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我国锂电池隔膜产业现状
与未来发展预测
 
 
锂电池隔膜是影响动力电池质量的核心

根据《战略性新兴产业重点产品和服务指导目录》2013年第16号公告显示,包括正极材料,负极材料,隔膜材料,电解液材料在内的四大锂离子电池材料被列入关键电子材料,这其中,锂电池隔膜又是技术难度和附加值最高的材料。锂电池隔膜成本占据锂电池制造成本超过1/4,因此对锂电池的价格有重要的影响。对于新能源汽车产业来讲,动力锂电池是电动汽车的核心,而隔膜的品质又是影响动力电池质量的核心所在。

对于新能源汽车产业而言,高端隔膜产品能保证锂离子电池的高能量密度和高安全性,因而能间接提升新能源汽车的续航里程和安全性,从而推动整个新能源汽车产业更快的市场化发展。

电池隔膜是锂离子电池的关键内层组件,主要功能是隔离电池正负极,并阻止电子穿过,同时能允许离子通过,从而完成在充放电过程中锂离子在正负极之间的快速传输。隔膜性能的优劣直接影响着电池内阻、放电容量、循环使用寿命以及电池安全性能的好坏。隔膜越薄、孔隙率越高,电池的内阻越小,高倍率放电性能就越好。

 
我国锂电池隔膜产业现状
1、产业现状

(1)我国锂离子电池隔膜产业 产量大,产值低

(2)低端隔膜生产价格战愈演愈烈

据赛迪顾问发布的《中国锂离子电池隔膜行业白皮书(2015)》显示,受益于下游新能源汽车电池的带动,全球锂离子电池隔膜产业在2014年整体产量为11.85亿平米,产值达到20.75亿美元,分别同比增长41.58%和12.18%。就中国市场而言,2014年全国隔膜产量达到5.75亿平方米,同比增长94.08%,占据全球产量的大约48%左右;产值达到20.5亿元,同比增长15.32%。

虽然我国隔膜产量占据全球近一半,但产品大部分集中在中低端市场的干法隔膜产品领域,一方面,这部分隔膜产品没有进入主流电芯厂的供应体系,而国内的主流电芯厂大部分还在选择进口的隔膜;另一方面,由于隔膜产业衡量的标准是产值和品质,而我国的隔膜产量80%集中在中低端,而中低端隔膜售价不足国外高端隔膜价格的1/5,同时成品率和品质又比较低,因此在高端动力电池和储能电池领域的市场占有率比较低。因此,在统计市场占有率的时候,无论是从市场端或是从下游纳入统计范围的客户端来看,国内隔膜市场占有率均较低。这也从另外一个层面反映出国内隔膜企业还需要进一步提升隔膜的技术和质量。

目前,全球隔膜产业产值增长量也出现下降,主要原因在于随着各主要厂商技术发展,技术壁垒被进一步打破,产品价格也随之出现下降。另外就我国而言,不单是电池隔膜价格在下降,数据显示,2014年我国正极材料单价降幅接近10%、负极材料约为5%、电解液超过了20%、隔膜超过30%、电芯接近10%。

由于中低端锂电池隔膜产品主要应用于笔记本电脑、手机、电动自行车、电动工具、数码相机、数码摄像机、数字媒体播放器、游戏机、平板计算机、宽带与通讯设备、蓝牙装置、个人导航装置、医疗器材、便携式DVD、UPS等领域的锂电池生产中,其价格本就相对较低;同时,我国锂离子电池行业各大企业的产品同质性非常高,尤其是消费型锂离子电池市场日趋饱和,终端产品市场集中度不断提升,为切入终端品牌的供应链,锂离子电池相关行业的厂商们不得不采取低价竞争策略,进一步加剧了市场竞争态势,也使得价格战愈演愈烈。未来,专注于低端隔膜生产的企业将面临一片红海。

2、国内外企业现状

从全球隔膜生产企业来看,主要集中在日本、韩国、中国和美国。2014年,AsahiKasei以16.88%的市场占有率排名第一,其次分别为Celgard、TorayTonen和SKI,前四家企业合计市场占有率达到49.79%,CR4的集中度比2013年有明显的下降。中国企业Green和Senior的隔膜产品在2014年的出货量全球市场占有率分别为6.75%和5.06%,尤其是Senior开始大规模的给韩国LG供货,足以说明国产隔膜已经开始在国内替代进口隔膜,且部分已经进入到诸如LG、SDI这样的一流大企业。

从国内隔膜生产企业来看,在湿法隔膜领域,目前国内还处于进口替代的前期,在《中国锂离子电池隔膜行业白皮书(2015)》中,根据企业总体规模、产品与技术水平、团队与渠道建设能力和成长潜力等几位维度对国内主要湿法隔膜生产企业进行了排名,最终鸿图隔膜以综合得分3.8分排名第一,其在产品和技术水平,团队与渠道建设能力等单项指标方面排名靠前,被认为中国未来最具潜力的湿法隔膜企业。

在干法隔膜领域,我国技术相对成熟,而竞争情况相对湿法而言更为激烈,且基本能完全替代进口隔膜,面临着价格下行的压力。同样,在《中国锂离子电池隔膜行业白皮书(2015)》中,也从企业总体规模、产品与技术水平、团队与渠道建设能力和成长潜力等几位维度对国内主要干法隔膜企业进行了排名,最终星源材质以综合得分4.8分排名第一,其在产品和技术水平,团队与渠道建设能力等单项指标方面排名靠前,被认为中国未来最具潜力的干法隔膜企业。另外,目前国内大部分的干法隔膜企业也在积极投资建设湿法隔膜生产线,且部分企业如星源材质同时拥有干法和湿法生产线。

 
未来隔膜产业市场潜力巨大,轻薄化是发展趋势

1、技术趋势预测

2、未来市场产量及规模预测

在技术发展趋势方面,主要有以下特点:首先,锂离子电池隔膜趋于轻薄化。锂离子电池隔膜是随着锂离子电池的需求变化而不断发展的。对于智能手机、平板电脑、笔记本电脑、可穿戴式智能设备等数码类锂离子电池,要求在安全性保障的前提下,隔膜厚度越薄越好,更注重能量密度,以在狭小的体积中容纳更多的电极材料。对于新能源汽车、电动自行车、电动工具、储能电站等动力类电池,更注重安全性能,要求在保障使用年限长、能承受高倍率和高功率充放电的前提下,隔膜厚度趋于轻薄化。因此,无论是数码类锂离子电池还是动力类锂离子电池,在保障安全性能的基础上,轻薄化已成为趋势。

其次,锂离子电池隔膜涂覆技术将得到广泛应用。目前,锂离子电池隔膜的缺点主要集中在熔融温度较低,耐热性能较差等方面。近年来,随着隔膜涂覆技术的成熟,通过对干法或湿法工艺生产的隔膜涂覆陶瓷、勃姆石、硫酸钡等无机材料后,上述耐高温涂覆隔膜在充放电过程中发生大面积放热后仍能保持隔膜的完整性,能够良好地解决隔膜耐热性能较差的问题。锂离子电池隔膜通过无机材料的涂覆,将极大地提升锂离子电池的安全性能,拓展应用领域,逐步进入涵盖动力类锂离子电池的中高端市场。

另外,锂离子电池隔膜基体材料将得到拓展。目前,聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)等聚烯烃材料及添加剂是锂离子电池隔膜的主要基体材料,除热稳定温度有所限制外,一般情况下适用于所有锂离子电池。但无论聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)还是其他热塑性高分子材料,在接近熔点时均会因熔化而收缩变形,为锂离子电池的安全性带来潜在隐患。若要满足未来高功率动力类锂离子电池的需求,锂离子电池隔膜需考虑进一步提升热稳定温度的限制范围。在现有基体材料体系的基础上,通过加入氧化铝、氧化锆等其它复合材料的方式,是目前基体材料研发的重要方向。通过新材料的开发、高分子复合改性技术的应用,发展耐高温树脂作为制作隔膜的基体材料,将为解决大功率动力类电池的安全性提供可行的解决方案,是国内未来动力锂离子电池隔膜基体材料的一个重要发展方向。

针对中国市场发展现状和未来趋势,在产量上,锂离子电池隔膜的产量完全取决于其下游锂离子电池的产销量情况,而锂离子电池未来的增长动力主要来自于新能源汽车和储能。基于此逻辑,预计到2015年全球锂离子电池隔膜的产量将达到16.8亿平方米,到2017年增长到35.5亿平方米。

对于中国市场而言,下游需求的带动和整个国产隔膜对进口隔膜的替代会非常明显,且将会有部分隔膜企业将其产品实现出口。因此,中国隔膜产量的增幅会远高于全球,预计到2015年中国隔膜将达到9.5亿平方米左右,到2017年将达到22.5亿平方米,成为全球重要的隔膜生产国家。

在市场规模方面,随着隔膜市场的逐步成熟,隔膜企业成品率的逐步提升,隔膜产品的平均价格将有进一步下降的趋势,但是高端的隔膜产品仍将保持在一个较高的价格水平。总体而言,隔膜市场规模的增速将远低于产量的增速,预计全球隔膜市场规模在2015年达到27.7亿美元,中国隔膜市场规模达到31.4亿元。到2017年,全球和中国隔膜的市场规模将分别达到42.6亿美元和63亿元左右。

 
我国隔膜企业需抓住机遇提高技术和质量水平

近年来,韩国的电池企业广泛在中国建厂,以中国的低成本优势,帮助韩国锂电池产业全球扩张,例如三星SDI在西安投资6亿美元,兴建电池工厂;LG化学也不甘落后,在南京兴建电池工厂,预计总投资35亿美元。因韩国公司在中国建电池厂所生产的电池指标都高于国内的电池,且便宜好用,这将给我国国内相关电池企业带来不小的冲击。这些大型工厂的陆续投产,不但能够帮助韩国锂电池企业降低生产成本,也会有助于他们抢夺中国这个全球最大的电动汽车市场,分享中国电动汽车市场快速发展所带来的红利。

不过应看到,国外电池大厂在我国投资设厂生产,给我国电池隔膜行业也带来了机遇,因为本地化生产电池会寻求本地化的隔膜配套厂商,因此,这对国内的隔膜企业尤其是质量较好的隔膜企业而言,绝对是一个较好的机遇。目前国内已经有部分隔膜企业在为LG等企业提供隔膜产品,未来随着本地化工厂的投产,必将大量采购国产隔膜。所以国内隔膜企业更要先练好内功,迎接这个机遇。然而机遇总与挑战并存,值得警惕的是,国外巨头国内投产,有可能会引来更多的国外隔膜企业本地化配套生产,来分享国内巨大的潜在市场规模这一蛋糕。国内隔膜企业未来或将面临更为严峻的竞争形势,所以企业必须抓住未来3-5年的发展机遇,积极提高自身技术水平和隔膜质量。

 
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