布局新兴产业,掘金功能薄膜

1、 化工增持/维持评级分析师李辉SAC执业证书编号:S1000510120051(07558236 4424lihuiyjs联系人肖洁(07558236 8532xiaojie布局新兴产业,掘金功能薄膜y功能薄膜前景广阔。功能薄膜将在战略新兴产业的中扮演重要的角色,应用前景广阔,蕴藏巨大的投资机会。功能薄膜性能、应用领域各异,技术壁垒较高,我们将其难点主要归纳为原料、配方及工艺、设备。3个方面具有优势的公司,未来都将获得良好的发展空间。在众多功能性薄膜中,我们重点看好的依次是光学薄膜、光伏薄膜、锂电池隔膜、水处理渗透膜、高阻隔包装膜。y光学薄膜进口替代空间大。全球光学薄膜170亿美元市场,国内液

2、晶产能迅速扩张,国内光学薄膜企业面临难得发展机遇。扩散膜领域有望率先突破,高透明聚酯原料和精密涂布是其技术核心。关注佛塑科技、康得新。y光伏薄膜前景广阔。光伏行业过去5年10倍增长,带动光伏薄膜需求。光伏薄膜主要包括氟膜、聚酯基膜和EVA胶膜,原料和配方改性和核心技术。国内公司在聚酯基膜、EVA胶膜及背板领域迅速崛起。推荐东材科技,关注红宝丽、鑫富药业等。y锂电池隔膜期待电动汽车市场。消费电子保证需求20%稳定增长,电动汽车将带动需求数倍增长。成孔工艺是隔膜核心技术,干法工艺更加受益于电动汽车的普及。推荐佛塑科技,关注南洋科技、沧州明珠和大东南。y水处理膜受益于节能环保政策。“十二五“期间,国

3、内海水淡化膜的市场空间在12-18亿,MBR膜的市场空间在12亿元左右,行业的爆发性增长取决于节能环保标准的大幅提高,建议关注龙头企业碧水源和st汇通。y高阻隔膜受益于消费升级。传统包装膜需求稳定,消费升级带动高阻隔膜的占比提升。高阻隔原料及多层共挤复合工艺是关键。建议关注浙江众成。y投资建议:综合市场空间、技术储备及估值,我们重点推荐东材科技、佛塑科技,建议关注碧水源、浙江众成、乐凯胶片、康得新、南洋科技。y风险提示:技术风险,人员流失和产业政策影响。最近52周行业表现8.95%17.95%26.95%35.95%化工沪深300目 录功能薄膜行业值得期待 (5薄膜行业概况 (5薄膜行业的3座

4、大山 (5未来发展方向 (6光学薄膜:技术壁垒高,进口替代空间大 (7面板产能转移,国内光学薄膜面临难得发展机遇 (7技术壁垒高,亟需打破日韩垄断 (9偏光膜 (9棱镜片:花纹模辊的精密加工是核心 (10扩散膜:精密涂布技术是核心 (11光伏薄膜:爆发性增长,需求潜力大 (12光伏电池需求快速增长 (13技术要求高,认证过程复杂 (14氟树脂薄膜:性能要求最高 (14EVA胶膜:核心是原料及配方 (16聚酯薄膜:进口替代趋势明显 (17锂电池隔膜:期待电动汽车市场启动 (19传统需求稳定增长,期待电动汽车的爆发 (19产能高度集中,严重依赖进口 (20成孔工艺是核心 (21未来发展方向:安全、

5、便携 (22水处理膜:淡水医生 (22海水淡化前景广阔 (24MBR在生活污水领域的爆发式成长 (26高阻隔膜:需求稳定,受益于消费升级 (28塑料包装膜需求稳定增长 (29原料和复合工艺是核心难点 (29投资建议 (31风险提示 (32图表目录图1:中国薄膜需求分布 (5图2:功能薄膜对比 (7图3:42寸液晶面板成本构成 (8图4:42寸背光模组成本构成 (8图5:中国液晶面板产能占比迅速提高 (8图6:液晶组件构成 (9图7:偏光膜产品结构 (10图8:全球PVA薄膜供给高度垄断 (10图9:扩散膜结构 (11图 10:棱镜片由3M主导 (11图 11:棱镜片增亮原理 (11图 12:扩

6、散膜结构及原理 (12图 13:扩散膜由日韩厂商垄断 (12图 14:光伏电池产业链 (13图 15:太阳能电池装机量快速增长 (13图 16:太阳能电池构成 (14图 17:典型背光板构成 (14图 18:EVA胶膜需求快速增长 (16图 19:08年EVA胶膜供给格局 (16图 20:锂电池市场规模快速增长 (19图 21:电动汽车市场有望启动 (19图 22:锂电池成本构成 (20图 23:锂电池结构构成 (20图 24:我国的人均淡水量不足世界平均水平的三分之一 (23图 25:RO、NF、MF、UF的过滤差异 (23图 26:反渗透膜原理 (25图 27:MBR技术的革命性 (27图

7、 28:国内MBR市场规模增长 (27图 29:塑料包装仍有提高空间 (29图 30:国内包装膜产量稳定增长 (29图 31:全球阻隔材料增长概况 (29图 32:多层共挤阻隔膜发展趋势 (30表格1:功能薄膜现状 (6表格2:国内液晶面板投资旺盛 (8表格3:杜邦Tedlar膜参数 (15表格4:背光板材料 (16表格5:EVA胶膜性能对比 (17表格6:光伏级聚酯薄膜性能对比 (18表格7:隔膜生产工艺对比 (21表格8:十一五期间重点海水淡化项目规划 (24表格9:我国海水利用发展目标 (24表格 10:世界大型反渗透膜海水淡化设备 (25表格 11:国外主要RO膜厂商 (26表格 12

8、:国外主要膜生产商 (28表格 13:阻隔材料分类 (30表格 14:薄膜上市公司估值对比 (31表格 15:相关公司汇总 (32功能薄膜行业值得期待国家十二五发展规划出台,新能源新材料及节能环保成为国家战略新兴产业。塑料薄膜尤其是功能薄膜作为塑料制品中发展最快的种类,仍将在新兴产业的中扮演重要的角色。锂电池隔膜、光学薄膜、光伏薄膜、高阻隔膜等功能薄膜,未来应用前景广阔,其中蕴藏巨大的投资机会,建议投资者密切关注。在众多功能性薄膜中,我们重点看好的依次是光学薄膜、光伏薄膜、锂电池隔膜、水处理渗透膜、高阻隔包装膜。 然而,功能薄膜的技术壁垒较高,因此相关公司的技术风险也较大。我们首先建议关注技术

9、已经取得部分突破,产品得到下游客户验证的公司,如东材科技、佛塑科技等。其次建议关注传统领域具有竞争优势,同时功能薄膜与传统产品具有技术相关性的公司,如浙江众成、乐凯胶片,康得新,南洋科技等。薄膜行业概况塑料薄膜指用聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯以及其他树脂制成的薄膜,用于包装,以及用作覆膜层。中国塑料薄膜的产量约占塑料制品总产量的20%,是塑料制品中产量增长最快的类别。从中国塑料薄膜的应用领域看,用量最大、品种最多、应用最广的是包装工业,其消费约占2/3,其次是农业约占30%,其余为各种工业用薄膜及,如微孔膜、屏蔽膜、土工膜等。图 1: 中国薄膜需求分布包装薄膜60.0%农膜30.0%工业

10、用薄膜10.0%资料来源:中国塑料加工行业协会、华泰联合证券研究所理论上几乎所有合成树脂都可能成膜,但是具有经济意义、用量最大的是聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚苯乙烯、乙烯/乙酸乙烯、聚酰胺等树脂。塑料薄膜工业上的生产方法有压延法和挤出法,其中挤出法又分为挤出吹膜、挤出流延、挤出拉伸等,目前挤出法应用最广泛,尤其是对于聚烯烃薄膜的加工。压延法主要用于一些聚氯乙烯薄膜的生产。在树脂基体中添加适宜的塑料助剂,就可以制备出所需的各种功能性薄膜。薄膜行业的3座大山薄膜生产过程中的主要技术体现在3个方面:原料,设备、配方及工艺。为符合下游制膜工艺需要及满足某些特殊功能,树脂原料一般需

11、要特殊牌号的产品。例如BOPP包装膜所需的聚丙烯树脂原料,国内尚未实现国产化,国际上由北欧化工、日本普瑞曼、韩国大韩油化及新加坡TPC四家垄断。国内BOPP专用料只能用于生产普通光膜,很难适应BOPP包装膜高速化和超薄化的要求。薄膜生产线大致可分为挤出部分、拉伸部分、分切部分和收卷部分。国产设备在加工精度、拉伸速度、工艺参数控制等方面与国外设备仍存在较大差距,因此薄膜设备仍以进口为主。部分特种薄膜,如隔膜等,由于存在特殊加工工艺,需要对通用设备进行改进,因此设备难度更高。未来发展方向传统包装薄膜,进入壁垒不高,产品严重同质化且产能过剩,产品附加值较低。然而,包装膜市场空间大,需求稳定,未来向着

12、降低厚度、多层复合和环保可降解的方向发展。另一方面,薄膜行业的中高端产品,尤其是功能薄膜增长潜力大,严重依赖进口,仍有广阔发展空间。表格1:功能薄膜现状产品核心难点竞争格局需求增速光学薄膜高透明树脂、精密涂布全球高度垄断,国内未有成熟供应商全球液晶显示光学膜过去5年20%复合增长,170亿美元左右市场,国内需求迅速增长光伏薄膜特种原料合成、认证周期长全球高度垄断,国内逐渐技术突破行业未来30%以上增长,未来市场潜力巨大锂电池隔膜成孔工艺进入者极少,产品质量差异大,全球寡头垄断消费类电子产品60-80亿元市场,电动汽车爆发性增长水处理膜表面处理、成孔工艺进入者较多,产品质量差距较大国内30亿元市

13、场,政策驱动爆发性增长高阻隔膜高阻隔原料合成、多层共挤复合部分进入者,产品差异大食品包装20%左右稳定增长,生鲜食品占比提高数据来源:华泰联合证券研究所从市场空间看,光学薄膜经过多年发展,市场相对成熟,约170亿美元左右。光伏薄膜市场空间次之,约100亿元左右,锂电池隔膜、水处理膜、高阻隔膜规模大多在50-100亿元之间。从技术壁垒看,光学薄膜的技术门槛也最高,进入者也最少。光伏薄膜和锂电池隔膜技术壁垒也相对较高,国内企业正在积极进入相关领域,分别有少数公司在相关领域取得突破。水处理膜和高阻隔膜,技术相对成熟,国内产品品质与国外存在较大差异。综合市场空间和技术壁垒,我们重点看好的依次是光学薄膜

14、、光伏薄膜、锂电池隔膜、水处理渗透膜、高阻隔包装膜。图 2: 功能薄膜对比光学薄膜锂电池隔膜光伏薄膜水处理膜高阻隔膜资料来源:华泰联合证券研究所光学薄膜:技术壁垒高,进口替代空间大液晶显示是目前主流的平板显示技术,广泛应用于液晶电视、笔记本电脑、显示器和手机等领域。主流的TFT液晶面板01-08年年均增长率高达49%,对光学薄膜的需求也迅速增长。液晶面板中,背光模组和偏光片是其核心部件,两者又由多层光学薄膜构成。各种光学薄膜中,背光模组中的棱镜片和偏光片中的PVA膜、TAC膜技术壁垒极高,国内尚未实现产业化。上市公司中仅深纺织和佛塑科技涉足偏光片的生产,然而PVA膜和TAC膜依赖进口。背光模组

15、中的扩散膜,技术门槛稍低,上市公司中,康得新正在进入该领域。面板产能转移,国内光学薄膜面临难得发展机遇液晶面板中,光学薄膜成本占比约20%,液晶面板需求的快速增长,对光学薄膜的需求也与日俱增。2006年至2011年,全球TFT-LCD(LED光学薄膜年均复合增长率达到19%,2011年全球TFT-LCD(LED光学薄膜的需求量将超过4亿平方米,其中增光膜的需求量接近4800万平方米,扩散膜的需求量超过1.75亿平方米,TV 复合光学薄膜的需求量接近2750万平方米;我们预计,目前全球光学薄膜的产值约170亿美元。近年来,国内液晶面板投资增长迅速,多条高世代生产线将陆续投产。根据Displays

16、earch统计,2009 年大陆生产的液晶面板产能占全球产能的6.38%。但随着中国大陆几条高世代液晶面板生产线的陆续投产,预计到2012 年中国大陆面板产能将比2009 年增长6.4 倍,占当时全球产能的27%,产能转移趋势明显。图 3: 42寸液晶面板成本构成 图 4: 42寸背光模组成本构成 棱镜片29.0%CCFL 23.0%变频器19.0%人工8.0%结构件7.0%其它6.0%反射片2.0%扩散膜6.0%资料来源:Display Search 、华泰联合证券研究所 资料来源:Display Search 、华泰联合证券研究所图 5: 中国液晶面板产能占比迅速提高 资料来源:Displ

17、aysearch 、华泰联合证券研究所我们认为,液晶面板产能转移必将给上游配套原料带来巨大投资机会。液晶面板所需核心原料,如单晶、混晶、玻璃基片、光学薄膜等,正不断吸引国内资金和技术进入相关领域。光学薄膜作为其中重要一环,将是未来发展的重点。表格 2:国内液晶面板投资旺盛厂商代数地点 基本尺寸(毫米产能(千片/月预计量产时间京东方 6代 合肥 15001850 90 2010年底 中电熊猫 6代 南京 15001850 60 2010年底 上广电 -NEC 6代 上海 15001850 90 计划中 京东方 8代 北京 22002500 90 2011年底 夏普 8代 南京 21602460

18、90 2012年 LG Display8.5代广州 22002500 120 2012年初 三星 7.5代苏州 19502250 2010年底 龙飞光电 8.5代昆山 22002500 90 2011年底 广新光电 8.5代佛山 22002500 90 2012年 TCL 深超 8.5代深圳 220025001002013年数据来源:Display Search 、华泰联合证券研究所技术壁垒高,亟需打破日韩垄断光学薄膜指光在传播路径过程中,附著在光学器件表面的厚度薄而均匀的介质膜层。通过薄膜的反射、透射和偏振等特性,以获得在某一或是多个波段范围内的反射、透射和偏振等各特殊形态的光。以目前主流的

19、液晶面板为例,产品中包括防反射膜、偏光片、广视角膜、棱镜片、扩散膜、反射膜等。其中,偏光膜、背光模组中的增光膜和扩散膜是最关键的功能件。聚酯薄膜是各类光学薄膜的主要初始原材料,棱镜片、扩散膜、反射膜等均是在聚酯基膜基础上加工制成。一块LCD模块产品中最多时含有八层不同规格的BOPET膜,在LCD模块组装过程中还需7-8层不同规格和品种的BOPET膜作为离型保护膜。光学薄膜对树脂原料和薄膜加工设备有极高要求,加工车间洁净度要求也极高。由于技术门槛较高,产能大多集中于美日韩少数厂商手中,如日本东丽、杜邦帝人、3M 等公司。国内相关企业若能取得技术突破,将拥有巨大的成长空间。图 6: 液晶组件构成

20、资料来源:华泰联合证券研究所偏光膜液晶显示器的成像必须依靠偏振光,因此所有的液晶都有前后两片偏振光片紧贴在液晶玻璃,组成总厚道1mm左右的液晶片。如果少了任何一张偏光片,液晶片都是不能显示图像的。偏光片主要由中间能产生偏振光线的PVA膜,再在两面复合上TAC 保护膜组成。图 7: 偏光膜产品结构图 8: 全球PVA薄膜供给高度垄断 全球PVA薄膜产能集中于日本合成化学20.0%可乐丽80.0%资料来源:佛塑科技、华泰联合证券研究所资料来源:华泰联合证券研究所目前全球主要偏光片供应商集中于日本韩国,日本主要是日东电工、住友化学、三立化工,韩国的LG化学和我国台湾的力特光电等也有涉足。国内仅3家公

21、司能够批量生产TN和STN型偏光片,分别是深纺乐凯、温州侨业、纬达光电等,还无法配套TFT液晶面板用偏光膜。由于竞争日趋加剧,偏光片盈利逐渐下滑。偏光片构成中中,TAC膜和PVA膜技术门槛更高,供给也更为集中,两者合计占偏光片成本的75%。TAC膜全球主要由富士胶片供应,占比超过60%,另外还有柯尼卡、LOFO等。PVA膜全球仅可乐丽和合成化学批量生产,可乐丽占比接近80%。相关上市公司:深纺织、佛塑科技佛塑科技:与亚洲化学合作2004年成立纬达光电公司,持股比例55%。纬达光电公司目前拥有偏光片产能120万平米/年,仅能生产TN和STN系列偏光片。通过与下游客户保持紧密合作,公司在3D眼镜市

22、场占有率高达80%以上,盈利能力较强,毛利率保持在30%以上。公司2011年偏光片2期项目投产,新增产能100万平米/年。完全达产后,有望贡献业绩0.12元。深纺织:公司全资子公司盛波光电现有产能20万平米/月,主要以TN和STN系列偏光片为主。2009年公司启动TFT系列偏光片项目,一期项目预计2011年第四季度建成投产。项目达产后,将新增产能800万平方米/年,年新增产值18.8亿元,年均创利税2.05亿元人民币,年均净利润1.21亿元人民币。棱镜片:花纹模辊的精密加工是核心也称增光片,是在薄膜的一个表面涂布树脂或直接射出产生锯齿状的纹路,以形成集光的功效,因此叫棱镜片。加入棱镜片后,单片

23、可增亮60%左右,双片可增亮120%左右。图 9: 扩散膜结构 图 10: 棱镜片由3M 主导 3M 50.0%LGE 12.0%迎辉8.0%MNTech 4.0%嘉威3.5%其它22.5%资料来源:3M 、华泰联合证券研究所 资料来源:Displaysearch 、华泰联合证券研究所棱镜片的主要材料为PET 或PC 光学薄膜。3M 的BEF III 将厚度约125m 的光学级PET 薄膜上涂布压克力树脂,再利用预铸微结构的滚轮转印,制作出宽度约50m 、90角之棱镜结构,并配合高能紫外光将微细的棱镜结构硬化。棱镜片的主要技术难点在花纹模辊的制造。国内由于精密加工工业基础薄弱,没有专门用于辊筒

24、加工的超精密单点金刚石机床,缺乏辊筒表面处理技术,因而不能达到棱镜片工艺技术要求。目前模辊加工设备及技术掌握在日美少数企业手中。图 11: 棱镜片增亮原理 资料来源:3M 、华泰联合证券研究所扩散膜:精密涂布技术是核心扩散膜主要通过在透明基材上(主要是聚酯基膜两面涂覆散光颗粒,使其具有扩散光线的作用,可以将线光源扩散成面光源。扩散膜的重要指标为全光透过率及雾度。扩散片又分为上扩散片和下扩散片,上扩散片的雾度一般70%,下扩散片的雾度一般80%。图 12: 扩散膜结构及原理图 13: 扩散膜由日韩厂商垄断 SKC 18.6%惠和14.3%SBK 14.2%韩国新和12.9%MN TECH 12.

25、9%智积电9.3%其它17.8%资料来源:华泰联合证券研究所资料来源:Displaysearch 、华泰联合证券研究所目前,全球扩散膜母卷制造厂商以日本为主,主要集中于日本惠和、智积电等,韩国厂商以SKC 、SBK 和MNtech 为主,主要供应韩国客户;台湾厂商此前以代理和裁剪加工为主,近年来长兴化工、宣茂科技陆续进入扩散膜制造领域。扩散膜的核心壁垒在于精密涂布。扩散膜涂布时,局部稍有厚度不均,马上就可用眼睛看出膜片上明暗不一的缺陷。扩散膜的厚度误差一般为5%,减去基材厚度误差的1%后,还剩下4%。扩散膜涂布厚度通常在1020um ,可见对涂布机的精度要求是极高。由于扩散膜是3种光学薄膜中,

26、技术壁垒相对较低的,也是国内最有希望率先取得突破的领域。相关上市公司:康得新康得新:公司是国内预涂膜行业龙头,国内市场占有率高达20%。现有预涂膜产能1.6万吨,募投项目2012年投产后预计产能将达到3.5万吨。公司出资2亿元成立康得新光电材料有限公司,研发生产光学薄膜。光伏薄膜:爆发性增长,需求潜力大光伏行业在全球推广带来了光伏薄膜需求快速增长。光伏薄膜主要包括背板膜和EVA 胶膜,其中背板膜由含氟膜及聚酯基膜构成。其中含氟膜技术壁垒最高,我国尚没有可以产业化的企业。EVA 胶膜技术壁垒次之,上市公司中鑫富药业和红宝丽正在研发进入该领域。聚酯薄膜成熟度相对略高,国内东材科技、常州裕兴的产品已

27、经通过下游国外大客户认证,进口替代的趋势日益明显,上市公司为东材科技、大东南和双星新材。另外,乐凯胶片和回天胶业都已经开始进入背板组件的生产。图 14: 光伏电池产业链 资料来源:华泰联合证券研究所光伏电池需求快速增长根据欧洲光伏行业协会EPIA 预计,2010年全球新增光伏装机量将增长99.78%,至15.50GW 左右,欧盟国家仍然是全球主要新增光伏的装机国家。从2006年至2010年,全球光伏装机量4年增长10倍,复合增长率超过60%。日本地震对全球核电发展产生深远影响,而风电、水电均受到自然条件等因素限制,我们认为太阳能光伏未来10年仍将保持快速增长。尤其是随着技术日趋成熟以及光伏组件

28、价格下跌,中国和美国市场潜力巨大。图 15: 太阳能电池装机量快速增长 资料来源:EPIA 、华泰联合证券研究所上游原料中游制造下游应用太阳能电池板截面有五层:玻璃基片、EVA胶、太阳能电池片、EVA胶和背光板。EVA胶膜的作用是将电池芯片与背板和玻璃粘接在一起,并起到封装电池芯片的作用。背光板位于电池板得背面,对电池片起保护和支撑的作用。一般背光板均具有三层结构(TPT结构,PVF保护层具有良好的抗环境侵蚀能力,中间层PET聚酯薄膜具有良好的绝缘性能。图 16: 太阳能电池构成图 17: 典型背光板构成 资料来源:江苏赛伍、华泰联合证券研究所资料来源:华泰联合证券研究所技术要求高,认证过程复

29、杂由于太阳能光伏电池需要室外长期使用(一般要求25年,因此要求光伏薄膜具有可靠的绝缘性、阻水性、耐老化性。氟树脂薄膜性能要求最高,全球主要由杜邦公司提供。聚酯薄膜主要由日本东丽、杜邦帝人及韩国SKC等公司提供,EVA胶膜主要由日本三井化学、普林斯通等公司提供。光伏组件的设计使用年限大约是2030年,保证组件能够在一般气候下长期操作20年以上,需要模拟恶劣气候环境,进行双85试验测试组件性能。双85试验主要包括:热循环测试(-40+85 50200次,最长1200H、湿冷冻测试(85 85%-4010次,约240H 、湿热测试(85 85%,1000H。合计约2500小时。光伏组件一般需要通过U

30、L认证,认证过程一般需要6-10个月,几十万元的认证费用。可见光伏组件的认证过程极为复杂漫长。相关上市公司:乐凯胶片、回天胶业乐凯胶片:2008年投资4500万建设200万平米光伏背膜生产线,2010年已经达产,2011年计划扩产250万平米背光板产能。回天胶业:2011年3月份出资2.5亿元成立常州回天光伏材料有限公司,计划总投资5000万元建设300万平米光伏背光板生产线。氟树脂薄膜:性能要求最高含氟背膜表面的氟材料由于氟元素电负性大,范德华半径小,碳氟键键能极强(高达485KJ/mol,且其独特的氟化链整体结构中的螺旋形棒状分子紧密、刚硬、表面平滑,使得氟树脂的耐候性、耐热性、耐高低温性

31、和耐化学药品性等各项性能均十分优越。氟树脂的优异特性使得含氟材料(氟膜或氟碳涂料具有优异的耐侯性能,可保障长期户外使用的可靠性。作为对外部环境与太阳电池内部起阻隔作用的背膜,其与外部接触的空气面以及与EVA结合的粘结面(光照面遭受着主要的老化作用。表格 3:杜邦Tedlar 膜参数项目PV2001厚度,微米Caliper 37 25 屈服强度,平米/公斤 Calculated 18.6 23.3 断裂延展率,% ASTM D882 14035抗拉强度,MPa ASTM D88210(69 5.2(36撕裂强度,kN/m Graves 129 213 60光泽度 Gardner 10 74 光密

32、度 X-Rite 1.4 0.85 反射率,% ASTM E424 69 74 介电强度,V/milASTM 料来源:杜邦、华泰联合证券研究所常用晶硅太阳能背光膜可分为TPT 、TPE 、全PET 和PET/聚烯烃结构。目前全球太阳能背板供应商以奥地利的ISOVOLTA 市场占有率最高,达到30%,同时也是国内最大的太阳能电池制造商无锡尚德的主要供应商。其次为日本东阳铝业、美国MADICO 、美国肯博等。现阶段太阳能电池模组背板市场高达 65%采用杜邦所生产的Tedlar PVF(Polyvinyl fluoride, 占背板材成本的 80左右%。由于杜邦公司最早开发

33、出符合太阳能电池严苛要求的背板膜,因此杜邦的聚氟乙烯薄膜tedlar 至今仍占据背板膜65%的市场空间。然而,由于市场需求快速增长,杜邦tedlar 供不应求,产品价格高,因此逐渐出现如PVDF 、ECTFE (三氟氯乙烯-乙烯共聚物等替代产品。图9、背光板全球供给格局isovoltaic 30.4%东阳铝业18.1%madico 14.5%肯博10.8%台虹科技4.9%苏州赛伍4.6%其它16.8%资料来源:台虹科技、华泰联合证券研究另一方面,为降低成本,减少PVF 膜使用量,部分厂商开发出2层薄膜体系,在PET 中间膜的表面涂布氟碳涂料,形成薄膜并起保护阻隔的作用。然而,由于粘合性及开裂问

34、题,目前该技术仍处于前期阶段,并未大规模应用。表格 4:背光板材料材质材料供应商 背板供应商聚氟乙烯 杜邦 Isovolta 、madico 、krempel聚偏氟乙烯 苏威、阿克玛、大金、吴羽东阳铝业、krempel三氟氯乙烯-乙烯共聚物杜邦Honeywell四氟乙烯-六氟丙烯-偏氟乙烯共聚物Dyneon 3M数据来源:相关公司网站、华泰联合证券研究所EVA 胶膜:核心是原料及配方EVA 具有优良的柔韧性、光学透明性、耐候性、热密封性等,因此成为光伏电池封装材料的首选。使用时根据电池板规格大小分切成所需尺寸的膜,按照玻璃片、EVA 胶膜、电池片、EVA 胶膜、背光板的次序置于铝合金框内,放入

35、层压箱内加热、抽空、加压融化,再放入恒温固化箱内固化,最终制成光伏电池。2009年全球光伏封装用EVA 胶膜市场空间大约3亿美元。此前全球EVA 胶膜的供应集中于美国的STR 、日本的三井化学、普利斯通、德国Etimex 等少数几家,随着国内制造水平提高,以杭州福斯特为代表的国内厂商迅速崛起。据报道,杭州福斯特国内市场份额已超过50%,国际市场占有率也高达25%。2010年杭州福斯特的销售额超过3亿元,净利率超过20%。目前,国产EVA 胶膜价格在18-20元/平方米左右,进口产品在25-35元/平方米左右。图 18: EVA 胶膜需求快速增长图 19: 08年EVA 胶膜供给格局 三井化学2

36、5.0%普林斯通23.0%美国STR 19.0%德国ETIMEX 15.0%积水化学13.0%其它5.0%资料来源:EVA 封装胶膜市场调查报告、华泰联合证券研究所资料来源:NRI 、华泰联合证券研究所光伏组件中的EVA 胶膜需要上下两层。上层的EVA 胶膜不仅要求具有较高的透光率(0.5mm 厚胶膜在400nm1100nm 波长范围内的透光率应大于91%以及较高的抗紫外线、抗热辐射性,还需要具有良好的绝缘性能、耐温度交变性(-6090以及可靠的粘接性。下层的EVA 胶膜除具有上述性能外,还需要具有良好的导热性,以便将硅电池片上积聚的热量尽快消散,避免硅电池光电转换效率下降较快。表格5:EVA

37、胶膜性能对比公司杜邦杭州福斯特温州瑞阳杭州鑫富交联度(Gel,%78.1 80-90 85 75-85 透光率(%91.6 92 91 91 拉伸强度(MPa16.8 16 - 16剥离强度(N/cm玻璃85.27 60 50 40 背板85.27 40 30 20抗紫外线能力(YI,%0.2 0.5 2 2 热氧化度(YI,% 2.1 4 2 2 资料来源:中国EVA胶膜调查、华泰联合证券研究所注:杜邦产品的交联度为150,30分钟下检测值原料和配方是核心难点光伏用EVA树脂的供应高度垄断。EVA是乙烯和醋酸乙烯共聚物,醋酸乙烯含量小于40%时,称为EVA树脂。为了取得剥离强度,柔韧性、加工

38、性能等指标的平衡,一般光伏电池用EVA树脂的醋酸乙烯含量在30%-33%。国内EVA胶膜生产厂家基本都是从国外进口EVA母料,然后加工成膜。母料来源主要是杜邦和三井,台塑和韩华也占有一定份额。EVA树脂的改性难度较高。EVA胶膜耐候性较差,易热胀冷缩致使硅片破裂;在潮湿的条件下可能发生热降解,胶膜容易出现黄变,影响光线透过率从而降低了光伏组件的太阳能转换效率;因此,在使用过程中,必须添加提高EVA分子交联度,同时加入稳定剂提高抗紫外线功能。由于下层EVA胶膜需要具有良好的导热性,因此需要用高导热填料对EVA胶膜进行填充。相关上市公司:鑫富药业、红宝丽鑫富药业:2010年1月26日投资设立杭州鑫

39、富节能材料有限公司,占60%的股份。公司EVA胶膜项目已正式投产,产能达6000吨/年,取得了UL、TUV认证,通过了国内部分知名组件企业的检测。红宝丽:2010年6月,控股子公司南京红宝丽新材料有限公司投资3553万元建设1200万平方米EVA太阳能封装胶膜产品生产线。预计达产后可实现销售收入1.08亿元,净利润1563.37万元。聚酯薄膜:进口替代趋势明显聚酯薄膜在背光板中主要起电气绝缘、水汽阻隔、耐湿热老化、稳定尺寸增加强度的作用。由于PET分子主链中含有大量的酯基,与水具有很好的亲和性,容易产生水增塑。普通250微米聚酯薄膜的水透率一般为2.5-3.5克/平米*天,而下游光伏组件厂要求

40、的水透率要小于1.5克/平米*天,甚至低于1克/平米*天。此外,紫外辐射会使PET的分子量、强度大幅度下降,结晶度提高,从而使材料脆化。因此,光伏背板所用聚酯基膜必须从原料和配方上进行改性,以满足光伏电池严苛的要求。2010年全球太阳能电池产量20GW左右,以每GW电池需要3000吨光伏级聚酯薄膜测算,全球需求量约6万吨,市场规模约18亿元。此前该市场主要被日韩的特种聚酯薄膜公司垄断,如日本东丽、帝人、韩国SKC 等公司,近2年,国内企业才在该领域取得突破。图22、2010年光伏聚酯薄膜供给格局东丽20.8%帝人杜邦17.3%SKC 15.8%三菱9.6%常州裕兴8.1%材科技7.5%东洋纺4

41、.8%其它16.2%资料来源:displaybank 、华泰联合证券研究所与普通聚酯包装薄膜不同,生产中厚特种聚酯薄膜需要对设备进行改造,尤其是聚酯切片原料的改性和配方,需要长时间积累,因此技术壁垒较高。光伏级聚酯薄膜,由于需要室外使用25年以上,因此对薄膜拉伸强度、水蒸气透过率等要求更为严苛,认证过程复杂且漫长。国内聚酯薄膜生产企业,超过8成为普通包装薄膜为主,能够生产特种聚酯薄膜的占比较低,而能够生产厚度在250m 的光伏级聚酯薄膜,国内仅常州裕兴、东材科技和杜邦鸿基3家。其中,常州裕兴通过与国际背板大厂isovoltatic 合作,供应光伏聚酯薄膜。东材科技主要客户同样包括国内外背板企业

42、如霍尼韦尔、乐凯集团、苏州中来、江苏赛伍等。从相关公司提供的数据看,东材科技与常州裕兴的光伏级聚酯薄膜性能基本接近,且均能满足下游客户要求。表格 6:光伏级聚酯薄膜性能对比项目单位 指标值 裕兴CY25 东材DS10拉伸强度 MDMPa 140166 160TD 180 160断裂伸长率 MD% 80170 125TD 130 120尺寸变化MD% 31.5 0.8TD 0.4 0.4湿润张力 mN/m46 52 52水蒸气透过率 g/(m 2.24h - 2 1.4 氧气透过率 cm 3/(m 2.24h.0.1MPa- 6.9 工频电气强度V/m60 81 85数据来源:相关公司网站、华泰

43、联合证券研究所相关上市公司:东材科技、大东南东材科技:国内绝缘材料行业龙头,产品以BOPET和BOPP为主。现有BOPET产能1.6万吨,其中光伏背板聚酯基膜的最大产能约1万吨。公司是国内主要的2家光伏聚酯薄膜的供应商,产品已经进入国内外大型背板厂商的供应体系,需求呈现快速增长。2013年将新增BOPET产能1.5万吨。预计项目投产后,可新增收入3.38亿元,净利润5700万。大东南:传统包装膜国内行业龙头,产品包括BOPP、BOPET、CPP三大领域产品,现有产能约20万吨。2011年公司拟通过非公开发行方式募集资金13.5亿元,其中投资6.06亿元建设12000万平米EVA太阳能封装胶膜,

44、预计项目建成后,新增年销售收入9亿元,新增年净利润9963万元。同时拟投资建设6000万平米隔膜,8000吨耐高温超薄电容膜。锂电池隔膜:期待电动汽车市场启动锂电池凭借突出的性能和迅速降低的成本,在消费类电子产品中获得迅速普及,未来也必将成为电动汽车的首选,因而市场前景广阔。锂电池材料中,隔膜是技术壁垒最高,盈利能力最强的环节。上市公司中,佛塑科技的湿法隔膜已经获得国内下游客户普遍认可,产能快速扩张的同时正在积极研发汽车动力电池隔膜。南洋科技、大东南、沧州明珠、九九久、云天化等也都在跃跃欲试。传统需求稳定增长,期待电动汽车的爆发凭借着优异的性能,锂离子电池在消费电子领域的应用迅速普及。笔记本和

45、手机的迅速普及,推动锂电池需求快速增长。1998 年至今,全球锂离子电池需求量持年均两位数以上的增长。在各国政府的强力推动下,未来5-10年电动汽车将逐渐走向成熟,并由此成为锂电池的杀手级应用。根据我们测算,全球生产100万辆电动车所需的锂离子电池隔膜,就将是目前全球总需求量的2倍以上,如果再考虑储能等领域的应用,市场空间将更为广阔。图 20: 锂电池市场规模快速增长图 21: 电动汽车市场有望启动 资料来源:电子元器件行业协会、华泰联合证券研究所资料来源:IIT、华泰联合证券研究所产能高度集中,严重依赖进口隔膜在锂电池中主要作用是防止正负极短路,同时在充放电过程中提供离子运输的电通道。由于锂

46、离子电池具有工作电压高,隔膜材料与高电化学活性的正负极材料应具备优良的相容性,同时还应具备优良的稳定性、耐溶剂性、离子导电性、电子绝缘性、较好的机械强度、较高的耐热性及熔断隔离性。满足锂电池的特殊需求的同时,还要满足制膜工艺的可行性,涉及多学科领域,因此隔膜研发进展缓慢。目前一般采用聚丙烯、聚乙烯单层微孔膜,以及由两者复合制成多层微孔膜作为隔膜。以聚丙烯为例,原料成本仅1万多元/吨,而加工制成隔膜后,价格可达300万元/吨,升值数百倍。图 22: 锂电池成本构成图 23: 锂电池结构构成锂电池成本构成 负极10%隔膜20%其它20%电解液10%正极材料40%资料来源:华泰联合证券研究所预估 资

47、料来源:华泰联合证券研究所隔膜的主要技术掌握在少数企业手中,集中度很高。国外的隔膜生产主要集中在美国的celgard 公司和日本的旭化成、东燃和宇部。由于技术壁垒较高,投资风险大,国内企业的投资热情并不高。国内能够生产锂电池隔膜的,仅有佛山金辉高科(佛塑股份的子公司、新乡格瑞恩、桂林新时代和深圳星源材质4家公司,产品质量与国外同类相比,仍存在较大差距。其中,佛山金辉的产品质量相对较好,供应中低端市场。国内中高端市场,主要由东燃、旭化成和celgard 公司垄断。图10、全球隔膜产能高度集中全球隔膜产能分布旭化成30.8%东燃24.9%Celgard 25.6%SK 5.5%ENTEK4.0%住

48、友1.1%宇部8.1%资料来源:锂离子电池隔膜材料市场简析、华泰联合证券研究所根据国内锂离子电池产量估算,国内隔膜的年需求量约2亿平米左右。国内龙头佛山金辉的产量仅1200万平米,即使考虑其它几家公司有限的产量,供给也远低于需求。佛山金辉的产品虽然主要用于中低端市场,毛利率仍然高达60%以上。成孔工艺是核心目前聚烯烃隔膜的主要生产工艺可分为干法和湿法工艺。干法工艺又可以细分为单向拉伸工艺和双向拉伸工艺。目前动力电池隔膜往往使用厚度在40微米以上、PE 与PP 多层复合的隔膜,只能使用干法工艺生产。表格 7:隔膜生产工艺对比项目干法湿法生产方式 单向拉升 双向拉升工艺原理晶片分离晶型转换热致相分

49、离工艺特点设备复杂,精度要求高,投资大,工艺复杂,控制难度高,污染小设备复杂,投资大,需要成孔剂辅助成孔设备复杂,投资大,工艺复杂,成本高,能耗大产品特点微孔尺寸和分布均匀,导通性好,能生产单层和多层隔膜微孔尺寸和分布均匀,质量稳定性差,目前只能生产较厚规格PP 膜微孔尺寸和分布均匀,适宜生产较薄产品厂商 Celgard 、宇部、星源材质 新乡格瑞恩、新时科技旭化成、东燃、Entek 、佛塑金辉资料来源:华泰联合证券研究所湿法工艺的主要原理是利用高聚物与某些高沸点的小分子化合物在较高温度(一般高于聚合物的熔化温度时,形成均相溶液,降低温度又发生固一液或液一液相分离。拉伸后除去低分子物,制成微孔

50、膜材料。湿法工艺的优点在于可以较好的控制孔径和孔隙率,缺点是需要使用溶剂,产生污染并提高了成本。图11、湿法隔膜工艺原理图 资料来源:佛塑科技、华泰联合证券研究干法工艺的主要原理是将聚烯烃树脂熔融、挤压、吹制成结晶性高分子薄膜,经过结晶化热处理、退火后得到高度取向的薄膜。取向薄膜在低温下进行拉伸形成微缺陷,然后高温下使缺陷拉开形成微孔。干法工艺的优点是工艺相对简单,但缺点是孔径和孔隙率较难控制。未来发展方向:安全、便携锂离子电池隔膜的发展,是随着电池需求的不断变化而不断发展的。从需求看,锂电池正朝着更安全和更轻薄两个方向发展。数码产品电池方面,为迎合美观和便携的需求,未来的锂电池将朝着小型化方

51、向发展。为追求单位体积下的高能量,锂电池隔膜当然需要越薄越好。与此同时,要保证隔膜的机械强度和吸液性能。动力电池领域,大功率恶劣工况的使用条件下,锂电池安全性尤为重要。因此,动力电池隔膜往往使用厚度在40微米以上、PE与PP多层复合的隔膜,以获得良好的机械性能、热关断性能和热稳定性。德固萨公司结合有机物的柔韧和无机物热稳定性好的特点,制备出有机底膜和无机涂层复合的锂离子电池隔膜,为解决动力电池安全性提供了一个可行的解决方案,有望成为未来的重点发展方向。主要上市公司:佛塑股份、南洋科技、大东南、沧州明珠佛塑股份:控股子公司金辉高科公司现有隔膜产能2000万平米/年,2011年新产能投产后,公司隔

52、膜产能将达约6700万平米/年,稳居行业第一。2012年隔膜三期项目投产后,总产能将达到1.2亿平米/年,牢牢占据国内第一的地位。公司优势在于拥有行业内领先的薄膜拉伸技术,产品质量稳定,收率较高。公司渠道优势明显,行业内最早实现隔膜工业化生产,与比亚迪的合作提升了公司未来的销售和研发优势。沧州明珠:公司是国内PE管行业龙头,现有产能3.6万吨,芜湖工厂建成后产能将达到5.1万吨。公司另有1.8万吨BOPA薄膜产能。公司目前正在积极研发锂离子电池隔膜,拟定向增发4000万股,建设2000万平米隔膜产能。南洋科技:公司目前主导产品为聚丙烯电子薄膜,其中超薄型薄膜、耐高温薄膜、安全防爆薄膜等高端领域

53、技术领先。现有产能5600吨,募投项目投产后产能达到8500吨。公司超募资金投资建设1500万平米隔膜产能将于2012年1季度投产。水处理膜:淡水医生淡水资源短缺格局将逐渐恶化,为水处理膜材料的发展提供广阔的空间。水处理膜的核心技术在于成孔技术和表面处理技术。国内虽有不少进入者,然而产品质量与国外仍存在加大差异。节能环保标准的大幅提高,将有助于行业的爆发性增长。建议关注渗透膜的龙头企业碧水源和海水淡化膜的st汇通。淡水资源紧缺,水处理膜受益地球上水的总量为14亿立方千米,淡水储量仅占全球总水量的2.53%,而且其中的68.7%又属于固体冰川,难以开采。可以直接利用水约占地球总水量的0.77%。

54、目前,全球淡水消费量已超过可用淡水量的50%,但淡水的污染问题却日趋恶化。根据2005年世界人均淡水资源总量统计,中国人均淡水量仅为2156万立方米,不足世界人均淡水量的三分之一。和淡水资源相关的海水淡化、生活污水再生、工业中水回用在我国存在着巨大的发展空间,将成为解决水资源缺乏的重要手段。图 24: 我国的人均淡水量不足世界平均水平的三分之一10,00020,00030,00040,00050,00060,00070,00080,00090,000世界总计加拿大新西兰澳大利亚美国日本法国英国中国以色列2005年人均淡水资源总量(立方米资料来源:国际统计年鉴2009、华泰联合证券研究所图 25

55、: RO 、NF 、MF 、UF 的过滤差异 资料来源:国际统计年鉴2009、华泰联合证券研究所在淡水资源的开发和综合利用中,膜分离技术起到了至关重要的作用。膜是具有选择性分离功能的材料,利用膜可实现料液的不同组分的分离、纯化、浓缩。膜的孔径一般为微米级,依据其孔径的不同,可将膜分为微滤膜(MF 、超滤膜(UF 、纳滤膜(NF 和反渗透膜(RO 。根据材料的不同,可分为无机膜和有机膜,无机膜主要还只有微滤级别的膜,主要是陶瓷膜和金属膜。有机膜是由高分子材料做成的,如醋酸纤维素、芳香族聚酰胺、聚醚砜、聚氟聚合物等等。以上几种膜材料均为疏水性材料,过滤时容易被反应器或是原水中的疏水性物质污染,膜污染问题的控制已成为延长膜使用寿命和降低运行成本的关键。预处理与膜清洗是目前抑制膜污染的主要方法,但是清洗剂或是杀菌剂常常又会导致复合膜性能不同程度的下降,所以膜表面的改性和配方、复合膜支撑体的结构改进成为膜丝和膜组器生产的关键和难点。海水淡化前景广阔全球海水淡化设备年均市场容量约40亿美元。在我国,相比南水北调,对于北方沿海地区,海水淡化在中国更具有现实价值,目前我国已有的淡水处理项目的平均成本是5.62 元/立方米。海水利用专项规划中提出,2010年海水淡化量目标80-100万吨/日,2020年达到250-300万吨/日。按照规划,到2020 年,新增海水淡化产能为170-200万立