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锂电隔膜行业供需展望调研投资分析报告

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2017年9月

正文目录

隔膜是锂电池关键组件4

受益于新能源汽车发展，隔膜快速增长5

隔膜终端应用主要是：

3C电子、新能源汽车和储能电站5

新能源汽车放量带动隔膜快速增长6

隔膜进口替代：

技术积累成熟，国产化率提升7

技术升级+需求驱动，湿法隔膜加速替代干法隔膜9

技术优势确立，湿法隔膜性能优于干法10

三元动力电池兴起，拉动湿法隔膜需求12

隔膜需求测算13

3C电池进入成熟期，3C锂电隔膜需求增速放缓14

新能源汽车高速增长，动力隔膜需求受益拉动15

储能电池潜力巨大，隔膜需求当下规模较小17

湿法和干法隔膜需求测算18

隔膜供需分析：

干法产能供大于求，湿法2017年供需平衡19

干法隔膜供需分析：

产能已经供大于求19

湿法隔膜供需分析：

2017年供需平衡，2018年供大于求20

价格承压+壁垒高筑，快者为王22

价格短期趋缓，依然承压22

行业壁垒高：

技术工艺难、资金投入大、认证周期长23

快者为王：

产品良好+扩产迅速企业将具有优势26

相关建议27

图表目录

图表1：

18650电池结构4

图表2：

动力锂电池材料成本构成5

图表3：

隔膜产业链6

图表4：

2010-2016隔膜产量6

图表5：

2010-2016隔膜产值7

图表6：

2011-2020年中国锂电池应用终端产量及预测（单位：

MWH）7

图表7：

我国隔膜国产化率8

图表8：

我国隔膜发展历程8

图表9：

2014-2016湿法和干法隔膜产量9

图表10：

2014-2016隔膜分类占比10

图表11：

隔膜性能要求11

图表12：

隔膜生产工艺比较12

图表13：

2017年三元和铁锂电池装机预测13

图表14：

2015-2016数码电池与动力电池湿法应用比例13

图表15：

3C锂电池需求及预测14

图表16：

3C进入成熟期15

图表17：

3C隔膜需求测算15

图表18：

动力电池需求及预测16

图表19：

新能源汽车高速增长16

图表20：

动力电池隔膜需求测算17

图表21：

储能锂电池应用量17

图表22：

2016年中国化学储能装机占比18

图表23：

储能锂电池隔膜需求测算18

图表24：

湿法和干法隔膜需求测算19

图表25：

2016年主要国内企业干法隔膜产能（万平米）20

图表26：

2016-2018主要湿法隔膜企业产线产能（万平米）20

图表27：

2016-2018湿法隔膜企业有效产能（万平米）21

图表28：

干法隔膜供求（亿平米）21

图表29：

湿法隔膜供求（亿平米）22

图表30：

隔膜行业高毛利23

图表31：

2014-2017Q1隔膜价格变化（元/平米）23

图表32：

干法生产工艺24

图表33：

湿法生产工艺25

图表34：

生产设备主要依赖进口25

图表35：

生产设备价格昂贵26

图表36：

2016隔膜出货前15强27

隔膜是锂电池关键组件

隔膜是锂离子电池关键内层组件之一，1kWh动力电池大约需要用到20平

方米隔膜，目前隔膜占电池成本的比重为10%左右。

隔膜的性能决定了电池的界面结构、内阻等，直接影响电池的容量、循环以及安全性能等特性。

隔膜的作用主要有两点：

一是给电池提供安全保障。

隔膜材料需具备良好的绝缘性、穿刺强度、热收缩性，以防止正负极接触短路或是被毛刺、颗粒、枝晶刺穿而出现的短路，并在突发的高温条件下基本保持尺寸的稳定，不会熔缩导致电池的大面积短路和热失控。

二是给锂离子电池提供实现充放电功能、倍率性能的微孔通道。

隔膜必须是具有较高孔隙率而且微孔分布均匀（厚度一致性）的薄膜。

材料、厚度、孔隙特征和微孔数量特性都会影响锂离子穿过隔膜的速度，进而影响到电池的放电倍率、循环寿命等性能。

图表1：

18650电池结构

图表2：

动力锂电池材料成本构成

受益于新能源汽车发展，隔膜快速增长

隔膜终端应用主要是：

3C电子、新能源汽车和储能电站

锂离子电池隔膜行业上游行业主要包括聚丙烯（PP）、聚乙烯（PE）及添加剂等，下游主要对应锂电池，终端应用领域于3C电子、新能源汽车和储能电站。

图表3：

隔膜产业链

新能源汽车放量带动隔膜快速增长

自2014年开始，中国进入新能源汽车放量时代，行业爆发式增长，带动动力锂电池的旺盛需求，促进隔膜快速增长。

我国锂电池隔膜产量由2013年的2.59亿平米增长至2016年的10.84亿平米，年均复合增速达到61%；我国锂电池隔膜产值由2013年的13亿元增长至2016年的42.5亿元，年均复合增速达到48%。

图表4：

2010-2016隔膜产量

图表5：

2010-2016隔膜产值

图表6：

2011-2020年中国锂电池应用终端产量及预测（单位：

MWH）

隔膜进口替代：

技术积累成熟，国产化率提升

隔膜技术壁垒高，是锂电四个材料中最后实现国产的，我国隔膜发展至今，

历经历依赖进口、技术积累、高速发展等阶段。

经过近几年的技术积累，国产隔膜性能稳步提升，逐渐得到国内电池企业认可，国产化率稳步提升，2016年我国隔膜国产化率达到85%。

图表7：

我国隔膜国产化率

图表8：

我国隔膜发展历程

技术升级+需求驱动，湿法隔膜加速替代干法隔膜

国内多家湿法隔膜企业在2013年开始投产，湿法隔膜凭借着自身优异的性能，加上三元动力电池的兴起，一路异军突起，加速替代干法隔膜。

2016年干法隔膜（双、单拉）出货6.23亿平米，同比增长60.6%；湿法隔膜出货达4.61亿平米，同比增长94.9%。

湿法隔膜加速替代干法，特别在双拉膜上，GGII统计数据显示，2015干法双拉隔膜产量占比为28%，2016年占比为18%，占比下降9个百分点。

湿法隔膜上2016年产量占比42%，同比2015年上涨5个百分点。

图表9：

2014-2016湿法和干法隔膜产量

图表10：

2014-2016隔膜分类占比

技术优势确立，湿法隔膜性能优于干法

锂离子电池隔膜性能的优劣决定着锂离子电池的容量、循环性能、充放电电流密度等关键特性，要求隔膜需具有合适的厚度（需要在容量和安全性之间寻找平衡）、透气率（影响锂电池的内阻）、孔径（在通透性和阻隔性之间寻找平衡）和孔隙率（隔膜内部的微孔数量，影响电池内阻）及足够的化学稳定性、热稳定性和力学稳定性及安全性等性能。

图表11：

隔膜性能要求

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工艺。

微孔制备技术是锂离子电池隔膜制备工艺的核心，技术路线主要有三种：

干法双拉、干法单拉和湿法。

湿法隔膜厚度薄、强度高、制孔均匀、短路率低，通过涂覆可以解决热稳定性差、高温易收缩缺点。

湿法隔膜在性能方面优于干法，成为主流。

干法是将聚烯烃树脂熔融、挤压、吹膜制成结晶性聚合物薄膜，经过结晶化处理、退火后，得到高度取向的多层结构，在高温下进一步拉伸，将结晶界面进行剥离，形成多孔结构，可以增加薄膜的孔径。

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，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。

图表12：

隔膜生产工艺比较

三元动力电池兴起，拉动湿法隔膜需求

三元动力电池能量密度高、低温性能好、循环性能佳，去年12月29日，国家四部委发布下发《关于调整新能源汽车推广应用财政补贴政策的通知》，其中提高了对能量密度水平的要求，众多动力电池厂家所采用的正极材料向能量密度高的三元材料进行转化，三元锂电池空间打开。

湿法隔膜所具有薄，闭孔温度低等特点，湿法+涂覆运用于三元动力电池中已逐渐成为主流。

2015年之前涂覆隔膜主要用于高端数码电芯和特殊要求的动力电池。

2016年开始随着动力电池对安全性能要求提高，且湿法涂覆隔膜的价格大幅下滑，因此被大量应用于动力电池和数码电池中。

据GGII调研统计，动力电池应用湿法涂覆隔膜的占比从2015年的15%上升到2016年35%；数码电池应用湿法涂覆膜占比从2015年的60%上升至85%。

图表13：

2017年三元和铁锂电池装机预测

图表14：

2015-2016数码电池与动力电池湿法应用比例

隔膜需求测算

经测算，2016-2018隔膜需求分别为11.3亿平米、13.62亿平米和18.4亿平米。

2016-2018年湿法隔膜需求分别为5.75亿平米、8.06亿平米、12.34亿平米。

2016-2018年干法隔膜需求分别为5.55亿平米、5.56亿平米、6.06亿平米。

3C电池进入成熟期，3C锂电隔膜需求增速放缓

3C消费电子进入成熟期，3C锂电隔膜需求增速放缓。

3C消费类电子产品主要包括手机、电脑笔记本、平板电脑以及相机等，3C市场趋于饱和。

2016年笔记本电脑出货量1.58亿台，同比下跌3.72%；智能手机出货量14.7亿部，同比增长2.32%；平板电脑出货量1.75亿台，同比下降15.47%。

2016年3C需求锂电池在29.17Gwh左右，占比为46.79%，市场占比略低于动力电池市场。

3C锂电池需求增速已经在逐渐放缓，未来3年的增速将保持在6%左右的水平。

图表15：

3C锂电池需求及预测

图表16：

3C进入成熟期

2016到2018年，3C隔膜需求分别为4.38/4.58/4.87亿平米。

3C电池1Gwh对应隔膜需求在1500万平米左右。

根据锂电大数据，2016年3C锂电池需求量在29.17Gwh左右，对应隔膜需求量在4.38亿平米。

2017-2018年隔膜需求对应量分别为4.58/4.87亿平米。

图表17：

3C隔膜需求测算

新能源汽车高速增长，动力隔膜需求受益拉动

新能源汽车高速增长，动力电池隔膜需求大幅上升。

根据中国汽车工业协会数据，2016年中国新能源汽车产量51.7万辆，同比增长51.6%；根据高工锂电，2016年动力电池产量30.8GWh，同比增长82%。

受益于新能源汽车快速发展，动力电池处于高速成长期，动力电池隔膜成为最大的消费端。

图表18：

动力电池需求及预测

图表19：

新能源汽车高速增长

根据高工锂电数据，2016年动力电池产量30.8Gwh，1Gwh动力电池对应隔膜需求在2000万平米左右，2016年动力电池隔膜需求6.16亿平米。

根据锂电大数据动力电池预测数据及测算，2017和2018年动力电池隔膜需求分别为7.8亿平米，11.69亿平米。

图表20：

动力电池隔膜需求测算

储能电池潜力巨大，隔膜需求当下规模较小

储能发展潜力巨大，目前处于导入期，隔膜需求规模较小。

锂电池在储能上的技术应用主要围绕在电网储能（电力辅助服务、可再生能源并网、削峰填谷等）、基站备用电源、家庭光储系统、电动汽车光储式充电站等领域。

“十三五”期间，储能列入了“十三五”规划百大工程项目，但由于技术、政策等原因仍然处于市场导入阶段，相对于动力电池相对滞后。

锂电大数据显示，2016年中国储能锂电池装机在化学储能装机占比为52%，应用量约为3.79GWH，预计到2018年储能锂电池装机量大的9.2Gwh。

图表21：

储能锂电池应用量

图表22：

2016年中国化学储能装机占比

据锂电大数据，2016年储能锂电池应用量3.79Gwh，1Gwh储能电池对应隔膜需求在2000万平米左右，2016年储能锂电池隔膜需求0.76亿平米。

根据锂电大数据预测数据及测算，2017和2018年储能锂电池隔膜需求分别为1.24亿平米，1.84亿平米。

图表23：

储能锂电池隔膜需求测算

湿法和干法隔膜需求测算

湿法隔膜需求主要来源于3C电池和三元动力电池，据GGII调研统计，2016年动力电池应用湿法涂覆隔膜的占比达到35%。

数码电池应用湿法涂覆膜占比达到85%。

经测算，2016-2018年湿法隔膜需求分别为5.75亿平米、8.06亿平米、12.34亿平米。

干法隔膜需求主要来源于动力电池、部分3C电池和储能锂电池。

经测算。

2016-2018年干法隔膜需求分别为5.55亿平米、5.56亿平米、6.06亿平米。

测算假设条件如下：

3C电池在2017-2018年，湿法隔膜应用占比将达到90%、95%。

三元动力电池湿法隔膜应用占比为100%，2017-2018年三元动力电池在动力电池中渗透率达到45%、60%。

其他动力电池湿法隔膜应用占比在2017-2018年预计分别达到10%、15%。

储能锂电池中，干法隔膜应用占比为100%。

图表24：

湿法和干法隔膜需求测算

隔膜供需分析：

干法产能供大于求，湿法2017年供需平衡

干法隔膜供需分析：

产能已经供大于求

根据统计，2016年国内主要隔膜企业产能已经达到7.2亿平米，超过2018年干法隔膜6.06亿平米需求。

我们认为，干法隔膜产能已经供大于求。

图表25：

2016年主要国内企业干法隔膜产能（万平米）

湿法隔膜供需分析：

2017年供需平衡，2018年供大于求

2015-2017年隔膜行业经历资本整合，企业资金实力得以扩充。

行业中大部分企业都在扩产湿法隔膜。

2016年，主要湿法隔膜企业产能达到6.7亿平米；2017年，主要湿法隔膜企业完成建设产线产能将达到18.45亿平米；2018年产线产能将达到30亿平米。

图表26：

2016-2018主要湿法隔膜企业产线产能（万平米）

根据各企业实际投产规划，我们估算国内主要湿法隔膜企业2016-2018年最大有效总产能分别为6.7/12/25亿平米。

考虑到隔膜良品率与实际投产可能放缓，我们对于2016-2018年最大有效产能赋予70%系数，2016-2018实际有效产能分别为4.7/8.5/17.6亿平米。

图表27：

2016-2018湿法隔膜企业有效产能（万平米）

结合本文隔膜需求测算，我们判断干法隔膜供大于求（保守假设2017-2018干法隔膜不增加产能），湿法隔膜在2017年供需平衡，2018年供大于求。

图表28：

干法隔膜供求（亿平米）

图表29：

湿法隔膜供求（亿平米）

价格承压+壁垒高筑，快者为王

价格短期趋缓，依然承压

根据中国化学与物理电源行业协会，受三季度数码需求低迷影响，部分企业通过减产检修应对，隔膜价格下降趋缓，目前干法隔膜价格在2-3元/平，湿法基膜价格在3.5-4.5元/平。

结合行业供求以及动力电池成本下压传导，目前隔膜行业高毛利情况下，我们认为隔膜价格依然承压。

图表30：

隔膜行业高毛利

图表31：

2014-2017Q1隔膜价格变化（元/平米）

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。

技术壁垒高，隔膜生产工艺复杂。

隔膜生产工艺包括两种生产工艺方式，即干法（熔融拉升工艺）和湿法（热致相分离工艺）。

隔膜生产工艺复杂，设备建设和调试周期长（6月-1年），原材料配方和参数控制有较高要求。

干法的制备工艺原理如下先将高聚物原料熔融，高聚物熔体挤出时在拉伸应力下结晶，形成垂直于挤出方向而又平行排列的片晶结构，并经过热处理得到硬弹性材料。

具有硬弹性的聚合物膜经过拉伸环节之后发生片晶之间的分离而形成狭缝状微孔，再经过热定型制得微孔膜。

该工艺对过程精密控制要求高，尤其是拉伸温度高于聚合物的玻璃化温度而低于聚合物的结晶温度；

图表32：

干法生产工艺

和干法相比，湿法需要有机溶剂。

其基本过程如下：

在高温下，将聚合物溶于高沸点、低挥发性的溶剂中形成均相液，然后降温冷却，导致溶液产生液－固相分离或液－液相分离；再选用挥发性试剂将高沸点溶剂萃取出来，经过干燥获得一定结构形状的高分子微孔膜。

在隔膜用微孔膜制造过程中，可以在溶剂萃取前进行单向或双向拉伸，萃取后进行定型处理并收卷成膜，也可以在萃取后进行拉伸。

用这种方法生产的超高分子量聚乙烯微孔膜具有良好的机械性能。

图表33：

湿法生产工艺

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。

图表34：

生产设备主要依赖进口

图表35：

生产设备价格昂贵

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。

快者为王：

产品良好+扩产迅速企业将具有优势

2016年隔膜市场格局渐显龙头，但是企业之间差距并不是很大。

根据EVtank发布的《中国锂离子电池隔膜行业白皮书（2017）》，采取湿法工艺的上海恩捷以14200万平米的出货量排名第一，国内市场份额为11.2%。

而以干法为主的隔膜企业星源材质以13800万平米的出货量排名第二，国内市场份额为10.9%。

前十五强企业门槛为1600万平米。

根据榜单可以看出，2016年干法湿法前三之间企业差距并不是很大。

图表36：

2016隔膜出货前15强

2017年是湿法隔膜供需平衡的一年，同时也是企业竞相扩产，激烈厮杀的一年，行业格局将在2017年定下基调。

我们认为行业面临价格下降的趋势，同时投产与销售周期长，若要保持盈利水平，企业抢得先机至关重要，既要做到产能上得快提升销售规模，又要做到产品性能良好获得客户。