勃姆石涂覆隔膜行业分析

勃姆石涂覆隔膜行业分析

锂电池隔膜市场格局目前全球锂电池隔膜行业集中度相对较高，大多数市场份额被几家头部企业所占据，其中恩捷股份以绝对优势长期占据市场主导地位，2021年其市场份额占比达到30%以上；其次是星源材质和中材科技分别以10%和9%的份额占比位列第二和第三；旭化成和东丽两家企业紧随其后，同年市场份额占比分别达到8%和7%。隔膜是锂离子电池的核心材料之一。隔膜的性能决定电池的界面结构、内阻等，对电池的容量、循环等产生影响。隔膜主要分为干法、湿法隔膜，湿法隔膜占比超过70％。隔膜行业属于资金密集型、技术密集型的重资产行业，原材料和制造费用在营业成本中占比大。隔膜基材主要是聚丙烯（PP）、聚乙烯（PE）等聚烯烃，PE是湿法隔膜的主要原料，PP是干法隔膜的主要原料，目前原材料进口依赖度高。制造费用占比大主要系生产设备贵、造成设备折旧费用高。通过对行业特点和隔膜生产成本分析，隔膜企业主要通过原材料及设备国产化、规模化降本、工艺改进等途径降本。涂覆一体化成为主流，主要隔膜厂纷纷布局涂覆产线。目前锂电池涂覆技术路线为无机材料涂覆、有机材料涂覆、有机和无机材料涂覆结合的方式。隔膜涂覆提升主要方向有两个：耐高温、粘结性；其中耐高温用得最多的是水系陶瓷（可以承受150度热收缩），PVDF主要用作粘结性。因为PVDF价格较贵、用量较大，在涂覆原材料成本中占比大，PVDF国产化将有效降低涂覆隔膜成本。锂电池隔膜需求情况2021年我国锂电池隔膜出货量为79亿平米，同比增长112．94%。2022年上半年出货量为54亿平米。从隔膜产品结构来看，2021年中国锂电隔膜市场出货仍以湿法隔膜为主，市场占比74%。湿法隔膜市场占比提升的原因为：1）下游对性能要求逐步提升，湿法隔膜厚度更薄，可提高锂电池能量密度；2）下游需求旺盛，行业供求偏紧，湿法隔膜产能投放大于干法隔膜，推动湿法隔膜出货量。2021年干法占比虽有所减少，但其出货量保持快速增长，主要受储能、小动力电池增长带动。2022年上半年，湿法隔膜市场占比进一步提升，达到79%。随着国内锂电池隔膜企业产能的不断扩张，以及国产锂电池隔膜产品性能的不断提高，我国锂电池隔膜的国产化率也快速增长，2022年上半年我国锂电池隔膜基本实现了全面国产。锂电池隔膜下游需求情况（一）锂电池隔膜锂电池市场需求情况1、全球锂电池市场推动锂电池隔膜产业快速发展受益于全球节能减排趋势，全球锂电池市场进入高速发展时期。根据起点研究院发布的数据显示，2021年，全球锂电池出货量持续上升，同比增长121．77%。随着新能源汽车、消费电子全球渗透率的不断提高，预计2025年，全球锂电池出货量将达到4，100GWh。全球锂电池产业的高速扩张，将带动上游锂电池隔膜市场快速发展。锂电池根据应用领域可以分为动力锂电池、储能锂电池和消费锂电池。其中动力锂电池广泛应用于新能源汽车领域；储能锂电池主要应用在光伏、风电、通信基站等领域；消费锂电池主要应用在3C数码电子领域。目前锂电池行业主要以动力锂电池为主。2021年，全球动力锂电池出货量占比高达71%，较2020年增长了5个百分点。受益于全球节能减排风潮，光伏、风电等储能领域也得到了大幅扩张，2021年全球储能领域锂电池出货量占比达18%。2、中国锂电池隔膜行业面临良好的发展机遇我国是全球的锂电池生产中心，2021年我国锂电池出货量达306．5GWh，占据全球51%的市场份额。随着我国大力发展新能源产业，推行节能减排政策，锂电池行业将获得良好的市场发展机遇，为锂电池隔膜产业发展提供持续动能。（二）锂电池隔膜动力电池领域需求情况1、全球大力推动汽车电动化，动力锂电池需求规模庞大基于环境污染严重、化石能源短缺，新型清洁能源取代传统化石能源已经成为未来能源发展的趋势。全球电动汽车消费市场实现快速发展，而动力电池产能、锂电池隔膜产能将在未来中长期较为紧缺。根据IEA国际能源署发布的报告，全球多个国家和地区均发布了实现汽车电动化的目标。其中挪威计划2025年实现全面零排放汽车销售，只允许整车厂商销售BEV（纯电动汽车）、PHEV（插电混动汽车）、FCEV（燃料电池汽车）等车型；英国、法国和德国分别计划于2035年、2040年和2050年全面实行零排放销售。日本计划在2035年实现100%电动化销售。加拿大、韩国、挪威、英国等国和欧盟宣布2050年实现净零排放。在全球大力推动汽车电动化的背景下，全球动力锂电池领域发展潜力广阔。2021年，全球动力锂电池出货量达427GWh，同比增长139．89%，预计到2025年将增长至3，010GWh。全球动力锂电池的持续增长将推动锂电池隔膜的不断增长。在中国市场上，根据我国工信部等起草的《新能源汽车产业发展规划（2021-2035年）》，规划到2025年新能源汽车竞争力将明显提高，销量占当年汽车总销量的20%，2035年纯电动汽车成为新销售车辆的主流，公共领域用车全面电动化。随着我国持续推动新能源汽车的发展，动力锂电池和锂电池隔膜将得到不断发展。2021年，我国动力锂电池出货量达220GWh，同比增长175%，市场增长显著。2、全球动力锂电池产业持续进行产能扩充2021年，我国宁德时代、比亚迪、中创新航、国轩高科、远景AESC、蜂巢能源科技股份等6家企业进入全球排名前十，该6家企业占据了全球动力锂电池市场48．6%的份额。宁德时代已成为全球动力锂电池龙头，市场占有率快速提升，从2020年的24．6%提升到了2021年的32．6%，规模效应明显。近年来，在全球大力发展新能源汽车的背景下，以宁德时代为首的动力电池企业开启产能扩张发展模式。2021年宁德时代总产能达160GWh，LG化学排名第二，产能达158GWh，比亚迪排名第三，产能达82GWh。松下、三星SDI、韩国SKI、国轩高科、亿纬锂能等企业均加速扩产，未来锂电池市场仍有较大发展空间。预计到2025年宁德时代产能将达到460GWh，LG化学将达到262GWh，比亚迪将达到180GWh，头部企业产能持续扩大。由于锂电池龙头企业优势明显，订单需求扩大促进其持续进行产能扩充。未来锂电行业头部优质企业竞争力进一步增强，行业市场将呈现明显向头部集中的发展趋势。3、全球新能源汽车渗透率低，动力电池未来发展空间广阔在全球大力推动节能减排和发展清洁能源的要求下，新能源汽车将逐步替代传统燃油汽车。新能源汽车技术的进步和政策的驱动为新能源汽车的快速普及创造了有利条件。就全球新能源汽车渗透率来看，目前全球新能源汽车销量提升明显，但渗透率方面仍有较大空间。未来随着新能源电池技术进一步成熟，续航能力不断提升和成本进一步下降，全球新能源车渗透率将持续扩大。数据显示，2021年全球新能源车销量达649．54万辆，渗透率仅为7．3%，预计在2025年，销量将增长至1，800万辆，渗透率将提升至20%。中汽协数据显示，2021年我国新能源车销量352．1万辆，渗透率已达13．4%。2020年11月发布的《新能源汽车产业发展规划（2021-2035年）》指出，预计2025年新能源汽车销售量将达到汽车新车销售总量的20%，截至2022年上半年，新能源汽车渗透率约为21%，已达发展规划预期。预计到2035年，节能汽车与新能源汽车年销量将实现各占50%。在双碳政策大背景下，新能源汽车渗透率将迎来更快速的增长窗口期，进而带动电池厂商的扩产浪潮，锂电池隔膜产业将充分受益。（三）锂电池隔膜储能电池领域需求情况1、全球储能市场规模庞大，带动锂电池隔膜市场发展储能指通过介质或设备把能量存储起来，在需要时再释放的过程。按照技术路线的不同，可分为机械储能、电化学储能、热储能、氢储能、电磁储能等。机械储能包括抽水蓄能、压缩空气蓄能和飞轮储能，其中抽水蓄能是目前应用最多的储能方式。电化学储能是近年来发展迅速的储能类型，主要包括锂电池储能、铅蓄电池储能和液流电池储能，其中储能锂电池降本空间大，产业化应用前景大，是未来发展的主要形式。近年来，在全球大力推行节能减排、积极发展光伏和风电等清洁能源发电产业的背景下，全球储能锂电池出货量实现快速增长，数据显示，2021年全球储能锂电池出货量达111GWh，同比增长236．36%，预计到2025年将达到1，000GWh。全球庞大的储能锂电池需求潜力将带动锂电池隔膜产业的快速发展。2、全球大力构建新型电力系统，带动储电池能市场发展受全球气候变暖，不可再生的化石能源面临枯竭等因素影响，全球能源消费结构正加快向低碳化转型。随着可再生能源发电成本的下降，全球正在逐步构建起融合大规模可再生能源发电的新型电力系统。配备储能设备可以帮助可再生能源发电平滑输出功率，提高利用效率，增加有效发电量。未来储能作为支撑可再生能源发展的关键技术将得到快速发展，储能产业将获得更广阔的发展空间，进而带动锂电池隔膜产业的持续发展。根据国际可再生能源机构（IRENA）发布的《全球能源转型：2050年能源路线图》的预测数据，2050年全球可再生能源占比将达到86%。在我国，能源结构转型是碳中和的必然要求。实现碳中和意味着清洁能源将逐步取代化石能源，迎来全新的能源格局。根据国家能源局发布的数据显示，2021年，我国风电和光伏发电新增装机规模达到1．01亿千瓦，其中光伏新增装机容量52．97GW，同比增加9．9%，累计光伏并网装机容量达306GW，连续7年稳居全球首位。随着我国新型电力系统的持续发展，储能锂电池和锂电池隔膜市场将面临良好的发展机遇。3、5G基站储能需求规模庞大，带动储能锂电池隔膜市场不断发展基站必须设置后备电源，在基站断电的情况下提供应急电力，保障基站正常工作和通讯畅通。5G基站单站功耗约为4G单站的2．5-3．5倍，为满足5G电量需求，需对电源进行扩容，并配套储能系统，同时储能电池还能充当5G基站应急电源并承担削峰填谷作用。3此外由于5G基站频率更高，导致信号传输距离和穿透效果减弱，覆盖现有网络所需的基站数量预计需要4G基站的2-3倍，基站储能锂电池需求也将大幅提升。数据显示，预计到2024年，全球每年新增5G基站将达到顶峰，中国将新增200万个5G基站，海外将新增超过80万个5G基站。全球5G基站的建设提速，将为储能锂电池和锂电池隔膜市场贡献稳定增量。4、锂电池隔膜消费电池领域消费电子主要包括智能手机，笔记本电脑，平板电脑等传统3C类消费电子和新兴消费电子如可穿戴设备、AR/VR设备、无人机等。近年来，在移动互联网技术不断发展、消费电子产品制造水平持续提高和居民收入水平稳步增加等因素的驱动下，消费电子行业呈现持续稳定的发展态势。数据显示，2020年受新冠疫情影响，全球消费电子行业市场规模有所下跌，但并未改变消费电子行业市场规模长期向上的发展趋势。在智能手机领域，2020年受新冠肺炎疫情影响，全球智能手机出货量为12．9亿台，同比出现小幅下滑。2021年，全球智能手机出货量达13．6亿台，需求回升。未来随着全球5G智能手机渗透率的提升，全球智能手机将保持稳步发展。在笔记本电脑、平板电脑领域，2014-2018年，笔记本电脑、平板电脑出货量持续下行。2020年，在疫情影响下居家办公和在线教学带动笔记本电脑、平板电脑需求回升，出货量分别达到2．98亿台、1．64亿台，同比分别增长12．45%、13．89%。总体来看，未来传统3C消费电子将进入存量发展阶段。在新兴消费电子产品领域，近年仍处于高速成长阶段，新产品推出和渗透率提升将推动新兴消费电子产品需求增长。随着技术不断创新，以智能手表、智能手环、无线耳机为代表的智能可穿戴设备、无人机、AR/VR、蓝牙音箱、移动电源等发展迅猛。以可穿戴设备为例，据IDC数据显示，全球可穿戴设备出货量从2016年1．02亿台增长到2021年5．33亿台，年均复合增长率达39．2%。预计2021-2025年间将以12．2%的复合增长率增长，到2025年出货量将增长至8亿台。未来随着5G、物联网、人工智能、虚拟现实、新型显示等新兴技术与消费电子产品的融合，产品更新换代的速度将会加快，进而推动消费电子行业持续扩张。消费电子产品不断发展，其功能亦日益丰富、能耗也逐步提升，多功能、高续航将是消费电子产品的方向发展，消费电子厂商及消费者对应锂电池产品也有着更高容量和更轻薄化的需求，这将对锂电池隔膜技术的发展起到持续推动作用。数据显示，2021年，全球消费锂电池出货量达63GWh，预计到2025年将增长到90GWh。锂电池隔膜细分市场分产品类别来看，根据调研统计，2021年湿法锂电池隔膜市场出货量达到57亿平方米左右，同比上升10．2%，占全球锂电池隔膜市场出货量的比重为53．8%，其次是干法锂电池隔膜市场出货量约为25亿平方米，同比上升15．9%，市场占比达到23．6%，其他细分市场出货量之和为24亿平方米，占比30．3%。我国锂电池隔膜技术发展现状近年来，受益于新能源汽车快速增长，锂电池需求不断增加，从而带动了锂电隔膜的市场需求，使其出货量也实现快速的增长。数据显示，2021年我国锂电隔膜出货量79亿平方米，同比增长超100%。2022年上半年我国锂电隔膜出货量54亿平方米，同比增长超55%。但目前我国锂电池隔膜依赖进口较大，未来随着产能的扩大，将有极大的进口替代空间。其中我国锂电隔膜市场出货以湿法隔膜为主，且占比逐年提升。数据显示，2021年我国湿法隔膜产量60．6亿平方米，占比76．7%；而到2022年上半年，湿法隔膜市场占比达到了达79%，这主要是受动力电池市场需求快速增长带动。目前在湿法隔膜市场，恩捷股份在国内市占率高达50．3%，中材科技和星源材质位列二、三名。干法隔膜市场，中兴新材、星源材质和惠强新材位列前三名。但湿法隔膜是高技术壁垒、高资金投入，建设周期较长的产品。并且生产设备依赖进口，包括日本制钢所、德国布鲁克纳等。日本制钢所的设备在湿法隔膜领域更领先，但其产能有限，无法匹配全球新能源汽车大发展对隔膜需求的增量，是目前扩产中比较大的制约因素之一，2022年湿法隔膜仍然供不应求，有望继续保持高景气度。中国锂电池隔膜产品结构变化湿法隔膜仍将是主流隔膜技术路线，长期占据市场高份额。湿法隔膜轻薄且韧性较好。锂离子电池隔膜制备方法主要分为湿法和干法。二者各有优缺点，湿法隔膜工艺难度系数高，对设备要求高，建设投产周期长成本高，能源消耗较大，且需使用有机溶剂，环境污染大，但制得的隔膜精密度高，具有较高的孔隙率，薄膜孔径小且均匀，薄膜更薄的同时还可保持良好的韧性，拉伸强度和穿刺强度更高。干法隔膜安全性及成本优势明显。干法隔膜工艺相对简单，环境友好且成本较低，然而孔径的大小、分布和孔隙率难以控制导致稳定性较差，干法拉伸制成的薄膜中的孔径会按照一定的方向分布，并且薄膜的结晶和非结晶区域之间有明显的分隔，成膜通常较厚。但干法隔膜的耐热性更好，各向热收缩率都更小，闭孔温度和熔断温度也更高，且成本优势明显。隔膜是保证锂离子电池安全稳定工作的核心材料。目前我国锂电池隔膜依赖进口较大，未来随着产能的扩大，将有极大的进口替代空间。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，性能优异的隔膜对提高电池的综合性能具有重要的作用。隔膜的主要作用是使电池的正、负极分隔开来，防止两极接触而短路，此外还具有能使电解质离子通过的功能。湿法隔膜技术是国内锂电池隔膜中主要的生产工艺，占比较重。2020年，国内锂电池湿法隔膜产能约为40．4亿平方米，较2019年增长了15．1%。2020年，国内干法隔膜产能约为14．1亿平方米，较2019年增长了13．7%。隔膜材质是不导电的，其物理化学性质对电池的性能有很大的影响。电池的种类不同，采用的隔膜也不同。对于锂电池系列，由于电解液为有机溶剂体系，因而需要有耐有机溶剂的隔膜材料，一般采用高强度薄膜化的聚烯烃多孔膜。随着锂离子电池隔膜行业竞争激烈，不具备自主研发设计能力的锂离子电池隔膜厂商的发展空间将逐渐缩小，国内隔膜行业的竞争将主要集中在原材料配方工艺、微孔制备技术、成套设备设计能力、产品品质及销售渠道等方面，具备自主核心技术、产品质量稳定及销售渠道的锂离子电池隔膜厂商的市场占有率稳步提升。分析认为，国内电池隔膜行业已经开始进行调整与重组，市场呈现出强者更强，弱者出局的趋势，缺技术、少品牌、短资金的小微企业发展不容乐观，未来隔膜行业将进一步加快洗牌。新能源锂电池隔膜行业回顾及发展趋势隔膜是锂离子电池的重要组成部分之一，通常也被称为电池隔膜、隔膜纸、离子分离膜等，处于新能源汽车产业链的上游部分。锂电隔膜是锂电池中关键的内层组件，能够影响锂电池的容量、循环性能和充放电电流密度等关键性能。性能优异的隔膜需要隔离正负极防止短路同时还要允许锂离子的传导，在过度充电或者温度过高时还要具有高温自闭性能来阻断电流防止爆炸，另外还要具有强度高、防火、耐性好、无毒等特点。一般来说，根据隔膜的主要功能，隔膜的在安全性和通过性上对性能要求较高：①给电池提供安全保障。具有良好的绝缘性，以防止正负极接触短路或者被毛刺、颗粒、枝晶穿刺而出现的短路。因此隔膜需要具有一定的拉伸、穿刺强度，不易撕裂，并且在突发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。②给锂电池提供实现充放电功能、倍率性能的微孔通道。因此隔膜必须具有较高的孔隙率并且孔隙特征制约着电池的锂离子的迁移，体现在参数上就是电导率。对于用在新能源汽车上的动力电池，由于整车对电池的安全性和能量密度要求較高，因此用于动力电池上的隔膜一般会要求以下几点：①更高安全性，包括受热稳定性、电化学稳定性、抗穿刺抗短路性能；②更好的一致性，包括厚度、孔径和孔径分布；③理想的孔隙率和孔隙结构；④更强的吸液能力和较小的电阻；⑤更高的能量密度，会要求更大的电化学稳定窗口，即耐高压（0-5V）特性也是未来趋势。锂电池隔膜市场出货量受益于全球新能源产业的迅速发展，带动了锂电池隔膜市场规模不断扩张，全球市场出货量也处于逐年增长的态势，截至2020年末，全球锂电池隔膜行业市场出货量约为55亿平方米，同比2019年同期的42亿平方米增长31%，2021年全球市场出货量大幅度上涨，达到106亿平方米以上，较上年末同比增长92．7%，预测2023年全球锂电池隔膜市场出货量将达到260亿平方米以上。锂电池隔膜行业竞争情况当前国内隔膜市场逐渐清晰，双雄并立格局确定。2017年各厂商市场份额竞争激烈，行业局面无明显龙头迹象。星源材质以干法隔膜起家，2013年打通国际市场，绑定海外巨头LG，奠定国内干法隔膜地位，2019-2020年，恩捷股份收购苏州捷力与纽米科技，横向切入3C市场，加速对消费电子市场的渗透，湿法龙头地位巩固，两强争霸的市场格局确定。当前我国锂电池隔膜行业双寡头格局显著，恩捷股份和兴源材质成为行业的绝对龙头，行业CR2从2018年的34．6%到52．6%。具体来看，在干法隔膜方面，整体呈现出'三足鼎立’的市场格局。中兴新材在产能释放以及下游大客户需求放量的情况下，一举成为干法隔膜龙头企业。第一梯队中兴新材、星源材质、惠强新材市场占有率稳步提升，2021年干法隔膜市场CR3接近70%。2021年隔膜龙头恩捷股份与Celgard成立合资公司布局干法隔膜，干法隔膜产品预计2022年将量产销售，结合恩捷股份携手宁德时代布局的20亿平米干法隔膜产能，预计未来干法隔膜的市场格局将会变动。在湿法隔膜方面，湿法隔膜呈现出'一超多强’的行业格局，恩捷股份在2021年产能大规模释放下，隔膜产量超过30亿平大关，湿法隔膜市场龙头地位进一步稳固，湿法隔膜的市场占有率超过50%。中材科技及星源材质2021年整体产能新增有限，但产能利用率均处于高位。第二梯队的湿法隔膜产业在行业整体需求旺盛的背景下逐步发力，产能利用率提升尤为显著，成为2021年湿法隔膜重要的市场供给源之一，使得2021年的CR3略有下降，2021年的CR3为76%。锂电池的结构中，隔膜是关键的内层组件之一。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，性能优异的隔膜对提高电池的综合性能具有重要的作用。锂电池的结构中，隔膜是关键的内层组件之一。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，性能优异的隔膜对提高电池的综合性能具有重要的作用。隔膜的主要作用是使电池的正、负极分隔开来，防止两极接触而短路，此外还具有能使电解质离子通过的功能。隔膜材质是不导电的，其物理化学性质对电池的性能有很大的影响。电池的种类不同，采用的隔膜也不同。对于锂电池系列，由于电解液为有机溶剂体系，因而需要有耐有机溶剂的隔膜材料，一般采用高强度薄膜化的聚烯烃多孔膜。对于锂电池系列，由于电解液为有机溶剂体系，因而需要有耐有机溶剂的隔膜材料，一般采用高强度薄膜化的聚烯烃多孔膜。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，性能优异的隔膜对提高电池的综合性能具有重要的作用。隔膜的发展开始于20世纪，1970年已经出现了微孔隔膜生产工艺的专利登记信息。1991年，索尼公司推出了全球第一块商业化锂离子电池，隔膜产业与其他锂电池相关产业正式进入快速发展阶段。1992年，日本政府制定了一项为期10年的锂电池研究计划，集中12家公司的力量联