鋰電隔離膜B級(jí)品一般應(yīng)用在那里？

【專家解說(shuō)】：計(jì)數(shù)據(jù)顯示，隔離膜是毛利率最高的鋰電關(guān)鍵材料之一。在隔離膜國(guó)產(chǎn)化過(guò)程中，具有技術(shù)優(yōu)勢(shì)和市場(chǎng)先發(fā)優(yōu)勢(shì)的企業(yè)，更可能獲得較大的收益。建議關(guān)注佛塑科技(金輝高科)、星源材質(zhì)、格瑞恩、九九久和滄州明珠等公司。
電動(dòng)汽車和儲(chǔ)能電站將引發(fā)鋰電需求劇增
按照應(yīng)用領(lǐng)域的不同，鋰離子電池可以分為消費(fèi)電子電池、動(dòng)力電池和儲(chǔ)能電池三大類。消費(fèi)電子電池主要用于移動(dòng)電子設(shè)備，包括手機(jī)、筆記本電腦和其他小型數(shù)碼產(chǎn)品。動(dòng)力電池主要應(yīng)用于電動(dòng)工具、電動(dòng)自行車和電動(dòng)汽車。儲(chǔ)能電池主要應(yīng)用于計(jì)算機(jī)UPS(不間斷電源)、通信基站UPS、家庭儲(chǔ)能和電站儲(chǔ)能。
在鋰離子電池的下游市場(chǎng)結(jié)構(gòu)中，手機(jī)、筆記本電腦(含平板電腦與電子書)和電動(dòng)工具的份額目前位居前三，分別達(dá)到38%、32%和7%。手機(jī)和筆記本電腦需求的增長(zhǎng)是目前拉動(dòng)鋰離子電池市場(chǎng)的主要?jiǎng)恿?。隨著電動(dòng)汽車和儲(chǔ)能市場(chǎng)的逐步啟動(dòng)，動(dòng)力鋰離子電池需求的增長(zhǎng)速度將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)消費(fèi)電子市場(chǎng)。
據(jù)IIT預(yù)測(cè)，2011年全球鋰離子市場(chǎng)規(guī)模約為11800億日元，約合人民幣980億元，到2015年將達(dá)到約56000億日元，約合人民幣4650億元。其中，增長(zhǎng)主要來(lái)自于以電動(dòng)汽車領(lǐng)域?yàn)橹鞯膭?dòng)力電池。
隔離膜是毛利率最高的鋰電關(guān)鍵材料
隔離膜是鋰電四大關(guān)鍵材料之一
鋰離子電池材料包括正極材料、負(fù)極材料、隔離膜、電解液、封裝材料、保險(xiǎn)絲、電池管理IC等材料。其中，正極材料、負(fù)極材料、隔離膜和電解液被稱為四大關(guān)鍵材料。
隔離膜連接并隔開電池正負(fù)極材料，是電子的絕緣體，以防止出現(xiàn)短路，但允許鋰離子通過(guò)，還可以在電池過(guò)熱時(shí)，通過(guò)閉孔功能來(lái)阻隔電池中的電流傳導(dǎo)。隔離膜性能的優(yōu)劣決定著電池的界面結(jié)構(gòu)和內(nèi)阻，進(jìn)而影響著電池的容量、循環(huán)壽命、充放電電流密度等關(guān)鍵特性，因此隔離膜性能的優(yōu)劣對(duì)于提高電池的綜合性能起重要作用。
鋰電隔離膜一般是由PE或PP基材通過(guò)機(jī)械拉伸法或化學(xué)法處理而成。在掃描電鏡下可以觀測(cè)到隔離膜上面的多孔結(jié)構(gòu)。
2011年隔離膜市場(chǎng)規(guī)模約12億美元
隔離膜是鋰離子電池原材料中成本占比較大的一部分，一般占總體材料成本的10%-15%。在Toshiba生產(chǎn)的純電動(dòng)車20Ah電池產(chǎn)品中，隔離膜的成本占比為11%。
隔離膜在鋰離子電池中的用量一般為0.04–0.05m2/Ah之間。隔離膜的用量大小主要取決于電芯設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)和極片涂布重量。一般而言，疊片電芯的隔離膜用量大于卷繞電芯；極片涂布重量越大，單位容量的隔離膜用量越小。
2011年全球隔離膜市場(chǎng)規(guī)模約12億美元。我國(guó)鋰電產(chǎn)品已經(jīng)占到全球約30%的市場(chǎng)份額，國(guó)內(nèi)對(duì)鋰電池隔膜的需求與日俱增。據(jù)中國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)，2009年我國(guó)隔膜需求量超過(guò)1.2億平方米；2010年全球產(chǎn)量3.51億平方米，同比大幅增長(zhǎng)。而隨著電動(dòng)車市場(chǎng)的啟動(dòng)，這一增長(zhǎng)率未來(lái)將有大幅度提升的空間。據(jù)臺(tái)灣工研院數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，預(yù)計(jì)到2013年，全球隔膜需求量可達(dá)5.63億平方米，為2009年市場(chǎng)容量的1.76倍，產(chǎn)值約17億美元。
國(guó)產(chǎn)化使具有先發(fā)優(yōu)勢(shì)的企業(yè)受益
隔離膜技術(shù)門檻高，日美廠商目前占據(jù)壟斷地位
隔離膜依然是鋰電產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)門檻最高的環(huán)節(jié)，其技術(shù)難點(diǎn)在于造孔的工程技術(shù)以及基體材料。其中造孔的工程技術(shù)包括隔膜造孔工藝、生產(chǎn)設(shè)備以及產(chǎn)品穩(wěn)定性?；w材料包括聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)等，以及添加劑。
隔離膜的性能要求較高。由于鋰離子電池的電解液一般為有機(jī)溶劑體系，因而隔膜材料要對(duì)有機(jī)溶劑耐溶。此外，還要求有較好的拉伸強(qiáng)度，穿刺強(qiáng)度高，收縮率低，表面無(wú)靜電，孔隙率高，孔徑分布均勻，電解液浸潤(rùn)性好，耐電化學(xué)性能好，具有較低的閉孔溫度和較高的破膜溫度等。
目前市場(chǎng)化的鋰離子電池隔膜大多是聚烯烴隔膜，以聚乙烯、聚丙烯為主，包括單層PE、單層PP、三層PP/PE/PP復(fù)合膜。
現(xiàn)有的聚烯烴隔膜生產(chǎn)工藝分為干法和濕法兩大類，同時(shí)干法又可細(xì)分為單向拉伸工藝和雙向拉伸工藝。
日美廠商目前占據(jù)壟斷地位。日本旭化成、東燃化學(xué)和美國(guó)Celgard公司是隔離膜市場(chǎng)三大壟斷巨頭，全球市場(chǎng)份額各占約20%。
國(guó)內(nèi)目前能夠批量生產(chǎn)隔離膜的廠商有金輝高科、星源材質(zhì)和格瑞恩。其產(chǎn)品品質(zhì)與日美進(jìn)口產(chǎn)品還有一些差距，產(chǎn)品多用于中低端鋰離子電池。國(guó)內(nèi)高端隔離膜和動(dòng)力電池隔離膜幾乎全部依靠進(jìn)口。
隔離膜技術(shù)和市場(chǎng)發(fā)展趨勢(shì)
隔膜技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)是：主流是性價(jià)比優(yōu)先，高端是性能和安全優(yōu)先。在隔離膜技術(shù)上，未來(lái)幾年將出現(xiàn)優(yōu)勝劣汰的局面，工藝路線的成本控制將成為未來(lái)隔離膜產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力的一個(gè)重點(diǎn)。動(dòng)力電池領(lǐng)域，復(fù)合隔離膜仍然是近階段較好的技術(shù)解決方案，多家企業(yè)瞄準(zhǔn)這個(gè)領(lǐng)域，正在加緊研發(fā)。
鋰離子電池用隔離膜的生產(chǎn)工藝主要有干法和濕法兩種。干法工藝是由凝結(jié)核造成結(jié)晶缺陷或不加成核劑通過(guò)控制造成不均勻結(jié)晶，用機(jī)械外力造成結(jié)晶缺陷處破裂形成微孔的加工方式。濕法工藝是由不同相物質(zhì)混合成均相混合物，然后進(jìn)行抽提一種物質(zhì)的加工方式。
干法的工序比較簡(jiǎn)單，固定資產(chǎn)投入小，可以做三層膜，成本較低。但是干法工藝參數(shù)較難控制，產(chǎn)品熱收縮性大。干法隔離膜在小功率電池領(lǐng)域比較有優(yōu)勢(shì)。
濕法工藝工藝參數(shù)較易控制，可以做出熱穩(wěn)定性更高的隔離膜，產(chǎn)品熱收縮性小。但是濕法工藝固定資產(chǎn)投入較大，只能做單層膜，工藝過(guò)程有污染，且成本略高一些。濕法隔離膜在大功率電池方面應(yīng)用較有優(yōu)勢(shì)。
國(guó)內(nèi)隔離膜市場(chǎng)的發(fā)展趨勢(shì)：高毛利→低毛利→過(guò)渡競(jìng)爭(zhēng)→優(yōu)勝劣汰→市場(chǎng)洗牌→合理利潤(rùn)。目前隔離膜毛利率還在60%以上，接下來(lái)三年內(nèi)，隨著國(guó)內(nèi)隔離膜產(chǎn)能的釋放，毛利率水平會(huì)有所降低。
國(guó)產(chǎn)隔離膜具有較大的發(fā)展空間
對(duì)國(guó)產(chǎn)隔離膜的需求將大幅度增長(zhǎng)。更高的性價(jià)比是市場(chǎng)永恒的追求，低價(jià)的隔離膜更受市場(chǎng)歡迎。國(guó)內(nèi)鋰離子電池市場(chǎng)的惡性競(jìng)爭(zhēng)導(dǎo)致產(chǎn)能過(guò)剩和毛利率下降，部分中低端廠商生存艱難，急需更廉價(jià)的隔離膜。另外，隔離膜市場(chǎng)被日美廠商壟斷也不利于國(guó)內(nèi)鋰電行業(yè)的自主發(fā)展。因此，在國(guó)產(chǎn)隔離膜達(dá)到產(chǎn)品性能基本要求的前提下，大部分的國(guó)內(nèi)鋰離子電芯廠商都更愿意采用國(guó)內(nèi)產(chǎn)品。
國(guó)產(chǎn)隔離膜在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的占比將快速上升。目前國(guó)內(nèi)隔離膜用量80%依靠進(jìn)口，對(duì)國(guó)產(chǎn)隔離膜的需求還有非常大的空間。隨著隔離膜技術(shù)在國(guó)內(nèi)進(jìn)一步擴(kuò)散，國(guó)產(chǎn)隔離膜的產(chǎn)量和國(guó)內(nèi)市場(chǎng)份額將快速上升。預(yù)計(jì)2013年國(guó)產(chǎn)隔離膜在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的份額可能將超過(guò)30%，2015年將超過(guò)40%。
具有先發(fā)優(yōu)勢(shì)的企業(yè)在進(jìn)口替代中受益較大
隔離膜生產(chǎn)線建設(shè)周期和產(chǎn)品評(píng)估周期都比較長(zhǎng)。其中，生產(chǎn)線從投建到完成調(diào)試，一般需要1.5-3年時(shí)間；客戶對(duì)隔離膜樣品的評(píng)估周期一般也需要0.5–1.5年時(shí)間。因此，從生產(chǎn)線投建到實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品批量銷售，一般需要大約2-4年時(shí)間。
已經(jīng)實(shí)現(xiàn)批量銷售的公司在隔離膜進(jìn)口替代過(guò)程中收益較大，國(guó)產(chǎn)隔離膜的高毛利率水平應(yīng)該還可以維持兩三年。目前國(guó)內(nèi)實(shí)現(xiàn)批量銷售，具有市場(chǎng)先發(fā)優(yōu)勢(shì)的企業(yè)主要有金輝高科、星源材質(zhì)和格瑞恩。而正在建設(shè)和已經(jīng)建成正在調(diào)試生產(chǎn)線的廠家超過(guò)了三十家。我們預(yù)測(cè)，這些潛在的市場(chǎng)進(jìn)入者實(shí)現(xiàn)隔離膜的批量生產(chǎn)能力后，國(guó)產(chǎn)隔離膜市場(chǎng)將變成供過(guò)于求的局面，隔離膜的毛利率可能在兩三年后出現(xiàn)較大幅度下降。
國(guó)內(nèi)隔離膜生產(chǎn)商產(chǎn)能情況
根據(jù)我們的統(tǒng)計(jì)，國(guó)內(nèi)進(jìn)入鋰電隔離膜行業(yè)的企業(yè)已經(jīng)有40家左右，其中大部分是近兩年新進(jìn)入的。已經(jīng)介入隔離膜領(lǐng)域的上市公司有佛塑科技、滄州明珠、云天化、九九久、南洋科技、大東南等。
佛塑科技于2003年立項(xiàng)開發(fā)鋰離子電池隔膜，經(jīng)過(guò)近三年的研究開發(fā)，于2005年底項(xiàng)目正式投產(chǎn)。2006年初佛塑科技與比亞迪公司共同投資成立佛山市金輝高科光電材料有限公司。金輝高科公司2010年隔離膜產(chǎn)能規(guī)模達(dá)到2500萬(wàn)平米/年，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率10%-20%；2011年下半年二期項(xiàng)目上馬后，產(chǎn)能達(dá)到7000萬(wàn)平方米/年的水平；2012年底第三期項(xiàng)目投產(chǎn)，總產(chǎn)能規(guī)模將達(dá)到1.15億平方米/年。
滄州明珠于2011年7月12日發(fā)布非公開發(fā)行預(yù)案，募集資金投建2000萬(wàn)平方米鋰電池隔膜項(xiàng)目，有望在2012年實(shí)現(xiàn)部分投產(chǎn)。鋰電池隔膜業(yè)務(wù)將優(yōu)化公司產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，促進(jìn)公司向新材料、新能源市場(chǎng)的升級(jí)轉(zhuǎn)型，實(shí)現(xiàn)高端鋰電池隔膜替代進(jìn)口，提升公司的盈利能力。
云天化通過(guò)和川大慧成科技公司合作，已建成第一條1500萬(wàn)平方米高性能隔膜生產(chǎn)線，未來(lái)3-5年，計(jì)劃形成2億平方米的生產(chǎn)能力，將成為公司新盈利增長(zhǎng)點(diǎn)。
九九久于2011年3月11日發(fā)布關(guān)于投資建設(shè)鋰電池隔膜項(xiàng)目的公告，計(jì)劃建設(shè)兩條隔離膜生產(chǎn)線，達(dá)到年產(chǎn)1320萬(wàn)平方米的規(guī)模。該項(xiàng)目建設(shè)周期約為一年半，預(yù)計(jì)在2012年底可以開始試產(chǎn)，2013年可以投產(chǎn)。
南洋科技于2010年8月份投資建設(shè)鋰電池隔離膜項(xiàng)目，擬達(dá)到年產(chǎn)1500萬(wàn)平方米的規(guī)模。該項(xiàng)目預(yù)計(jì)在2012年投入生產(chǎn)。
大東南于2011年1月31日公告稱，擬通過(guò)非公開發(fā)行募集資金，用于年產(chǎn)6000萬(wàn)平方米鋰電池隔膜項(xiàng)目、超薄電容膜和太陽(yáng)能電池封裝材料項(xiàng)目。7月7日，公司公告稱增發(fā)項(xiàng)目已獲證監(jiān)會(huì)通過(guò)。預(yù)計(jì)鋰電池隔離膜項(xiàng)目在2013年投產(chǎn)。
鋰電隔離膜行業(yè)投資建議
在隔離膜國(guó)產(chǎn)化過(guò)程中，具有技術(shù)優(yōu)勢(shì)和市場(chǎng)先發(fā)優(yōu)勢(shì)的企業(yè)，更可能獲得較大的收益。建議關(guān)注佛塑科技(金輝高科)、星源材質(zhì)、格瑞恩、九九久和滄州明珠等公司。