行业报告 | 锂离子电池隔膜行业深度研究
【材料+】说：
◆锂电池隔膜受益于锂电池行业发展，中高端湿法涂覆隔膜成为动力电池主流
◆低端隔膜产能过剩，中高端湿法隔膜还有待国产化和技术突破
◆2016年底或2017年初的产能密集投产可能引发价格战
◆原材料价格上涨叠加产能大规模投产，有可能导致隔膜企业双向受压
【行业概述】
1.1锂离子电池隔膜简介
电池按照工作性质可以分为一次电池和二次电池。一次电池是指不可以循环使用的电池。二次电池是指可以反复充电、循环使用的电池，如先后商业化使用的铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池以及锂离子电池。锂离子电池具有平均输出电压高，比能量大，无记忆效应，使用寿命长，安全性能好、不含有毒物质等特点。因此，也被称为“绿色电池”。
锂离子电池制造所需的正极材料、负极材料、隔膜和电解质材料被称为锂离子电池四大关键材料。
其中，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，同时具有能使电解质离子通过的功能。其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综合性能具有重要作用。
锂电池隔膜是四大材料中技术壁垒最高的部分，其成本占比仅次于正极材料，约为10%-14%，在一些高端电池中，隔膜成本占比甚至达到20%。
全球范围内的锂离子电池隔膜的市场需求量呈逐年递增的趋势，隔膜出货量从2009年的2.4亿平米增至2014年的11.85亿平米。日本旭化成、日本东燃化学以及美国Celgard（Celgard于2015年2月被湿法技术代表公司旭化成收购，干法生产线停产并新建立湿法生产线）是隔膜三巨头，三巨头占据的全球市场份额曾高达77%。但随着韩国和中国企业的崛起，三巨头的份额在快速下滑，2014年占比仅56%左右。
隔膜产品主要有单层PP、单层PE、PP+陶瓷涂覆、PE+陶瓷涂覆、双层PP/PE、双层PP/PP和三层PP/PE/PP等，其中前两类产品主要用于3C消费电池，后几类产品主要用于动力锂电池。我国企业主要生产双层PP/PP隔膜，而全球汽车动力锂电池使用的隔膜以三层PP/PE/PP、双层PP/PE以及PP+陶瓷涂覆、PE+陶瓷涂覆等隔膜材料产品为主。这主要是因为我国目前的还不具备将PP与PE制成双层复合膜的技术和能力。
2016年国内隔膜需求将在12亿平方米左右，基于广阔的市场空间，国内企业纷纷扩产加大产能，供需预计在2016年底改善，但极有可能在2016年底或2017年初形成严重的产能整体过剩，尤其是低端的干法工艺。
1.2锂离子电池隔膜技术分类
隔膜的技术工艺，分为干法和湿法。
干法工艺的原理是物理拉伸，结晶和淬取。
相对于干法工艺，湿法工艺的原理是相位分离，制备的隔膜微孔分布均匀性好，孔径大小合适，闭孔温度低，双向拉伸强度高，刺穿强度高，可以制备较薄的隔膜。湿法工序较干法更为复杂，资金投入更大，生产周期也更长，技术壁垒较高，其生产设备的复杂程度也远高于干法工艺。
消费类锂电池注重能量密度，在安全性有保障的前提下，对应的隔膜越薄越好。而现有的技术水平下，干法的厚度是有极限的，而且一致性也较湿法差。在中高端的锂电池市场，采购比例以湿法居多。而动力电池中，干法多层为主要的隔膜类型。但随着涂覆技术的成熟，涂覆后的湿法PE隔膜已经开始逐步替代高端的市场。包含动力电池在内，保证安全性的基础上，轻薄化已经成为趋势，湿法更具优势。湿法隔膜原本的劣势，是熔融温度低，通过无机材料的涂覆，耐热性能得到明显提升。
湿法的价格较贵，所以未来湿法在动力电池中仍将走高端的市场路线，而中低端动力电池仍将以干法为主。
1.3锂离子电池隔膜行业壁垒
我国锂离子电池隔膜在干法工艺上已经取得重大突破，目前已经具备国际一流的制造水平。但在湿法这一端，国内隔膜企业受限于工艺、技术等多方面因素，产品水平还较低。
湿法工艺隔膜不仅生产技术壁垒高，生产设备也更复杂。整体生产设备的构造分为投料和配料系统、挤出混合系统、铸片冷却系统、拉伸系统、收卷系统、洗涤烘干系统。湿法工艺隔膜设备的应用需要和工艺配套，是先有工艺再订制设备。因此，在解决了工艺和技术后，每一家生产企业的工艺均有不同，在设备定制上所需要的时间也较长，通常定制设备在1年左右。
湿法工艺所生产的隔膜厚度要更薄，在应用到需要大倍率充放电的动力锂离子电池里时，更容易在高温下熔融，安全性相对于干法工艺隔膜要差。之前的湿法隔膜主要是应用在高端小型锂电池中，在整个隔膜市场中份额偏低。现今随着技术的发展，湿法涂覆隔膜能够有效的解决熔融问题（东燃化学已经推出了耐170度温度的电池隔膜），并且随着三元材料在动力锂电中的成功推广运用，带动了与之匹配的湿法涂覆隔膜市场的大幅增长。
【产业政策】
锂离子电池隔膜属于国家鼓励发展的电池配套材料，符合国家《当前优先发展的高技术产业化重点领域指南》，同时属于“国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020年）”中所列的前沿技术第（11）项：高效能源材料技术中的高效二次电池材料及关键技术专题。
【成本构成及价格趋势分析】
锂电池隔膜主要使用聚丙烯（PP）和聚乙烯（PE）进行生产，采用不同的添加剂又会对隔膜最终的性质起到巨大的影响。
主要原材料PP最近的价格走势如下图：
原油价格趋势如下图：
可以发现，原材料受到国际石油市场价格波动影响较大，两者价格波动趋势接近一致。
根据预上市公司星源材质在其IPO报告中的表述：近三年，公司产品销售均价（含税价）由2012年的7.56元/平米降至2014年的5.72元/平米，年均降幅为12.17%。
总体来说，隔膜原材料价格和石油价格波动呈现一致性，而其最终销售价格在国产化和产能规模扩大的影响下呈现稳步下跌的趋势。
【下游行业需求分析】
2015年，国内新能源汽车市场井喷式增长，全年新能源汽车销量达到了34万辆，同比增长超过350%。2015年的销量井喷并不是昙花一现，根据国务院2012年出台的《节能与新能源汽车产业发展规划（2012－2020年）》要求，2020年我国要完成500万辆新能源汽车产销量目标。《中国制造2025》提出到2020年，自主品牌纯电动和插电式新能源汽车年销量突破100万辆，在国内市场占70%以上；到2025年，与国际先进水平同步的新能源汽车年销量300万辆，在国内市场占80%以上。根据有关分析，到2020年保守估计新能源汽车复合增长率将在40%以上。
2016年，中汽协预测预测新能源车销量为70万辆，对比2015年将增长一倍。从隔膜需求来看，1GWH电池对应消耗隔膜大约2000万平米，电池需求的爆发对应未来隔膜空间巨大。而新能源汽车销量增长所带动的动力锂电需求是锂电材料市场增长的最大动力，由此带动隔膜尤其是中高端湿法隔膜的增长也会极为迅猛。
【市场规模以及产能预测】
2015年底，国产隔膜总产能已达15亿平方米，需求量约9亿平方米，实际产量达到6.28亿平方米。其中，湿法隔膜产量为2.38平方米，同比增长90.5%，远高于干法隔膜的增长速度，而湿法涂覆隔膜产量又占到了湿法隔膜的65%。
我国锂电池低端隔膜竞争压力大，产能过剩。预计2016年底或2017年初我国隔膜设计总产能可能超过25亿平方米，远超全球电池隔膜的需求量。但其中高端动力锂电池隔膜目前仍然供不应求，高端隔膜产品与国外产品的质量差距在缩小，但差距仍然比较大，进口依赖严重。随着电动汽车在各国的推广和普及，高性能锂离子电池隔膜尤其是湿法隔膜的需求量将会更加快速地增长。
2016年国内隔膜需求将在12亿平方米左右，基于广阔的市场空间，国内企业纷纷扩产加大产能，供需预计在2016年底改善，但极有可能在2016年底或2017年初形成严重的产能整体过剩，尤其是低端的干法工艺。
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来源：澄泓研究 新视界工作室