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鋰電隔膜替代進口的隔膜,其潛力還有待挖掘

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2018年07月17日  

目前,大部分高端鋰電隔膜仍被國外鋰電隔膜生產巨頭壟斷,國產鋰電隔膜主要在中低端市場使用。《電池中國》網認為,長期來看,隨著國內電池生產技術的進步和鋰電隔膜產品質量的提升,國產鋰電隔膜會逐漸進入動力電池等高端市場,替代進口的潛力巨大。

隔膜的主要作用是使電池的正、負極分隔開來,防止兩極接觸而短路。其性能決定了電池的界面結構、內阻等,直接影響電池的容量、循環以及安全性能等特性,性能優異的隔膜對提高電池綜合性能具有重要作用。

鋰電隔膜潛力讓市場充滿想象

據了解,在鋰電四大材料中,隔膜的技術壁壘較高,其成本占比僅次于正極材料,約為10%-14%,在一些高端電池中,隔膜成本占比甚至達到20%。

2015年,新能源汽車動力鋰電池銷量為12.2GWH,同比增長277%。國家工信部預計,到2017年中我國動力電池用隔膜需求量將達10億㎡左右。

業內專家表示,由新能源汽車迅猛發展所帶來的智能電網、儲能電池市場還處于萌芽狀態,3C消費品領域、無人機等新興領域等待挖掘,尤其是以電池能量密度需求和體積輕薄化為目標的鋰電池產品,是未來發展方向,所有這些因素,都將促使電池制備企業以及包括隔膜生產企業在內的材料行業迎來廣闊市場。

相對濕法隔膜,干法隔膜工藝技術難度相對較低,投資規模相對較小,投資回收期相對較短,國內企業從干法工藝開始進行突破和積累。目前國內能夠規模化生產并批量供應下游電池廠的隔膜企業主要生產干法隔膜。

隨著國內企業生產規模的擴大,隔膜制造成本進一步下降,促使其價格下滑的速度非常快。鋰電隔膜未來的競爭將進入白熱化,價格戰凸顯,毛利下行。

隔膜制備工藝水平存在顯著差異

具有良好的電子絕緣性、離子導電性、化學和電化學穩定性、厚度一致性、物理機械性能等技術指標的隔膜,是鋰離子電池安全性的重要保證,也是隔膜產業亟待解決的關鍵技術,必須盡快突破。

我國鋰離子電池隔膜在干法工藝上已經取得重大突破,目前已經具備國際一流的制造水平。目前國內隔膜以干法工藝為主,生產出來的隔膜厚度在16μm以上,而現在很多智能機電池需要用到12μm的,蘋果下一代智能機提出要用9μm的,這樣的厚度,干法工藝很難做到。

濕法工藝生產出來的隔膜厚度、孔隙率、孔的形狀等方面相對較好,技術門檻也相對較高。但在濕法這一端,國內隔膜企業受限于工藝、技術等多方面因素,產品水平還較低。

濕法工藝隔膜不僅生產技術壁壘高,生產設備也更復雜。濕法工藝隔膜設備的應用需要和工藝配套,是先有工藝再訂制設備。因此,在解決了工藝和技術后,生產企業的工藝均有不同,在設備定制上所需要的時間也較長。

之前的濕法隔膜主要是應用在高端小型鋰電池中,在整個隔膜市場中份額偏低。現今隨著技術的發展,濕法涂覆隔膜能夠有效地解決熔融問題,并且隨著三元材料在動力鋰電中的成功推廣運用,帶動了與之匹配的濕法涂覆隔膜市場的大幅增長。

國內企業有序擴產彌補產能缺口

全球范圍內的鋰離子電池隔膜的市場需求量呈逐年遞增趨勢,隔膜出貨量從2009年的2.4億平米增至2014年的11.85億平米。日本旭化成、東燃化學及美國的Celgard是隔膜三巨頭,占據全球市場份額曾高達77%。但隨著韓國和我國企業的崛起,三巨頭的份額在快速下滑,2014年占比僅56%左右。

隔膜產品主要有單層PP、單層PE、PP+陶瓷涂覆、PE+陶瓷涂覆、雙層PP/PE、雙層PP/PP和三層PP/PE/PP等,其中前兩類產品主要用于3C消費電池,后幾類產品主要用于動力鋰電池。

我國企業主要生產雙層PP/PP隔膜,而全球汽車動力鋰電池使用的隔膜以三層PP/PE/PP、雙層PP/PE以及PP+陶瓷涂覆、PE+陶瓷涂覆等隔膜材料產品為主,因為目前我國還不具備將PP與PE制成雙層復合膜的技術和能力。

基于隔膜廣闊的市場空間,國內企業紛紛擴產加大產能,供需預計在年底改善。滄州明珠隨著2500萬平米濕法隔膜正式投產,隔膜總產能達7500萬平米,具備規模化生產濕法鋰離子電池隔膜產品的能力。公司以自有資金投建的6000萬平米濕法隔膜項目正在建設中,預計2017年初投產。

膜企新貴紐米科技去年隔膜銷售額為1.5億元,毛利率25%。紐米科技產品穩定性處于國內領先水平,并具備5~32μm隔膜量產能力,特別是5、7μm等超薄隔膜以及涂布隔膜的技術控制水平處于行業領先。目前紐米科技擁有2條產線,單線產能突破2500萬平方米/年。

年初,合肥星源新能源材料有限公司落戶廬江,這也是華東地區規模最大的動力鋰離子電池隔膜生產基地,項目全部建成達產后,預計可實現年產5億平方米的高性能動力鋰離子電池濕法隔膜、涂覆隔膜,年產值約50億元人民幣。該公司由深圳星源材質與合肥國軒高科等出資設立。星源材質最早實現國產鋰離子電池隔膜的批量出口,國軒高科專業從事新型鋰離子電池及其材料的生產和經營,兩者戰略合作關系的建立,實現了新能源領域的強強聯合。

高端產能轉移提升行業景氣度

鋰電池低端隔膜競爭壓力大,但高端動力鋰電池隔膜目前仍然供不應求,高端隔膜產品與國外產品的質量差距在縮小,但差距仍然比較大,進口依賴嚴重。

隨著電動汽車的推廣和普及,高性能鋰離子電池隔膜尤其是濕法隔膜的需求量將會更加快速增長。行業供給端高速擴產引發擔憂,擔心濕法隔膜成為“下一個光伏業”。

但也有專家表示,將濕法隔膜行業的命運與光伏行業的現狀做類比并不恰當。光伏行業產能過剩很大程度上是由于政府在供給端給予企業大量補貼,刺激企業盲目擴產。而濕法隔膜行業本身并未得到任何直接的補貼政策扶持,目前對電動汽車的補貼政策主要落實在需求端,因此濕法隔膜行業的供給變化主要是來自需求端的傳導,同時也受到需求端的限制,行業無序膨脹概率低。

對此,中國輕工業聯合會副會長錢桂敬認為,要加快推動隔膜在全球產業鏈中由低端邁向中高端,以創新和進口替代為導向,大力開發新產品,逐步形成高、中、低端產品比例合理的產品結構;要努力做好技術攻關,解決電池行業急需的各種高性能隔膜,在新型復合膜、陶瓷涂布膜等方面取得突破。

值得欣喜的是,由于國產鋰電隔膜質量的不斷提高,價格比進口鋰電隔膜有優勢,所以國內幾乎所有的鋰離子電池企業都在試著導入國產鋰電隔膜。

當前,國家對于電動汽車和新能源產業的鼓勵政策力度很大,隔膜業要把握機遇,努力開拓電池工業和塑料加工業新的應用領域,開創電動汽車、鋰電池、隔膜產業鏈協同發展的新景象。

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