源汽车市场发展呈加速之势，欧洲市场将持续贡献重要增量。

综合EVsales和中汽协统计数据，我们测算，2019年全球新能源汽车市场合计销量为222.9万辆；我们预计2020年有望达到348万辆，同比增长56.12%，其中海外市场销量204万辆，同比增长1.01倍。

新能源汽车向好发展有望带动动力电池隔膜需求增长，我们测算2020-2022年动力电池隔膜需求有望达到27.47、39.75、50.92亿平方米，同比增长50.12%、44.68%、28.10%。

5、投资建议

（。

报告来源：

财通证券）