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动力电池隔膜
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胡兴灵
胡兴灵·头豹分析师
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行业定义
动力电池是对电池用途的总称,目前锂电池占据主要地位。隔膜是动力电池四大主要元件之一,其作用是阻止正负极直接接触,同时隔膜对于保障电池安全运行也起至关重要的作用,隔膜性能的优劣直接影响电池内阻、放电容量、循环使用寿命以及电池安全性能。隔膜需要具有合适的厚度、离子透过率、孔径和孔隙率及足够的化学稳定性、热稳定性和力学稳定性及安全性等性能,产品性能的高要求导向了生产工艺的高要求和技术设备的高壁垒。在电池四大元件中,隔膜的成本占比仅次于正极材料,约为10%-14%;在高端电池中,隔膜成本占比甚至会达到20%。
AI访谈
行业分类
电池隔膜是锂离子电池关键材料中技术壁垒最高的一种高附加值材料,在动力电池中发挥着重要作用。按照不同的分类标准,可对隔膜进行截然不同的分类。例如,按照生产材料划分为PE隔膜、PP隔膜、PE和PP复合的多层微孔膜;按照产品类型,锂电池隔膜可分为单层PP膜、单层PE膜、双层PP/PE膜、多层膜;按照技术路线,锂电池隔膜可分为干法单向拉伸工艺隔膜、干法双向拉伸工艺隔膜、湿法工艺隔膜以及涂敷隔膜。但是,隔膜是资本、技术密集型产品,随着国家政策对动力电池行业的推动,市场愈发集中,中国隔膜市场对于高端隔膜缺口也越来越大。从整体来看,锂离子电池隔膜未来发展方向主要集中在提高隔膜耐热性、研制超薄隔膜、提高隔膜的吸液性能以及研发聚合物电解质隔膜、纤维隔膜等新型隔膜上。由此得出,技术对于发展电池隔膜是最关键因素。
AI访谈
行业特征
动力电池隔膜行业具有重资产、设备要求高,工序流程多,良率较低、高毛利,基膜以量取胜,涂覆以工艺和专利为核心, 受国家政策调控影响大,以销定产、直销为主的特征。
AI访谈
发展历程

动力电池隔膜行业

目前已达到 4个阶段
AI访谈
产业链分析
AI访谈
行业规模
动力电池隔膜行业规模
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政策梳理
动力电池隔膜行业
相关政策 6篇
AI访谈
竞争格局
动力电池隔膜竞争格局概况:(1)湿法隔膜市场呈现“一大三小”的竞争格局,恩捷股份的龙头地位不断巩固。恩捷股份占据中国隔膜市场超过30%的市场份额,湿法隔膜市场50%的市场份额,由于2022年的持续扩产,目前母卷产能已高达70亿平米,遥遥领先于竞争对手,龙头效应明显。第一梯队还包括星源材质、中材科技以及金力股份,星源材质与中材科技由于2022年受到产能扩张的限制,市场份额受到原第二梯队产商的冲击。金力股份在2022年实现了对天津、湖北等存量项目的成功收购,生产产出实现迅速增长,目前已成功挤进湿法隔膜一梯队阵容。第二梯队包括江苏北星、江苏厚生、蓝科途、沧州明珠等。这部分企业在行业整体需求拉满的条件下持续发力,产能利用率提升尤为明显,是2022年湿法隔膜重要的市场供给源之一,第二梯队企业的持续发力,占据了一部分第一梯队的市场,使得2022年的CR3略有下降。如江苏北星致力于湿法隔膜产品的研发生产,2021年在中国湿法隔膜市场占有率约为4.5%。第三梯队包括美联新材、恒力石化、长阳科技等隔膜行业新进入者。CR4(行业前四名份额集中度)市场份额为83%,市场集中度相较于2021年CR4小幅下滑,主要受到第二梯队以及新进入者的扩产。隔膜新进入者美联新材目前已完成首批隔膜产线建设,目前已进入稳定生产阶段,恒力石化,长阳科技也将在2023年释放其规划湿法产能。(2)干法隔膜市场呈现“三足鼎立”的竞争格局。中兴新材依旧占据市场超过30%的市场份额,星源材质与惠强新材紧追其后,CR3为73%,相较于2021年有所提升,但排名第四的博盛新材通过被上市公司东风股份收购,公司实力及规模显著提升,有望冲击干法三强的市场份额。
AI访谈数据图表
摘要
动力电池隔膜行业是一个高技术含量、高投入、高风险的行业,需要大量的研发投入和先进的生产设备。目前,动力电池隔膜行业主要集中在日本、韩国、中国等国家和地区,其中日本和韩国拥有较强的技术优势和品牌影响力,中国则拥有较大的市场需求和产能规模。根据生产工艺和材料不同,动力电池隔膜可以分为干法隔膜和湿法隔膜两大类。隔膜行业是一个与新能源汽车、储能、电动两轮车等领域密切相关的行业,其发展前景广阔。随着全球对碳中和的追求和政策支持,新能源汽车市场将持续快速增长,带动动力电池需求的旺盛。同时,储能、电动两轮车等领域也将成为动力电池隔膜的重要增长点。预计到2023年,中国动力电池隔膜产能将达到370亿平方米以上。
动力电池隔膜行业定义
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Prompt
动力电池隔膜是一种用于锂离子电池中的重要组成部分,其作用是在电极之间形成电池反应区域,并防止电池短路和过热。在动力电池隔膜行业中,常用的定义包括以下几种: 1. 板状隔膜:指由聚烯烃等材料制成的平面结构的隔膜,其主要优点是制造工艺简单、成本较低。但由于其厚度较大,容易引起电阻和内阻增加,影响电池性能。 2. 纤维状隔膜:指由纳米纤维材料制成的具有多孔结构的隔膜,其优点是具有较高的孔隙率和导电性能,可以提高电池的功率密度和循环寿命。但其制造工艺较为复杂,成本较高。 3. 复合隔膜:指由板状隔膜和纤维状隔膜组合而成的隔膜,其优点是综合了两种隔膜的优点,同时克服了各自的缺点。但其制造工艺较为复杂,成本较高。 以上三种隔膜的定义之间主要区别在于材料和制造工艺的不同,以及隔膜的性能指标差异。在实际应用中,需要根据电池的具体要求选择适合的隔膜材料和结构,以达到最佳的电池性能。
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动力电池是对电池用途的总称,目前锂电池占据主要地位。隔膜是动力电池四大主要元件之一,其作用是阻止正负极直接接触,同时隔膜对于保障电池安全运行也起至关重要的作用,隔膜性能的优劣直接影响电池内阻、放电容量、循环使用寿命以及电池安全性能。隔膜需要具有合适的厚度、离子透过率、孔径和孔隙率及足够的化学稳定性、热稳定性和力学稳定性及安全性等性能,产品性能的高要求导向了生产工艺的高要求和技术设备的高壁垒。在电池四大元件中,隔膜的成本占比仅次于正极材料,约为10%-14%;在高端电池中,隔膜成本占比甚至会达到20%。
[1]
1:http://www.cbea.com/hydt/201805/460740.html
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2:中国电池网
[2]
1:https://www.gov.cn/yaowen/liebiao/202307/content_6892334.htm
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2:中央人民政府网
动力电池隔膜行业分类
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最主流的动力电池隔膜分类标准是按材料分为聚烯烃隔膜、聚偏氟乙烯隔膜和陶瓷隔膜三类。 1. 聚烯烃隔膜 聚烯烃隔膜是目前最主要的动力电池隔膜材料,其制备工艺简单、成本低、性能稳定、耐腐蚀性好等优点,广泛应用于电动汽车、储能等领域。聚烯烃隔膜分为聚乙烯隔膜和聚丙烯隔膜两种,其中聚乙烯隔膜的电导率较低,但机械性能好,聚丙烯隔膜的电导率较高,但机械性能较差。聚烯烃隔膜的主要特点是耐腐蚀性强、导电性能较差、机械强度高、热稳定性好、透气性能良好。 2. 聚偏氟乙烯隔膜 聚偏氟乙烯隔膜是一种高性能的隔膜材料,具有优异的耐腐蚀性、耐温性、化学稳定性、电导性能和机械强度。聚偏氟乙烯隔膜的电导性能比聚烯烃隔膜好,但成本较高,目前主要应用于高端动力电池领域。聚偏氟乙烯隔膜的主要特点是耐腐蚀性极强、导电性能较好、机械强度高、热稳定性好、透气性能良好。 3. 陶瓷隔膜 陶瓷隔膜是一种新型的高温隔膜材料,主要由氧化铝和二氧化硅等材料组成,具有优异的耐高温性、耐腐蚀性、机械强度和电绝缘性能。陶瓷隔膜的电导率非常低,可以保证电池的安全性和稳定性,但成本较高,目前主要应用于高端电动汽车和储能领域。陶瓷隔膜的主要特点是耐高温性极强、导电性能极低、机械强度高、热稳定性好、透气性能较差。 总的来说,各类动力电池隔膜的特点和应用范围有所不同,选择合适的隔膜材料应根据电池的性能要求、使用环境和成本等方面综合考虑。
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电池隔膜是锂离子电池关键材料中技术壁垒最高的一种高附加值材料,在动力电池中发挥着重要作用。按照不同的分类标准,可对隔膜进行截然不同的分类。例如,按照生产材料划分为PE隔膜、PP隔膜、PE和PP复合的多层微孔膜;按照产品类型,锂电池隔膜可分为单层PP膜、单层PE膜、双层PP/PE膜、多层膜;按照技术路线,锂电池隔膜可分为干法单向拉伸工艺隔膜、干法双向拉伸工艺隔膜、湿法工艺隔膜以及涂敷隔膜。但是,隔膜是资本、技术密集型产品,随着国家政策对动力电池行业的推动,市场愈发集中,中国隔膜市场对于高端隔膜缺口也越来越大。从整体来看,锂离子电池隔膜未来发展方向主要集中在提高隔膜耐热性、研制超薄隔膜、提高隔膜的吸液性能以及研发聚合物电解质隔膜、纤维隔膜等新型隔膜上。由此得出,技术对于发展电池隔膜是最关键因素。
按照技术路线分类
动力电池隔膜分类
干法单向拉伸
采用晶片分离工艺,使得分布均匀、导通性好,能生产单层和多层隔膜,制造成本低。但孔隙率难以控制,横向拉伸强度低,使用时横向易开裂,短路率稍高。主要生产的产品有:单层PP/PE隔膜、复合多层隔膜和高韧性隔膜。广泛应用于电动汽车、电动工具、储能设备、3C电子产品类等。
干法双向拉伸
采用晶型转换工艺,使得隔膜力学强度高,短路率低,厚度范围广,制作成本低。但容易导致孔径不均匀,稳定性差,受热后双向均热收缩。主要生产的产品有单层PP隔膜。广泛应用于电动汽车、电动工具、储能设备、3C电子产品类等。
湿法双向拉伸
采用热致相分离工艺,使得隔膜达到微孔尺寸,并且分布均匀、孔隙率高、成品厚度较薄、双向拉伸强度高。但热稳定性差,热收缩率较大,PE低熔点导致闭孔温度低。另外,这种方法的生产成本高。主要产品有单层PE隔膜。应用于高性能锂离子电池。
涂覆隔膜
采用涂覆工艺,可提升隔膜的热稳定性,改善机械强度,提高耐刺穿能力,且有利于增强隔膜的保液性和浸润性,从而延长电池循环寿命。但浆料配方是涂覆技术的核心,根据隔膜产品的定位和下游对特定性能的要求,企业需要使用不同的浆料配方,涂覆的总成本占比高达到65%左右。主要生产的产品有陶瓷涂覆/树脂涂覆/水性PVDF+纳米陶瓷混合涂覆膜/纳米树脂涂覆膜。可应用于电动汽车、电动自行车、电动工具、储能电源等各类锂离子动力电池。
[3]
1:方曦,刘源源.基于专利分析的锂离子电池隔膜技术发展趋势研究[J/OL].化工新型材料:1-13[2023-08-14].http://kns.cnki.net/kcms/detail/11.2357.TQ.20230526.1628.004.html.
方曦,刘源源.基于专利分析的锂离子电池隔膜技术发展趋势研究[J/OL].化工新型材料:1-13[2023-08-14].http://kns.cnki.net/kcms/detail/11.2357.TQ.20230526.1628.004.html.
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1:https://36kr.com/p/1952781336533124
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3:36氪
[5]
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4:星源材质公告
动力电池隔膜行业特征
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Prompt
中国动力电池隔膜行业是近年来快速发展的一个行业,随着新能源汽车市场的迅速扩大,动力电池隔膜产业也得到了快速的发展。从商业模式、竞争环境、用户画像、利润成本、行业周期、供给需求、准入门槛、发展前景等多个维度中,我们选取了竞争环境、利润成本、发展前景三个重要的维度,来分析中国动力电池隔膜行业的特点。 竞争环境 目前,中国动力电池隔膜行业的竞争环境主要有两个方面:一是国际市场上的竞争,二是国内市场上的竞争。在国际市场上,随着新能源汽车市场的迅速扩大,动力电池隔膜市场的需求量也在不断增加。由于中国动力电池隔膜的生产成本较低,因此在国际市场上具有一定的竞争优势。同时,由于国内市场对动力电池隔膜的需求量也在不断增加,因此国内市场上的竞争也越来越激烈。目前,国内动力电池隔膜市场上存在一些大型的生产企业,如博世、SK等,它们通过规模化生产来降低成本,并且通过技术创新提高产品的品质和性能,以在市场上获得竞争优势。 利润成本 动力电池隔膜行业的利润成本主要由原材料成本、生产成本和销售成本三部分组成。其中,原材料成本占比较大,约占总成本的50%以上。动力电池隔膜的主要原材料是聚丙烯薄膜和纳米材料。聚丙烯薄膜是主要的隔膜材料,占据了隔膜成本的70%-80%,而纳米材料则是隔膜性能的重要因素。由于聚丙烯薄膜的生产技术比较成熟,因此其价格比较稳定。而纳米材料的价格比较波动,且价格较高。此外,生产成本和销售成本也是动力电池隔膜行业的重要成本。在生产成本方面,动力电池隔膜的生产需要较高的技术和设备,因此生产成本较高。在销售成本方面,动力电池隔膜的销售需要较高的技术和设备,因此销售成本也较高。 发展前景 随着新能源汽车市场的快速扩大,动力电池隔膜市场的需求量也在不断增加。根据市场研究机构的预测,到2025年,全球新能源汽车市场的销售量将达到2000万辆以上,而其中大部分都需要动力电池隔膜。因此,动力电池隔膜行业的市场前景非常广阔。同时,随着技术的不断进步和创
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动力电池隔膜行业具有重资产、设备要求高,工序流程多,良率较低、高毛利,基膜以量取胜,涂覆以工艺和专利为核心, 受国家政策调控影响大,以销定产、直销为主的特征。
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重资产、设备要求高
隔膜在四大材料中的固定资产占比最大
隔膜行业体现出“产密集”的经营模式,其中,四大材料中,固定产占比最为集中。构成电池的四大材料分别为隔膜、正极、负极、电解液,以恩捷股份、星源材质、当升科技、璞泰来以及天赐材料、容百科技为例,恩捷股份和星源材质的固定产占比大约为40%,远超其他材料领域。此外,目前的隔膜制造对设备具有高度要求,需要根据不同生产工艺定制设备产线,不同的生产设备以及工艺都会直接影响隔膜的整体性能表现目前,中国已基本实现了干法生产设备的本土化,供应商包括北京自动化研究所、桂林电科所以及济南机械装备总厂等中国企业。此外,还有来自奥地利SML兰精机械等的供应商。相比之下,湿法生产设备更加复杂,高度依赖国际市场进口。在国际市场上,主要的设备供应商包括德国布鲁克纳、日本制钢所、日本东丽等。隔膜制造商与这些设备供应商之间保持着紧密的合作关系,导致设备供应主要由德国、日本等厂商掌控。星源材质的主要供应商是德国布鲁克纳,截至2021年,双方的交易额已达到1.3亿欧元,公司之间的合作关系非常紧密,布鲁克纳甚至将部分产能绑定在公司名下。另外,这些设备的价格也相当昂贵。例如,2022年公司向布鲁克纳机械有限公司购买了12条伸缩微孔电池的生产线设备,总计高达2亿欧元。同时,公司全资子公司还从布鲁克纳机械有限公司购买了2条牵引微孔电池生产线设备,并获得了设计、制造、供应、安装指导、执行调试和启动试车等服务,合同金额为3,379万欧元,可见公司对于设备的投入极其巨大。
2
工序流程多,良率较低,毛利率高
生产壁垒高,新厂商进入门槛高,行业良率低于其他材料领域
隔膜的制造过程涉及多个环节,工序较复杂,因此,与其他材料相比,工艺流程中易造成明显的损耗。即使在母材加工完成后,生产过程仍然会造成损耗,母卷需要根据产品规格进行切割,过程中可能会产生一些边角补充。此外,在基膜剔除的过程中也会发生一定的损耗。由于制造难度较大,产品良率相对较低,行业的进入门槛高。因此,技术水平的差异将极大地影响企业的竞争能力和利润水平。以恩捷股份为例,2015年综合良品率为53%,经过工艺改进2017年综合良品率达到78%,2022年甚至已达到99.5%。良品率及工艺门槛因素导致隔膜行业毛利率较高。以四大主要材料相关公司毛利率为对比,隔膜行业龙头恩捷股份膜类产品毛利率2022年为47.83%,而星源材质为45.58%,高于其他材料公司。
3
基膜以量取胜,涂覆以工艺和专利为核心
同质化引发规模效应,成本下降,涂覆的技术含量高
原材料、折旧成本、人工费用等是隔膜行业的主要成本构成。隔膜基膜的同质化程度高,因此规模效应显著,能够降低成本。例如,基膜的主要原材料是PP和PE,隔膜企业如果采购量大,就能够提高与上游大宗商品厂商的议价能力。涂覆工艺则是以工艺和专利为核心的高科技领域。隔膜涂覆通常采用定制和联合研发的模式,其关键在于配方及工艺的优化。涂覆专利目前主要掌握在LG、帝人、东丽等国际企业手中。例如,LG化学拥有陶瓷涂覆专利,帝人拥有芳纶涂覆专利,东丽拥有氧化铝涂覆专利等。中国的隔膜公司要想进入涂覆领域,一般需要通过专利授权或自主研发的方式。目前,中国已经有一些隔膜公司获得了中国本土之外的涂覆专利,如璞泰来、恩捷股份、星源材质等。例如,璞泰来获得了LG化学陶瓷涂覆专利授权,恩捷股份获得了帝人芳纶涂覆专利授权,星源材质获得了自主研发的氧化铝涂覆专利等。
4
受国家政策调控的影响大
宏观调控参与度高,市场竞争剧烈
全球环保意识的提升促使各国纷纷制定了促进新能源汽车行业发展的产业政策。在政策的推动下,新能源汽车行业的市场规模迅速扩大,从而拉动了锂电池产业的高速增长。然而,若未来碳排放、可再生能源等相关产业政策出现不利变化,将会对新能源汽车产业链的发展造成打击,也会影响隔膜行业和公司的经营状况。隔膜是锂电池的核心部件之一,其行业也随着新能源汽车行业的高速增长而快速发展。由于隔膜行业具有较高的毛利率水平,吸引了众多中国企业进入该领域,导致产能过剩和竞争加剧。因此,公司必须紧跟行业发展的趋势,不断进行技术创新和经营管理的优化,以提高产品质量和降低生产成本,才能在激烈竞争的市场中保持优势。
5
以销定产,直销为主
生产过程中注重合理控制成本,在以销定产的模式下备有适当的库存
以两大隔膜头部企业举例,星源材质按照客户订单的产品要求和交货期,进行全流程的生产管理,采用了先进的信息系统和品质控制程序。这样可以满足客户的个性化需求,提高产品品质和交付效率,降低库存和成本。公司也会根据历史销售数据和客户需求,进行适当的备货。恩捷股份结合订单生产和集中排产的方式生产,以合理控制生产成本和提高效率。公司的湿法锂电池隔膜产品由营销部门销售人员直接销售和推广。
[6]
1:https://xueqiu.com/9508834377/231532921
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2:锂电隔膜行业专题报告
[7]
1:https://zhuanlan.zhihu.com/p/604768641
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2:隔膜行业深度:发展趋势、降本路线、产业链及相关公司深度梳理
隔膜行业深度:发展趋势、降本路线、产业链及相关公司深度梳理
[8]
1:https://datas.p5w.net/norm/300568
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2:https://datas.p5w.net/norm/300568
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3:https://datas.p5w.net/norm/300073
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4:https://datas.p5w.net/norm/002812
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5:星源材质、当升科技、璞泰来、天赐材料、容百科技的资产负债表
星源材质、当升科技、璞泰来、天赐材料、容百科技的资产负债表
“动力电池隔膜已关联2篇产业链
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