锂电隔膜行业深度复盘报告：隔膜赛道中国接棒涂覆+出口缔造盈利新平台

证券研究报告HTTP://WWW.LONGONE.COM.CN请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明022E023E024E022E023E024E022E023E024E022E023E024E总市值(亿元)净利润增速股份2%5%源材质758%8%84%8璞泰来%41.84%9%2年12月22日究标配分析师：周啸宇S0630519030001关研究一的突破221213电新行业周报：液流电池——电化学储能发展迎新机遇行业深度复盘系列(上)膜赛道中国接棒，涂覆+出口缔造盈利——锂电隔膜行业深度复盘报告锂接决定了电池的能量密度、使用寿命等参数。1)制造工艺：高性能带来了制造工艺的复杂定性较差，成，目前隔膜涂覆技术较为成熟，国内主流厂商均拥有相关技术储备。。但受益于下游势明显。3)行业领先企业：恩捷股份(行业市占率第一)、星源材质(干法龙头、海外客户放量)、中材科技(隔膜业务加速拓展)、璞泰来(负极龙头，隔膜涂覆业务稳定上升)度等；2)大力布局海外市场的企业。海外电池厂对隔膜性能要求相对更高，同时产品平、中材科技、璞泰来等。起需求下降的风险。行业深度证券研究报告HTTP://WWW.LONGONE.COM.CN2/32请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明文目录1.行业背景：新能源产业链飞速发展 5 膜简介：锂电材料中技术壁垒最高环节 9 ：规模效应有效降低隔膜生产成本 17 长，储能紧跟其后 233.3.行业公司梳理 26 迎收益 27 固，隔膜涂覆稳定上升 294.投资建议 305.风险提示 31证券研究报告HTTP://WWW.LONGONE.COM.CN3/32请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明图1锂离子电池内部构成 5图2锂离子电池充放电过程 5图3旭化成锂电池隔膜发展进程 5图4星源材质发展历程(2003-2013) 6图5锂电池隔膜市占率变化 7图6锂电池隔膜技术迭代过程 8图7锂电池隔膜生产工艺流程 8图8干法单向拉伸工艺流程 10图9干法工艺隔膜图 11图10湿法拉伸工艺流程 12图11同步工艺与异步工艺 12图12涂覆隔膜与常规隔膜对比 13图13隔膜涂覆浆料组成部分 14图14陶瓷涂覆隔膜结构图 15图15PVDF涂覆隔膜结构图 15图16凹版辊涂工艺示意图 16图17窄缝挤压涂工艺示意图 16图18近半年主要隔膜价格 17图19近半年主要涂覆隔膜价格 17图20隔膜生产成本占比 17图212020-至今聚乙烯价格(单位：元/吨) 18图222020-至今聚丙烯粉料价格(单位：元/吨) 18图23涂覆隔膜生产成本占比 18图242020-至今电池级PVDF价格(单位：万元/吨) 19图252016-2021年中国锂电池隔膜出货量(单位：亿平) 20图262021年中国湿法、干法隔膜出货占比 21图272016-2021年中国湿法、干法出货结构 21图282020-2021年中国隔膜CR3、CR6情况 21图292017-2021E年旭化成隔膜产能(单位：亿平) 22图302018-2022E年日本东丽隔膜产能(单位：亿平) 22图312020年中国湿法隔膜企业市场份额 23图322016-2021年湿法隔膜出货量(单位：亿平) 23图332020年中国干法隔膜企业市场份额 23图342016-2021年干法隔膜出货量(单位：亿平) 23图352018-2025E欧洲新能源汽车销量(单位：万辆) 24图362018-2025E美国新能源汽车销量(单位：万辆) 24图372015-2023E中国新能源汽车销量(单位：万辆) 24图382020年11月-至今中国新能源汽车渗透率 24图39近一年动力电池月度装机(单位：GWh) 25图402017-至今动力电池装机占比 25图412017-至今储能电池出货量(单位：GWh) 25图422020年电化学储能装机规模比例 25图432018-2025E年全球3C锂电出货量 26图442015-2022Q1-3恩捷股份营业收入(单位：亿元) 26图452015-2022Q1-3恩捷股份归母净利润(单位：亿元) 26图462018-2022H1恩捷股份营业收入结构 27证券研究报告HTTP://WWW.LONGONE.COM.CN4/32请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明图472015-2022Q1-3恩捷股份毛利率 27图482015-2022Q1-3星源材质营业收入(单位：亿元) 27图492015-2022Q1-3星源材质归母净利润(单位：亿元) 27图502020-2022H1星源材质营业收入结构 28图512015-2022Q1-3星源材质毛利率 28图522015-2022Q1-3中材科技营业收入(单位：亿元) 28图532015-2022Q1-3中材科技归母净利润(单位：亿元) 28图542017-2022H1中材科技营业收入构成 29图552015-2022Q1-3中材科技毛利率 29图562015-2022Q1-3璞泰来营业收入(单位：亿元) 29图572015-2022Q1-3璞泰来归母净利润(单位：亿元) 29图582017-2021璞泰来营业收入结构 30图592015-2022Q1-3璞泰来隔膜业务毛利率 30表1日韩隔膜企业技术迭代 6表2锂电池隔膜性能要求 9表3干法工艺与湿法工艺对比 13表4不同无机涂覆材料(氧化铝与勃姆石)对比 14表5不同有机涂覆材料(PVDF与芳纶)对比 15表6陶瓷涂覆隔膜与PVDF涂覆隔膜对比 15表7涂覆工艺对比 16表8下游公司应用干、湿法隔膜 19表9主流电池厂商的隔膜供应商情况 20表10全球隔膜产能汇总(单位：亿平米) 22表11隔膜行业估值比较表 30证券研究报告HTTP://WWW.LONGONE.COM.CN5/32请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明：新能源产业链飞速发展随着“碳达峰”“碳中和”被写入政府工作报告，绿色低碳产业在我国得到迅猛发展。碳减排过程中不可或缺的新能源汽车近两年来渗透率飞速提升，而动力电池作为新能源汽车重要的组成部分，其组成材料的技术研发也在不断创新。1.隔膜发展历史：产业链从日韩逐步转向国内锂电池主要构成材料包括：正极、负极、电解液和隔膜。锂离子电池在充放电时，锂离子在正负极两端移动形成电流，其中锂电池的能量密度高低主要由正负极材料决定，隔膜和电解液主要影响锂电池的综合性能和安全性能。图1锂离子电池内部构成：高工锂电，东海证券研究所图2锂离子电池充放电过程：高工锂电，东海证券研究所锂电池的隔膜市场早期由日韩以及美国占据。日本旭化成作为锂电池隔膜的龙头公司，拥有干法、湿法两种隔膜技术路线：旭化成自1970s开始研发锂电池隔膜，并于1998年成功研发出湿法隔膜(Hipore)技术，隔膜的均匀性、孔隙率、穿刺强度等性能得到显著提升；2015年旭化成收购美国Polypore老牌干法隔膜(Celgard)，其隔膜市场地位进一步提升。图3旭化成锂电池隔膜发展进程韩国两家隔膜龙头企业的发展各有差异。韩国SKI成立时以醋酸纤维和涤纶为主，在之后的投资中逐步布局电池材料行业。而韩国W-Scope的发展进程与国内隔膜厂商发展更为相似，其产品主要聚集于湿法隔膜领域。证券研究报告HTTP://WWW.LONGONE.COM.CN6/32请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明表1日韩隔膜企业技术迭代公司公司2010-2013年2014-2016年2017-至今旭化成多层孔隔膜聚烯烃微孔隔膜无纺布隔膜日本东丽多孔隔膜聚烯烃微孔隔膜、多层涂覆隔膜无纺布隔膜SKI多层孔隔膜复合隔膜研发新型制造工艺UBE多孔隔膜、陶瓷涂覆隔膜制造工艺更新研发新型涂覆材料W-Scope单层隔膜聚烯烃微孔隔膜、研发新型涂覆技术制造工艺更新我国锂电池隔膜产业发展初期十分坎坷。作为锂电池中技术难度最大的部分，我国隔膜早期主要依靠海外厂商供应，售价十分昂贵，且国外厂商依靠其强大的市场地位，对国内电池厂商设限较多(要求提前一个半月付款、审查用途等)，因此在研发难度大及外购受限等多重困难之下，我国隔膜产业发展初期较为坎坷。市场需求推动锂电池隔膜发展。二十一世纪初，我国大力发展新能源产业，以锂电池为首的产业得到快速发展，推动隔膜需求快速增长。正是在该时期内，星源材质、上海恩捷等国内企业开始了对隔膜的研发与生产。星源材质是国内第一批进入隔膜行业的企业之一。星源材质成立于2003年，致力于隔膜的销售与研发，2006年公司和国内研发团队通力合作，成功掌握湿法隔膜的制备工艺，并于次年取得干法隔膜制备的核心技术；2008年公司生产的基膜成为我国第一卷干法单拉隔膜；此后公司陆续获得国内多家电池厂订单，并于2010年成为国内最大的隔膜制造商；2013年公司成功打入LG化学供应链，正式切入海外市场，自此国产隔膜出口迈出了第一图4星源材质发展历程(2003-2013)证券研究报告HTTP://WWW.LONGONE.COM.CN7/32请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明国内厂商顺势扩产，抢占供应链先机。2015年海外隔膜产品几乎占据整个市场，市占率高达90%以上，但海外隔膜厂商却对产能扩张十分谨慎，随着下游需求飞速增长，国内厂大举扩张隔膜产能，叠加国内电池厂异军突起，使得国内隔膜厂商在供应链上抢占先机，从此国产隔膜成为行业领跑者。目前，我国已成为全球最大的锂电池隔膜生产国，全球市占率超6成，一举成为最大的锂电池隔膜生产国。图5锂电池隔膜市占率变化升隔膜的迭代发展分为多个阶段。早期锂电池的商业化主要应用于3C消费电子领域，此类电池对能量密度的要求不高，发展前期采用干法隔膜为主。随着电子设备、电动汽车的发展，更高能量密度的电池逐渐获得市场的青睐。此外，动力电池还需要考虑快速充放电时的安全问题，因此对隔膜的各项基础性能要求不断增加，推动隔膜技术持续进步以适应市场需求，其原材料的使用也从单一的聚烯烃转向多种材料混合、复合使用。大体而言隔膜产品的发展路径分为：干法隔膜→湿法隔膜→涂覆隔膜→新材料隔膜。证券研究报告HTTP://WWW.LONGONE.COM.CN8/32请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明图6锂电池隔膜技术迭代过程：公开资料整理，东海证券研究所传统隔膜的原材料主要有聚乙烯、聚丙烯，随着消费者对锂电池安全性愈发关注，为满足市场对隔膜性能的要求，生产商开始对湿法隔膜的进行涂覆(陶瓷、PVDF等材料)以提升基膜的物理及化学性能。图7锂电池隔膜生产工艺流程：公开资料整理，东海证券研究所证券研究报告HTTP://WWW.LONGONE.COM.CN9/32请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明2.隔膜简介：锂电材料中技术壁垒最高环节隔膜因材料的特殊性使其成为锂电池材料中技术壁垒最高的环节。隔膜为高分子材料，是锂电池材料中技术难度最大的环节，在机械性能、化学稳定性能、力学性能等方面具有卓越的表现，一系列高性能指标带来的是研发创新难度加大及设备工艺流程繁琐，但克服诸如此类的困难也能够有效的提升锂电池的性能，帮助锂电池提升能量密度、增加循环次数、提高安全性能等。2.1.隔膜性能：直接影响电池性能隔膜是锂电池中重要的组成部分，其各项性能至关重要。隔膜作为锂电池中重要的组件，起到分隔正、负极的作用，有效防止电池内部短路，同时允许锂离子通过；此外在电池温度上升过程中，达到特定温度后隔膜闭空来阻隔锂离子传导，从而使得电池内部断路，防止温度过高导致的燃烧爆炸。隔膜性能直接决定了电池的能量密度、使用寿命等。其性能指标主要包括：1、化学稳定性：隔膜在电池中要保持稳定，不与正极、负极和电解液发生化学反应，主要通过耐腐蚀性、收缩率等方面衡量。2、浸润性：优异的浸润性能够增加隔膜与电解液接触，可以保证较低的电阻和较高的提升充放电性能。3、安全保护性：在充放电时电池温度会随之上升，极端情况时短路会在短时间释放大量热量，此时隔膜的物理属性保证了正负极短路情况发生。表2锂电池隔膜性能要求性能特性要求作用对工艺材料要求稳定性电子绝缘性绝缘性良好充足的化学、电化学稳定性优异的拉伸强度较小的收缩率隔膜正负极，防止电池短路耐腐蚀(电解液为有机化合物)，确保隔膜寿命防止隔膜变形主要受基体材料影响，实现难度相对较低化学稳定性电化学稳定拉伸强度收缩率一致性孔径孔隙率浸润性厚度保证良好透过性的情况下满足不同电池性能的需求保证在一定孔径的情况下孔隙尽可能大易于浸润于电解液在一定机械强度下尽可能薄，隔膜越厚，穿刺强度越好保证较低的电阻和较高的离子导电性能，提高电池能量密度，提升充放电性能减小内阻，可进行大功率充放电主要受工艺影响，实现难度较高安全性闭孔温度高于电池正常使用温度，低于融化温度尽可能高的温度足够的穿刺强度防止电池过热主要受基材和工艺融化温度防止隔膜融化造成电池内部短路共同影响，实现难防止极片毛刺刺穿隔膜造成短路度较高穿刺强度2.2.隔膜制造工艺：两种制造工艺难分伯仲隔膜的高性能决定了其制造工艺十分复杂。锂离子电池隔膜性能要求严格、制造工艺十分复杂，使得其生产过程中技术壁垒较高、研发投入较大。隔膜的制造工艺包括：原料以及配方调整、微孔制备工艺(按微孔形成方式不同分为干法和湿法工艺)、设备调试工艺，其中微孔制备工艺为核心步骤。证券研究报告HTTP://WWW.LONGONE.COM.CN10/32请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明当前隔膜的两种制造工艺难分伯仲。干法工艺难度相对较低，成本优势显著、熔断温度高、热收缩率小，缺点主要是隔膜孔径的大小和分布难以把控，导致稳定性相对较差。湿法技术门槛更高，对设备工艺调试要求更加严格，其缺点是工艺复杂带来的高成本、高能耗、高污染。2.2.1.干法工艺：生产工艺相对简单干法制造工艺是将高分子聚合物(以聚丙烯为主)、添加剂等原材料通过均匀熔融，挤压时在拉伸力下形成结晶高分子薄膜结构，然后进行结晶化热处理后得到硬弹性的聚合物薄膜，紧接着在一定的温度下再次拉伸形成狭缝状微孔，最后热定型后得到薄膜。当前干法制造工艺主要包括单向拉伸和双向拉伸两种。单向拉伸是利用硬弹性纤维的特殊性，通过一定工艺生产出取向度优异、低结晶的薄片，接着在低温和高温下将薄片拉伸，得到微孔薄膜。单向拉伸的主要工艺流程包括：1)投料：将聚丙烯等原材料按照一定比例溶解，并输送至挤出系统；2)挤出、流延：将混合物在挤出系统中融化后经过模具形成熔体，接着流延后形成特定的基膜；3)拉伸：将基膜在一定温度下得到硬弹性薄膜，并进行冷拉伸和热拉伸形成微孔薄膜；4)收卷：将薄膜按照需求切分包装。图8干法单向拉伸工艺流程：星源材质招股书，东海证券研究所证券研究报告HTTP://WWW.LONGONE.COM.CN11/32请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明图9干法工艺隔膜图：钜大锂电，东海证券研究所隔膜干法双拉为我国特有及独立的自主知识产权工艺。聚丙烯内部特殊的片晶结构及不具完整性的球晶结构在热应力的作用下会产生形变，形成更加稳定、紧密的结构，同时在受到冲击时内部会形成独特的孔隙。双向拉伸的主要工艺流程包括：1)投料：将聚丙烯、成核剂等原料按照特定比例溶解形成复合物，并进行搅拌；2)挤出、流延：对搅拌所得混合物干燥，投入挤出机中加热挤出形成基片，并冷却；3)拉伸：先在一定温度下进行纵向拉伸形成特定的孔隙，接着在更高的温度下进行横向拉伸用以控制孔隙的大小和帮助孔隙分布均匀；4)收卷：在特定温度下对薄膜进行热处理，提高薄膜收缩性能进而提升稳定性，最后对隔膜进行分切包装。2.2.2.湿法工艺：可以有效提升产品性能湿法工艺适用于生产较薄的单层薄膜，更加复杂的工艺使得产品厚度均匀、性能优异、力学性能更好。湿法制造工艺是依托于热致相分离法原理，将成孔剂(液态烃或者一些小分子物质)与聚烯烃树脂混合，利用熔融的混合物降温过程中发生的相分离现象，压制得到薄片，再将薄片加热至熔点温度后使分子链取向一致，接着保温一定时间使用易挥发物质(二氯甲烷等)将成孔剂从薄膜中洗脱出，最后得到相互贯通的微孔膜材料。湿法工艺包括双向异步拉伸工艺和双向同步拉伸工艺。湿法双向异步拉伸的主要工艺流程包括：1)投料：将聚乙烯以及成孔剂等原材料按照一定比例预处理后送至挤出系统；2)流延：将预处理的原材料送至挤出系统经过均匀熔融塑化后从模具挤出熔体，熔体经过流延后形成特定结晶结构的基膜；3)纵拉：将流延厚片纵向拉伸；4)横拉：将经过纵拉的流延厚片横向拉伸得到含成孔剂的基膜；证券研究报告HTTP://WWW.LONGONE.COM.CN12/32请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明5)萃取：将基膜经过溶剂洗脱后形成不含成孔剂的基膜；6)定型：将不含成孔剂的基膜干燥、定型得到微孔膜；7)分切：将微孔膜根据客户要求分切包装。图10湿法拉伸工艺流程：星源材质招股书，东海证券研究所湿法双向同步拉伸工艺和双向异步拉伸工艺大体相似，只是在拉伸时横、纵方向同时取拉伸这一步，优点是有效的加强了隔膜厚度的均匀性，缺点是拉伸过程车速较慢、通用性较差(只有横向可以拉伸，纵向是固定的)。图11同步工艺与异步工艺：高工锂电，东海证券研究所隔膜的制造工艺决定其各项性能指标。湿法工艺隔膜在产品的综合性能上表现更加优越，主要包括薄膜均匀程度表现突出(湿法工艺可以对薄膜进行横纵两方向拉伸，有利于提升薄膜的均匀性)、力学性能优异(拉伸强度和穿刺强度)、更大孔隙率带来更好的透气性、化学性能更加稳定等，如此多的优点确保锂电池充放电次数以及电池寿命更长，与能量密度较大的电池更加贴合。但是湿法隔膜的缺点不容忽视，例如：原材料带来的热稳定性有一定缺陷；工艺流程中需要消耗大量溶剂，可能对环境造成污染；设备调试复杂、前期投资大、能耗很难降低、产线爬坡周期长等原因带来生产成本的增加。证券研究报告HTTP://WWW.LONGONE.COM.CN13/32请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明表3干法工艺与湿法工艺对比类别类别干法隔膜湿法隔膜拉伸方法单向拉伸双向拉伸异步拉伸同步拉伸制备原理晶片分离晶型转换热致相分离厚度20-50微米最薄12微米孔径分布按照一定方向分布分布均匀孔径大小0.01-0.3微米0.01-0.1微米孔隙率30%-40%35%-45%穿刺强度 (GF)拉伸强度 (Mpa)横拉强度相对较差(<100)纵拉强度(130-160)横拉强度(130-150)纵拉强度(140-160)熔断温度70度50度热收缩(120度)横向热收缩(<1%)纵向热收缩(<3%)横向热收缩(<6%)纵向热收缩(<3%)熔断温度70度50度闭孔温度45度30度成本较低最低较高最高环环保相对较好相对较好成孔剂有一定污染2.3.隔膜涂覆：有效提升隔膜性能隔膜涂覆在一定程度上弥补了湿法隔膜性能上的瑕疵。当前以聚合物为主的涂覆材料，有效降低了锂电池内部发生极化风险，有利于提升锂电池大功率充放电性能，同时涂覆材料高熔点能够有效提升隔膜的安全性，使隔膜闭孔性能提升，一系列性能提升能够帮助锂电池增加循环次数、延长使用寿命、增加充放电能力。图12涂覆隔膜与常规隔膜对比：沧州明珠公告，东海证券研究所2.3.1.隔膜涂覆材料隔膜涂覆关键在于涂覆浆料，对隔膜性能需求的不同使得浆料配比各具差异。目前涂覆浆料是通过混合陶瓷颗粒、溶剂、粘结剂以及添加剂制成。证券研究报告HTTP://WWW.LONGONE.COM.CN14/32请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明1)陶瓷颗粒：陶瓷颗粒包括氧化铝、勃姆石、氧化钙、二氧化硅等，其中陶瓷颗粒大小也有差异，0.3-1微米大小的颗粒可以直接用于浆料混合，涂覆后颗粒分布均匀，主要定位中高端产品，0.3-2.5微米大小的颗粒则需要经过处理后方能使用，同时均匀性相对较差，定位低端产品；2)溶剂：溶剂分为水性溶剂和油性溶剂，水性溶剂主要为离子水、乙醇等极性溶剂，油性溶剂主要为丙酮、N-甲基吡咯烷、乙酸乙酯、二甲基甲酰胺等非极性溶剂；3)粘结剂：粘结剂包括PVDF(聚偏氟乙烯)、PVA(聚乙烯醇)等，主要目的是提升隔膜与涂覆材料之间的粘附性能。值得说明的是，PVDF的使用最为广泛，油性溶剂比例较大(通过改进可以用于水性溶剂)。当电池在充放电、使用过程以及外部环境特殊时，或电池因温度过高发生膨胀时，PVDF带来的优异粘结性能可以有效提高电池性能。水性溶剂中主要选取CMC(羧甲基纤维素)；4)添加剂：添加剂主要为表面活性剂、导电剂等，表面活性剂可以提升涂覆材料的亲和度，导电剂可以提升导电性能。图13隔膜涂覆浆料组成部分：钜大锂电，东海证券研究所从涂覆材料角度分类，可以分为无机涂覆材料和有机涂覆材料。1)无机涂覆。无机涂覆材料主要为氧化铝和勃姆石(水合氧化铝)等。优点包括：工艺更加成熟、产品渗透率更高、成本更低，能够有效提升隔膜的拉伸性能，同时隔膜的热收缩率表现更加优异；缺点包括：无粘结性使得无机颗粒存在脱落风险，导致涂覆隔膜均匀性降低，使得电池在充放电过程中带来使用风险。表4不同无机涂覆材料(氧化铝与勃姆石)对比类别优点优点缺点氧化铝充放电次数增加，导电性更优异，阻燃硬度大，性更好材料切割与涂覆时对设备磨损严重，成本偏高勃姆石硬度相对较低，涂覆面积大，稳定性较好，与电解液之间相容性好，成本低-：高工锂电，东海证券研究所证券研究报告HTTP://WWW.LONGONE.COM.CN15/32请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明2)有机涂覆。有机涂覆材料主要为PVDF和芳纶等。优点包括：使得隔膜更加稳定，从而提升牢固性，有机物和电解液有着更加优越的相容性，可以降低隔膜内阻，有效帮助电池提高能量密度；缺点包括：有机物的热稳定性相对较差，拉伸强度、透气性也相对较差，单独涂覆有机物局限性较大，可能存在安全隐患。表5不同有机涂覆材料(PVDF与芳纶)对比类别类别优点缺点PVDF机械强度、化学稳定性、电化学稳定性、热稳定性表现良好，与电解液亲和性较好-芳芳纶抗氧化性、阻燃性、耐磨性优异，机械强度表现最出色成本相对较高：高工锂电，东海证券研究所为了解决二者的劣势，可以组合或者混合涂覆有机物和无机物，提升隔膜的均匀性、粘结性、拉伸强度、透气性、热稳定性等性能，从而提升电池使用性能。图14陶瓷涂覆隔膜结构图：高工锂电，东海证券研究所图15PVDF涂覆隔膜结构图：中国专利网，东海证券研究所表6陶瓷涂覆隔膜与PVDF涂覆隔膜对比类型陶陶瓷涂覆隔膜PVDF涂覆隔膜厚度(微米)20-5020-50穿刺强度(GF)≥400≥500孔隙率50%-60%50%-60%拉伸强度(Mpa)横向≥110纵向≥110横向130纵向160热收缩率(180度)横向0纵向≤1%横向≤0.5%纵向≤1%：钜大锂电，东海证券研究所2.3.2.隔膜涂覆方式当前对隔膜涂覆的技术发展较为成熟，与印刷技术相似，隔膜涂覆可以分为凹版辊涂工艺、窄缝挤压涂工艺等方法，目前国内主流厂商均拥有相关涂覆技术。证券研究报告HTTP://WWW.LONGONE.COM.CN16/32请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明1)凹版辊涂工艺：凹版辊涂工艺是当前基膜厂商最常用的方法，大体流程包括：凹版辊将涂覆液从涂覆盒中带出，经过刮刀后留下特定量的涂覆液，最后在压力下涂覆至基膜上。凹版辊涂工艺的优点是较为容易控制涂覆液的量(由凹版辊凹槽决定)，对涂覆膜的质量便于把控，良品率较高。缺点是受到陶瓷颗粒硬度较大的影响，设备的损耗比较严重，会导致涂覆膜涂层不均匀，需要更新相关设备予以解决，同时如需改变涂层厚度，需要更换凹版辊，灵活性较差。2)窄缝挤压工艺：窄缝挤压工艺涂覆时通过挤压嘴将涂覆浆料挤出到基膜上，涂层厚度可以通过浆料输送速率以及挤压嘴缝大小把控。窄缝挤压工艺优点有涂覆范围广、产品质量高、车速快；缺点为挤压嘴磨损后的更换、维修较为困难。图16凹版辊涂工艺示意图：中国专利网，东海证券研究所表7涂覆工艺对比图17窄缝挤压涂工艺示意图：中国专利网，东海证券研究所涂覆工艺具体步骤优点缺点凹版辊涂目前常用的涂覆方法，凹版辊将浆料从浆料原理简单，容易控制，盒中带出，由刮刀刮下多余的浆料，然后在较好压力下涂覆到隔膜上。精度设备易磨损，会导致涂层薄窄缝挤压涂窄缝挤压涂，是通过一定压力将浆料从挤压使用范围广，精度好，厚度嘴挤出到基膜上，挤压嘴缝宽和速率决定涂可控，效率高层厚度挤压嘴维护困难浸涂将隔膜浸泡至浆料中，取出晾干原理简单，易于操作厚度难把控静电纺丝使浆料带有电荷，在电场力作用下突破表面适用性广，易于操作，孔隙张力，形成纳米丝喷向基膜率高，良率高机械性能差光固化法适用光引发剂和光固化树脂，当光固化材料固化速率快，生产效率高，反应过程中，空气中氧气活吸收能量后，使光发剂生成自由基，并与光耐溶剂，设备损耗小，投资性高会导致材料不易固化，固化树脂发生交联、聚合反应，以形成增长成本低会破坏稳定性链，使光固化材料转为固态，形成膜层：公开资料整理，钜大锂电，电池中国，东海证券研究所随着新能源汽车渗透率逐年提升，动力电池的需求不断扩大，同时受到新能源汽车续航里程影响，对锂电池技术要求也在不断增加。隔膜作为其中不可或缺的一部分，其技术迭代同样迅速，湿法涂覆隔膜的比例快速提升，从2015年涂覆比例的37%提升至2021年的70%左右。当前高镍三元电池已经基本采用涂覆隔膜，磷酸铁锂电池的涂覆比例达到60%左右，未来随着产线更加成熟，涂覆膜的比例有望进一步提升。证券研究报告HTTP://WWW.LONGONE.COM.CN17/32请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明2.4.隔膜价格分析：规模效应有效降低隔膜生产成本前几年隔膜价格持续下降，近年来下降放缓并趋于稳定。2020年国内隔膜厂商产能扩张带来的国产替代迅速增加，使得隔膜价格有所下降，此后动力电池需求扩张使得隔膜厂商获得大量订单，从而价格趋于稳定。2021年底隔膜市场处于紧平衡状态，隔膜价格有所回升。预计未来隔膜价格将趋于稳定，各公司以量获利。此外涂覆隔膜的价格近期有所回升，随着电池厂对隔膜性能要求的严苛，涂覆膜需求将会给隔膜厂商带来更大收益。图18近半年主要隔膜价格图19近半年主要涂覆隔膜价格规模效应有效降低隔膜厂商生产成本。隔膜厂商的规模效益使其在基材采购时有更好的议价能力，同时可以减少单位产线的人工成本。作为重资产行业，隔膜生产设备一般依赖进口，设备在隔膜厂调试下有特定的幅宽、车速。同时隔膜生产过程中的能源消耗也十分可观，电费取决于当地的用电水平，可以通过工艺的更新来降低用电成本。图20隔膜生产成本占比聚烯烃为隔膜生产过程中最为主要的原材料。锂电池隔膜的原料主要包括聚乙烯和聚丙烯，干法隔膜原料以聚丙烯为主，湿法隔膜原料以聚乙烯为主。隔膜上游材料价格主要受原油价格的波动影响，当前国内聚乙烯主要依靠进口。证券研究报告HTTP://WWW.LONGONE.COM.CN18/32请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明图212020-至今聚乙烯价格(单位：元/吨)图222020-至今聚丙烯粉料价格(单位：元/吨)涂覆隔膜的生产成本结构中涂覆浆料占比达六成。涂覆膜生产过程中对于浆料混合的比例要求十分严苛，涂覆膜生产需要根据客户的需求对产线进行调整，以得到不同性能的涂覆膜，因此涂覆浆料在涂覆膜中的成本占比最大，约为65%。图23涂覆隔膜生产成本占比涂覆膜的浆料是生产过程中最重要的一环。当前主流的涂覆材料有无机材料：陶瓷颗粒 (氧化铝、勃姆石等)；有机材料：PVDF、芳纶。涂覆材料的价格决定了涂覆膜的成本。证券研究报告HTTP://WWW.LONGONE.COM.CN19/32请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明图242020-至今电池级PVDF价格(单位：万元/吨)2.5.隔膜下游应用场景：不同场景对隔膜的使用也各有千秋近30年来，从3C消费电子到动力电池，再到近年来需求快速增长的电化学储能电池，锂电池渗透率不断提升。各个领域对于隔膜的使用也各有千秋，主要包括：1)动力电池：动力电池受到能量密度高低的影响，能量密度较高的电池会选择湿法隔膜或者涂覆隔膜，相反能量密度相对较低的则会选择干法隔膜；2)3C电池：3C消费电子产品因体积受限，会选择性能更加卓越的湿法隔膜；3)储能电池：储能电池需要考虑使用成本，当前会选择价格更加优惠的干法隔膜(以16微米干法与9微米湿法对比，湿法隔膜均价比干法隔膜均价高出50%)。表8下游公司应用干、湿法隔膜分类分类类别下游应用厂商动力电池干法隔膜湿法隔膜比亚迪宁德时代、LG、松下、蜂巢消费电池湿法隔膜ATL、冠宇、LG、三星SDI、欣旺达储能电池干法隔膜GSDI：各公司公告，东海证券研究所证券研究报告HTTP://WWW.LONGONE.COM.CN20/32请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明宁德时代√√√√比亚迪亿纬锂能√√√√√√√国轩高科√√√中航锂电√√孚能科技√√蜂巢科技√天津力神LG化学√√√√√√√√宁德时代√√√√比亚迪亿纬锂能√√√√√√√国轩高科√√√中航锂电√√孚能科技√√蜂巢科技√天津力神LG化学√√√√√√√√√√√√√√√√√中国日本韩国恩捷股份星源材质中材科技沧州明珠旭化成住友化学东丽WScopeSKI中国中国韩国三星SDI√√√√√√SSKI日日本松下N欧洲Freyr内隔膜发展现状在双碳大背景下，2021年我国锂电池隔膜出货量达到78亿平方米，同比增长105%，主要得益于新能源汽车需求带动动力电池需求高涨，当年国内动力电池出货量达到220GWh。同时国内隔膜产品在全球市场上具有显著的竞争优势，海外动力电池出货的增长进一步助推国产隔膜出口增长。此外，全球储能市场增速较快，同样带动了电化学储能需求。图252016-2021年中国锂电池隔膜出货量(单位：亿平)证券研究报告HTTP://WWW.LONGONE.COM.CN21/32请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明湿法隔膜出货占比逐年增加。2021年国内锂电池行业中湿法隔膜占比超七成，主要得益于终端市场对隔膜性能要求的严苛，需要性能更加优越的隔膜产品以提升锂电池的能量密度和安全性能，同时市场需求带动隔膜厂商对湿法产线的投入大于干法产线，推动湿法隔膜出货量持续提升。而受到储能市场对电化学储能需求增加，近年来湿法、干法之间的比例变化相对趋稳。图262021年中国湿法、干法隔膜出货占比图272016-2021年中国湿法、干法出货结构隔膜行业市场集中度相对维持较高。2021年中国隔膜市场CR3小幅下降，CR6略有上升，其主要原因包括：1)龙头公司产能扩张有限，其产品基本实现满产满销，第二梯队隔膜厂商产能利用率提升，及其产品逐步得到下游电池厂商认证使得隔膜行业CR3有所下降；2)我国前六家隔膜厂商积极布局海外业务，加速与海内外电池厂合作，CR6略有提升。图282020-2021年中国隔膜CR3、CR6情况证券研究报告HTTP://WWW.LONGONE.COM.CN22/32请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明以日本为代表的海外隔膜厂商产能扩张较慢。旭化成自2015年收购Celgard后补全了干法隔膜条线，21年总产能约为15亿平方米，其中湿法产能约占7成，到2025年公司锂电池隔膜产能约可达到30亿平。日本东丽21年产能约9.6亿平，未来三年新增产能约2亿平，扩产节奏放缓。图292017-2021E年旭化成隔膜产能(单位：亿平)：公司公告，东海证券研究所图302018-2022E年日本东丽隔膜产能(单位：亿平)：公司公告，东海证券研究所表10全球隔膜产能汇总(单位：亿平米)202020212022E国内厂商恩捷股份29.050.075.0星源材质中材科技8.6河北金力6.06.56.5鸿图隔膜沧州明珠中科科技其他8.0国内合计71.8100.9138.7国外厂商旭化成东丽8.59.0SKI8.6W-scope5.05.56.0住友化学3.04.0国外合计34.941.249.4产能合计产能合计106.714142.1140.418140.4有效产能79.6106.1动力电池(GWh)187.1358.4509.6储能电池(GWh)43.357.890.0消费电池(GWh)103.5126.8130.0合计(GWh)333.9542.9729.6隔膜需求量55.690.5121.6证券研究报告HTTP://WWW.LONGONE.COM.CN23/32请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明湿法隔膜行业集中度较高，CR3达到82%。据EVTank数据，湿法隔膜中恩捷股份具材质和中材科技位列第二、第三名，分别占据19%、18%的市场份额。从隔膜厂商公布的扩产计划可知，各家公司都在全力布局海外市场(加速隔膜出口→海外电池厂就近设厂)，其中恩捷股份、星源材质均在欧洲设立隔膜工厂以降低出口带来的成本压力。图312020年中国湿法隔膜企业市场份额图322016-2021年湿法隔膜出货量(单位：亿平)干法隔膜TOP3企业市占率相近，CR5达到75%。GGII数据表明，2021年干法隔膜出货约为20亿平方米，同比增长76%，主要得益于中低端新能源车的高需求、两轮车的增长以及电化学储能市场增长等。星源材质作为干法隔膜的头部公司，市占率达到23.5%。受益于磷酸铁锂电池在动力及储能电池应用中的持续增长，干法隔膜的前景仍然可期，近期许多国内隔膜厂商开始扩产干法隔膜，包括恩捷股份也对干法隔膜有生产计划。图332020年中国干法隔膜企业市场份额图342016-2021年干法隔膜出货量(单位：亿平)欧盟对碳排放要求进一步严苛，补贴持续加码。欧洲各国新能源汽车政策效果显著，购车优惠促进新能源汽车销量进一步提升。欧洲汽车排放政策趋严，到21年底政策要求所有汽车平均碳排放量不高于95g/km。政策及排放标准促进新能源汽车需求火爆，2014-2021年新能源汽车年销量由10万辆增至214万辆，CAGR高达55%，2021年同比增速达70%，其中纯电动车占比过半。证券研究报告HTTP://WWW.LONGONE.COM.CN24/32请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明美国政府加速汽车电动化，市场发展空间巨大。2021年美国新能源汽车销量65.2万辆，同比增长101%，但目前美国新能源汽车渗透率依然较低，仅为4.3%。美国政府去年宣布到2030年新能源汽车销售量将占总量的一半，同时环境保护署EPA重新设立燃油车排放标准，从40MPG提升至52MPG。此外2022年为美国电动皮卡发展元年，多家车企推出新型电动皮卡，到年底美国电动车销量有望达到10万辆。图352018-2025E欧洲新能源汽车销量(单位：万辆)图362018-2025E美国新能源汽车销量(单位：万辆)中国新能源汽车市场发展迅猛，渗透率持续上升。我国新能源汽车在当前政策下发展迅能源汽车市场，2021年全年销量则达到352.1万辆，同比增长158%。截至22年11月，销量达605.8万辆，同比增长103.6%，22年11月渗透率创历史新高，达37.9%。此外我国造车新势力市场份额逐步增加，月度交付量屡创新高，自主品牌强势发展，以比亚迪为典型的车企今年宣布停产燃油车，销量也创新高。预计今年我国新能源汽车销量约超680万辆。图372015-2023E中国新能源汽车销量(单位：万辆)：中汽协，东海证券研究所图382020年11月-至今中国新能源汽车渗透率：中汽协，东海证券研究所整体装机量显著增加，磷酸铁锂占据更大市场。受益于中低端新能源汽车销量增加以及电池技术的提升，到2022年11月磷酸铁锂电池的占比达到67.7%(去年同期仅为55.8%左右)，市场份额维持增长趋势。22年11月动力电池装机量达到34.1GWh，其中三元装机量11GWh，铁锂装机量23.1GWh。预计全年动力电池装机量约300GWh。证券研究报告HTTP://WWW.LONGONE.COM.CN25/32请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明图39近一年动力电池月度装机(单位：GWh)图402017-至今动力电池装机占比动力电池产业创新联盟，东海证券研究所随着新能源发电装机规模的迅速扩张，储能市场得到快速发展。电化学储能作为储能不可或缺的一部分，近年来出货量快速增长。2021年我国储能电池出货量达到48GWh，同比增长200%，其中锂离子电池占比约9成。在政策制度下，新能源电力需要配套储能，2022年我国储能电池出货量有望进一步增加，预计全年出货可达到90GWh左右，推动储能电池行业进一步扩张。图412017-至今储能电池出货量(单位：GWh)图422020年电化学储能装机规模比例随着电子设备的迭代更新，消费类电池市场需求显著增长。当前5G、云计算、AI等高新技术的发展，以及可穿戴设备、电子烟、无人机等电子设备不断涌入市场，市场对消费类电池的需求持续增长，预计全球3C消费类锂电池出货量将从2018年的48.8GWh增加到2025年的115.2GWh，复合增长率达11.3%。证券研究报告HTTP://WWW.LONGONE.COM.CN26/32请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明图432018-2025E年全球3C锂电出货量公司梳理全球锂电隔膜龙头，产品技术以及产能均有竞争优势。恩捷股份2006年成立，2016年于深圳交易所上市，主营业务为锂电池隔膜。2021年锂电池隔膜出货量30亿平，出货占全球市场5成左右，在锂电池隔膜材料行业中稳居第一。公司隔膜技术在业内遥遥领先，优异的产品良率帮助公司进一步降低了生产成本。公司与多家下游客户绑定，并全力拓展海外客户，海外订单的高毛利率有望帮助公司获得超额收益。公司营收持续高涨，膜类产品贡献主要业绩。2022年Q1-3公司营收92.8亿元，同比增长74%，归母净利润32.26亿元，同比增长84%，毛利率为49.66%。2022H1膜类业务收入占比达到90%，为公司的主要盈利来源。图442015-2022Q1-3恩捷股份营业收入(单位：亿元)图452015-2022Q1-3恩捷股份归母净利润(单位：亿元)证券研究报告HTTP://WWW.LONGONE.COM.CN27/32请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明图462018-2022H1恩捷股份营业收入结构图472015-2022Q1-3恩捷股份毛利率公司位居锂电隔膜行业第一梯队，干法龙头，海外客户放量。星源材质成立于2003年，2016年在创业板挂牌上市，主营业务为锂电池隔膜的生产、研发和销售，公司干法技术领先市场，并且具有完整的隔膜生产工艺，涵盖了干法、湿法以及涂覆技术。当前公司隔膜扩产加速，产能迅速扩张，新增南通生产基地20亿平隔膜产线。下游客户包括宁德时代、比亚迪、LG、Northvolt等多家海内外优质电池厂。随着公司2020年进入LG供应链，2022年供货有望达3亿平，瑞典项目也在积极推进中，帮助公司持续拓展欧洲市场。公司隔膜量价齐升，产能扩张帮助公司盈利再上一层。2022年Q1-3公司营收21亿元，同比增长59%，归母净利润5.88亿元，同比增长177%。毛利率自2020年以来受到隔膜量价变化影响有所提升，截至今年三季度达到45%。2021年公司锂电池隔膜类业务收入占比达到99%，21年湿法出货约7.5亿平，干法约5.5亿平。预计22年湿法出货约10亿平，干法约7亿平，业绩有望进一步提升。图482015-2022Q1-3星源材质营业收入(单位：亿元)图492015-2022Q1-3星源材质归母净利润(单位：亿元)证券研究报告HTTP://WWW.LONGONE.COM.CN28/32请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明图502020-2022H1星源材质营业收入结构图512015-2022Q1-3星源材质毛利率公司主营业务稳步增长，锂电池隔膜进入快速上升通道。中材科技成立于2001年，2006年在深圳交易所上市，主营业务包括风电叶片、玻璃纤维、锂电池隔膜。公司当前全力布局锂电池隔膜业务，现有包括山东滕州、湖南常德、湖南宁乡、内蒙古呼和浩特四大生产基地。随着山东和内蒙古工厂今年陆续投产，年底将拥有隔膜产能18亿平，预计2023年各生产基地建成后，公司将拥有锂电池湿法隔膜30亿平产能。公司客户结构优质，主要客户包括宁德时代、亿纬锂能、LG、三星等头部电池厂，未来锂电池隔膜产品有望实现量价齐升，进一步提升公司业绩。公司多业务全面推进，隔膜业务加速拓展。2022年Q1-3公司营收147亿元，同比增长0.4%，归母净利润24.18亿元，同比下降8%，毛利率稳定保持在30%左右，锂电隔膜占总营收7%，达7.18亿元，公司2022年隔膜单平净利约0.2元，未来随着产能扩张，业绩有望进一步提升。图522015-2022Q1-3中材科技营业收入(单位：亿元)图532015-2022Q1-3中材科技归母净利润(单位：亿元)证券研究报告HTTP://WWW.LONGONE.COM.CN29/32请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明图542017-2022H1中材科技营业收入构成图552015-2022Q1-3中材科技毛利率3.3.4.璞泰来：负极龙头稳固，隔膜涂覆稳定上升公司隔膜涂覆业务稳定上升，PVDF业绩亮眼。璞泰来成立于2012年，2017年在上海证