第四届中国(广州)国际电池与储能技术博览会

 

暨第九届中国锂电产业峰会

 


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锂电隔膜替代进口潜力待挖掘

发表时间:2016-05-09   浏览次数:
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《电池中国》网认为,长期来看,随着国内电池生产技术的进步和锂电隔膜产品质量的提升,国产锂电隔膜会逐渐进入动力电池等高端市场,替代进口的潜力巨大。

 

  目前,大部分高端锂电隔膜仍被国外锂电隔膜生产巨头垄断,国产锂电隔膜主要在中低端市场使用。《电池中国》网认为,长期来看,随着国内电池生产技术的进步和锂电隔膜产品质量的提升,国产锂电隔膜会逐渐进入动力电池等高端市场,替代进口的潜力巨大。

  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。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。

  锂电隔膜潜力让市场充满想象

  据了解,在锂电四大材料中,隔膜的技术壁垒较高,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%。

  2015 年,新能源汽车动力锂电池销量为12.2GWH,同比增长 277%。国家工信部预计,到 2017 年中我国动力电池用隔膜需求量将达10亿㎡左右。

  业内专家表示,由新能源汽车迅猛发展所带来的智能电网、储能电池市场还处于萌芽状态,3C 消费品领域、无人机等新兴领域等待挖掘,尤其是以电池能量密度需求和体积轻薄化为目标的锂电池产品,是未来发展方向,所有这些因素,都将促使电池制备企业以及包括隔膜生产企业在内的材料行业迎来广阔市场。

  相对湿法隔膜,干法隔膜工艺技术难度相对较低,投资规模相对较小,投资回收期相对较短,国内企业从干法工艺开始进行突破和积累。目前国内能够规模化生产并批量供应下游电池厂的隔膜企业主要生产干法隔膜。

  随着国内企业生产规模的扩大,隔膜制造成本进一步下降,促使其价格下滑的速度非常快。锂电隔膜未来的竞争将进入白热化,价格战凸显,毛利下行。

  隔膜制备工艺水平存在显著差异

  具有良好的电子绝缘性、离子导电性、化学和电化学稳定性、厚度一致性、物理机械性能等技术指标的隔膜,是锂离子电池安全性的重要保证,也是隔膜产业亟待解决的关键技术,必须尽快突破。

  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。目前国内隔膜以干法工艺为主,生产出来的隔膜厚度在16μm以上,而现在很多智能机电池需要用到12μm的,苹果下一代智能机提出要用9μm的,这样的厚度,干法工艺很难做到。

  湿法工艺生产出来的隔膜厚度、孔隙率、孔的形状等方面相对较好,技术门槛也相对较高。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。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,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。

  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地解决熔融问题,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。

  国内企业有序扩产弥补产能缺口

  全球范围内的锂离子电池隔膜的市场需求量呈逐年递增趋势,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、东燃化学及美国的Celgard是隔膜三巨头,占据全球市场份额曾高达77%。但随着韩国和我国企业的崛起,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,因为目前我国还不具备将PP与PE制成双层复合膜的技术和能力。

  基于隔膜广阔的市场空间,国内企业纷纷扩产加大产能,供需预计在年底改善。沧州明珠随着2500万平米湿法隔膜正式投产,隔膜总产能达7500万平米 ,具备规模化生产湿法锂离子电池隔膜产品的能力。公司以自有资金投建的6000万平米湿法隔膜项目正在建设中,预计2017年初投产。

  膜企新贵纽米科技去年隔膜销售额为1.5亿元,毛利率25%。纽米科技产品稳定性处于国内领先水平,并具备 5~32µm 隔膜量产能力,特别是 5、7µm 等超薄隔膜以及涂布隔膜的技术控制水平处于行业领先。目前纽米科技拥有2条产线,单线产能突破 2500 万平方米/年。

  年初,合肥星源新能源材料有限公司落户庐江,这也是华东地区规模最大的动力锂离子电池隔膜生产基地,项目全部建成达产后,预计可实现年产5亿平方米的高性能动力锂离子电池湿法隔膜、涂覆隔膜,年产值约50亿元人民币。该公司由深圳星源材质与合肥国轩高科等出资设立。星源材质最早实现国产锂离子电池隔膜的批量出口,国轩高科专业从事新型锂离子电池及其材料的生产和经营,两者战略合作关系的建立,实现了新能源领域的强强联合。

  高端产能转移提升行业景气度

  锂电池低端隔膜竞争压力大,但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增长。行业供给端高速扩产引发担忧,担心湿法隔膜成为“下一个光伏业”。

  但也有专家表示,将湿法隔膜行业的命运与光伏行业的现状做类比并不恰当。光伏行业产能过剩很大程度上是由于政府在供给端给予企业大量补贴,刺激企业盲目扩产。而湿法隔膜行业本身并未得到任何直接的补贴政策扶持,目前对电动汽车的补贴政策主要落实在需求端,因此湿法隔膜行业的供给变化主要是来自需求端的传导,同时也受到需求端的限制,行业无序膨胀概率低。

  对此,中国轻工业联合会副会长钱桂敬认为,要加快推动隔膜在全球产业链中由低端迈向中高端,以创新和进口替代为导向,大力开发新产品,逐步形成高、中、低端产品比例合理的产品结构;要努力做好技术攻关,解决电池行业急需的各种高性能隔膜,在新型复合膜、陶瓷涂布膜等方面取得突破。

  值得欣喜的是,由于国产锂电隔膜质量的不断提高,价格比进口锂电隔膜有优势,所以国内几乎所有的锂离子电池企业都在试着导入国产锂电隔膜。

  当前,国家对于电动汽车和新能源产业的鼓励政策力度很大,隔膜业要把握机遇,努力开拓电池工业和塑料加工业新的应用领域,开创电动汽车、锂电池、隔膜产业链协同发展的新景象。

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