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2017年我国锂电池隔膜供需现状及生产技术优势对比分析(图)


         1、隔膜与锂电池性能密切相关,是电芯内部安全性的主要保障


         锂电池的结构中,隔膜是十分关键的内层组件之一。隔膜的主要作用是将电池的正负极隔绝,防止两极接触而造成短路;同时允许电解液中的载流离子通过,起到导电通容的作用。优异的隔膜对提高电池的综合性能有非常重要的作用,其性能影响电池的结构、电阻、容量、循环以及安全性能等方面,特别是隔膜的抗穿刺、自关断、耐高温等性能,是电池内部安全性的主要保障。
表:隔膜主要性能指标与锂电池性能与安全性密切相关
 
资料来源:观研天下整理


         2、干湿法工艺各有千秋,高性能隔膜产品将占据市场主导
         参考观研天下发布《2017-2022年中国锂电池隔膜产业竞争现状及发展态势预测报告》
         锂电池隔膜的生产工艺主要分为干法和湿法两大方向,两类工艺的产品性能及成本效率各有千秋。干法技术具有成本低、投资小、成品率高、耐高温、更耐用等诸多优势,因而此前一直为国内隔膜主流生产技术。湿法技术生产的隔膜的机械强度更强,而高机械强度是动力电池对隔膜安全性要求最重要的指标之一。
图:干法与湿法隔膜制造和性能指标比较
 
资料来源:观研天下整理


         干法隔膜的技术和工艺在长期生产中得到不断改进:拉伸改进技术保证隔膜在低温拉伸与高温拉伸时拉伸速度的稳定性,热处理改进技术使产品在同一方向取向更加整齐,形成的拉伸膜厚度及孔径分布更加均匀;技术改进后产出的干法隔膜的一致性更好,同时包括机械强度在内的各项性能均有不同程度的提升,高性能的干法隔膜是中容量动力电池在价格和性能综合考量下的优质选择。

         根据中国报告网的统计和广证恒生的整理,我国现有隔膜产能超过26亿平方米,而2017年上半年国内锂电池隔膜产量仅为6亿平方米。国内干法隔膜产能已经远超需求,产能过剩问题严重。国内湿法产能预计到2017年年底基本匹配湿法隔膜需求;而根据湿法在建产能统计,国内湿法隔膜产能预计在2018年下半年迎来产能的集中释放,将显著超过实际需求量。总体而言,产能过剩或将在近两年成为隔膜行业的大概率事件。
图:国内干法隔膜供需情况
图:国内湿法隔膜供需情况
 
资料来源:观研天下整理


         产能过剩带来的竞争加剧进一步促使国内隔膜产品价格下跌。根据中国化学与物理电源协会提供的国内隔膜公开报价,2017年以来各种档次隔膜产品的价格均有所下降,其中中端干法隔膜的当前价格相对2016年同期降幅最大,达26%;高端湿法和干法隔膜降幅较小。在隔膜整体降价的大趋势下,无论湿法还是干法工艺,低端隔膜将被逐步淘汰出市场,综合性能优异的隔膜产品才能占据稳固的市场空间。
图:国内市场隔膜公开报价(元/平米)
 
资料来源:观研天下整理


         3、涂覆技术有效改善隔膜综合性能,专业化涂覆企业崭露头角

         涂覆可以显著改善湿法隔膜的耐高温性差等性能不足。常用的“陶瓷涂覆技术”是指以PP,PE或者多层复合隔膜为基体,表面涂覆一层纳米级三氧化二铝材料,经过特殊工艺处理,和基体粘接紧密,能够显著提高锂电池隔膜的耐高温性、化学稳定性、循环寿命等诸多性能。“湿法+涂覆技术”在保留了湿法隔膜高机械强度优异性能的同时,改善了非涂覆湿法隔膜熔点低、安全性差的缺陷,使其更适用于制备高能量密度动力电池。
图:陶瓷涂覆对隔膜的改性原理和效果
 
资料来源:观研天下整理


         在下游高性能动力电池需求的持续拉动下,不生产基膜、而专注于隔膜涂覆工艺的企业开始崭露头角。例如2017年11月登陆A股的璞泰来(603659.SH),其子公司东莞卓高是国内较早从事隔膜陶瓷涂层研究和产业化的公司之一:掌握陶瓷涂覆、PVDF涂覆和陶瓷/PVDF混合涂覆的全系列技术,可批量、稳定完成7微米基膜的涂覆,涂层最小厚度可达1微米,技术水平国内领先。与隔膜企业相比,专业化涂覆企业更专注于多种涂覆技术及设备的研产,在技术的广度和深度、以及规模化生产上具有一定的比较优势。
图:国内领先的璞泰来、上海恩捷和河南义腾的涂覆隔膜技术产品
 
资料来源:观研天下整理


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