锂离子电池干法隔膜和湿法隔膜的区别是什么?

   2023-05-19 15:22:04 网络1200
核心提示:隔膜是锂电池制备的核心,锂电池隔膜一般按照工艺,分为干法工艺和湿法工艺,由此,隔膜产品也分为干法隔膜和湿法隔膜两类。锂离子电池隔膜需要具备的诸多特性,对其生产工艺提出了特殊的要求,而生产工艺包括原材料配方和快速配方调整、微孔制备技术、成套设

锂离子电池干法隔膜和湿法隔膜的区别是什么?

隔膜是锂电池制备的核心,锂电池隔膜一般按照工艺,分为干法工艺和湿法工艺,由此,隔膜产品也分为干法隔膜和湿法隔膜两类。锂离子电池隔膜需要具备的诸多特性,对其生产工艺提出了特殊的要求,而生产工艺包括原材料配方和快速配方调整、微孔制备技术、成套设备自主设计等工艺。

锂电池隔膜成本占电池成本的1/3左右。锂离子电池隔膜材料可以分为:织造膜,非织造膜(无纺布),微孔膜,复合膜,隔膜纸,碾压膜等几类。聚烯烃材料具有优异的力学性能、化学稳定性和相对廉价的特点,因此聚乙烯,聚丙烯等聚烯烃微孔膜在锂离子电池研究开发初期便被用作锂离子电池隔膜。

锂电池湿法隔膜和干法隔膜的区别对比

a、干法由于工序简单,固定资产投入比湿法小;但是加工工艺干法的温度等指标控制难,湿法的工艺更简单;

b、干法可以做三层膜,湿法只能做单层膜;(三层膜的优势在于热关闭温度是135度,但是热稳定温度为160度,可以防止热惯性,有25度的空间,更安全)

c、干法和湿法除了加工工艺不同,使用的原料也不同。干法使用的原料是流动性好、分子量低的,所以高温只能达到135度,遇热会收缩,安全性不适合做大功率、高容量电池;湿法使用不流动、分子量高的原料,热关闭温度可以达到180度,能保证大功率锂电池的安全性;

d、在生产一般的锂电池方面,干法具有优势,成本低、污染小、孔更均匀;大功率电池方面湿法有优势,主要是安全性和热收缩性小。

锂电池干法隔膜可细分为单向拉伸工艺和双向拉伸工艺。干法单向拉伸工艺是通过生产硬弹性纤维的方法,制备出低结晶度的高取向聚丙烯或聚乙烯薄膜,在高温退火过程中,获得高结晶度的薄膜。这种薄膜先在低温下进行拉伸形成微缺陷,然后高温下使缺陷拉开,形成微孔。目前中国三分之一以上产能使用干法双拉工艺,产品在中低端市场占据较大比例。

湿法生产工艺,又称相分离法或热致相分离法,湿法工艺将液态烃或一些小分子物质与聚烯烃树脂混合,加热熔融后,形成均匀的混合物,然后降温进行相分离,压制得膜片,再将膜片加热至接近熔点温度,进行双向拉伸使分子链取向,最后保温一定时间,用易挥发物质洗脱残留的溶剂,可制备出相互贯通的微孔膜材料。

湿法生产工艺,不仅可制备出相互贯通的微孔膜材料,而且生产出来的锂电池隔膜具有较高的纵向和横向强度。目前,湿法生产工艺主要用于生产单层的锂电池隔膜。

在物理性能和机械性能方面,干法单向拉伸工艺生产的隔膜更具有优势。然而,采用湿法生产工艺生产出来的锂电池隔膜具有较高的孔隙率和良好的透气性,可以满足动力电池的大电流充放的要求。相反,由于湿法生产工艺采用聚乙烯基材,聚乙烯基材的熔点只有140℃,所以,与采用干法生产工艺生产的锂电池隔膜相比,采用湿法生产工艺生产的锂电池隔膜的热稳定性较差。

锂电池湿法隔膜及干法隔膜的优点

锂电池湿法隔膜轻薄、不易撕裂,但PE熔点为135℃,安全性低于干法隔膜,加之原材料及生产流程不同,综合成本高于干法隔膜;干法隔膜产品熔点高,耐热性、耐高压性及抗氧化性更好,但相对于湿法隔膜较厚,且容易纵向撕裂,对电池企业工艺要求较高。

隔膜是锂电池材料中技术壁垒最高的环节,其性能的优劣对锂电池的轻量化和安全性至关重要。湿法隔膜比干法隔膜在力学性能、透气性能和理化性能方面均具有一定优势,涂覆后可以大幅提升湿法隔膜的热稳定性,总体来说湿法涂覆隔膜具有明显的性能优势。高端消费电池大多使用湿法隔膜,随着动力电池对能量密度要求的提升,尤其是三元电池的广泛应用,湿法隔膜在动力电池的渗透率也将逐步提升。

锂电池隔膜行业特点

从工艺技术进展来看,目前,我国锂电池隔膜在干法工艺上已经取得重大突破,具备国际一流的制造水平,湿法隔膜工艺技术也不断提升,近年来产能产量均稳步增长。而随着湿法工艺技术的不断发展,我国锂电池隔膜行业竞争格局也发生了一些变化。

特点一:湿法隔膜产量占比逐年提升

就工艺本身来看,干法隔膜和湿法隔膜各有优缺点,干法隔膜在生产工艺、成本、环保经济等方面具有较大优势,湿法隔膜则具有短路率低、孔隙率和透气性可控范围大等优点。从目前市场的应用来看,从全球锂电池企业的选择来看,干法隔膜和湿法隔膜并存。不过,近年来随着三元锂电池占比的提高,湿法隔膜产量的占比也稳步提升。最新数据显示,2017年,国内湿法隔膜产量达到8.06亿平方米,占比56%,份额超过干法隔膜。鉴于干法隔膜和湿法隔膜各自的特点,湿法隔膜未来需求将会逐步扩大,但短时间内并不会完全替代干法隔膜。

特点二:出货量企业集中度较高

按照出货量来看,总体上2017年我国干法隔膜和湿法隔膜的企业集中度均较高,尤其是湿法隔膜,前三企业出货量占比达到71%,前五占比达到87%;干法隔膜前三企业占比为42%,前五占比为55%。

特点三:产能区域性明显

从目前我国锂电池隔膜材料企业区域分布来看,总体上集中度较高,主要集中在华东和华中地区,产能比重分别达到48%、27%;华南地区产能占比也有10%,其他地区则都在10%以下。

特点四:企业产能扩张加速,未来竞争加剧

根据资料整理,截止到2017年底,国内已经确认投产的锂电池隔膜产能约为29亿平方米。按照目前的产能来看,产能较大的企业主要有湖南中锂、上海恩捷、星源材质、中兴新材、天津东皋、苏州捷力、河南义腾等,产能均在2亿平方米以上,合计产能为19.28亿平方米,占比超过67%。

锂电池中的隔膜对于性能的优劣起到了至关重要的作用,但电池隔膜的生产工艺有多种且非常复杂,干法和湿法制造,锂电池隔膜技术目前已经成熟,无论是干法还是湿法制造的电池隔膜,都能很好地满足不同领域产品的需求。

新版锂离子电池行业规范条件、锂离子电池行业暂行办法发布

之前宁德时代有一轮暴涨,也让宁德时代概念股受到了比较广泛的关注,其中沧州明珠也可以说是这个概念的,那么这只股票怎样呢,到底能不能投资,我这就来详细分析一下。在正式分析沧州明珠前,下面有我整理好的化工合成材料行业龙头股名单,马上就分享给大家,点击下方链接即可了解详情:宝藏资料!化工合成材料龙头股一栏表

一、从公司角度来看

公司介绍:沧州明珠塑料股份有限公司成立于1995年,其主营业务是PE管道、BOPA薄膜以及锂离子电池隔膜产品,主要产品是多类别管材管件、薄膜、锂离子电池隔膜等。公司拥有世界先进技术水平的PE管材生产线及双向同步拉伸尼龙(BOPA)生产线,其产品品质达到国内同类产品一流水平。曾连续多年被评为河北省外商投资先进技术企业、河北省高新技术企业。

介绍完沧州明珠的主要内容后,下面的内容我们就通过亮点来分析要不要投资沧州明珠。

亮点一:技术行业领先,市场需求空间广阔

沧州明珠是国内最大的BOPA薄膜制造企业之一,凭借其规模和技术优势长期处在细分行业中的领先水平,同时成立了同步、分步共六条BOPA薄膜生产线,公司还是国内自主研发全面掌握BOPA薄膜同步双向拉伸工艺企业的领头羊,各级别产品品质优良。

亮点二:隔膜技术先进,产能扩大迎来业绩增长

公司始终努力进行技术研发,终于攻克相关技术难点,在掌握干法隔膜、湿法隔膜的生产技术和生产工艺等技术的情况下还利用这些技术实现了规模化生产,成为国内少数能同时生产干法隔膜、湿法隔膜和涂布改性隔膜产品的企业之一,现在针对锂电隔膜产品,国内较大锂电池厂商里在使用了。目前公司隔膜2.9亿平总产能,1亿平干法,1.9亿平湿法。随着产能的扩大,公司盈利也能更进一步提高。篇幅的原因,与沧州明珠的深度报告和风险提示有关的具体内容,我放在了这篇研报里,千万不要错过:【深度研报】沧州明珠点评,建议收藏!

二、从行业角度看

PE管道方面:塑料管道技术和资金都没有很高的壁垒,促使行业市场竞争变得更激烈,今后在行业当中的集中度是有希望进一步提高的。

关于锂电隔膜:最近这几年新能源应用终端完成了爆发式增长的目标,大力促进了锂电隔膜行业的发展,锂电隔膜行业也存在着较高的竞争,头部企业开始显现出规模化优势。

BOPA薄膜方面:BOPA薄膜是近几年世界上发展较快的高档包装材料之一,主要还是用于食品包装。不断提高对食品安全和环保的要求,使用BOPA薄膜做基材的蒸煮袋的市场前景是非常可以的。

综上所述,沧州明珠技术领先,品质超群,三大业务都有望进一步发展,有很好的发展前景。然而文章会有一定的滞后性,如果想更准确地知道沧州明珠未来行情,不要错过下方的链接,那里有专业的投顾坐镇,帮你分析股票,看看对于沧州明珠的估值到底怎么样:【免费】测一测沧州明珠现在是高估还是低估?

应答时间:2021-11-29,最新业务变化以文中链接内展示的数据为准,请点击查看

两强争霸格局浮现 锂电隔膜龙头角力全球市场

易车讯  为进一步加强锂离子电池行业管理,推动行业转型升级和技术进步,工业和信息化部对《锂离子电池行业规范条件》和《锂离子电池行业规范公告管理暂行办法》进行了修订,现予以公告。《锂离子电池行业规范条件(2018年本)》和《锂离子电池行业规范公告管理暂行办法(2018年本)》(工业和信息化部公告2019年第5号)同时废止。

以下为《锂离子电池行业规范条件(2021 年本)》部分内容:

锂离子电池企业应具备以下条件:

在中华人民共和国境内依法注册成立、具有独立法人资格;具有锂离子电池行业相关产品的独立生产、销售和服务能力;研发经费不低于当年企业主营业务收入的 3%,鼓励企业取得省级以上独立研发机构、技术中心或高新技术企业资质;主要产品具有技术发明专利;申报时上一年实际产量不低于同年实际产能的 50%。

企业应采用技术先进、节能环保、安全稳定、智化程度高的生产工艺和设备,并达到以下要求:

1.锂离子电池企业应具有电极涂覆后均匀性的监测能力,极涂覆厚度和长度的控制精度分别不低于 2μm 和 1mm;应具电极烘干工艺技术,含水量控制精度不低于 10ppm。

2.锂离子电池企业应具有注液过程中温湿度和洁净度等境条件控制能力;应具有电池装配后的内部短路高压测(HI-POT)在线检测能力。

3.锂离子电池组企业应具有单体电池开路电压、内阻等一性控制能力,控制精度分别不低于 1mV 和 1mΩ;应具有电池保护板功能在线检测能力。

电池性能:

1.消费型单体电池能量密度≥230Wh / kg,电池组能量密度≥180Wh / kg,聚合物单体电池体积能量密度≥500Wh / L。循环命≥500 次且容量保持率≥80%。

2.动力型电池分为能量型和功率型。其中,使用三元材料能量型单体电池能量密度≥210Wh / kg,电池组能量密≥150Wh / kg;其他能量型单体电池能量密度≥160Wh / kg,电池能量密度≥115Wh /kg。功率型单体电池功率密度≥500W / kg,池组功率密度≥350W / kg。循环寿命≥1000 次且容量保持≥80%。

3.储能型单体电池能量密度≥145Wh / kg,电池组能量密≥100Wh / kg。循环寿命≥5000 次且容量保持率≥80%。

正极材料:

磷酸铁锂比容量≥145Ah / kg,三元材料比容量≥165Ah / kg,钴酸锂比容量≥160Ah / kg,锰酸锂比容量≥115Ah / kg,其他正极材料性能指标可参照上述要求。

负极材料:

碳(石墨)比容量≥335Ah / kg,无定形碳比容量≥250Ah / kg,硅碳比容量≥420Ah / kg,其他负极材料性能指标可参照上述要求。

隔膜

1.干法单向拉伸:纵向拉伸强度≥110MPa,横向拉伸强度

≥10MPa,穿刺强度≥0.133N/μm。

2.干法双向拉伸:纵向拉伸强度≥100MPa,横向拉伸强度

≥25MPa,穿刺强度≥0.133N/μm。

3.湿法双向拉伸:纵向拉伸强度≥100MPa,横向拉伸强度

≥60MPa,穿刺强度≥0.204N/μm。

电解液

水含量≤20ppm,氟化氢含量≤50ppm,金属杂质钠含量

≤2ppm,其他金属杂质单项含量≤1ppm。

新能源车浪潮爆发,锂电池材料价值凸显

激烈的行业竞争,加上补贴政策退坡,高成本、低品质的企业必将面临淘汰,而真正有技术、有实力、布局完整的公司也将脱颖而出。而在企业发展壮大和技术进步之后,国内隔膜龙头企业开始把目光投向海外市场,定位全球化,争取在国际市场分得一杯羹。

汽车 电动化时代势不可挡,新能源 汽车 继续保持着产销的高增长态势。受此影响,2018年我国动力电池装机总量56.89GWh,同比增长56.88%,而这也带动了锂电池隔膜市场需求的大幅增加。根据相关统计数据显示,2018年中国锂电池隔膜出货总量20.2亿平米,同比增长39.7%。

随着中国 汽车 产业的“换道超车”,国内企业逐渐在电池材料、电池隔膜、电解液等产品领域完成对海外产品的替代。目前,国内企业已经控制了新能源 汽车 所必须的动力电池中的四种关键原料——正极材料、负极材料、电解液和隔膜的生产和销售,个别材料的国产率甚至已达到90%以上。

动力电池生产

这其中,由于隔膜制造涉及多个学科,且我国动力电池隔膜行业起步较晚,是锂电池四大材料中最后实现国产的材料。最主要的原因就在于隔膜的技术壁垒——即其性能直接影响锂电池的放电容量、循环使用寿命及安全性,锂电池制造对隔膜产品的特性如隔膜微孔的尺寸和分布的均匀性等,尤其是一致性要求极高。

过去几年间,国内隔膜在产能扩张、成本控制、技术研发等方面取得很大的进步,目前以基本实现了国产化。正是得益于下游动力电池市场需求持续增长,2018年中国锂电隔膜在全球市场占比继续摘得第一桂冠。

但是,出货量大幅增长的同时,但却深陷“价格战”泥沼,相关企业2018年度业绩表现也是“冰火两重天”,部分企业出现净利大幅下滑,盈利能力不容乐观。

市场分化明显两强格局浮现

市场需求持续增长背后,锂电池隔膜头部企业最为受益。截至目前已有多家隔膜企业发布年报或业绩快报,其中以星源材质(300568)和恩捷股份(002812)为代表的企业表现出稳定的增长性。以行业龙头星源材质为例,2018年度公司实现利润总额2.46亿元,同比增长123.92%;实现归属于上市公司股东的净利润2.20亿元,同比增长106.14%。

此外,前不久星源材质公告,公司与孚能 科技 签订了合作协议,预计合同金额约为1.02亿元,双方2019年度锂电池隔膜产品保供需求为不少于4000万平方米,预计将对星源材质2019年度经营业绩产生积极影响。

营收净利翻倍增长的发展,也让另一家隔膜龙头上海恩捷顺利完成被收购之后的首年业绩承诺。恩捷股份披露2018年度业绩快报显示,公司预计报告期内实现营收24亿元,同比增长96.7%;归属于上市公司股东的净利润5.36亿元,同比增长243.65%。

其中,2018年上海恩捷净利润6.58亿元,按照实际购入比例,2018年上海恩捷归属于上市公司股东净利润为4.94亿元,占总净利润92%。恩捷股份董事长Paul Xiaoming Lee透露,2019年以来,公司锂电池隔膜生产情况非常良好,春节期间生产未休息,连续24小时开机。

公司锂电池隔膜产品2019年1月发货量5300万平方米,与去年同期1600万平方米相比大幅上升;预计2019年2月公司锂电池隔膜产品发货量5000-5300万平方米。2019年1-2月公司锂电池隔膜产品预计发货量合计1.03-1.06亿平方米,今年市场形势走好,销售处于供不应求的状态。

据了解,隔膜价格自2014年以来持续快速下降,而在2018年年初国内湿法隔膜龙头企业更是主动提出降价20%。这也与新能源 汽车 补贴退坡不无关系,动力电池企业寻求降本倒逼下,材料企业首当其冲。

作为锂电池的重要组成部分,隔膜占电池成本的比重原来约20-30%,目前下降到约5%-10%左右。在价格厮杀的影响下,并非所有的隔膜企业形势都是如此喜人,业绩分化趋势明显。

长园集团(600525)1月30日发布业绩预告,预计2018年度实现归属于上市公司股东的净利润同比将减少6.25亿元到10.79亿元,同比减少55%到95%。长园集团表示,受原主要客户深圳沃特玛拖累、国家新能源 汽车 补贴政策调整,以及锂电池隔膜行业竞争加剧等因素影响,子公司中锂新材2018年度业绩大幅下降。

另外一家老牌隔膜企业纽米 科技 发布2018年度业绩快报显示,公司预计2018年归母净利润亏损1.33亿~1.09亿,较上年由盈转亏。纽米 科技 表示,利润总额下降的主要原因是产品价格下降较大,导致公司产品盈利能力下降,按规定计提的应收账款坏账准备较上年同期增加等。

锂电池隔膜一般按照工艺,分为干法工艺和湿法工艺,由此,隔膜产品也分为干法隔膜和湿法隔膜两类。恩捷股份与星源材质为目前国内隔膜行业最核心的角力方,其分别代表了湿法和干法两大工艺路线,市占率分别为各自工艺路线中的第一。

随着三元动力电池占比提高,湿法隔膜产量占比也稳步提升。最新数据显示,去年湿法隔膜出货量13.1亿平米,同比增长66.4%。目前,湿法隔膜市场集中化趋势明显,干法隔膜市场较为分散。作为国内锂电池隔膜行业的龙头企业,星源材质正迅速投产湿法产能以期分羹,两龙头争霸格局愈发明显。

星源材质

星源材质2018年干法隔膜产能约1.8亿平方米,湿法产能约1亿平方米。未来随着常州星源8条湿法隔膜生产线3.6亿平方米产能,以及江苏星源8条干法隔膜生产线4亿平方米产能、50条涂覆隔膜生产线10亿平方米产能的逐步释放和技术升级,公司整体盈利能力将得到大幅度提升,其隔膜行业龙头地位也将得到有效捍卫。

目前,隔膜企业的竞争格局与动力电池一样也呈分化趋势,前五家企业的市场占比不断提升,为54.3%,较2017年提升4.3个百分点。隔膜企业的竞争已体现在成本控制与性能高低、品质稳定性、企业资金实力等方面。

随着隔膜头部企业产能扩充、规模化效应显现、新产品开发投入,三四线企业与头部企业的差距将会进一步拉开。隔膜属于材料行业中的资金密集型行业,只有高毛利才能支持产业发展,在企业间分化加剧情况下,后面梯队企业面临的经营压力剧增,业内预计2019年将有部分隔膜企业倒闭或者停产。

激烈的行业竞争,加上补贴政策退坡,高成本、低品质的企业必将面临淘汰,而真正有技术、有实力、布局完整的公司也将脱颖而出。这对于目前鱼龙混杂的隔膜行业格局来说是一场“自净”式的洗牌。而在企业发展壮大和技术进步之后,国内隔膜龙头企业开始把目光投向海外市场,定位全球化,争取在国际市场分得一杯羹。

定位全球化角力隔膜出口

从长远来看,未来的全球电动化已是大势所趋,新能源 汽车 行业仍是一片新蓝海。在全球电动化的背景下,很多国内的隔膜企业已率先开启全球化战略布局,进入外企供应链。随着特斯拉、LG化学、三星SDI、松下等国产化进程加速,国内隔膜企业进入其供应链的机会加大。

锂电池隔膜

星源材质便是目前我国为数不多的提前迈入国际市场、向国际知名锂电子电池厂商批量提供隔膜产品的企业之一。由于海外市场偏向中高端隔膜产品,对技术门槛和产品质量的要求更高,而价格波动相对趋于平缓,这与星源材质的较早开始布局高端隔膜业务的战略不谋而合。

2018年7月,星源材质公告,公司与株式会社村田制作所签订战略合作协议,双方将在锂离子电池隔膜的开发、销售等方面利用各自的优势,进行全面的合作。Murata将公司视为其锂离子电池隔膜的优先供应商,在公司的隔膜产品满足Murata要求的前提下,Murata将优先考虑向公司采购锂离子电池隔膜。

业内分析认为,在补贴退坡后,我国新能源 汽车 产业将会迎来完全竞争的局面。在后补贴时代,新能源 汽车 产业仍会高速发展,产业链龙头企业的机遇将大于挑战,强者恒强的格局也将逐渐形成。

星源材质董事长陈秀峰曾表示,补贴退坡对我们来说是利好,没有补贴很多国外 汽车 巨头会进来。我们的产品目前海外出口占50%,我的要求是到2020年,做到70%以上出口。我们不打价格战,价值战我们才打。我把海外市场做好,先满足出口再发展内销,因为国外市场的要求是质量第一,成本第二,而国内需求目前更强调成本。针对海外市场,公司与奔驰、宝马、大众、博世都建立了很好的业务关系,我们非常看好高端 汽车 市场。

在巩固国内市场的同时,上海恩捷也在开拓海外客户。公司2018年与某海外客户合作开发某产品,主要用在现代 汽车 和大众 汽车 的动力电池中,随着公司产品质量不断完善,产能能够满足客户需求,该客户不断要求公司增加发货量,并和公司在2019年及未来5年在加大合作力度方面达成共识,该客户将大幅提升该产品的需求量。

另外,公司与某知名海外客户已开始合作,该客户已对珠海恩捷4条异步生产线完成认证,目前珠海恩捷正在按照订单有序生产,并将于3月初向该客户发货。

据Paul Xiaoming Lee介绍,公司2019年锂电池隔膜的发货量目标是10亿平方米,其中海外客户2.3-2.5亿平方米,国内客户7.5-7.7亿平方米。目前已在手订单的海外客户包括但不限于三星、美国A123、法国的客户群体等。海外客户价格及回款情况良好,公司2019年预计对海外客户的发货量目标是2.3-2.5亿平方米。

上海恩捷

目前,技术底蕴深厚的上海恩捷已经开始布局全球业务,在欧洲和美国规划了两个生产基地。整个海外市场的建设项目预计将在2022年完成,两地基膜产能合计将达到15亿平方米,涂布膜产能合计将达到12亿平方米。

而在国内,上海恩捷已按照公司的战略规划,分别在江苏无锡、江西高安建设了生产基地,预计2019年上半年就会有初步产品投放市场,加上现有的上海和珠海基地,上海恩捷的年产能十分可观,各生产基地协同服务国内及全球市场。

2018年隔膜行业同质化竞争激烈,展望2019年隔膜价格仍将呈现向下调整态势,不同企业面临不同的选择,到2020年隔膜行业将呈现清晰的格局。陈秀峰曾表示,现在已经是高手过招的阶段。未来,隔膜行业一定会倒掉一批企业,死掉一批企业,最后市场一定属于精心做好产品的企业,这是必然的市场规律。

随着锂电池技术及制造工艺的进步,能量密度有望越来越高,新能源车的单车带电量也有望实现进一步增长。EV-Sales预测,未来动力锂电池装机量增速将高于新能源车销量增长,预计至2025年,全球动力锂电池装机量达到740Gwh以上,2019~2025e复合增速达到36.8%。

后疫情时代全球经济转型推动锂电供给端加码,叠加 汽车 电动化浪潮催生需求端爆发,全球即将迎来新一轮新能源产业扩产周期,作为产业链上游的锂电池材料产业链有望整体受益。

锂电池指一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池,主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。

锂电产业链主要包括原材料、设备、电池和终端应用四个环节。锂电材料处于整个锂电池产业链的上游,主要由正极材料、负极材料、隔膜和电解液四大材料组成,此外还有电池外壳。

国内电动化供应链完善,格局已经清晰。2019年中国企业在动力电池/正极/负极/隔膜/电解液行业的CR4分别达到了77%/28%/75%/61%/67%,各子领域龙头已经明确。

2016-2019年宁德时代实现海外收入0.8、3.0、7.9、17.0亿元,保持快速增长;中信证券预计2021年起伴随其海外大众、宝马客户新车型投放,宁德时代的动力电池出口收入有望加速增长。另外,隔膜行业企业恩捷股份、负极行业龙头璞泰来均进入了LG化学、三星SDI等国际大客户供应链。

正极材料是锂电池电化学性能的决定性因素,直接决定电池的能量密度及安全性,进而影响电池的综合性能。由于正极材料在锂电池材料成本中所占的比例达30-40%,其成本也直接决定了电池整体成本的高低,因此正极材料在锂电池中具有举足轻重的作用,并直接引领了锂电池产业的发展。

由于进入壁垒较低、技术路线多以及上下游一体化延伸等原因,正极材料集中度相对较低,2020年第一季度CR5为38.33%,与2019年基本持平。

高工锂电数据统计显示,2020年第一季度实现供货的正极材料厂商17家,相比2019年减少了7家,表明行业洗牌已经开始,产能、技术、客户结构较差的小企业开始退出市场,集中度有望提升。

锂电池一般也可按照正极材料体系来划分,主要分为钴酸锂(LCO)、锰酸锂(LMO)、磷酸铁锂(LFP)、三元材料(镍钴锰酸锂(NCM)和镍钴铝酸锂(NCA))等技术路线。

钴酸锂成本较高、寿命较短,主要应用于3C产品;锰酸锂能量密度较低、寿命较短但成本低,主要应用于专用车辆;磷酸铁锂寿命长、安全性好、成本低,主要应用于商用车;三元材料尤其是NCM能量密度高、循环性能好、寿命较长,主要应用于乘用车。

三元电池企业多在集中布局高镍三元电池的研发。虽然在与磷酸铁锂电池的竞争中,三元锂电池在安全性和稳定性上略逊一筹,但确具有其他电池无法比拟的电池能量密度、材料成本、续航里程的优势。

动力电池企业市场份额集中度高,磷酸铁锂电池CR3为85.3%。

各龙头企业加强对磷酸铁锂电池的技术研发以扩大市场份额,磷酸铁锂电池龙头企业通过差异化创新加大技术领先优势,2020年1-5月宁德时代市场份额达62.5%,比2019年54.3%提升8.2个百分点,进一步挤占其他企业市场空间。

除宁德时代、比亚迪2家供应商在三元电池和磷酸铁锂路线均有较高的市场份额之外,其他竞争对手大多专注于一种技术路线,比如专注三元的力神、中航锂电、孚能 科技 ,专注磷酸铁锂电池的国轩、亿纬锂能等。之前的动力电池供应商沃特玛、比克电池等份额逐渐缩小,产能出清。

根据高工锂电数据,2019年,国内三元正极材料出货量排名靠前的企业有容百锂电、振华新材料和天津巴莫等,市占率分别为12.2%、11.2%和9.4%。

三元锂电池安全问题的解决呼唤优质电池企业的投入,在未来,优质、能量密度高的三元材料电池市场规模将继续扩展。

负极是锂电池的主要组成部分,它是由负极活性物质、粘合剂和添加剂混合制成糊状均匀涂抹在铜箔两侧,经干燥、滚压而成。

负极材料主要指的是负极活性物质。负极可分为碳材料和非碳材料两大类,碳材料包括人造石墨、天然石墨、中间相碳微球和硬碳软碳等,非碳材料包括硅基材料、锡基材料和钛酸锂等。

2019年国内锂电池负极材料产量26.5万吨,贝特瑞、杉杉股份和江西紫宸合计产量15.5万吨,占据58.5%的市场份额。总体来看,负极材料行业呈现寡头垄断的态势。

2020年第一季度,负极材料CR5为75.28%,相比2019年下降了4.09个百分点,但是仍处于较高水平,行业参与者也保持稳定。

从企业来看,东莞凯金虽然仍位列行业第四,但是市占率相比2019年大幅下降8.06个百分点,中科电气超越翔丰华跻身行业前五,市占率6%,相比2019年小幅提升1个百分点。

隔膜是锂电池材料中技术壁垒最高的环节,其性能的优劣对锂电池的轻量化和安全性至关重要,直接影响电池内阻、循环使用寿命、电池容量等性能,是锂离子电池的重要组成部分,是支撑锂离子电池完成充放电电化学过程的重要构件。

隔膜是锂电池中的关键内层组件之一,市场上锂电池隔膜主要分为干法隔膜与湿法隔膜两种,两者在原理和工艺上有非常大的区别。湿法隔膜厚度均匀性更好,拉伸度更高,更适用于高能量密度的三元电池。

根据新能源网数据显示,2019年锂电池需求总量21.98亿平方米。预计锂电池隔膜2020年需求总量达到27.33亿平方米。

2020年第一季度,隔膜行业CR5 77.56%,相比2019年提升了10.06个百分点,集中度大幅提升的主要原因,一是湿法隔膜龙头恩捷股份完成收购苏州捷力,市占率大幅提升12个百分点,二是星源材质市占率大幅提升7个百分点至20%。

隔膜行业洗牌加速,湿法隔膜形成一超多强格局,恩捷股份龙头地位进一步增强,第二梯队企业尚未明确;干法隔膜基本形成以星源材质为首寡头垄断的竞争格局。

锂电池电解液是电池中离子传输的载体,与其他三大材料相比,锂电池电解液的生产设备及制备工艺相对简单,原材料成本占据总生产成本的绝大部分。电解液原材料主要由溶质(锂盐)、溶剂和添加剂三部分组成。

电解液约占锂电池成本12%,毛利率超过35%,而动力型电解液毛利率更高,是锂电产业链中盈利能力较强的环节之一。

中国市场上,电解液国产化率超过80%,国内主要供应商有新宙邦、广州天赐、江苏国泰、天津金牛、东莞杉杉等。日本和韩国市场上,日本的宇部兴产、三菱化学,韩国的旭成化学仍是主要供应商。

2020年第一季度,电解液行业CR5 77.5%,相比2019年提升5.59个百分点,集中度提升的主要原因是天赐材料和江苏国泰市占率分别提升9和5个百分点,而杉杉股份和其他企业市占率分别下降了8和7个百分点,行业强者恒强效应明显。

随着中国企业近几年的技术积累和进步,部分国内厂商也开始逐步向国际市场和在华的日资、韩资电池厂商供应电解液。

随着国内新能源 汽车 补贴延续至2022年,退坡节奏放缓,叠加国内疫情控制已见成效,国内需求有望率先复苏。另外,欧洲新能源 汽车 政策利好不断,有望迎来销量拐点。锂电池有望受益于行业空间持续增长维持高增长态势,产业链整体价值凸显。

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