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锂电池隔膜行业分析报告

 

精品行业分析报告

 

2016年锂电池隔膜行业

分析报告

 

2016年07月

 

 

 

 

精品行业分析报告

第一节锂电池技术关键壁垒——隔膜...

一、隔膜是目前锂电产业链中技术壁垒最高的环节...

二、高端化趋势明朗,湿法工艺优势凸显...

三、隔膜未来发展趋势:

湿法+陶瓷将成为最佳选择...第二节电动汽车持续放量,带动隔膜需求井喷...

一、电动乘用车与物流车有望翻番增长...

二、动力电池需求放量创造百亿市场空间...第三节行业分化,国内高端隔膜有望崛起...

一、隔膜价格下跌难阻,切入核心供应链是关键...

二、高、低端隔膜分化,日韩企业垄断高端市场...

三、国内锂膜企业突围,高端产品加速进口替代...第四节重点公司分析...

一、沧州明珠:

体量和技术领先的湿法隔膜龙头...

二、中材科技:

锂电隔膜业务有望成为新增长点...

三、胜利精密:

收购苏州捷力,强势进军锂膜行业...

 

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精品行业分析报告

 

图表目录

图表1:

隔膜锂离子电池的重要组成部分...

图表2:

锂离子电池隔膜产品...

图表3:

充、放电过程隔膜允许(拒绝)离子(电子)通过...

图表4:

隔膜占锂离子电池成本比例...

图表5:

涂覆隔膜与非涂覆隔膜...

图表6:

我国新能源汽车销量(万辆)...

图表7:

我国新能源汽车生产结构...

图表8:

我国新能源客车产量(万辆)...

图表9:

我国新能源客车生产结构...

图表10:

我国新能源客车在客车中渗透率...

图表11:

我国新能源乘用车产量(万辆)...

图表12:

每月新能源乘用车销量(万辆)...

图表13:

2012-2015年我国新能源乘用车销量(万辆)...

图表14:

各城市汽车牌照平均成交价(元)...

图表15:

容量型电芯价格(元/Wh)...

图表16:

2015年每月电动专用车产量(辆)...

图表17:

全球锂电隔膜产值(亿美元)...

图表18:

全球锂电隔膜平均价格(美元/平米)...

图表19:

全球主要隔膜生产企业供应关系...

图表20:

全球高性能隔膜和普通隔膜出货量...

图表21:

2008年全球锂电池隔膜企业市场集中度...

图表22:

2015年全球锂电池隔膜企业市场集中度...

图表23:

中国隔膜市场容量...

图表24:

国内企业锂电隔膜产量及占市场总量比例...

图表25:

中国隔膜市场规模(亿元)...

图表26:

国产锂电隔膜产值(亿元)...

图表27:

高端锂电池隔膜进口率...

 

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精品行业分析报告

图表28:

国内高端锂膜企业抢先受益...

图表29:

国内主要锂膜厂商现有产能(万m2)...

图表30:

国内主要锂膜厂商湿法产能(万m2)...

 

表格目录

表格1:

锂电隔膜主要性能要求...

表格2:

锂电隔膜主要参数要求...

表格3:

锂电隔膜主要生产工艺...

表格4:

国内外湿法隔膜工艺路线...

表格5:

未来锂电池隔膜的发展方向...

表格6:

各地新能源汽车上牌政策...

表格7:

电动物流车与燃油物流车成本对比(万元)...

表格8:

2016年锂电隔膜需求测算...

表格9:

国外锂离子电池隔膜行业内的主要企业基本情况...表格10:

中国锂电隔膜主要厂商产能...

 

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精品行业分析报告

 

第一节锂电池技术关键壁垒——隔膜

一、隔膜是目前锂电产业链中技术壁垒最高的环节

锂离子电池隔膜与电解液、正极材料、负极材料一起,是构成锂离子电池的重要组成部分,通常也被称为电池隔膜、隔膜纸、多孔膜、离子交换膜、分离膜、离子渗透膜等。

隔膜基体材料主要包括聚丙烯(PP)树脂、聚乙烯(PE)树脂和添加剂,基体材料对隔膜力学性能以及与电解液的浸润度有直接的联系。

 

图表1:

隔膜锂离子电池的重要组成部分

 

锂电池隔膜是电池正极和负极之间一层隔膜材料,多孔、具有电绝缘性。

隔膜

的性能优劣决定了电池的界面结构、内阻等重要因素,直接影响锂电池的容量、循环以及安全性能等特性。

将正负电极分隔开,阻止电子传导,防止自放电而造成短路;允许电解液中电解质离子通过,作为离子传输通道。

 

图表2:

锂离子电池隔膜产品

 

 

精品行业分析报告

 

图表3:

充、放电过程隔膜允许(拒绝)离子(电子)通过

 

锂离子电池隔膜性能。

在锂离子电池容量、循环性能、充放电电流密度等关键性

能的决定因素中,锂离子电池隔膜角色不可小觑。

因此,通常要求隔膜具有优异的化学稳定性、热稳定性和力学稳定性,并达到一致性和安全性等物理特征。

稳定性主要受基材的影响,实现难度较低;一致性则主要有工艺决定,实现难度较高;安全性由基材和工艺共同决定,实现难度亦较高。

 

精品行业分析报告

表格1:

锂电隔膜主要性能要求

 

数据来源:

豆丁网、

表格2:

锂电隔膜主要参数要求

 

数据来源:

豆丁网、

隔膜成本占比仅次于正极材料,技术壁垒最高。

从目前行业情况来看,锂离子电

池的整体成本中,正极材料在整体成本中比例最大,而目前隔膜成本占比仅次于锂离子电池正极材料及电解液,这主要是因为目前隔膜在我国的技术仍需提升突破,这也因此导致在锂离子电池各部分的技术壁垒上,隔膜的技术壁垒最大,各部分技术难度一般满足:

石墨类负极材料<电解液<钴酸锂以外的正极材料<隔膜的关系。

 

图表4:

隔膜占锂离子电池成本比例

 

 

精品行业分析报告

 

数据来源:

高工锂电、

隔膜应用广泛,涂覆隔膜慢慢向动力锂电领域渗透。

锂离子电池隔膜的下游与锂

离子电池下游一致,主要可以分为电子产品锂电池隔膜、电动交通用锂电池隔膜和储能与工业用锂电池隔膜三类。

随着动力锂离子电池需求的爆发性增加,动力锂电用隔膜需求也迎来“井喷”。

根据GGII调研,目前以陶瓷、PVDF等涂覆隔膜的锂电池隔膜路线,开始逐渐由高端数码消费电子类电池领域向电动汽车等动力电池领域延伸,涂覆类隔膜已经成为提升动力电池安全的一种重要方式。

尤其在三元材料电池崛起的过程中,涂覆类隔膜必将会更加受到市场青睐,占据更多的市场份额。

涂覆隔膜是指在基膜上涂布PVDF等胶黏剂或陶瓷氧化铝。

经过涂覆处理,隔膜耐

热收缩性提高,也避免因收缩造成大面积短路,同时防止电池中的某些热失控点扩大

形成整体热失控。

涂覆隔膜早在2012年就开始逐渐在中国高端数码消费类锂电池得以

推广。

图表5:

涂覆隔膜与非涂覆隔膜

 

 

精品行业分析报告

 

数据来源:

XX图片、

二、高端化趋势明朗,湿法工艺优势凸显

从锂离子电池隔膜性能的要求中,不难看出,工艺很大程度上决定了锂离子电池隔膜的技术门槛。

目前主要的生产工艺有干法单向拉伸工艺、干法双向拉伸工艺和湿法工艺。

三种微孔制备技术体系艺生产的锂离子电池隔膜性能侧也重点不同。

干法单向拉伸工艺。

单向拉伸工艺主要用于单层、双层和多层等不同厚度的隔膜,

其生产的隔膜具有成本低、厚度均匀性好、导通性好等特点。

产品主要应用于动力锂

离子电池领域,工序控制难度较高,且隔膜厚度需要在高性能和安全性进行综合考量。

干法双向拉伸工艺。

双向拉伸工艺是中国科学院化学所研究自主开发的技术,国内厂商,例如新乡格瑞恩,桂林新时代均已实现了产业化。

该工艺隔膜产品厚薄均匀性低于干法单向拉伸工艺,适合生产中等厚度规格的隔膜。

湿法工艺。

湿法工艺的控制难度较低,但精密程度较高,产品拥有更高的孔隙率和更好的透气性。

因为厚度更薄强度更高,满足数码类锂离子电池对大容量、小型化、薄型化的要求。

目前国内生产技术与国际水平仍然存在一定差距。

表格3:

锂电隔膜主要生产工艺

 

 

精品行业分析报告

 

数据来源:

豆丁网、

动力类锂离子电池对隔膜要求高。

动力电池隔膜往往要求高透气、强耐热、高安全性。

在一致性方面,动力锂电隔膜在除厚度、稳定性和一致性、力学性能等基本要求外,对孔径尺寸和分布的均匀性要求更高;而为了满足安全性要求,近年来涂布和多层复合技术得到广泛应用,隔膜厚度逐渐增加。

目前国内对隔膜的性能的整体控制能力较弱,成品率较低,尤其是生产厚度较薄的隔膜时稳定性较差,总体技术水平仍需进一步提升。

湿法工艺满足高端需求,替代干法渐行渐近。

目前国内锂离子电池隔膜生产企业

主要以干法为主,代表企业有深圳星源、新乡格瑞恩、江苏天丰等,而湿法企业以佛

山金辉、重庆纽米、上海恩捷等为代表。

虽然干法双拉生产效率高、成本低,但其生

产隔膜孔径分布不均,生产稳定性差,比较少用于高端电池,目前国际上松下、AESC、

LG、三星SDI等动力电池企业均未使用干法双拉隔膜,国内比亚迪、CATL也同样未使

用干法双拉隔膜,而采用星源材质等企业的干法单拉隔膜工艺。

湿法工艺也同样为国

际主流锂电厂商采用,国内隔膜企业通过在工艺技术(微孔制备、高温自闭性能等技

术)、配套设备、生产控制流程上的不断升级和改进以及涂覆技术的进步,湿法隔膜初

步具备国产化条件。

与干法工艺相比,湿法工艺在热稳定性、与电解液浸润性及热收

缩性等方面均有优势,更能满足动力锂电池需要,因此随着动力电池的需求爆发,湿

法替代干法的趋势已经逐步明朗。

湿法工艺可分为同步拉伸和异步拉伸法,龙头旭化成采取前者。

同步拉伸和异步

拉伸各有特点,前者最大的优势在于一致性好,后者的优势在于速度快。

由于锂电池

隔膜的成品率不高,尤其是动力电池对隔膜的品质和性能要求更为苛刻,所以综合比

 

精品行业分析报告

较,同步拉伸工艺具有相对优势。

 

表格4:

国内外湿法隔膜工艺路线

 

数据来源:

豆丁网、

三、隔膜未来发展趋势:

湿法+陶瓷将成为最佳选择

轻薄化、涂覆技术、新型基材等将是锂电池隔膜未来发展趋势。

隔膜产品轻薄化。

对于智能手机、平板电脑、笔记本电脑、可穿戴式智能设备等

数码类锂离子电池,要求在安全性保障的前提下,隔膜厚度越薄越好,更注重能量密

度,以在狭小的体积中容纳更多的电极材料。

对于新能源汽车、电动自行车、电动工

具、储能电站等动力类电池,更注重安全性能,要求在保障使用年限长、能承受高倍

率和高功率充放电的前提下,隔膜厚度趋于轻薄化。

因此,无论是数码类锂离子电池

还是动力类锂离子电池,在保障安全性能的基础上,轻薄化已成为趋势。

涂覆技术广泛应用。

锂离子电池隔膜的缺点主要集中在熔融温度较低,耐热性能较差等方面。

近年来,随着隔膜涂覆技术

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