部分锂电干法隔膜企业竞争力简析
干法隔膜工艺是隔膜制备过程中最常采用的方法,该工艺是将高分子聚合物、添加剂等原料混合形成均匀熔体,挤出时在拉伸应力下形成片晶结构,热处理片晶结构获得硬弹性的聚合物薄膜,之后在一定的温度下拉伸形成狭缝状微孔,热定型后制得微孔膜。目前干法工艺主要包括干法单向拉伸和双向拉伸两种工艺。
干法单拉工艺流程为:
干法单向拉伸工艺是通过生产硬弹性纤维的方法,在流延铸片阶段对熔体进行高倍拉伸和快速冷却以获得高取向度、低结晶度的聚烯烃铸片,然后进行高温退火以完善其晶体结构,最后经纵向的低温、高温拉伸来获得最终隔膜。该法可生产孔径均一性好、单轴取向的微孔膜,但其缺点是隔膜的横向力学强度低,且生产为多单元式生产工艺,生产效率有限。
工艺要点:
根据聚丙烯单向拉伸制备的微孔膜的成孔机理,流延基膜的取向片晶结构的完善程度是决定拉伸成孔性能好坏的关键,而影响流延基膜的取向片晶结构的完善程度的最大的影响因素就是基 膜制备过程中的温度、牵伸比等关键工艺参数。这些参数影响着熔体的整个结晶过程。可以这么说,流延工艺参数控制是否合适,是制备出性能优异的聚丙烯微孔膜的决定性条件。
干法双向拉伸工艺隔膜的性能较差,只能用于中低端电池,因此干法单向拉伸工艺和湿法工艺是目前主流制备工艺。PART.02
有消息显示,2024年干法隔膜厂商普遍亏损,叠加成本上升,2025年年初,已有厂商开始上调隔膜出厂价格,涨幅超过20%。
2024 年中国部分干法隔膜企业的产品、产能及竞争优势分析:
星源材质
产品:涵盖湿法隔膜、干法隔膜及涂覆隔膜。其中,纳米纤维涂覆隔膜、PI 涂覆隔膜以及芳纶涂覆隔膜均已实现量产,纳米纤维隔膜市场青睐度高,PI 涂覆隔膜具有宽温域稳定使用等独特优势。公司的氧化物、聚合物固态电解质膜已经具备量产化制备的条件,且在客户的半固态电池评测中低温性能、电池循环稳定性、安全性能表现优异,处于行业领先,已进入多家客户认证或测试阶段,并小批量供货。
产能:星源材质在江苏南通、广东佛山、欧洲及马来西亚建有生产基地。南通基地总投资 110 亿,预计 2025 年投产;佛山基地总投资 100 亿,分两期建设,年产隔膜共 82 亿㎡;欧洲瑞典工厂一期已投产;马来西亚东盟基地一期投资 50 亿,预计年产 20 亿㎡湿法及涂覆隔膜。到 2027 年,公司产能将达到 160 亿平方米,位居全球行业领先地位。
2024 年,星源材质子公司欧洲星源与德国大众动力电池子公司签协议,2025-2032 年供 20.9 亿平米湿法涂覆锂电池隔膜;另一子公司新加坡英诺威与亿纬锂能签框架协议,2025-2030 年获不少于 20 亿平米电池隔膜订单。
竞争优势:全球锂电池隔膜行业领导者之一,产品出口占比领先,拥有全球 9 大生产基地、6 大研究中心,与宁德时代、比亚迪、LG 化学等国内外知名厂商合作。其第五代超级湿法线单线设备宽幅超 8 米,相比旧产线大幅提高生产效率,降低单位生产成本,成本管控能力强,与同行相比具有显著优势。且与泰和新材强强联合,在芳纶涂覆隔膜上从材料合成路线到涂覆工艺,走出与海外芳纶产品完全不同的技术路线,解决芳纶材料的储运问题,降低生产成本。
惠强新材
产品:基膜产品有三层共挤同型材质超薄、高强度隔膜,三层共挤异型材质低闭孔温度、热穿刺不起火隔膜,高孔隙率、低透气反渗透隔膜等;涂覆产品包括超薄、高耐热陶瓷涂覆隔膜,高粘接性 PVDF、PMMA、PAA 涂覆隔膜,半固态电解质涂覆隔膜等,可降低电池的短路率和内阻,提高隔膜的浸润性,提高电池的能量密度和低温循环性能。成功开发 3 微米的干法超薄超强隔膜产品,处于行业领先水平。
产能:拥有河南驻马店、湖北武汉、襄阳、安徽合肥四个制造基地,配备干法 31 条,年产能28 亿㎡左右。
竞争优势:拥有武汉、河南两个省级工程中心,还新增深圳特种膜创新研究院,设有专业的研发团队,并依托武汉理工大学、华中科技大学、四川大学、黄淮学院等院校的资深专家作为强大技术支持,成功研发具有完全自主知识产权的干法单拉三层共挤生产工艺产品,是比亚迪和宁德时代核心供应商之一,可以根据客户需求生产 6μm 到 60μm 不同规格的单层、多层锂电池隔膜和涂覆隔膜。产能规模位居全国前列,将跻身世界干法单拉隔膜制造领先行列。
中兴新材
产品:主要产品包括干法锂电基膜生产、销售,以及涂覆膜和涂覆加工和销售。在隔膜厚度、强度、孔径等方面实现多维度技术创新突破,突破干法隔膜厚度极限,行业首推干法 3μm 隔膜产品并实现量产;穿刺强度提升 25% 以上,大幅降低短路风险,提高电芯安全性;实现高孔隙率、小孔径、低短路,已实现在动力快充领域的规模化应用,可提供单层 / 双层 / 多层基膜(3~25μm)及超低成本涂覆隔膜。协同头部电池企业开展固态 / 半固态电池材料等材料的研发与创新,推动电池技术的提升。
产能:目前在深圳、东莞和武汉拥有生产基地,在干法隔膜市场中占据龙头地位,年产能规划达到 30 亿平米干法单向拉伸隔膜和 12.5 亿平米涂覆隔膜。
竞争优势:在干法隔膜领域占据行业龙头地位,具有产能领先优势。产品体系丰富,可针对性满足不同领域的需求,正着力进行涂覆膜相关工艺的自主研发,进一步降低涂覆成本。拥有一支博士后领衔的专家研发团队,在材料改性、膜技术加工、电池研究及评价认证等领域深耕多年,与多所高校开展多项产学研合作。
博盛新材
产品:产品主要包括动力电池隔膜、高倍率聚合物锂电池隔膜、新型储能电池隔膜、大倍率电动工具电池隔膜、高能量安全型软包电池隔膜等。构建了≤12μm 的多样化产品矩阵,是国内少数具备量产 12μm 干法隔膜能力的企业,10μm、6μm 干法隔膜已实现批量试产,可根据客户需求进行批量生产,生产的隔膜产品具有薄型化高强度、抗注液褶皱和高一致性等特点。
产能:到 2023 年底的总产能约为 10 亿平方米,盐城博盛一期干法隔膜项目全面达产后,年产能可达 8 亿平方米,两期项目全面投产后年产隔膜可达 15 亿平方米,预计到 2024 年底,分期分批建设完成后,博盛新材将拥有超过 30 条干法隔膜生产线,规划增加投资金额超 40 亿元。
竞争优势:在干法隔膜企业中出货量排名已进入前四位,市场份额占比大幅提升。拥有可靠的客户基础,通过了头部锂电池生产商比亚迪、宁德时代的供应商认证。在高强度、造孔技术、薄型化、双层 / 三层结构、涂覆技术等核心技术持续布局,对流延段、拉伸段等核心工位的技术改造越发成熟先进,最高线速可达 250m/min,拉伸层数达到 25 层,处于行业领先水平,拥有隔膜全流程生产设备国产化能力,摆脱了对国外流延设备的依赖,提高了生产线设备交货时间和产能扩张速度。
长阳科技
产能:干法隔膜规划产能总计 16.1 亿平米。据 2024 年 11 月消息,合肥有 4000-5000 万平方米的半固态、固态隔膜生产线,电池干法隔膜将维持在 6.5 亿平方米左右的规模。
竞争优势:产品的超高孔隙率、超大孔径和高可压缩性为行业独有,高离子电导率等性能领先同行,技术独占性强。湿法产品采用全新半干、半湿工艺,在生产常规锂电池隔膜的同时,还可以生产出超高孔隙率产品。在固态或半固态电池用隔膜方面技术领先,其产品的离子电导率领先同行一个数量级。是三星、LG、京东方、群创光电等国内外知名企业的供应商,并且于 2024 年导入欧美头部客户,MiniLED 产品也已批量稳定供货给三星、LG 等,并对京东方、TCL、索尼等实现小批量供应。锂电池隔膜产线大部分采用国产设备,项目投资和折旧成本优势显著;电池干法隔膜成本在业内处于较低水平。
沧州明珠
产品:涵盖干法隔膜、湿法隔膜和涂布改性隔膜,可满足不同锂离子电池生产企业的需求。
产能:在沧州投资建设的年产 5 亿平方米干法隔膜项目,预计 2025 年 5 月投产。
竞争优势:是国内少数几家同时掌握干法、湿法、涂覆隔膜关键工艺、设备技术的隔膜生产企业,拥有 93 项专利,28 项专利在申报中。也是国内首家开发高速同步湿法隔膜产品的企业,隔膜成孔一致性和纵横向性能一致性均处于行业前列,产品已在国际客户量产应用。隔膜产品已进入比亚迪、盟固利、力神电池、中创新航、三星 SDI 等国内外主流电池生产企业供应链,客户群体广泛且优质,有利于稳定市场份额和提升品牌影响力。隔膜部分核心技术设备自行改制,关键设备从日本顶尖设备供应商进口,新建隔膜产线有效幅宽更宽,车速更快。随着年产 5 亿平米的干法线的建设,新干法生产线投产后干法隔膜的成本会大幅下降,产品将更具竞争优势。
河南义腾
主要产品:有新型锂离子干法隔膜,以自有知识产权核心技术为基础研发。包括基膜和纳米陶瓷涂覆隔膜等系列产品,可应用于新能源汽车、3C 产品、储能等锂电池应用领域。
产能:约 3亿平方米/年
竞争优势:技术研发优势:携手解放军防化院、北京机械自动化研究所、四川大学、北京工业大学等科研单位进行技术研发,具有强大的科研后盾,能不断推动产品技术升级和创新。拥有发明专利 4 项,实用新型专利 2 项,外观设计专利 6 项。2022 年新建的 10 条涂覆隔膜生产线全部采用自主生产工艺。与国内如 CATL、比亚迪、天津力神等大型锂离子电池制造商建立了合作关系,客户基础良好,市场认可度较高。
盈博莱
主要产品:产品包括高安全性四层复合隔膜、高倍率隔膜、陶瓷涂覆隔膜等多种类型,除常规隔膜外还有多种功能性隔膜,能满足不同客户对电池隔膜的多样化需求。
在建产能:南宁盈博莱高速特种隔膜研发生产基地项目计划分两期建设,旨在打造行业领先的锂电池隔膜生产基地,建设年产 10 亿平方米锂离子电池干法隔膜及涂覆隔膜。
竞争优势:公司拥有 6 项发明专利、14 项实用新型专利,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。采用国际领先的单向拉伸干法工艺,在部分引进国外先进设备的基础上进行自主研发、设计和制造,隔膜生产线具有较高的生产效率和产品质量稳定性。产品性能领先国际水平,可广泛应用于动力锂离子电池、储能锂离子电池和数码锂离子电池。与南宁产投集团等合作建设生产基地,有利于借助各方资源,在资金、政策支持、产业配套等方面获得优势,促进企业发展和产能扩张。
康辉新材
产品:同时具备湿法和干法两种工艺的产品,湿法能生产出 5 微米厚度的隔膜,但干法锂电池隔膜:采用干法拉伸工艺,厚度一般在 10 微米以上。
产能:干法系列产能:设计产能 6 亿平米 / 年。湿法系列产能:设计产能 28.4 亿平米 / 年。涂覆系列产能:设计产能 14 亿平米 / 年。
竞争优势:母公司恒力石化拥有从原油炼化到聚酯原料生产,再到薄膜制品加工的全产业链,能保障隔膜生产的原材料供应稳定,降低成本。与国内多所高校开展科研合作,聘请德、日、韩等多国专家组成研发团队,持续推进锂电池隔膜技术研发。
总结
2024年,中国干法隔膜行业在储能和小动力电池市场的推动下保持稳定增长。头部企业凭借技术、规模和客户资源优势占据主导地位,而中小企业则通过成本控制和区域布局在细分市场中寻找机会。未来,干法隔膜企业需进一步提升产品性能,拓展高端应用领域,以应对市场竞争和技术变革。
文章来源:高性能膜材料编辑整理