溼法產能加速替代幹法產能
動力鋰電對鋰電隔膜的參數要求更加傾向於高能量密度和更好的充放電性能。由於溼法製備工藝所生產的隔膜具有更加均勻的孔隙率、更薄的厚度以及更高的拉伸強度,因此以上海恩捷為代表的企業迅速擴大溼法產能,推動了從市場份額角度上溼法對幹法的替代。
1、隔膜是鋰電池技術含量最高的材料之一
隔膜是鋰電池關鍵上遊材料。隔膜是一種具有納米級微孔的高分子功能材料,在鋰電池結構中,隔膜是關鍵的四大組件之一,技術壁壘極高。
隔膜的主要功能是隔離正負極並阻止電子穿過,同時允許離子通過,從而完成在充放電過程中鋰離子在正負極之間的快速傳輸。隔膜性能的優劣直接影響著電池內阻、放電容量、循環壽命及電池安全性能的好壞。
2、動力電池出貨量增長帶動隔膜需求增長
根據高工產研鋰電研究所(GGII)發布數據,2019年中國動力電池出貨量71GWh,同比增長9.4%。同時受特斯拉等車企出貨量增加帶動,LG、松下等海外電池企業出貨量增量明顯,國內隔膜企業出口量進一步提升,出口拉動力增強。
受上述因素的影響,2019年中國鋰電隔膜出貨量為27.4億平米,同比增長35.6%,仍然保持快速增長的態勢。
3、中國鋰電隔膜行業集中度較高
根據高工產研鋰電研究所(GGII)發布數據,鋰電隔膜行業出貨量前兩名的市場份額從2017年的24%提升到2018年的34%,提升了10個百分點。根據各公司公布的擴產計劃,2020年底,上海恩捷和星源材質的產能將分別達到28億平米和13億平米,合計產能達到41億平米,約佔我國擴產產能的60%以上,頭部聚攏效應將進一步得到提升。
4、溼法正逐漸成為鋰電隔膜主流工藝
目前鋰電池隔膜主流為聚烯烴隔膜,根據成孔機理可以分為幹法和溼法。其中幹法又分為單向拉伸工藝和雙向拉伸工藝。
幹法單向拉伸工藝是在低溫下將薄膜進行拉伸形成微缺陷,然後在高溫下使缺陷拉開,形成微孔。由於是單向拉伸,其微孔結構呈扁長型,橫向強度比較差,但優點是橫向幾乎沒有熱收縮。幹法雙向拉伸工藝是在聚丙烯中加入具有成核作用的β晶型改進劑造成不同相態間的密度差異,在拉伸過程中發生晶型轉變成微孔。
溼法製備生產更複雜,傳統的溼法隔膜以相轉化法為主,近年以TIPS熱致相分離法為主,原理為將結晶性聚合物、熱塑性聚合物以及具有高沸點的小分子化學物稀釋劑(比如石蠟油)進行混合,在高溫下形成均相溶液,然後降低溶液溫度,使混合物發生固液相分離或者液液分離,將小分子化學物稀釋劑萃取脫除後,形成熱塑性與結晶性聚合物的多孔隔膜。
溼法隔膜投資成本遠高於幹法,但由於溼法隔膜生產的隔膜厚度更加薄,強度更高,更適應動力電池提升能量密度趨勢,溼法隔膜正逐漸成為主流,而目前隔膜主流廠商也大都採用了溼法工藝。
根據高工產研鋰電研究所(GGII)發布數據,2019年溼法隔膜出貨量19.9億平米,同比增長51.2%,佔比隔膜總出貨量72.6%。溼法隔膜出貨量佔比提升主要原因為市場對動力電池高能量密度等性能要求進一步提升,加之中高端數碼電池應用佔比提升,對溼法隔膜需求上升,進而促進溼法隔膜出貨量增加。
幹法隔膜出貨量7.5億平米,同比增長6.4%,增速遠小於溼法。主要原因為動力電池往高能量密度方向發展,更薄的溼法隔膜相比幹法隔膜優勢明顯;另外溼法隔膜近2年成本大幅下滑,與幹法單拉隔膜成本差距逐漸減小,加之塗覆隔膜低成本化與高性能優勢明顯,一定程度上搶佔了幹法膜市場。
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(文章來源:前瞻產業研究院)