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文檔簡介
PMMA涂覆隔膜產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景預(yù)測與投資戰(zhàn)略規(guī)劃
鋰電池隔膜市場出貨量受益于全球新能源產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展,帶動了鋰電池隔膜市場規(guī)模不斷擴張,全球市場出貨量也處于逐年增長的態(tài)勢,截至2020年末,全球鋰電池隔膜行業(yè)市場出貨量約為55億平方米,同比2019年同期的42億平方米增長31%,2021年全球市場出貨量大幅度上漲,達到106億平方米以上,較上年末同比增長92.7%,預(yù)測2023年全球鋰電池隔膜市場出貨量將達到260億平方米以上。鋰電池隔膜需求市場從全球鋰電池隔膜行業(yè)下游需求市場層面來看,主要包括鋰電池和動力電池兩個應(yīng)用領(lǐng)域,據(jù)北京研精畢智整理,2021年全球鋰電池市場出貨量為600GWh左右,同比增長122%,相比之下動力鋰電池市場出貨量稍低,同期市場出貨量為430GWh左右,同比增長140%,截止到2021年末,鋰電池和動力電池需求市場占全球鋰電池隔膜的比重分別達到52%和39%,此外其他需求市場占比合計為9%。鋰電池隔膜市場格局目前全球鋰電池隔膜行業(yè)集中度相對較高,大多數(shù)市場份額被幾家頭部企業(yè)所占據(jù),其中恩捷股份以絕對優(yōu)勢長期占據(jù)市場主導(dǎo)地位,2021年其市場份額占比達到30%以上;其次是星源材質(zhì)和中材科技分別以10%和9%的份額占比位列第二和第三;旭化成和東麗兩家企業(yè)緊隨其后,同年市場份額占比分別達到8%和7%。隔膜是鋰離子電池的核心材料之一。隔膜的性能決定電池的界面結(jié)構(gòu)、內(nèi)阻等,對電池的容量、循環(huán)等產(chǎn)生影響。隔膜主要分為干法、濕法隔膜,濕法隔膜占比超過70%。隔膜行業(yè)屬于資金密集型、技術(shù)密集型的重資產(chǎn)行業(yè),原材料和制造費用在營業(yè)成本中占比大。隔膜基材主要是聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)等聚烯烴,PE是濕法隔膜的主要原料,PP是干法隔膜的主要原料,目前原材料進口依賴度高。制造費用占比大主要系生產(chǎn)設(shè)備貴、造成設(shè)備折舊費用高。通過對行業(yè)特點和隔膜生產(chǎn)成本分析,隔膜企業(yè)主要通過原材料及設(shè)備國產(chǎn)化、規(guī)模化降本、工藝改進等途徑降本。涂覆一體化成為主流,主要隔膜廠紛紛布局涂覆產(chǎn)線。目前鋰電池涂覆技術(shù)路線為無機材料涂覆、有機材料涂覆、有機和無機材料涂覆結(jié)合的方式。隔膜涂覆提升主要方向有兩個:耐高溫、粘結(jié)性;其中耐高溫用得最多的是水系陶瓷(可以承受150度熱收縮),PVDF主要用作粘結(jié)性。因為PVDF價格較貴、用量較大,在涂覆原材料成本中占比大,PVDF國產(chǎn)化將有效降低涂覆隔膜成本。中國鋰電池隔膜產(chǎn)品結(jié)構(gòu)變化濕法隔膜仍將是主流隔膜技術(shù)路線,長期占據(jù)市場高份額。濕法隔膜輕薄且韌性較好。鋰離子電池隔膜制備方法主要分為濕法和干法。二者各有優(yōu)缺點,濕法隔膜工藝難度系數(shù)高,對設(shè)備要求高,建設(shè)投產(chǎn)周期長成本高,能源消耗較大,且需使用有機溶劑,環(huán)境污染大,但制得的隔膜精密度高,具有較高的孔隙率,薄膜孔徑小且均勻,薄膜更薄的同時還可保持良好的韌性,拉伸強度和穿刺強度更高。干法隔膜安全性及成本優(yōu)勢明顯。干法隔膜工藝相對簡單,環(huán)境友好且成本較低,然而孔徑的大小、分布和孔隙率難以控制導(dǎo)致穩(wěn)定性較差,干法拉伸制成的薄膜中的孔徑會按照一定的方向分布,并且薄膜的結(jié)晶和非結(jié)晶區(qū)域之間有明顯的分隔,成膜通常較厚。但干法隔膜的耐熱性更好,各向熱收縮率都更小,閉孔溫度和熔斷溫度也更高,且成本優(yōu)勢明顯。隔膜是保證鋰離子電池安全穩(wěn)定工作的核心材料。目前我國鋰電池隔膜依賴進口較大,未來隨著產(chǎn)能的擴大,將有極大的進口替代空間。隔膜的性能決定了電池的界面結(jié)構(gòu)、內(nèi)阻等,直接影響電池的容量、循環(huán)以及安全性能等特性,性能優(yōu)異的隔膜對提高電池的綜合性能具有重要的作用。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,此外還具有能使電解質(zhì)離子通過的功能。濕法隔膜技術(shù)是國內(nèi)鋰電池隔膜中主要的生產(chǎn)工藝,占比較重。2020年,國內(nèi)鋰電池濕法隔膜產(chǎn)能約為40.4億平方米,較2019年增長了15.1%。2020年,國內(nèi)干法隔膜產(chǎn)能約為14.1億平方米,較2019年增長了13.7%。隔膜材質(zhì)是不導(dǎo)電的,其物理化學性質(zhì)對電池的性能有很大的影響。電池的種類不同,采用的隔膜也不同。對于鋰電池系列,由于電解液為有機溶劑體系,因而需要有耐有機溶劑的隔膜材料,一般采用高強度薄膜化的聚烯烴多孔膜。隨著鋰離子電池隔膜行業(yè)競爭激烈,不具備自主研發(fā)設(shè)計能力的鋰離子電池隔膜廠商的發(fā)展空間將逐漸縮小,國內(nèi)隔膜行業(yè)的競爭將主要集中在原材料配方工藝、微孔制備技術(shù)、成套設(shè)備設(shè)計能力、產(chǎn)品品質(zhì)及銷售渠道等方面,具備自主核心技術(shù)、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定及銷售渠道的鋰離子電池隔膜廠商的市場占有率穩(wěn)步提升。分析認為,國內(nèi)電池隔膜行業(yè)已經(jīng)開始進行調(diào)整與重組,市場呈現(xiàn)出強者更強,弱者出局的趨勢,缺技術(shù)、少品牌、短資金的小微企業(yè)發(fā)展不容樂觀,未來隔膜行業(yè)將進一步加快洗牌。我國鋰電池隔膜技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀近年來,受益于新能源汽車快速增長,鋰電池需求不斷增加,從而帶動了鋰電隔膜的市場需求,使其出貨量也實現(xiàn)快速的增長。數(shù)據(jù)顯示,2021年我國鋰電隔膜出貨量79億平方米,同比增長超100%。2022年上半年我國鋰電隔膜出貨量54億平方米,同比增長超55%。但目前我國鋰電池隔膜依賴進口較大,未來隨著產(chǎn)能的擴大,將有極大的進口替代空間。其中我國鋰電隔膜市場出貨以濕法隔膜為主,且占比逐年提升。數(shù)據(jù)顯示,2021年我國濕法隔膜產(chǎn)量60.6億平方米,占比76.7%;而到2022年上半年,濕法隔膜市場占比達到了達79%,這主要是受動力電池市場需求快速增長帶動。目前在濕法隔膜市場,恩捷股份在國內(nèi)市占率高達50.3%,中材科技和星源材質(zhì)位列二、三名。干法隔膜市場,中興新材、星源材質(zhì)和惠強新材位列前三名。但濕法隔膜是高技術(shù)壁壘、高資金投入,建設(shè)周期較長的產(chǎn)品。并且生產(chǎn)設(shè)備依賴進口,包括日本制鋼所、德國布魯克納等。日本制鋼所的設(shè)備在濕法隔膜領(lǐng)域更領(lǐng)先,但其產(chǎn)能有限,無法匹配全球新能源汽車大發(fā)展對隔膜需求的增量,是目前擴產(chǎn)中比較大的制約因素之一,2022年濕法隔膜仍然供不應(yīng)求,有望繼續(xù)保持高景氣度。鋰電池隔膜行業(yè)基本概述鋰電池作由正極,負極,隔膜,電解液四個主要部分構(gòu)成。隔膜是一種具有微孔結(jié)構(gòu)的薄膜,是鋰離子電池中的關(guān)鍵環(huán)節(jié),是鋰離子電池產(chǎn)業(yè)鏈中最具技術(shù)壁壘的關(guān)鍵內(nèi)層組件,成本占比約10%-20%,在鋰電池進行電解反應(yīng)時,鋰電池隔膜可以用來分隔正極和負極防止短路現(xiàn)象的發(fā)生,同時允許電解質(zhì)離子自由通過。鋰電池隔膜浸潤在電解液中,表面上有大量允許鋰離子通過的微孔,微孔的材料、數(shù)量和厚度會影響鋰離子穿過隔膜的速度,進而影響電池的放電倍率、循環(huán)壽命等性能。鋰電池作由正極、負極、隔膜、電解液四個主要部分構(gòu)成。隔膜是一種具有微孔結(jié)構(gòu)的薄膜,是鋰離子電池中的關(guān)鍵環(huán)節(jié),是鋰離子電池產(chǎn)業(yè)鏈中最具技術(shù)壁壘的關(guān)鍵內(nèi)層組件,成本占比約10%-20%,在鋰電池進行電解反應(yīng)時,鋰電池隔膜可以用來分隔正極和負極防止短路現(xiàn)象的發(fā)生,同時允許電解質(zhì)離子自由通過。鋰電池隔膜浸潤在電解液中,表面上有大量允許鋰離子通過的微孔,微孔的材料、數(shù)量和厚度會影響鋰離子穿過隔膜的速度,進而影響電池的放電倍率、循環(huán)壽命等性能。鋰電池隔膜具有大量曲折貫通的微孔,能夠保證電解質(zhì)離子自由通過形成充放電回路;而在電池過度充電或者溫度升高時,隔膜通過閉孔功能將電池的正極和負極分開以防止其直接接觸而短路,達到阻隔電流傳導(dǎo),防止電池過熱甚至爆炸的作用。目前,大規(guī)模商品化的鋰電池隔膜生產(chǎn)材料以聚烯烴為主,主要包括聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)和聚乙烯(PE)復(fù)合材料。聚烯烴可提供良好的機械性能、化學穩(wěn)定性和高溫自閉性能,是當前鋰電池隔膜的主要原材料。新能源鋰電池隔膜行業(yè)回顧及發(fā)展趨勢隔膜是鋰離子電池的重要組成部分之一,通常也被稱為電池隔膜、隔膜紙、離子分離膜等,處于新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈的上游部分。鋰電隔膜是鋰電池中關(guān)鍵的內(nèi)層組件,能夠影響鋰電池的容量、循環(huán)性能和充放電電流密度等關(guān)鍵性能。性能優(yōu)異的隔膜需要隔離正負極防止短路同時還要允許鋰離子的傳導(dǎo),在過度充電或者溫度過高時還要具有高溫自閉性能來阻斷電流防止爆炸,另外還要具有強度高、防火、耐性好、無毒等特點。一般來說,根據(jù)隔膜的主要功能,隔膜的在安全性和通過性上對性能要求較高:①給電池提供安全保障。具有良好的絕緣性,以防止正負極接觸短路或者被毛刺、顆粒、枝晶穿刺而出現(xiàn)的短路。因此隔膜需要具有一定的拉伸、穿刺強度,不易撕裂,并且在突發(fā)高溫條件下基本保持尺寸的穩(wěn)定,不會熔縮導(dǎo)致電池的大面積短路和熱失控。②給鋰電池提供實現(xiàn)充放電功能、倍率性能的微孔通道。因此隔膜必須具有較高的孔隙率并且孔隙特征制約著電池的鋰離子的遷移,體現(xiàn)在參數(shù)上就是電導(dǎo)率。對于用在新能源汽車上的動力電池,由于整車對電池的安全性和能量密度要求較高,因此用于動力電池上的隔膜一般會要求以下幾點:①更高安全性,包括受熱穩(wěn)定性、電化學穩(wěn)定性、抗穿刺抗短路性能;②更好的一致性,包括厚度、孔徑和孔徑分布;③理想的孔隙率和孔隙結(jié)構(gòu);④更強的吸液能力和較小的電阻;⑤更高的能量密度,會要求更大的電化學穩(wěn)定窗口,即耐高壓(0-5V)特性也是未來趨勢。鋰電池隔膜行業(yè)發(fā)展趨勢(一)濕法涂覆成為鋰電池隔膜行業(yè)發(fā)展方向濕法隔膜較干法成本更高,但孔隙率和透氣性更好,可以生產(chǎn)出更輕薄的隔膜,且通過涂覆技術(shù)對濕法隔膜進行改性處理后,可以進一步提高濕法隔膜的抗刺穿能力,進一步提高電池的安全性。同時,涂覆材料能夠與電解液保持更高的浸潤性,進而降低電池的阻抗,并提高電池的放電功率。隔膜發(fā)展從干法走向濕法、進而走向濕法涂覆,是隔膜行業(yè)的發(fā)展趨勢。此外,涂覆材料多種多樣,能夠滿足不同性能電池產(chǎn)品的需求。隨著陶瓷、PVDF、芳綸等涂覆工藝的逐漸成熟,近年來濕法涂覆隔膜憑借優(yōu)異的性能逐漸占據(jù)行業(yè)主導(dǎo)地位。未來,隨著濕法隔膜企業(yè)技術(shù)不斷進步,濕法隔膜的成品率將得到不斷提升,濕法隔膜成本將進一步降低。2021年濕法隔膜出貨量達61.7億平方米,較2020年增長了126.84%,實現(xiàn)跨越式增長。(二)鋰電池隔膜行業(yè)持續(xù)并購整合,行業(yè)集中度持續(xù)提升鋰電池隔膜行業(yè),特別是高端隔膜行業(yè)具有較高的進入壁壘。高壁壘主要體現(xiàn)在工藝、設(shè)備、資金、客戶四個維度。工藝方面,制備過程中的精確控制要求較高,較高的制備難度造成隔膜良率在鋰電四大主材中偏低,直接影響企業(yè)成本及盈利水平,而工藝改進良率提升很難一蹴而就,需要長時間積累。設(shè)備方面,鋰電池隔膜生產(chǎn)線技術(shù)含量高、供給稀缺,具有非標、定制化特點。因此設(shè)備的設(shè)計開發(fā)、定制生產(chǎn)、組裝調(diào)試都需要和隔膜廠掌握的生產(chǎn)工藝相結(jié)合,有較高的難度,并需要較長的周期。從設(shè)備交付、產(chǎn)線安裝到調(diào)試量產(chǎn)一般6-12個月左右的時間,周期時間長短主要取決于隔膜廠對工藝和設(shè)備的理解和掌握。資金方面,隔膜行業(yè)重資產(chǎn)屬性明顯,資金投入大,單GWh投資額一般在5,500萬元以上,略高于三元正極,是負極材料的2-3倍,電解液的7倍以上。資金實力較強的企業(yè)產(chǎn)能擴張更快,由此帶來產(chǎn)能加速釋放—單平成本下降—盈利提升的正向循環(huán)。客戶方面,客戶認證門檻高、周期長、認證標準高,且一旦進入其供應(yīng)鏈便不會輕易更換。頭部隔膜企業(yè)由于客戶資源較好,訂單穩(wěn)定充沛,可以降低產(chǎn)線頻繁切換型號所帶來的損耗,有效提高單線產(chǎn)量。整體來看,隔膜行業(yè)具備較高的壁壘。由于頭部隔膜企業(yè)具備了產(chǎn)能、成本、技術(shù)、服務(wù)、客戶等優(yōu)勢,因此其市場份額不斷提升。(三)出口規(guī)模穩(wěn)步擴大,助力鋰電池隔膜持續(xù)發(fā)展我國鋰電池隔膜行業(yè)經(jīng)歷了進口主導(dǎo)期、期和出口擴大期幾個階段。早期受制于技術(shù)壁壘、工藝壁壘等因素,我國鋰電池隔膜產(chǎn)業(yè)發(fā)展落后于日美等國家。隨著我國企業(yè)不斷投入技術(shù)研發(fā)、工藝研發(fā)和創(chuàng)新設(shè)備研發(fā),鋰電池隔膜領(lǐng)域逐漸實現(xiàn)了。近年來,在我國新能源汽車市場快速發(fā)展帶動下,我國鋰電池隔膜產(chǎn)業(yè)不僅實現(xiàn)了國產(chǎn)主導(dǎo)市場,更依托優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品品質(zhì)和規(guī)模化的成本效應(yīng),逐步打開海外市場,出口規(guī)模穩(wěn)步擴大,根據(jù)中國海關(guān)統(tǒng)計的數(shù)據(jù)顯示,2021年,我國濕法隔膜出口量4.25萬噸,較2018年的1.28萬噸增長了231.84%。海外隔膜廠技術(shù)領(lǐng)先,但是商業(yè)化進展緩慢,擴產(chǎn)節(jié)奏保守。在全球新能源汽車旺盛需求下無法形成充足有效供給,國內(nèi)隔膜廠抓住時機加速出海搶占市場份額,展現(xiàn)了強大的全球競爭力。近年來,國內(nèi)頭部隔膜廠商加速出海,以匹配優(yōu)質(zhì)供應(yīng)鏈提升盈利水平。一般而言,海外客戶認證門檻高、周期長,對產(chǎn)品質(zhì)量要求高,但客戶關(guān)系較為穩(wěn)定,有利于隔膜廠獲得長期批量化訂單,且海外隔膜售價與國內(nèi)相比較高,開拓海外市場可有效提升盈利水平。在全球新能源汽車需求爆發(fā)的背景下,全球隔膜市場空間廣闊。鋰電池隔膜行業(yè)發(fā)展概況和發(fā)展趨勢(一)鋰電池隔膜行業(yè)基本情況1、鋰電池隔膜簡介鋰電池隔膜是一種具有微孔結(jié)構(gòu)的高分子功能材料,其不參與鋰電池中的電化學反應(yīng),在鋰電池組中的主要作用為:1)隔開鋰電池的正負極,防止其接觸形成短路;2)具有離子通過能力,形成充放電回路。在正極、負極、隔膜、電解液四大鋰離子電池主要材料中,隔膜是鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈中最具技術(shù)壁壘的關(guān)鍵組件之一,也是國產(chǎn)化最晚的鋰電池組件。鋰電池隔膜具有絕緣性,其內(nèi)部存在大量曲折而貫通的納米級微孔,可以允許電池電解液中的鋰離子(Li+)在正負極之間遷移,形成了鋰離子電池的導(dǎo)電回路,是決定鋰電池性能、安全性和成本的重要部件。鋰電池正負極材料發(fā)生接觸會導(dǎo)致電池短路,進而可能引發(fā)電池燃燒。隔膜一方面要具備絕緣性和較好的熱穩(wěn)定性,保證兩極的機械隔離,保障電池安全;另一方面又要具有特定的孔徑、孔隙率,確保鋰離子在充放電期間能夠正常通過微孔通道,保證電池正常工作;同時還需要在達到較高力學穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上盡可能降低厚度,減小電池阻抗,提高電池品質(zhì);此外,由于隔膜的工作環(huán)境中充滿電池電解液,因此其還需要具備較高的耐腐蝕性、化學穩(wěn)定性,較好的浸潤性等。隔膜性能直接影響電池的綜合性能,對電池的容量、充電速度、放電倍率、循環(huán)壽命以及安全性能均會產(chǎn)生重要影響。鋰電池隔膜性能可分為理化性能,力學性能,熱性能及電化學性能4個方面。其中,理化性能包括厚度、孔隙率、平均孔徑大小與孔徑分布、透氣性、浸潤性、一致性等參數(shù);力學性能主要包括穿刺強度、拉伸強度等參數(shù);熱性能包括閉孔溫度、融化溫度、熱收縮率等指標;電化學性能包括循環(huán)性能(CP)、離子電導(dǎo)率和Mac-Mullin值等指標。影響鋰電池隔膜性能的因素較多,主要包括材料配方、工藝控制、設(shè)備支持、技術(shù)支持等。由于隔膜性能與鋰電池的容量、安全性密切相關(guān),故下游對隔膜各方面性能指標的要求精細而嚴格。同時隨著鋰離子電池在動力和儲能等新能源領(lǐng)域應(yīng)用的不斷深化,下游鋰電池廠商對于電池性能的要求也在不斷提升。這些都對隔膜生產(chǎn)企業(yè)的技術(shù)研發(fā)實力、工藝控制實力、設(shè)備設(shè)計改造實力提出了極高要求。在生產(chǎn)材料方面,鋰電池隔膜生產(chǎn)材料以聚烯烴為主,主要包括聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)以及聚丙烯(PP)和聚乙烯(PE)復(fù)合材料,主要基于聚烯烴有良好的機械性能、化學穩(wěn)定性、高溫自閉性能,且成本低,能滿足鋰電池隔膜的性能要求和成本要求。PE隔膜與PP隔膜存在一定的差異,且適用的技術(shù)路線不同。PE材料的熔點較低,一般在141℃左右,適用于濕法和干法生產(chǎn)工藝,PP材料的熔點相對較高,一般在165℃左右,僅可用于干法生產(chǎn)工藝。在技術(shù)路線方面,鋰電池隔膜制備工藝可分為干法和濕法兩大類。干法工藝多用于PP膜的制造。具體是指將聚烯烴樹脂熔融、擠壓、吹膜制成結(jié)晶性聚合物薄膜,經(jīng)過結(jié)晶化處理、退火后,得到高度取向的多層結(jié)構(gòu),在高溫下進一步拉伸,將結(jié)晶界面進行剝離,最終形成多孔結(jié)構(gòu),其中干法工藝的拉伸步驟包括單向拉伸工藝和雙向拉伸工藝。濕法工藝主要用于單層PE隔膜的制造,工藝中一般使用石蠟油與PE混合占位造孔。濕法工藝也稱熱致相分離法,具體是指將小分子成孔劑與聚烯烴樹脂混合并加熱熔融后,形成均勻的混合物,然后利用熔融混合物降溫過程中發(fā)生固-液相或液-液相分離的現(xiàn)象,降溫進行相分離,制得膜片,再將膜片加熱至接近熔點溫度,進行雙向拉伸使分子鏈取向一致,最后用易揮發(fā)溶劑萃取出殘留的成孔劑,進而制備出相互貫通的納米級微孔膜。與干法隔膜相比,濕法隔膜在孔徑大小、厚度均勻性、孔徑均勻性、拉伸強度和抗穿刺強度等方面有優(yōu)勢,適合生產(chǎn)高性能、高能量密度的鋰電池。主要應(yīng)用電池適用于對成本要求更高的鋰電池適用于對能量密度要求更高的鋰電池近年來隨著濕法隔膜制備技術(shù)的逐漸成熟和應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓展,特別是新能源汽車用動力電池、高端數(shù)碼電池、儲能電池等下游高端鋰電池市場的增速放量,帶動了濕法隔膜銷售的快速增長。濕法隔膜與三元正極組合有利于提升鋰電池能量密度、續(xù)航里程,并降低單位Wh成本。同樣需要不斷提高能量密度的磷酸鐵鋰電池也逐漸開始使用濕法隔膜。同時受益于技術(shù)進步和規(guī)模效應(yīng),濕法隔膜制造成本逐漸下降,干濕法隔膜價差不斷縮小,濕法隔膜的出貨量占比逐年快速增長。濕法隔膜市場滲透率由2015年的32%提升到目前的已超過70%,濕法隔膜以其優(yōu)異的性能已占據(jù)了行業(yè)主導(dǎo)地位。濕法隔膜可分為基膜和涂覆隔膜,涂覆隔膜即在基膜的基礎(chǔ)上進行涂覆加工的濕法隔膜。基膜受限于PE的低熔點,熱穩(wěn)定較差。為提升基膜的性能,通過在表面涂覆無機材料、耐熱高分子材料或兩者混合物的方法,形成涂覆隔膜,能極大地優(yōu)化隔膜性能。常見的涂覆材料包括氧化鋁、勃姆石等無機涂覆材料;PVDF、芳綸等有機涂覆材料;以及各類復(fù)合涂覆材料。由于涂覆可顯著改善隔膜性能,很大程度上解決濕法隔膜在熱穩(wěn)定性上的短板,濕法涂覆工藝已成為隔膜行業(yè)發(fā)展趨勢。一方面,涂覆材料可降低隔膜熱收縮率。例如在145℃下熱處理30分鐘,空白基膜與經(jīng)6μm氧化鋁涂覆的隔膜熱收縮率可相差超過50%。聚烯烴類隔膜的耐高溫性能較差,鋰電池溫度持續(xù)升高,隔膜會依次經(jīng)過收縮、閉孔、熔融三個階段。由于閉孔溫度低于熔融溫度,理論上隔膜發(fā)生閉孔時能夠停止電極間的離子交換,從而使電池喪失功能,同時阻止電池溫度進一步上升,避免了因隔膜熔融破膜導(dǎo)致的電池短路。但是,由于聚烯烴薄膜的熔融破膜溫度與閉孔溫度溫差較小(如PE隔膜的閉孔溫度約為135℃,破膜溫度在147℃左右),閉孔后產(chǎn)生的余熱仍會使隔膜溫度持續(xù)上升,從而有可能使隔膜破膜,發(fā)生事故。通過涂覆處理后,隔膜的性能顯著提升,能夠使隔膜在達到聚烯烴熔融溫度后仍保持原有形狀,防止短路發(fā)生,提升電池安全性;另一方面,涂覆材料還大大提高了隔膜的抗刺穿能力,進一步提高了電池的安全性。此外,涂覆材料由于相比于基膜具有更大的孔徑,因此能夠與電解液保持更高的浸潤性,進而降低電池的內(nèi)阻,提高電池的放電功率。隨著陶瓷、PVDF、芳綸等涂覆工藝的逐漸成熟,濕法涂覆隔膜憑借更優(yōu)異的性能、更高的安全性優(yōu)勢逐漸占據(jù)行業(yè)主導(dǎo)地位。2、鋰電池隔膜市場概況全球鋰電池隔膜行業(yè)始于20世紀,1970年就有微孔隔膜生產(chǎn)工藝的專利登記信息。1992年,日本制定了一項為期10年的鋰電池研究計劃。在政府帶動下,日本的鋰電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速,建立了從上游如輥壓機、卷繞機、涂布機、剪切機等鋰電池生產(chǎn)設(shè)備制造,到中游隔膜、電極、電解液等原材料生產(chǎn)再到電池組裝、測試整條完善的鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈。2000年以后,受益于鋰電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,日本東燃化學、日本旭化成和美國Celgard等為代表的日美隔膜企業(yè)得到了快速發(fā)展。2009年起,日美隔膜龍頭迎來了產(chǎn)能擴張。日本東燃化學、日本旭化成和美國Celgard紛紛進行產(chǎn)能擴建。2010年起,在中國、韓國電動車市場迅速發(fā)展的背景下,中韓兩國的隔膜產(chǎn)業(yè)開始崛起,以新鄉(xiāng)市中科科技、星源材質(zhì)等為代表的中國隔膜企業(yè)和以韓國SKI為代表的韓國隔膜企業(yè),逐步搶占市場,傳統(tǒng)日美隔膜巨頭的市場份額被不斷壓縮。2015年,日本旭化成收購美國Celgard,至此,隔膜行業(yè)逐步形成中、日、韓三國競爭的市場格局。當前在全球鋰電池隔膜市場上,恩捷股份已占據(jù)全球龍頭位置,日本旭化成、星源材質(zhì)、中材科技、日本東麗、韓國SKI等發(fā)展成為全球前十的隔膜企業(yè)。近年來,受益于全球新能源汽車、儲能、消費電子產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,全球鋰電池隔膜行業(yè)加速擴張。根據(jù)起點研究院發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示,2021年,全球鋰電池隔膜出貨量達107億平方米,較2020年增長了91.07%,預(yù)計到2025年,全球鋰電池隔膜出貨量將達到730億平方米,全球市場發(fā)展前景廣闊。由于鋰電池隔膜技術(shù)壁壘較高,中國鋰電池隔膜行業(yè)起步較晚,在2010年以前,中國鋰電池隔膜企業(yè)屈指可數(shù)。新鄉(xiāng)市中科科技在2002年成為中國第一家進入鋰電池隔膜領(lǐng)域的企業(yè),于2005年成功研發(fā)出干法隔膜。2006年,星源材質(zhì)自主突破并掌握濕法隔膜的關(guān)鍵技術(shù),打破國外壟斷。該階段我國隔膜企業(yè)自主生產(chǎn)技術(shù)相對于日、美較為落后,國產(chǎn)隔膜主要應(yīng)用于手電筒、手機等中低端領(lǐng)域,且產(chǎn)能有限,而高端隔膜需求主要依賴進口。總體而言,該階段我國鋰電池隔膜行業(yè)發(fā)展緩慢。2010年,財政部等四部委聯(lián)合開展了私人購買新能源汽車補貼試點工作,鼓勵新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展。2012年,《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2012-2020年)》明確提出重點推進純電動汽車和插電式混合動力汽車的產(chǎn)業(yè)化,我國的動力電池市場正式進入了高速增長期。在國家大力推動新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的帶動下,鋰電池隔膜產(chǎn)業(yè)也得到了加速發(fā)展。我國
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