隔膜:一体化大趋势基膜重规模涂覆膜重工艺、材料和专利.pdf

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1 作者: 行业评级: 上次评级: 公司报告 | 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 电气设备 强于大市 强于大市 维持 2021年 07月 11日 ( 评级) 分析师 孙潇雅 SAC执业证书编号: S1110520080009 隔膜:一体化大趋势,基膜重规模,涂覆膜重工艺、 材料和专利 行业专题研究 摘要 2请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 湿法 +涂覆是隔膜技术演变大趋势。 隔膜发展从干法走向湿法,进而走向湿法涂覆,其本质是电池对隔膜性能需求的提升,一方面需要更 薄的隔膜提升能量密度,另一方面需要提高安全性(如抗穿刺)。湿法隔膜可以做的很薄,涂覆可提升隔膜的安全性,湿法隔膜占比从 2016年的 42.5%提升至 2020年的 70.4%,海外 LG化学在动力市场的隔膜涂覆率接近 100%。 格局和盈利显著好于其他材料环节 。从格局看,隔膜国内 CR3市占率高达 74%,显著高于其他材料(三元正极 34%、 LFP49%、负极 56%,电 解液 62%)。从盈利看,头部隔膜企业毛利率近三年保持在 40%以上,显著高于其他材料(三元正极的当升 20%左右,负极的璞泰来和电解 液的天赐 30%左右)。 纵向一体化是隔膜企业发展的大趋势,基膜可发挥规模优势,涂覆膜可发挥差异化优势,是材料中最好的赛道 。 基膜标准品拼规模 : 1亿平基膜产线固定资产投资在 2亿元, 1GWh电池对应基膜投资在 3500万元,重资产属性明显。重资产下,成本 构成中折旧占比 20%以上,原材料占比 40%,近些年来随着隔膜规模的扩大,成本下降明显。恩捷隔膜单位成本从 15年的 2.7元 /平下降 至 19年的 1元 /平。星源隔膜单位成本从 15年的 1.80元 /平下降至 20年 1-9月的 0.75元 /平。 这里成本的下降主要来自单位折旧的下降、以 及单位原材料、能耗耗用量的下降。而这里数据不好做横向对比,因为各家产品结构不相同,比较无意义。 涂覆非标品拼性能 : 涂覆本质是一种改性手段,改进基膜的性能以应对电池对于隔膜耐热性、透气性、吸液性等多样化需求。 涂覆差 异化体现在: 1)原材料选择具备多样性 ,无机氧化铝(陶瓷)涂覆以改进基膜热稳定性, PVDF为代表的有机涂覆多用于改进基膜电 化学性能(离子导电率、循环、倍率性能); 2)浆料配方多样性, 实际生产中,隔膜厂一般选择多种材料混合涂覆,混合比例以及溶 剂的选择(水 /油系)体现各家的差异化。原材料和配方选择最终体现到产品端,星源独有树脂涂覆,璞泰来独有氢氧化镁涂覆。 短期看供需关系,预计今明年隔膜供需偏紧,是仅次于铜箔的、 6F的具备涨价期权的环节 。 中性全球销量预期(今年 540、明年 765万 辆), 80%装机产量比下,我们预计今明年隔膜供给盈余在 11、 -1亿平,对应电池 66、 -5GWh,同期铜箔在 -72、 -123GWh,电解液 6F在 -85、 -73GWh; 90%装机产量比下,我们预计今明年隔膜供给盈余在 20、 13亿平,对应电池 125、 78GWh,同期铜箔在 -13、 -40GWh, 电解液 6F在 -26、 11GWh。 摘要 3请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 长期看一体化布局,一体化看龙头公司 。 以恩捷、星源为代表的基膜公司在加大涂覆布局,涂覆公司璞泰来向上拓展基膜、涂覆材料。 从基膜和涂覆的属性看,基膜和涂覆竞争的核心要素有所不同: 基膜:成本竞争要素更凸显,成本竞争看良品率(技术 &客户结构)、单线产出(设备 &know-how) 。 良品率越高单位原材料的耗用量 就越低,单线产出越高单位制造费用的分摊就越低。良品率上,目前恩捷较为领先,原因系技术 -产能规模 -客户结构正反馈;单线产出 上,恩捷和星源较为领先。 涂覆:技术竞争要素更凸显,技术看研发、浆料配方 。 短期依赖电池厂专利授权,长期看隔膜厂自身研发,目前从专利布局看,璞泰来、 恩捷股份较为领先。 推荐 /关注标的:一体化逻辑下推荐恩捷股份、璞泰来,建议关注客户 &产品结构改善的星源材质 恩捷股份: 短期看量的弹性,预计今明年有效母卷产能达 39、 53亿平,出货在 29、 40亿平,同比增长 127%、 40%。长期看涂覆比例提 升,公司拥有多品类功能性涂覆产品。 璞泰来: 短期看涂覆产能扩张,预计今明年达 20、 36亿平。长期看涂覆原材料自供 +四川一体化基膜项目放量,公司今年收购了 PVDF 公司乳源东阳光(持股比例 60%)、 PAN公司茵地乐(持股比例 26%),加速对原材料的掌控和布局,且在四川规划了 20亿平基膜 +涂 覆一体化项目。 星源材质: 短期看利的弹性,随着 LG湿法、三星等海外客户的放量,预计 21、 22年海外客户占比接近 40%、 50%,单平盈利有望上行至 0.25、 0.35元(不考虑涨价)。长期看公司基膜到涂覆的一体化,看好涂覆占比提升。 风险提示 :电动车销量不及预期,产能投放不及预期或超预期,大客户放量不及预期 隔膜赛道:干法 湿法基膜 湿法涂覆 4请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 5 隔膜的核心性能指标在于一致性,具体包括孔径、孔隙率、浸润性、厚度 资料来源 :星源材质招股、 天风证券研究所 隔膜的基本作用是隔离开正极和负极以防止电池短路,同时保证锂离子在充电和放电期间能正常通过微孔通道以保证电池正常工作。 目前,大规模商品化的锂离子电池隔膜生产材料以聚烯烃为主,主要包括聚丙烯( PP)、聚乙烯( PE)、聚丙烯( PP)和聚乙 烯( PE)复合材料。 表:隔膜产品性能要求 项目 特性 要求 作用 对工艺和材料的要求 电子绝缘性 绝缘性良好 隔离正负极,防止电池短路 化学稳定性 电化学稳定性 拉伸强度 足够的拉伸强度 收缩率 较小的收缩率 孔径 保证在良好透过性的 情况下满足不同电池 性能的需求 孔隙率 保证在一定孔径的情 况下孔隙率尽可能大 浸润性 对电解液的浸润能力 厚度 在一定机械强度下尽 可能小,越厚穿刺强 度越好 减小内阻,可大功率充放电 穿刺强度 足够的穿刺强度 防止锂枝晶、极片毛刺刺穿 隔膜造成短路 融化温度 尽可能高的温度 防止隔膜熔化造成电池内部 再短路 闭孔温度 高于电池正常使用温 度,低于融化温度 防止电池过热 稳定性 一致性 安全性 主要受基体材料影响, 实现难度相对较低 主要受工艺影响,实现 难度较高 主要受基体材料和工艺 共同影响,实现难度较 高 足够的化学、电化学 稳定性 耐电池液腐蚀(电解液的溶 剂为强极性的有机化合 物),保证隔膜寿命 防止隔膜变形 保证较低的电阻和较高的离 子导电性,提高电池能量密 度,提升充放电性能 6 根据成膜工艺的不同可分为干法和湿法 资料来源 : 锂离子电池用聚乙烯隔膜改性及其性能研究 ,王远、星源材质招股、 天风证券研究所 干法: 将隔膜原材料和成膜添加剂混合,通过 熔融挤出 的方法形成片晶的结构,然后进行退火处理而得到干法隔膜,代表企业有美 国 Celgard和日本的 UBE。 湿法: 利用热致相分离的原理,将增塑剂如石蜡油一类的物质与聚烯烃树脂混合熔融形成均匀的混合物,保温一定时间 用溶剂将增 塑剂从薄膜中萃取出来 ,从而制得相互贯通的亚微米尺寸的微孔膜材料,代表企业有日本旭化成、中国科学院化学研究所 。 图:干法单向拉伸工艺流程 图:湿法工艺流程 7 湿法隔膜性能更优,逐渐替代干法成为市场主流 资料来源 : GGII、星源材质招股、 天风证券研究所 湿法隔膜较干法成本更高,但孔隙率和透气性更高,可以生产出更轻薄的隔膜。 干法隔膜主要原材料是 PP成本低,干法隔膜又分 为单向拉伸和双向拉伸。干法单拉隔膜横向强度较差,但因几乎没有热收缩现象而具有较高的安全性,干法双向拉伸工艺只能生产 单层隔膜,且生产出的隔膜孔径的均匀性、一致性、稳定性相对差,应用较少( 2020年占比 2.7%)。湿法拉伸隔膜孔隙率和透气 性更高,可以生产更轻薄的隔膜。 湿法隔膜已代替干法成为市场主流,目前占比在 70%以上。 轻薄的湿法隔膜搭配三元材料更能满足电池对能量密度的追求,其占 比从 2016年的 42.5%提升至 2020年的 70.4%, GGII预计 2021年中国湿法隔膜占隔膜总出货量比例将超过 80%。 图: 2016年全球干法 /湿法隔膜出货量占比( %) 42.50% 57.50% 湿法占比 干法占比 图: 2020年全球干法 /湿法隔膜出货量占比( %) 70.40% 29.60% 湿法占比 干法占比 8 涂覆膜可显著改善隔膜性能,湿法 +涂覆是行业发展大趋势 资料来源 : GGII、星源材质招股、 锂离子电池用聚乙烯隔膜改性及其性能研究 ,王远、璞泰来招股、 天风证券研究所 湿法隔膜占比提升部分源自涂覆技术,涂覆可解决湿法在安全性上的短板。 一方面,涂覆材料可降低隔膜热收缩率,空白 PE隔膜 在 145摄氏度下热处理 30分钟,热收缩率为 63.5%,,而经 6微米氧化铝涂层的 PE复合膜的热收缩率降至 12.7%;另一方面,涂覆 材料还大大提高了隔膜的抗刺穿能力,进一步提高了电池的安全性。 另外,涂覆材料能够与电解液保持更高的浸润性,进而降低电池的内阻,并提高电池的放电功率。 湿法 +涂覆是隔膜行业发展大趋势。 看海外, LG化学在动力市场的隔膜涂覆率接近 100%,看国内, GGII预计 2021年涂覆隔膜销 量占湿法隔膜出货量比例将超过 70%,头部湿法隔膜企业涂覆产品占比进一步提升。 图:陶瓷涂覆隔膜在 180度的高温下形体仍保持完整 隔膜赛道:纵向一体化,基膜可发挥规模优势,涂 覆膜可发挥差异化优势,材料中最好的赛道 9请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 10 隔膜是四大材料中格局最优,盈利最好的赛道 资料来源 : GGII、 Wind、 天风证券研究所 隔膜 CR3市占率占比高达 74%,显著高于其他材料。 三元正极 CR3在 34%、 LFP在 49%、负极在 56%,电解液在 62%。 头部 隔膜企业毛利率近三年保持在 40%以上,显著高于其他材料。 三元正极的当升在 20%左右,负极的璞泰来和电解液的天赐在 30%左右。 表 :四大材料行业集中度对比 材料 2019年 2020年CR3 CR5 CR3 CR5 三元正极 34% 51% 34% 51% LFP 56% 76% 49% 75% 负极 55% 78% 56% 77% 隔膜 64% 77% 74% 85% 电解液 58% 74% 62% 78% 40.8% 18.4% 14.9% 7.2% 3.3% 15.3% 恩捷股份 星源材质 中材科技 河北金力 沧州明珠 其他 图:中国锂电隔膜行业格局( %) 27% 42% 45% 43% 19% 18% 20% 19% 37% 32% 29% 32%34% 24% 26% 35% 0% 5% 10% 15% 20% 25% 30% 35% 40% 45% 50% 2017年 2018年 2019年 2020年 恩捷股份 当升科技 璞泰来 天赐材料 图:四大材料盈利对比( %) 11 隔膜一体化:基膜 -涂覆材料 -涂覆 资料来源 :璞泰来招股、 天风证券研究所 前些年锂电池整体规模不大,锂电材料企业刚刚开始成长,行业倾向于专业化分工,近两年随着行业起量,部分公司已脱颖而出, 此阶段龙头公司开始一体化布局,目的在于降本和增厚本环节盈利。 隔膜的原材料是聚乙烯( PE)或聚丙烯( PP), PE和 PP是常见大宗品且在隔膜成本占比不是很高( 40%左右),因此基膜厂 鲜有将产业链向上拓展。 2014年之前涂覆隔膜主要用于高端数码产品,市场需求量少,主流的隔膜企业未建设涂覆产线,因此一线数码企业趋向于自主研 发涂覆隔膜,然后再寻找代工企业。如 LG化学一开始采购国内基膜交由 LG电子涂覆,宁德时代采购恩捷等基膜交由卓高(璞泰 来子公司)涂覆。 图:隔膜产业链 PE、 PP 基膜 二氧化硅、氧化铝、二氧化钛、 氧化镁、勃姆石, PVDF、 PMMA、 PAN等 涂覆 基膜:标准品拼规模 12请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 13 基膜系“重资产”材料行业,资产重原因在于设备投资大 资料来源 : 恩捷股份 公告、星源材质公告、 天风证券研究所 基膜系重资产材料板块, 以湿法基膜产线为例, 1亿平固定资产投资 在 2亿元出头, 1GWh电池对应基膜固定资产投资在 3500万元左右。 以无锡恩捷二期扩建项目为例,总投资 28亿元,基建 2亿元,流动资 金 4亿元,固定资产投资 22亿元,其中设备采购价格 16.7亿元。具体 来看基膜设备投资更大,基膜单平设备投资在 2.3亿元,涂覆在 1.6亿 元。 表 :湿法基膜产线投资测算(和设备清单有差异系项目间差异) 恩捷股份(I P O ) 2017 星源材质 2020 项目产能(万平米) 41667 项目产能(万平米) 20000 总投资(万元) 90000 总投资(万元) 50000 固定资产投资(万元) 84792 固定资产投资(万元) 40337 单位投资(元/平 米) 2.16 单位投资(元/平 米) 2.50 单位固定资产投资(元/平米) 2.04 单位固定资产投资(元/平米) 2.02 固定资产投资占比 94% 固定资产投资占比 81% 1GW h隔 膜固定资产投资(万元) 3663 1GW h隔 膜固定资产投资(万元) 3429 建设周期 建设周期 24个 月 备注:2 017 -20 18年 假设1GW h电 池需要消耗1 800 T隔 膜;202 0年 假设1GW h电 池需要消耗1 700 T隔 膜; 湿法基膜产线投资表 :无锡恩捷二期设备清单(基膜 5.2、涂覆 3亿平) 设备名称 产地 总价(万元) 分类 隔膜制造设备 日本 55,200 基膜 萃取设备 日本 15,600 基膜 收卷分切机 日本 22,400 共需 涂布机设备 日本 24,000 涂覆 气体回收设备 韩国 9,200 共需 定型延长设备 日本 14,000 共需 缺陷检测仪 德国 1,440 共需 其他配套国产设备 国产 25,160 共需 167,000 117730 49,270 5.2 3 22640 16423涂覆单平设备投资 基膜合计 涂覆合计 基膜产能 涂覆产能 基膜单平设备投资 合计 14 重资产下折旧在成本占比高,且原材料成本占比较低,规模化后单位成本下降明显 资料来源 :创新股份关联交易报告书、星源材质可转债募集说明书、 天风证券研究所 从成本构成看,隔膜原材料占比 40%以上,折旧占比 20%以上,近 些年来,随着隔膜出货规模的扩大,隔膜企业单位成本下降明显, 成本下降部分受原材料价格下降影响,但成本降幅均高于原材料价 格降幅。 恩捷股份: 隔膜单位成本从 15年的 2.7元 /平下降至 19年的 1元 /平。 星源材质: 隔膜单位成本从 15年的 1.80元 /平下降至 20年 1-9月的 0.75元 /平。 图:星源材质隔膜成本 占比( %) 41% 42% 42% 50% 16% 16% 12% 10% 12% 11% 14% 10% 9% 9% 8% 5% 21% 22% 24% 25% 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% 2017年 2018年 2019年 2020年 1-9月 原材料 人工费用 动力燃料 其他 折旧 图:恩捷股份隔膜原材料采购价格、隔膜单位成本、销量变化( PE19年价格为 1-9月)恩捷股份 2015年 2016年 2017年 2018年 2019年 PE 采购价格(万元/吨 ) 3.06 2.38 2.16 1.94 1.76 YOY -22% -9% -10% -9% 隔膜单位成本(元/平) 2.7 1.9 1.5 1.1 1.0 YOY -31% -23% -23% -13% 销量(亿平) 0.3 1.0 2.1 4.7 8.0 YOY 212% 110% 120% 72% 星源材质 2015年 2 0 1 6 年1 - 6 月 2017年 2018年 2019年 2 0 2 0 年1 - 9 月 PP 、PE 采购单价(万元/吨 ) 1.23 1.26 1.30 1.27 1.34 1.28 YOY -7% 2% 3% -2% 5% -4% 隔膜单位成本(元/平) 1.80 1.39 1.64 1.28 1.00 0.75 YOY -3% -23% 18% -22% -22% -25% 销量(亿平) 1.0 0.7 1.5 2.3 3.5 4.3 YOY 63% 131% 52% 51% 图:星源材质隔膜原材料采购价格、隔膜单位成本、销量变化 15 规模化降本具体来自单位折旧的下降、以及单位原材料、能耗耗用量的下降 资料来源 :星源材质可转债、恩捷年报问询函、 天风证券研究所 恩捷股份: 随着隔膜出货快速放量,单位隔膜所需原材料( PE聚乙烯)、能耗(水、电、燃气)也快速下降。 星源材质: 单位折旧从 17年的 0.35元 /平降为 20年前三季度的 0.22元 /平,同期隔膜销量从 17年的 1.5亿平增至 20年前三季度的 4.3亿平。 0.68 0.54 0.42 0.42 0.27 0.20 0.12 0.08 0.20 0.14 0.14 0.08 0.35 0.28 0.24 0.22 0.14 0.12 0.08 0.05 0.00 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80 2017年 2018年 2019年 2020年 1-9月 原材料 人工费用 动力燃料 折旧 其他 图:星源材质隔膜成本构成(元 /平) 单位隔膜原料耗用量 单位 2015年 2016年 2017年 2018年 聚乙烯 吨/ 亿平 1759 1958 1810 1666 水费 万吨/ 亿平 26 20 14 电费 万度/ 亿平 3373 3254 2643 天然气费 万m 3 / 亿平 1019 836 663 表 :星源材质隔膜成本构成(元 /平) 0.2 0.3 1.0 2.1 4.7 8.0 12.7 104% 212% 110% 120% 72% 58% 0% 50% 100% 150% 200% 250% 0.0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 12.0 14.0 2014年 2015年 2016年 2017年 2018年 2019年 2020年 销量(亿平) YOY 图:恩捷股份隔膜出货量(亿平) 涂覆:附加值高,非标品重差异化 16请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 17 涂覆材料具备多样性,以满足不同的电池需求 资料来源 :星源材质可转债、 锂离子电池用聚乙烯隔膜改性及其性能研究 ,王远、 天风证券研究所 涂覆本质上是对隔膜进行改性处理,以满足不同电池产品的需求。 传统隔膜的耐热性、吸液性等性能难以满足动力电池的应用需 求,为了满足动力电池用隔膜的需求,对其表面进行涂覆改性成为了易于实现且行之有效的方法。 涂覆改性主要包括无机有机复合改性、有机有机复合改性 : 无机 -有机复合改性:以氧化铝为代表的陶瓷涂敷材料,以提高隔膜的耐髙温性能 。 在原有的聚烯烃隔膜的基础上表面涂覆一层 无机陶瓷粒子例如 二氧化硅、氧化铝、二氧化钛、氧化镁。 有机有机复合改性:以 PVDF为代表的有机物,以提升隔膜电化学性能(离子电导率、循环、倍率), 在有机类聚烯烃隔膜的 表面涂一层有机物,有机物对电解液的良好的相容性能够显著降低改性后隔膜与电解液的接触角。 PVDF即聚偏氟乙烯, F元素 的引入不仅会提高聚合物的电化学稳定性,而且能够显著提高聚合物分子的耐溶剂性,以及对极性电解液的亲和性。其他 有机材 料包括 PAN(聚丙烯腈)、 PMMA等,或者多种材料混合涂覆。 表:涂覆材料分类及性能 种类 性能特点 基膜 与涂覆膜相比,厚度较薄,透气性较好。 涂覆膜 无机物涂覆(二氧化硅、氧化铝、二氧化钛、氧化镁、勃姆石) 与基膜相比,耐热性高、水分含量低,可有效提高电池安全性能。 有机物涂覆( PVDF、 PMMA、 PAN) 与基膜相比,极片与隔膜间的粘结力强,可有效提高电池的安全性能及寿命。 功能性多层涂覆(陶瓷 -AFL、 陶瓷 -PVDF) 与基膜相比,耐热性高、水分含量低,同时极片与隔膜间的粘结力强,可有效提高电池的安全性能及寿命。 功能性多层涂覆(陶瓷 -芳纶) 与基膜相比,耐热性高、水分含量低,重量轻,可有效提高电池的安全性能。 18 涂覆工序分为匀浆、涂布、分切、包装,浆料配方体现差异性 资料来源 :恩捷股份、星源材质、璞泰来环评报告、 天风证券研究所 匀浆、涂布、分切均由相应的设备完成,如搅拌机、涂膜设备、 和分切机完成,自动化程度较高,体现各家产品差异性的在于 匀浆前浆料的配方。 理论上涂覆材料有无机物的氧化铝、二氧化硅、有机物的 PVDF、 PAN等,在实际生产应用中,各家会采用混合多种材 料制成浆料对基膜进行涂覆,这就衍生出浆料配方问题,这也 是体现各家涂覆膜差异性是所在。 从恩捷股份、星源材质、璞泰来相关子公司环评报告涂覆膜原 料构成可以看出主要原材料为氧化铝和 PVDF,但其他材料存 在一定差异。 图 :涂覆膜工艺流程(以宁德卓高为例 ) 母公司 子公司 配料主要成分 恩捷股份 珠海恩捷 氧化铝、 PVDF、 水 /DMAC、 CMC、 聚丙烯酸酯 星源材质 常州星源 氧化铝 /PVDF、 CMC、胶黏剂、助剂 璞泰来 宁德卓高 AT4、 CMC、陶瓷粉(包含氧化铝和二氧化硅)、氢氧化钙 表:恩捷股份、星源材质、璞泰来涂覆浆料构成 匀浆 涂膜 干燥 收卷 成品 包装 分切 半成 品 陶瓷粉、 PVDF( 聚 偏氟乙烯)、胶水、 增稠剂、去离子水 基膜 19 恩捷拥有多款功能性涂覆产品 资料来源 : 恩捷股份 官网、 天风证券研究所 表:恩捷股份涂覆膜产品 恩捷涂覆产品分为不同材料(陶瓷、 PVDF、 AFL)、不同结构( 1层、 2层、 3层),溶剂又可分为水性和油性,最终形成不同 形貌和特征的涂覆产品,以应用到不同的电池上。 20 星源涂覆产品包括陶瓷、树脂和 PVDF等 资料来源 : 星源材质 官网、 天风证券研究所 涂覆膜种类 陶瓷涂覆隔膜 树脂涂覆隔膜 纳米树脂涂覆隔膜 水性 PVDF 涂覆隔膜 涂覆材料 Al2O3 芳纶等聚合树脂 纳米球形聚合树脂 PVDF + Al 2 O 3 混合涂覆 SEM 包覆层数 单层 单层 单层 / 双层 单层 优点 陶瓷粒径均匀 , 平整性 好 多孔结构涂层 , 孔径分 布均匀 涂层一致性好 与极片的界面黏接性 好 , 软包电池的硬度高 涂层一致性好 与极片粘接性好 , 电池 的硬度高 保液性能好 , 电池循环性能好 与极片的粘接性好 , 电池的硬 度高 热稳定性好 , 安全性能高 表:星源材质涂覆膜产品 从星源的产品可以看出,不同产品对应不同电池需求 ,如水性 PVDF涂覆隔膜抗氧化性能强,满足高电压电池要求,树脂涂覆隔 膜适用于软包电池。 21资料来源 : 璞泰来 官网、 天风证券研究所 璞泰来涂覆产品包括氧化铝、氢氧化镁、 PVDF等 涂覆膜种类 氧化铝陶瓷隔膜 氢氧化镁陶瓷隔膜 水性 PVDF 隔膜 陶瓷 + PVDF 混涂隔膜 涂覆材料 氧化铝 氢氧化镁陶瓷隔膜 PVDF PVDF + 陶瓷 SEM 或示意图 包覆层数 单层 单层 单层 单层 优点 提升锂电芯的硬度 、 减少变形 、 改 善反应界面 既使隔膜与极片之间的粘接性 , 又能提 升隔膜的耐热性能 、 抗氧化性能和电解 液浸润性能等 。 厚度型号 7 + 2 m 、 9 + 2 m 、 12 + 2 m 、 16 + 2 7 + 2 m 、 7 + 3 m 、 1 . 5 + 7 + 1 . 5 m 、 9 + 1 . 5 m 、 9 + 3 m 、 1 . 5 + 9 + 1 . 5 m 、 12 + 2 m 、 12 + 3 m 提升隔膜的耐热性能 、 抗氧化性能和电解液浸润性能等 7 + 2 m 、 9 + 2 m 、 9 + 3 m 、 12 + 4 m 、 16 + 4 m 、 20 + 4 m 表:璞泰来涂覆膜产品 璞泰来无机涂覆膜还包括氢氧化镁,并且具备混涂产品,即陶瓷 +PVDF混涂隔膜,混涂的隔膜性能更加综合,既有陶瓷涂覆的 热稳定性,又能提升对应电解液的浸润性等。 从厚度上看,涂覆膜可配备 7、 9、 12、 16微米的基膜涂上 2到 4微米的涂层。 短期看:重资产下建设周期长 预计今明年供需偏紧,是仅次于铜箔的、 6F的具备涨价期权的 环节 22请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 23 以今年年度视角看(未考虑季度),全球隔膜供需偏紧,但尚不至于出现短缺 资料来源 :公司公告、 天风证券研究所 表:全球隔膜供需测算(亿平,估算数据) 在对今年电动车 540万辆的销量预期下,我们判断隔膜供需收紧,但尚不至于出现缺口 。在需求 1( 90%的装机产量比)下, 21 年全球隔膜盈余 20亿平,对应电池 125GWh;在需求 2( 80%的装机产量比)下, 21年全球隔膜盈余 11亿平,对应电池 66GWh。 母卷 成品 母卷 成品 母卷 成品 上海恩捷 亿平 苏州捷力 亿平 纽米科技 亿平 星源材质 亿平 12.0 9.0 15.0 11.0 18.0 14.0 中材锂膜 亿平 湖南中锂 亿平 河北金力 亿平 6.0 4.2 6.5 4.6 6.5 4.6 惠强新能源 亿平 5.0 3.5 5.0 3.5 6.0 4.2 沧州明珠 亿平 2.9 2.0 2.9 2.0 3.9 2.7 中科科技 亿平 1.8 1.6 1.8 1.6 1.8 1.6 辽源鸿图 亿平 3.5 2.1 3.5 2.1 3.5 2.1 北大先行 亿平 2.8 1.8 2.8 1.8 2.8 1.8 国内产能合计 亿平 71 51 88 64 110 83 SKI 亿平 7.0 5.3 11.1 8.3 13.6 10.2 东丽 亿平 8.5 6.4 9.0 6.8 10.2 7.7 旭化成 亿平 10.5 7.9 13.0 9.8 15.5 11.6 日本W-s cop e 亿平 5.0 3.8 5.5 4.1 6.0 4.5 住友化学 亿平 2.0 1.5 3.0 2.3 4.0 3.0 海外规划产能合计 亿平 33 25 42 31 49 37 全球供给 亿平 104 76 129 95 160 120 全球需求1 亿平 55 75 107 供给-需 求1 亿平 21 20 13 供给-需 求1 GWh 134 125 78 全球需求2 亿平 55 84 121 供给-需 求2 亿平 21 11 -1 供给-需 求2 GWh 134 66 -5 有效产能 单位 2020年 2 0 2 1 年E 2 0 2 2 年E 40 8.6 6.0 11.2 8.0 14.7 12.0 28 21 39 29 53 24 看明年年度视角看(未考虑季度),隔膜供需紧张程度仅次于铜箔、 6F 资料来源 : Marklines, ACEA,中汽协, SNE、 GGII、 天风证券研究所 表:需求 1(装机产量比 90%)全球锂电材料供需平衡表 在对明年电动车 765万辆的销量预期下,我们预计在需求 1(装机产量比 90%)下, 22年隔膜盈余产能 13亿平,对应电池 78GWh, 紧张程度仅次于铜箔(缺口 40GWh)、 6F(盈余 11GWh);在需求 2(装机产量比 80%)下, 22年隔膜缺口产能 1亿平,对应 电池 5GWh,紧张程度仅次于铜箔(缺口 123GWh)、 6F(缺口 73GWh)。 全球供需测算( G W h ) 类别 2020年 2 0 2 1 年E 2 0 2 2 年E 需求 341 469 670 YOY 38% 43% 供给 487 709 1010 YOY 46% 42% 供给-需求 146 240 340 前驱体需求 200 284 385 供给 331 437 588 供给-需求 130 153 203 三元需求 200 284 385 供给 353 431 611 供给-需求 153 146 227 LFP 需求 46 99 172 供给 103 161 306 供给-需求 57 62 134 供给 544 734 1016 供给-需求 203 265 346 供给 475 594 748 供给-需求 134 125 78 供给 330 443 681 供给-需求 (11) (26) 11 供给 355 458 859 供给-需求 14 (11) 189 供给 386 456 630 供给-需求 45 (13) (40) 电解液6F VC(铁锂2 .5% +三元1% ,202 0-2 022 年 铁锂占比13% 、21% 、26% ) 铜箔 锂电池 三元前驱体 三元正极 LFP (未考虑磷酸铁) 负极(未考虑石墨化) 隔膜 全球各环节供需关系-GW h 表:需求 2(装机产量比 80%)全球锂电材料供需平衡表 全球供需测算( G W h ) 类别 2020年 2 0 2 1 年E 2 0 2 2 年E 需求 341 528 754 YOY 55% 43% 供给 487 709 1010 YOY 46% 42% 供给-需求 146 181 256 前驱体需求 200 320 433 供给 331 437 588 供给-需求 130 117 155 三元需求 200 320 433 供给 353 431 611 供给-需求 153 111 178 LFP 需求 46 112 194 供给 103 161 306 供给-需求 57 49 112 供给 544 734 1016 供给-需求 203 206 262 供给 475 594 748 供给-需求 134 66 -5 供给 330 443 681 供给-需求 (11) (85) (73) 供给 355 458 859 供给-需求 14 (69) 105 供给 386 456 630 供给-需求 45 (72) (123) 隔膜 电解液6F VC(铁锂2 .5% +三元1% ,202 0-2 022 年 铁锂占比13% 、21% 、26% ) 铜箔 全球各环节供需关系-GW h 锂电池 三元前驱体 三元正极 LFP (未考虑磷酸铁) 负极(未考虑石墨化) 25 21年隔膜处于紧平衡的概率较大, 22年销量大超预期下隔膜或出现缺口 资料来源 : Marklines, ACEA,中汽协, SNE、 GGII、 天风证券研究所 在需求测算中我们对全球电动车销量的判断存在一定主观性,故进行销量上调 /下调 10%、 20%以的敏感性测算。 21年 :全球销量在 432到 647万辆下,需求 1下隔膜产能盈余对应电池 64到 186GWh,中性在 125GWh;需求 2下隔膜产能盈余 对应电池 -2到 135GWh,中性在 66GWh。 22年: 全球销量在 612到 918万辆下,需求 1下隔膜产能盈余对应电池 -15到 125GWh,中性在 78GWh;需求 2下隔膜产能盈余 对应电池 -110到 100GWh,中性在 -5GWh。 表:全球隔膜供需弹性测算表 悲观2 (销 量下调 20%) 悲观1 (销 量下调 10%) 中性 乐观1 (销 量上浮 10%) 乐观2 (销 量上浮 20%) 悲观2 (销 量下调 20%) 悲观1 (销 量下调 10%) 中性 乐观1 (销 量上浮 10%) 乐观2 (销 量上浮 20%) 电动车销量(万辆) 432 485 540 593 647 612 689 765 842 918 中国 212 239 265 292 318 295 332 369 406 443 欧洲 155 175 194 214 233 195 219 244 268 292 美国 52 59 65 72 78 106 120 133 146 159 其他 12 14 15 17 18 16 18 20 22 24 动力装机(G Wh) 220 247 275 302 330 336 378 420 462 504 其他装机(G Wh) 147 147 147 147 147 183 183 183 183 183 锂电池装机(GWh ) 367 395 422 450 477 519 561 603 645 687 锂电池产量1 (G Wh) 408 438 469 500 530 577 623 670 716 763 锂电池产量2 (G Wh) 459 493 528 562 596 649 701 754 806 858 隔膜需求量1 (万吨) 65 70 75 80 85 92 100 107 115 122 隔膜需求量2 (万吨) 73 79 84 90 95 104 112 121 129 137 隔膜供给(万吨) 95 95 95 95 95 120 120 120 120 120 供给-需 求1 (万吨) 30 25 20 15 10 27 20 13 5 (2) 供给-需 求1 (G Wh) 186 156 125 94 64 172 125 78 32 (15) 供给-需 求2 (万吨) 22 16 11 5 0 16 8 (1) (9) (18) 供给-需 求2 (G Wh) 135 101 66 32 (2) 100 47 (5) (58) (110) 项目 2021年 2022年 长期看,隔膜的行业趋势是一体化。 以恩捷、星源为代表的基膜公司在加大涂覆布局,涂覆公司璞泰来向上拓展基膜、 涂覆材料。 从基膜和涂覆的属性看,基膜和涂覆竞争的核心要素有所不同: 基膜:成本竞争要素更凸显,成本竞争看良品率(技术 &客户结构)、单线产出 (设备 &know-how) 涂覆:产品竞争要素更凸显,产品竞争看技术研发(浆料配方) 26请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 27 不良品来自分切损耗和不合格品的损耗,高良品率可降低原材料单耗 资料来源 :创新股份关联交易报告书、 天风证券研究所 图:隔膜生产流程(以恩捷股份为例) 隔膜生产过程中有两种损耗,一种来自分切边角料带来的损耗,由此可得收得率,另外一种是 B品的损耗,最终形成良品率。 收得率: 隔膜生产的最后一个工序为分切,即根据产品规格要求将加工后的锂电池基膜分切得到成品,该过程会生少量的边角, 因此存在一定损耗,分切前的基膜称为母卷,分切后成品 /母卷面积即为收得率。 良品率: 最终的成品需要保证厚度均匀,且在机械强度、闭孔温度、破膜温度等方面达到电池厂要求,因此分切后会出现一定 B 品(不合格品)比例,收得率 *A品率即可得良品率。 良品率越高,单位产出的原材料消耗越小,直接成本越低。 表 :良品率计算公式(以恩捷股份为例) 指标 计算公式 基膜半成品良品率 基膜半成品分切收率 基膜半成品 A 品率 基膜成品良品率 基膜成品分切收率 基膜成品 A 品率 基膜半成品良品率 涂布膜良品率 涂布膜分切收率 涂布膜 A 品率 基膜半成品良品率 综合良品率 (半成品 A 品 +基膜成品 A 品 +涂布膜成品 A 品 -用于生 产基膜 成品的半成品 A 品 -用于生产涂布膜的半成品 A 品 )/母 卷 基膜半成品收率 基膜半成品分切收品 /母卷; 基膜半成品 A品率 基膜半成品 A品 /基膜半成品分切收 基膜成品收率 基膜成品分切收品 /形成基膜成品的基膜半成品 A品 基膜成品 A品率 基膜成品 A品 /基膜成品分切基膜收品 涂布膜收率 涂布膜分切收品 /形成涂布膜的半成品 A品 涂布膜 A品率 涂布膜 A品 /涂布膜分切收品 配料投料 混合挤出 铸片挤出 双向拉伸 萃取热定型厚度测量收卷 母卷 基膜半成品 A品 基膜半成品 B品 及废品 涂布半成品 A品 涂布半成品 B品 及废品 涂布
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