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1、全球锂电池市场推动锂电池隔膜产业快速发展分析一、 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12177%。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
2、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%。二、 锂电池隔膜行业发展历程在锂电池的关键组件中，锂电池隔膜的技术壁垒较高，长期依赖进口，在中国实现国产化的时间最晚。中国锂电池隔膜行业经历了进口依赖、技术积累和高速发展阶段，经过不断的发展，中国企业生产的锂电池隔膜性能逐步提升，获得了业内的普遍认可，国产化率稳步提升。中国锂电池隔膜行业起步较晚，由于锂电池隔膜技术含量较高，在2010年以前，中国生产锂电池隔膜的企业屈指可数。中科科技在2
3、002年成为中国第一家进入锂电池隔膜领域的企业，于2005年成功研发出湿法锂电池隔膜；2006年，星源材质自主突破并掌握干湿法锂电池隔膜的关键技术，打破国外垄断。这一阶段中国锂电池隔膜公司锂电池隔膜自主生产技术相对于发达国家较为低端，国产的锂电池隔膜主要应用于手电筒、手机、冰箱等领域，产能有限，而高端锂电池隔膜的需求主要依赖进口产品满足。总体而言，这一阶段中国锂电池隔膜行业发展缓慢。从2010年开始，中国企业不断研发新工艺及自主创新所需设备，逐渐具备自主研发技术，并形成了一定生产规模。2010年中国锂电池隔膜企业突破20家；2011年星源材质实现产能6000万平方米，并与中国80%以上的锂电池
4、生产企业保持良好的合作关系；2012年，星源材质新增4条干法生产线，产能达到9000万平方米，并开始筹建新一代湿法隔膜生产线；2013年，金辉高科实现产能超过1亿平方米。随后，中国锂电池隔膜生产厂家逐渐增多，生产工艺水平逐渐提升，部分干法锂电池隔膜达到国际领先水平。2014年，星源材质开始大批量为韩国LG公司供货；2015年，上海恩捷进入美国SDI公司和韩国LG公司的供应链，重庆纽米进入韩国LG供应链，随后，中国锂电池隔膜公司逐渐打开国际市场。基于对海外市场的不断拓展，中国锂电池隔膜行业进入快速增长期。在中国锂电池隔膜的技术不断提高的背景下，锂电池隔膜国产化率进一步提升。在锂电行业高速发展的过
5、程中，中国锂电池隔膜行业从供不应求逐渐转变为供给过剩，由于锂电池隔膜产量的爆发式增长，中国成为全球锂电池隔膜供应的核心力量。从市场规模来看，增长主要原因：1）动力电池市场受全球新能源汽车终端需求提升带动，2021年中国动力电池市场出货量达220GWh，同步增速超170%；2）中国隔膜产品具备全球竞争力，受海外动力电池出货量大幅增长带动，国内隔膜出口量快速增加；3）下游细分领域如储能市场增速超100%，带动锂电隔膜出货量增长。2021年我国锂电池隔膜行业产量为782亿平米，较上年增长11484%，实现了快速增长。从我国隔膜产能区域分布来看，锂电隔膜现有产能主要集中在华东地区，华中、华北及华南地区
6、紧随其后。其中，华东地区占据我国隔膜现有产能近一半的份额，主要来自于江苏省的贡献，其现有产能占华东地区产能近60%。华中地区隔膜现有产能主要集中在湖北和湖南两省，两地合计产能超20亿平方米。华北地区现有产能主要分布在山西省、河北省，拥有沧州明珠、金力股份、厚生等一批知名企业。华南地区隔膜现有产能全部来自广东省，其产能主要来自恩捷、中兴新材、星源材质等头部企业。西南地区虽然现有产能不高，但得益于锂电产业的高速发展，产能有望快速提升。西北、东北地区锂电隔膜现有产能则相对较小。三、 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
7、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
8、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。四、 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202
9、0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927%，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。五、 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102%，占全球锂电池隔膜市场出货量的比重为538%，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159%，市场占比达到236%，其他细分市场出货量之和为24亿平方米，占比303%。六、 我国锂电池隔膜技术发展现状近年来，
10、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606亿平方米，占比767%；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503%，中材科技和
11、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。七、 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
12、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
13、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404亿平方米，较2019年增长了151%。2020年，国内干法隔膜产能约为141亿平方米，较2019年增长了137%。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
14、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。八、 锂电池隔膜行业基本概述锂电池作由正极，负极，隔膜，电解液四个主要部分构成。隔膜是一种具有微孔结构的薄膜，是
15、锂离子电池中的关键环节，是锂离子电池产业链中最具技术壁垒的关键内层组件，成本占比约10%-20%，在锂电池进行电解反应时，锂电池隔膜可以用来分隔正极和负极防止短路现象的发生，同时允许电解质离子自由通过。锂电池隔膜浸润在电解液中，表面上有大量允许锂离子通过的微孔，微孔的材料、数量和厚度会影响锂离子穿过隔膜的速度，进而影响电池的放电倍率、循环寿命等性能。锂电池作由正极、负极、隔膜、电解液四个主要部分构成。隔膜是一种具有微孔结构的薄膜，是锂离子电池中的关键环节，是锂离子电池产业链中最具技术壁垒的关键内层组件，成本占比约10%-20%，在锂电池进行电解反应时，锂电池隔膜可以用来分隔正极和负极防止短路现
16、象的发生，同时允许电解质离子自由通过。锂电池隔膜浸润在电解液中，表面上有大量允许锂离子通过的微孔，微孔的材料、数量和厚度会影响锂离子穿过隔膜的速度，进而影响电池的放电倍率、循环寿命等性能。锂电池隔膜具有大量曲折贯通的微孔，能够保证电解质离子自由通过形成充放电回路；而在电池过度充电或者温度升高时，隔膜通过闭孔功能将电池的正极和负极分开以防止其直接接触而短路，达到阻隔电流传导，防止电池过热甚至爆炸的作用。目前，大规模商品化的锂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。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，是当前锂电池隔膜的主要原材料。九、 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11294%。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
