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锂电隔膜行业简析(附24家生产企业)

时间:2024-12-12 来源:小编 点击:

锂电隔膜行业简析(附24家生产企业)一、基本概念 隔膜是锂离子电池四大核心材料之一。在锂电池的结构中,隔膜是关键的内层组件之一,主要作用是分隔电池的正

锂电隔膜行业简析(附24家生产企业)

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一、基本概念

      隔膜是锂离子电池四大核心材料之一。在锂电池的结构中,隔膜是关键的内层组件之一,主要作用是分隔电池的正、负极,保证锂离子通过的同时,阻碍电子传输,是一种具有微孔结构的薄膜,具有防止电池过热的功能。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。

作为锂电池中具有高技术壁垒的核心组件,隔膜的成本占比约为4%。因锂价格暴涨,三元正极原材料价格,在三元锂电池之中隔膜成本占比较小,我们通过对原材料价格测算得出隔膜占比为4%。


二、隔膜分类

       基于不同分类标准,隔膜材料有不同的划分。按照基体材料划分,目前,大规模商品化的锂离子电池隔膜生产材料以聚烯烃为主,主要包括聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)和聚乙烯(PE)复合材料三种。聚烯烃可提供良好的机械性能、化学稳定性和高温自闭性能,是当前锂离子电池隔膜的主要原材料。   

        按照工艺划分,主要可以分为干法隔膜、湿法隔膜和涂覆隔膜。

        隔膜轻薄化是行业发展的重要趋势。隔膜轻薄化能提升锂电池的能量密度,通过使单位体积或重量的锂电池容纳更多的电极材料,从而提高锂电池的续航能力。

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三、性能要求
 

  1.  电子绝缘性:隔膜必须具有良好的电子绝缘性,以确保正负极之间的机械隔离,防止短路。

  2.  孔径和孔隙率:隔膜需要有一定的孔径和孔隙率,以保证低的电阻和高的离子电导率,对锂离子有很好的透过性。

  3.  耐电解液腐蚀:由于锂离子电池的电解液为有机溶剂体系,隔膜必须耐电解液腐蚀,具有足够的化学和电化学稳定性。

  4.  浸润性和吸液保湿能力:隔膜应对电解液有良好的浸润性,并具有足够的吸液保湿能力,以保持电池的性能稳定。

  5.  力学性能:隔膜应具备足够的力学性能,包括穿刺强度、拉伸强度等,但厚度应尽可能小,以减小电池内阻。

  6.  空间稳定性和平整性:隔膜在空间上应保持稳定和平整,以确保电池的正常运行。

  7.  热稳定性和自动关断保护性能:当电池体系发生异常,温度升高时,隔膜应能在快速产热温度(120~140℃)开始时发生熔融,微孔关闭,变为绝缘体,遮断电流,防止产生危险。


四、技术壁垒最高

  1.  微孔制备技术:隔膜的生产涉及复杂的微孔制备技术,这是其技术壁垒高的核心所在。微孔的大小、分布及均匀性直接影响隔膜的性能,进而影响到锂离子电池的整体性能。这一技术的难点在于如何精确控制微孔的形成和分布,以确保隔膜既能有效隔离正负极,又能允许锂离子顺畅通过。

  2.  原材料与生产线:隔膜的原材料配方、快速配方调整以及生产线制造设备也是技术壁垒的重要组成部分。高质量的原材料和先进的生产线设备是生产优质隔膜的必要条件,而这些都需要大量的研发投入和技术积累。

  3.  综合性能要求:隔膜不仅需要具备电子绝缘性、一定的孔径和孔隙率、耐电解液腐蚀等基本性能,还需要具备良好的力学稳定性、空间稳定性和热稳定性等。这些综合性能的要求使得隔膜的生产技术更加复杂和难以掌握。


五、毛利率最大

  1.  高附加值:由于隔膜在锂离子电池中扮演着至关重要的角色,且其生产技术壁垒高,因此隔膜产品往往具有较高的附加值。这使得隔膜在销售过程中能够获得较高的价格,从而带来较高的毛利率。

  2.  供需关系:随着新能源汽车市场的快速发展,对锂离子电池的需求不断增加,进而带动了隔膜市场的增长。在供需关系紧张的情况下,隔膜产品的价格有望进一步上涨,从而提升其毛利率。

  3.  行业壁垒:隔膜行业具备高度的行业壁垒,包括技术壁垒、客户壁垒等。这使得新进入者难以在短时间内打破市场格局,从而保证了现有企业能够持续获得较高的毛利率。


六、隔膜产业链

       隔膜产业链上游为聚丙烯、聚乙烯及添加剂等基体材料,影响锂离子电池隔膜行业产品质量、成本及产品利润空间;中游为隔膜材料的生产加工;下游为锂离子电池应用,即动力、消费、储能电池领域,下游影响隔膜行业发展前景。聚乙烯(PE)是湿法隔膜的主要原料,聚丙烯(PP)是干法隔膜的主要原料。  

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      基膜设备主要为传统薄膜设备企业,海外厂商性能更高。当前海外隔膜设备商主要是日本制钢所、东芝,德国布鲁克纳和法国伊索普。从量产情况及实际使用稳定性来看,制钢所和布鲁克纳的设备处于领先,东芝其次。

       由于设备产能紧张,头部隔膜企业提前布局锁定上游优质设备产能。据恩捷公司公告,恩捷股份提前四年通过协议形式锁定制钢所绝大部分产能。布鲁克纳与星源材质深度绑定,伊普索主要供应中材科技。目前优质设备企业中,仅东芝未与下游隔膜厂深度绑定,东芝因此成为国内二流隔膜厂商主要设备来源,各家竞争激烈。

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       中国隔膜企业方面,恩捷股份的客户群最为广泛,包括中国、韩国、日本、欧洲的主要电池厂商以及特斯拉,其次为星源材质行业前两大厂商的客户数量与结构均明显优于其他企业。海外企业方面,日本及韩国的隔膜企业主要面向本国企业,客户优势不显著。


七、行业竞争格局

       2023年,中国锂离子电池隔膜产量同比增长32.8%,达到176.9亿平米,其中湿法隔膜产量达到129.4亿平米,干法隔膜产量达到47.5亿平米。结构上,干、湿法隔膜产量占比大致为3:7,其中干法隔膜的扩张速度要高于湿法隔膜。

       2023年,全球锂离子电池隔膜出货量已经突破210亿平米,中国隔膜企业出货量的全球占比在2023年已经突破83%。其中TOP5的隔膜材料企业依次为上海恩捷、星源材质、中材科技、河北金力、中兴新材。产量依次是56.4亿平米、26.1亿平米,17.4亿平米、14.7亿平米、13.7亿平米。TOP5企业产量占比总计为78%,锂电隔膜材料市场非常集中。

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        2018-2023年中国锂电池隔膜材料企业出货量前十排名

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八、行业发展现状

      隔膜曾是锂电池主要材料中毛利率最高的产品之一,2023年以前隔膜行业头部企业常年保持40%-50%的超高毛利率。然而,伴随行业的激烈洗牌,产业供需矛盾的加剧,隔膜领域的毛利率已经大不如前。比如,龙头老大恩捷股份的毛利率在2022年上半年曾高达50.02%,但到了2023年则下降至37.43%。再到今年一季度,又进一步大幅度下降至18.87%。另一龙头星源材质毛利率在2023年为44.42%,到今年一季度进一步下降为35.99%。
       当下,中国锂电隔膜市场竞争进入白日化。业内人士指出,“随着国内锂电池隔膜企业大规模产能集中释放,导致阶段性供过于求,成本竞争与价格竞争激烈。”目前国内锂电池隔膜年产能达282亿平方米,但产能利用率不足50%。
       截至目前,在动力电池、储能电池、正极材料、负极材料、电解液与锂电隔膜这6大核心赛道上,已知的企业产能规划均远超2025年第三方研究机构对市场需求的预测上限,未来三年内出现供需严重失衡似乎已经不可避免。    

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九、行业发展趋势

      当前,锂电池终端应用对锂电池在容量、性能、稳定性、安全性等方面的要求越来越高,对隔膜的新工艺、新技术研发及生产过程控制能力要求越来越高。
       1、涂覆隔膜市场需求提速
       湿法隔膜在厚度均匀性、力学性能、透气性能、理化性能等方面较为优良,有利于电解液的的吸液保液并改善电池的充放电及循环能力,适合做高容量电池,但湿法隔膜存在因受限于基体材料导致热稳定性较差的缺点。通过在湿法隔膜基膜上涂布陶瓷氧化铝、PVDF等胶粘剂,能够大幅提高基膜的热稳定性,弥补湿法隔膜的热稳定性短板,提升产品性能。在动力类锂离子电池领域,随着电池续航要求逐渐提升,锂电池高能量、高性能的要求越来越高。
       2、产业集中度提高,国内优势显著
       在经历了2016年以来的国内隔膜企业并购浪潮后,我国隔膜行业竞争格局基本确定,头部企业地位确立,中小企业逐渐退出赛道。涂覆隔膜行业作为典型的重资产行业,规模效应突出,规模大、资金实力强、技术工艺成熟的企业将不断通过扩充产能来降低成本,提升市场占有率。因此,涂覆隔膜行业的市场集中度将进一步提高。涂覆隔膜行业龙头企业恩捷股份、星源材质、中材科技、璞泰来等纷纷扩大产能,在隔膜技术、生产和客户三大壁垒下,头部企业在技术、融资、扩展等方面具备优势,未来市场份额有望持续提升。  

十、重点生产企业

       No.1 上海恩捷:全球第一的湿法隔膜龙头,市占率近40%
       公司目前已进入全球绝大多数主流锂电池生产企业的供应链体系,包括海外锂电巨头松下、三星、LG等,以及CATL、BYD、国轩高科、孚能科技、天津力神等国内主流锂电池企业。
       No.2 星源材质:干/湿法兼顾,干法工艺为特色
       公司客户群体包括韩国LG化学、CATL、BYD、三星SDI、国轩高科、中创新航、EVE、欣旺达、天津力神等国内外知名锂电厂商。近年来,公司签约Northvolt、LG新能源等海外中高端客户,积极拓展海外市场。
       No.3 中材科技:专注湿法工艺,湿法隔膜国内第二
       公司目前共有在建项目5个,涉及产线32条,基膜产能30.48亿平米。至2023和2024年底,公司产能分别将达到36.88亿平米和42.48亿平米。
       No.4 中兴新材:干法隔膜龙头
       公司深耕干法隔膜十余年,已拥有聚丙烯原料复配加工技术、微纳米成孔调节技术、分步多点拉伸技术、多层共挤出复合膜技术、微缺陷控制技术、隔膜注液褶皱控制技术、高耐热纳米无机物涂覆技术、聚合物涂覆技术、干法单拉隔膜整线设计集成技术、隔膜表征分析评价技术等具有自主知识产权的核心技术体系,覆盖多关键工序,可综合优化产品性能表现,具有平台型的技术创新实力。
       No.5 河北金力
       公司隔膜产品种类丰富,厚度范围覆盖3um~25um,具有高孔(45%以上)、高强(0.55~0.62N/um)、超薄(3~7um)的优势特点,涂覆材料包括氧化铝涂层、勃姆石涂层、PVDF涂层、各类芳纶涂层以及多种复合涂层系列,可广泛应用于各类锂离子动力电池、储能电池和消费电池等领域。
       No.6 惠强新材
       公司以干法工艺为基础,经过多年技术积累和工艺探索,形成了三层共挤隔膜、单层隔膜和涂覆隔膜等多品种对规格的产品体系,广泛应用于新能源汽车、消费电子和储能领域。
       No.7 江苏厚生
       公司专注3~30um湿法基膜和功能性涂覆隔膜的研发、生产和销售。目前拥有江苏、山西两大生产基地,江苏基地4条基膜生产线及配套涂覆生产线已经全部投产,年产锂离子电池隔膜10亿平米,应用于新能源动力电池、3C消费电池以及储能电池等领域。
       No.8 北星新材
       公司主营锂离子电池湿法隔膜业务,是青海泰丰先行旗下隔膜板块生产基地。
       No.9 蓝科途
       公司主要从事锂离子电池湿法隔膜的研发、生产和销售服务,是青岛中科华联新材料股份有限公司的控股子公司,产品包括湿法基膜及各种涂层膜,隔膜产品厚度为5~20um,具有厚度均匀性好、热收缩率小、拉伸强度高、耐穿刺、稳定性和一致性好等优点。
       No.10 沧州明珠
       公司主营锂离子电池干法隔膜、湿法隔膜及涂覆隔膜,控股股东为沧州明珠塑料股份有限公司(PE管道和BOPA薄膜领军企业)。自2009年起公司成功研发锂电池隔膜,2012年正式锂电池隔膜产业,2016年初公司实现了湿法隔膜产业化,并先后成功切入了比亚迪、宁德时代和三星SDI的供应链。
      No.11泰来
       璞泰来成⽴于2012年11⽉,2017年11⽉在上交所上市,拥有负极材料及石墨化、膜材料及涂覆、自动化装备三大主要业务。璞泰来是全球最大的隔膜第三方涂覆企业,已经进入CATL、ATL、比亚迪、LG、三星SDI、中航锂电、珠海冠宇、亿纬锂能、欣旺达、特斯拉等全球主要电池厂商的供应体系。
      No.12中科科技
       中科科技成立于2002年10月,注册资本金1亿元。公司拥有国家级新能源材料工程实验室、省级新能源材料工程研究中心等高规格研发平台,先后承担国家“863计划”隔膜研发项目3项,公司目前拥有13条干法隔膜生产线、13条涂覆生产线、2条湿法生产线,干法隔膜年产量1.6亿平方米,湿法隔膜年产量6000万平方米。另外,蒸发法隔膜已经调试成功,现在正批量进入市场。
      No.13康辉新材
       康辉新材料科技有限公司于2011年落户营口仙人岛经济开发区,是恒力集团旗下-恒力石化股份有限公司全资子公司,是国内最大、综合实力最强的PTA-聚酯新材料产业链一体化企业。
      No.14鸿图隔膜
       辽源鸿图锂电隔膜科技股份有限公司是创业板上市公司吉林省金冠电气股份有限公司的全资子公司。是一家集锌锰电池隔膜、锂电池隔膜研发、生产、销售于一体的高新技术企业,公司拥有辽源与湖州两个隔膜生产基地及鸿图研究院,研究院拥有多名国内外技术专家。公司产品覆盖各种厚度规格锂电池PE隔膜,氧化铝涂覆隔膜,勃姆石涂覆隔膜,PVDF涂覆隔膜,及各种混涂隔膜。
      No.15金辉高科
       金辉高科成立于2006年2月,位于广东省佛山市,经营范围包括生产、销售锂离子电池隔膜等离子渗透微孔薄膜、功能性聚合物膜片、绝缘薄膜、各种用途半透膜等环保用有机膜。金辉高科是国内第一家使用湿法工艺生产锂离子电池隔膜的厂家。
      No.16美联新
       美联新材成立于2000年6月,2017年1月于深交所挂牌上市,主要生产高分子复合着色材料相关产品。该公司2017年10月20日早间公告,拟5000万元设立全资子公司广东美联隔膜有限公司,并以该子公司为项目实施主体投资建设年产近1亿㎡湿法隔膜基膜及8000万㎡涂覆隔膜的动力锂电池湿法隔膜产业化建设项目,项目计划投资总额为5.03亿元。
      No.17双奥能
       双奥能源成立于2009年9月,位于上海市闵行区,是一家具有自主知识产权,集锂电池隔膜生产和研发为一体的现代化高新技术企业。双奥能源现有年产600万平方米聚乙烯隔膜和600万平米陶瓷隔膜生产线,二期建设拟投资2亿元扩大生产规模,年产能将达2500万平米。
      No.18航天彩虹
       航天彩虹是中国航天科技集团有限公司第十一研究院控股的上市公司,成立于2001年11月,致力于高科技膜领域的工艺技术创新和新产品研发,为客户提供高品质产品与高质量服务,公司锂电池隔膜生产线为世界上第一条半干半湿法生产线,拥有生产效率高、成本低等优势,技术处行业领先地位,目前处于中试阶段,现已成功开发出超薄隔膜,主要应用于消费类电池领域。

       No.19盈博莱
       公司经过多年的持续投入和不懈努力,已掌握干法隔膜生产技术、设备设计制造和改造技术、高结晶未拉伸产品改进技术、功能性水性涂料配制技术等多项核心技术工艺。依靠自主知识产权和核心生产技术,已形成丰富多样的产品结构,可为客户提供高品质、低成本的常规隔膜、多层复合隔膜、高强增韧单层隔膜、高倍率隔膜、陶瓷涂覆隔膜、PVDF涂覆隔膜、PMMA涂覆隔膜、双层热复合、多层共挤隔膜等。
       No.20衡川科技
       泰州衡川新能源材料科技有限公司成立于2018年4月,是一家专注于研发和生产高性能锂离子电池隔膜、致力于为客户提供高品质隔膜产品和技术服务的创新引领型企业,公司目前核心产品为双向拉伸的高性能锂离子电池湿法隔膜及其涂覆膜,细分产品种类有高孔隙率、低收缩率、超薄湿法基膜,以及无机陶瓷、有机涂覆隔膜(PVDF、芳纶)和半固态电池用隔膜。截至2023年取得100余项专利,其中7项发明专利授权,20项实用新型授权。
       No.21博盛新材料

       博盛新材料成立于2015年12月,位于深圳市龙华区,是一家集研发、制造、销售锂离子电池隔膜和高分子特种膜为一体的高新技术企业,主要客户包括比亚迪、宁德时代等知名电池厂商。博盛新材料先后于广东东莞、湖南娄底、江苏盐城成立生产基地,预计2025年新建项目全面投产后总产能将超过15亿平/年。

       No.22冠力新材料

       深圳市冠力新材料有限公司是一家专注湿法锂电池隔膜以及复合涂覆隔膜的研发、生产及销售的高新技术企业。公司成立于2008年,公司拥有雄厚的自主知识产权,累计成功申请专利100余项。公司于2015年全资成立九江冠力新材料有限公司,占地74亩,建筑面积达5万平米。2016年第一条湿发隔膜生产线量产成功,产品在业内取得一致好评;2017年启动二期三期工程,将陆续建设5条湿法隔膜生产线,若干条涂覆(陶瓷、PVDF)生产线,总产能达2亿㎡/年。  

       No.23南通天丰
       南通天丰电子新材料有限公司是从事锂离子电池隔膜研发、生产、销售的高科技企业。从2005年开始研发新型纳米锂离子电池隔膜,历经实验室、小试、中试试验成功。是中国最早从事锂电池隔膜研发的企业之一。公司致力于微孔膜技术的研发,研发了涂覆隔膜、安全隔膜等锂离子二次电池用新型膜类产品。
       No.24江苏北星

       江苏北星新材料科技有限公司成立于2016年,是一家专业为国际国内大功率储能和电动汽车用锂电池生产制造企业提供隔膜材料的集研发、生产、销售、技术服务的初创型、创新型、科技型的高新科技企业,是青海泰丰先行锂能科技有限公司旗下隔膜板块生产基地。青海泰丰先行锂能科技有限公司成立于2010年,是一家集盐湖资源综合开发利用及锂电正极材料、高端隔膜材料研发三大产业板块的生产、销售、服务为一体的锂电材料产业公司。在全国6个省市区拥有15家子公司及参股公司,拥有净资产规模近50亿元,总资产近100亿元。


文章来源:根据网络公开信息由高性能膜材料编辑整理