钜大LARGE | 点击量:510次 | 2022年10月19日
锂电池电解液行业格局化
电解液行业格局持续优化。由于中低端电解液产能投资金额小、产能投建和复产速度快,行业竞争较激烈。2017年以来,电解液价格持续下滑,行业盈利恶化,同质化的低端产能持续出清;领先企业凭借整体解决方案、自主生产关键原材料保障稳定的供给和优异的产品性能已进入宁德时代、比亚迪、LG等海内外主要电池企业供应链,实现市占率的提升与盈利能力的保持,行业格局持续优化。具体来看,当前国内电解液主要厂商有新宙邦、广州天赐、江苏国泰、天津金牛、东莞杉杉、珠海赛玮等,其中广州天赐、新宙邦与江苏国泰份额领先,且仍在持续提升,CR3从2017年的43.9%提升至2020年的61.4%,行业格局持续改善。
5、隔膜:高门槛造就高盈利,领先企业优势明显
5.1、隔膜是锂离子电池中的重要部件,高技术门槛造就高盈利能力
隔膜是保障锂电池安全与性能发挥的重要材料。隔膜在锂电池中主要用于防止电池短路,并提供锂离子传输通道,是保障锂电池安全与性能发挥的重要材料。
目前隔膜主要基膜材料仍为PE、PP。隔膜约占锂电池材料成本约10-14%、完全成本的8%,主要材料为PP(聚丙烯)、PE(聚乙烯),具有高机械强度、优良的电化学稳定性,且成本较低等特点,缺点是受热易收缩导致内部短路,因此需要采用涂覆、浸渍、喷涂等方式改性,提升安全性、耐用性。
充电温度:0~45℃
-放电温度:-40~+55℃
-40℃最大放电倍率:1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%
5.1.1高技术门槛造就隔膜的高盈利能力
一般而言,隔膜需要具有材料一致性好、厚度适宜、孔隙率与孔径分布合理、耐热及耐电化学性好、机械强度高等特性,因此其工艺在四大材料中难度相对较大。隔膜较高的技术门槛也造就了其在四大电池材料中较高的毛利率,对比行业主要公司来看,相关上市公司隔膜业务的毛利率领先于其他三大电池材料。
5.1.2干法工艺成熟成本低,湿法产品性能优已成主流
隔膜的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。其中,微孔制备技术是锂离子电池隔膜制备工艺的核心,其分为干法单向拉伸、干法双向拉伸和湿法工艺。
干法单向拉伸:工艺成熟成本低,但产品性能略差。干法单向拉伸主要以PP为原料,国外的干法单向拉伸原来由Celgard公司掌握,而后日本宇部公司向Celgard购买了该项技术;国内干法单向拉伸技术由星源材质在2008年成功突破。经过多年发展,国内干法单向拉伸技术已非常成熟,国产化率较高,成本较低。但孔径分布和孔隙率较难控制,隔膜也没法做薄。单向拉伸的隔膜在高温下易收缩甚至熔化,威胁到电池安全。
干法双向拉伸是单向拉伸的改进工艺,但成本较高。双向拉伸是单向拉伸的改进工艺,其所制备的PP/PE/PP(B-A-B型)多层复合隔膜具有较高的机械强度和安全性能。但双向拉伸技术难度较大,成本大幅提高,因此占比相对较低。湿法工艺难度大,产品性能更优。湿法工艺又称为热致相分离法,主要利用热致相分离原理生产单层PE隔膜。湿法工艺最早由旭化成提出,与干法相比,湿法工艺需要横纵双向拉伸,因而生产难度更高、工艺流程更长、且对设备要求精度高,同时产品孔径也更加均匀、性能更出色,适用于大功率电池,在动力电池中渗透率较高。但由于PE材料的低熔点特性,因此其容易受热收缩,需要进行涂覆改性。国内恩捷股份率先突破湿法隔膜技术,目前具备成本与规模优势。
5.2、成本降低带动量升价跌,湿法隔膜已成主流
国内隔膜出货量持续高增长。2020年下半年以来,锂电隔膜出货伴随着终端新能源车需求快速复苏实现快速增长。2020年全年国内隔膜的出货量为37.2亿立方米,同比增加35.8%,近5年来出货量复合增速在43.5%。
湿法隔膜性能好于干法隔膜。早期锂电池主要用于消费电子领域,其对于隔膜的性能要求较低,因此主要采用干法单向拉伸,但随着新能源车等下游领域的发展,高倍率、高电压的动力电池需求持续增长,同时消费电池也趋向于具有高倍率等快充特性,因此隔膜的选择倾向于孔隙率更高、透气性更好的湿法隔膜。
随着湿法隔膜的成本持续下降,与干法隔膜的价格日益接近。近年来,隔膜国产化进程不断推进,国内龙头厂商技术进步、良品率持续提升以及大幅扩产形成规模优势,湿法隔膜成本不断降低。另一方面,目前国内16μm隔膜的干法和湿法工艺价格已经分别降至0.9和1.3元/平方米,湿法隔膜与干法隔膜价差由2017年的2.5元/平方米缩小至0.4元/平方米,干法隔膜的价格优势减弱。
当前湿法隔膜为国内隔膜主流产品,并向薄层化以及功能化方向发展。2020年湿法隔膜出货量达到26.2亿立方米,占比总出货量的70.4%,占比同比下滑2.2pcts,主要系磷酸铁锂出货量增加带动干法隔膜需求量提升,预计未来湿法隔膜出货量占比将重回增长。此外,2020年受锂电能量密度提升、三元动力以及钴酸锂数码电池出货量增长驱动,隔膜向薄层化以及功能化方向发展,7/9/12μm隔膜占比提升,其中7μm隔膜增长显著。
5.3、隔膜行业集中度高格局佳,领先企业优势明显
隔膜行业格局较好,干法领域星源材质份额领先,湿法领域恩捷股份一家独大。干法隔膜领域主要是星源材质、沧州明珠、惠强能源、中兴新材四家份额较高,CR4为64%;其中星源材质份额领先,2019年市场份额达到31%。相比干法隔膜,湿法隔膜集中度更高,2019年CR3占比达67%。
2019年国内隔膜龙头恩捷股份宣布收购苏州捷力100%股权、中材科技收购湖南中锂60%股权;2020年龙头恩捷股份继续外延并购重庆纽米76.3574%股权。行业一超多强的竞争格局进一步巩固,恩捷股份成为隔膜领域绝对龙头,湿法隔膜市占率近60%。当前国内领先企业规划产能较多,随着新产能释放,公司规模化效应进一步显现,成本优势扩大,与客户绑定进一步加深,行业话语权不断加强。