投资要点：
　　行业发展背景：随着“碳达峰”“碳中和”被写入政府工作报告，绿色低碳产业在我国得到迅猛发展，新能源车渗透率得到飞速提升，锂电材料的技术研发也在不断创新。其中，锂电池隔膜主要影响电池的综合性能和安全性能。隔膜市场早期由日韩占据：1）日本旭化成作为隔膜龙头，拥有干、湿法两种隔膜技术；2）韩国两家隔膜龙头企业SKI与W-Scope的发展则各有差异。整体来看，隔膜行业的发展经历了多个阶段，大体路径为：干法隔膜→湿法隔膜→涂覆隔膜→新材料隔膜，当前涂覆膜的渗透率正在不断提升。
　　产品技术趋势：隔膜因材料的特殊性成为锂电池材料中技术壁垒最高的环节，其性能直接决定了电池的能量密度、使用寿命等参数。1）制造工艺：高性能带来了制造工艺的复杂性，目前包括干法、湿法两大主流工艺，其中湿法工艺适用于生产较薄的单层薄膜，技术门槛高，对设备工艺要求严格；干法工艺难度较低、成本优势显著，但产品稳定性较差，我国特有的隔膜干法双拉拥有自主知识产权；2）涂覆：隔膜涂覆可提升隔膜安全性，进一步提升锂电池整体性能。涂覆浆料是隔膜涂覆的关键，主要由陶瓷颗粒、溶剂、粘结剂以及添加剂制成，目前隔膜涂覆技术较为成熟，国内主流厂商均拥有相关技术储备。
　　价格走势复盘：1）成本构成：隔膜成本主要由原材料、折旧、能源、人工四大部分构成，其中原材料为成本的主要来源。聚烯烃作为最主要的原材料，其价格受到原油价格的影响；2）价格随供需波动：2020年各大厂商产能迅速扩张，隔膜价格持续下降。但受益于下游动力电池需求旺盛，21年以来隔膜价格呈现回暖趋势。
　　产业链现状：1）市场空间：下游动力电池需求高涨，带动隔膜出货量快速提升。2021年国内隔膜出货量达78亿平方米，其中湿法隔膜占比超7成。2）竞争格局：集中度较高，2021年CR3小幅下降至53.4%，CR6略升至80.8%，海外厂商产能扩展缓慢，国内厂商竞争优势明显。3）行业领先企业：恩捷股份（行业市占率第一）、星源材质（干法龙头、海外客户放量）、中材科技（隔膜业务加速拓展）、璞泰来（负极龙头，隔膜涂覆业务稳定上升）
　　投资建议：在当前全球电动车行业高景气发展的背景下，锂电材料行业也随之逐步走向成熟。我们认为，隔膜行业今后的发展将是良率、扩产周期及下游客户的竞争。建议关注行业核心主线：1）隔膜涂覆产线一体化率增长较快的企业。涂覆膜能够有效提升锂电池的放电性能、安全性等，提升电池循环次数、延长使用寿命、增加充放电能力、提升闭孔温度等；2）大力布局海外市场的企业。海外电池厂对隔膜性能要求相对更高，同时产品平均售价是国内的两倍。当前国内隔膜产品在海外市场渗透率相对较低，仍有较大的拓展空间；3）隔膜设备的国产替代趋势。当前隔膜的生产设备主要来源于海外厂商，设备产能有限且售价高昂，因此国产替代将是未来隔膜企业降本的重点途径，建议关注设备国产替代率较高的企业。重点推荐：恩捷股份、星源材质、中材科技、璞泰来等。
　　风险提示：新能源汽车销量不及预期的风险、产能过剩引起竞争加剧的风险、技术变革引起需求下降的风险。
　　

研究报告全文：行业研究tablesubject2022年12月22日tableinvestTableNewTitle标配隔膜赛道中国接棒涂覆出口缔造盈利行新平台业深锂电隔膜行业深度复盘报告度tablemainTableAuthors证券分析师投资要点周啸宇S0630519030001zhouxiaoylongonecomcn行业发展背景随着碳达峰碳中和被写入政府工作报告绿色低碳产业在我国得到电联系人迅猛发展新能源车渗透率得到飞速提升锂电材料的技术研发也在不断创新其中锂力王珏人设wjrlongonecomcn电池隔膜主要影响电池的综合性能和安全性能隔膜市场早期由日韩占据1日本旭化备成作为隔膜龙头拥有干湿法两种隔膜技术2韩国两家隔膜龙头企业SKI与W-Scope与的发展则各有差异整体来看隔膜行业的发展经历了多个阶段大体路径为干法隔膜新湿法隔膜涂覆隔膜新材料隔膜当前涂覆膜的渗透率正在不断提升能产品技术趋势隔膜因材料的特殊性成为锂电池材料中技术壁垒最高的环节其性能直接源决定了电池的能量密度使用寿命等参数1制造工艺高性能带来了制造工艺的复杂性目前包括干法湿法两大主流工艺其中湿法工艺适用于生产较薄的单层薄膜技术门槛高对设备工艺要求严格干法工艺难度较低成本优势显著但产品稳定性较差我国特有的隔膜干法双拉拥有自主知识产权2涂覆隔膜涂覆可提升隔膜安全性进一步提升锂电池整体性能涂覆浆料是隔膜涂覆的关键主要由陶瓷颗粒溶剂粘结剂以及添加剂制成目前隔膜涂覆技术较为成熟国内主流厂商均拥有相关技术储备价格走势复盘1成本构成隔膜成本主要由原材料折旧能源人工四大部分构成其中原材料为成本的主要来源聚烯烃作为最主要的原材料其价格受到原油价格的影响相关研究tableproduct2价格随供需波动2020年各大厂商产能迅速扩张隔膜价格持续下降但受益于下游221205电新行业周报钠离子电池从零动力电池需求旺盛21年以来隔膜价格呈现回暖趋势到一的突破221213电新行业周报液流电池电产业链现状1市场空间下游动力电池需求高涨带动隔膜出货量快速提升2021年化学储能发展迎新机遇国内隔膜出货量达78亿平方米其中湿法隔膜占比超7成2竞争格局集中度较高2021西照东升雄鸡一唱天下白中国光伏年CR3小幅下降至534CR6略升至808海外厂商产能扩展缓慢国内厂商竞争优行业深度复盘系列上势明显3行业领先企业恩捷股份行业市占率第一星源材质干法龙头海外客户放量中材科技隔膜业务加速拓展璞泰来负极龙头隔膜涂覆业务稳定上升投资建议在当前全球电动车行业高景气发展的背景下锂电材料行业也随之逐步走向成熟我们认为隔膜行业今后的发展将是良率扩产周期及下游客户的竞争建议关注行业核心主线1隔膜涂覆产线一体化率增长较快的企业涂覆膜能够有效提升锂电池的放电性能安全性等提升电池循环次数延长使用寿命增加充放电能力提升闭孔温度等2大力布局海外市场的企业海外电池厂对隔膜性能要求相对更高同时产品平均售价是国内的两倍当前国内隔膜产品在海外市场渗透率相对较低仍有较大的拓展空间3隔膜设备的国产替代趋势当前隔膜的生产设备主要来源于海外厂商设备产能有限且售价高昂因此国产替代将是未来隔膜企业降本的重点途径建议关注设备国产替代率较高的企业重点推荐恩捷股份星源材质中材科技璞泰来等风险提示新能源汽车销量不及预期的风险产能过剩引起竞争加剧的风险技术变革引起需求下降的风险净利润增速PE总市值亿元2022E2023E2024E2022E2023E2024E恩捷股份1224815245133395251713星源材质2871883469583898352015中材科技3742841103195911108璞泰来781760541843339261814证券研究报告HTTPWWWLONGONECOMCN请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明行业深度正文目录1行业背景新能源产业链飞速发展511隔膜发展历史产业链从日韩逐步转向国内512隔膜技术发展及生产进程目前隔膜涂覆比例显著攀升72隔膜简介锂电材料中技术壁垒最高环节921隔膜性能直接影响电池性能922隔膜制造工艺两种制造工艺难分伯仲9221干法工艺生产工艺相对简单10222湿法工艺可以有效提升产品性能1123隔膜涂覆有效提升隔膜性能13231隔膜涂覆材料13232隔膜涂覆方式1524隔膜价格分析规模效应有效降低隔膜生产成本1725隔膜下游应用场景不同场景对隔膜的使用也各有千秋193国内隔膜发展现状2031国内外隔膜市场规模行业集中度较高湿法占比超七成2032下游市场动力需求高增长储能紧跟其后2333行业公司梳理26331恩捷股份全球隔膜龙头量利齐升26332星源材质海外客户占比提升量价齐升迎收益27333中材科技三大业务稳步前进隔膜产能释放提升市占率28334璞泰来负极龙头稳固隔膜涂覆稳定上升294投资建议305风险提示31证券研究报告HTTPWWWLONGONECOMCN232请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明行业深度图表目录图1锂离子电池内部构成5图2锂离子电池充放电过程5图3旭化成锂电池隔膜发展进程5图4星源材质发展历程2003-20136图5锂电池隔膜市占率变化7图6锂电池隔膜技术迭代过程8图7锂电池隔膜生产工艺流程8图8干法单向拉伸工艺流程10图9干法工艺隔膜图11图10湿法拉伸工艺流程12图11同步工艺与异步工艺12图12涂覆隔膜与常规隔膜对比13图13隔膜涂覆浆料组成部分14图14陶瓷涂覆隔膜结构图15图15PVDF涂覆隔膜结构图15图16凹版辊涂工艺示意图16图17窄缝挤压涂工艺示意图16图18近半年主要隔膜价格17图19近半年主要涂覆隔膜价格17图20隔膜生产成本占比17图212020-至今聚乙烯价格单位元吨18图222020-至今聚丙烯粉料价格单位元吨18图23涂覆隔膜生产成本占比18图242020-至今电池级PVDF价格单位万元吨19图252016-2021年中国锂电池隔膜出货量单位亿平20图262021年中国湿法干法隔膜出货占比21图272016-2021年中国湿法干法出货结构21图282020-2021年中国隔膜CR3CR6情况21图292017-2021E年旭化成隔膜产能单位亿平22图年日本东丽隔膜产能单位亿平302018-2022E22图312020年中国湿法隔膜企业市场份额23图322016-2021年湿法隔膜出货量单位亿平23图332020年中国干法隔膜企业市场份额23图342016-2021年干法隔膜出货量单位亿平23图352018-2025E欧洲新能源汽车销量单位万辆24图362018-2025E美国新能源汽车销量单位万辆24图372015-2023E中国新能源汽车销量单位万辆24图382020年11月-至今中国新能源汽车渗透率24图39近一年动力电池月度装机单位GWh25图402017-至今动力电池装机占比25图412017-至今储能电池出货量单位GWh25图422020年电化学储能装机规模比例25图432018-2025E年全球3C锂电出货量26图442015-2022Q1-3恩捷股份营业收入单位亿元26图452015-2022Q1-3恩捷股份归母净利润单位亿元26图462018-2022H1恩捷股份营业收入结构27证券研究报告HTTPWWWLONGONECOMCN332请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明行业深度图472015-2022Q1-3恩捷股份毛利率27图482015-2022Q1-3星源材质营业收入单位亿元27图492015-2022Q1-3星源材质归母净利润单位亿元27图502020-2022H1星源材质营业收入结构28图512015-2022Q1-3星源材质毛利率28图522015-2022Q1-3中材科技营业收入单位亿元28图532015-2022Q1-3中材科技归母净利润单位亿元28图542017-2022H1中材科技营业收入构成29图552015-2022Q1-3中材科技毛利率29图562015-2022Q1-3璞泰来营业收入单位亿元29图572015-2022Q1-3璞泰来归母净利润单位亿元29图582017-2021璞泰来营业收入结构30图592015-2022Q1-3璞泰来隔膜业务毛利率30表1日韩隔膜企业技术迭代6表2锂电池隔膜性能要求9表3干法工艺与湿法工艺对比13表4不同无机涂覆材料氧化铝与勃姆石对比14表5不同有机涂覆材料PVDF与芳纶对比15表6陶瓷涂覆隔膜与PVDF涂覆隔膜对比15表7涂覆工艺对比16表8下游公司应用干湿法隔膜19表9主流电池厂商的隔膜供应商情况20表10全球隔膜产能汇总单位亿平米22表11隔膜行业估值比较表30证券研究报告HTTPWWWLONGONECOMCN432请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明行业深度1行业背景新能源产业链飞速发展随着碳达峰碳中和被写入政府工作报告绿色低碳产业在我国得到迅猛发展碳减排过程中不可或缺的新能源汽车近两年来渗透率飞速提升而动力电池作为新能源汽车重要的组成部分其组成材料的技术研发也在不断创新11隔膜发展历史产业链从日韩逐步转向国内锂电池主要构成材料包括正极负极电解液和隔膜锂离子电池在充放电时锂离子在正负极两端移动形成电流其中锂电池的能量密度高低主要由正负极材料决定隔膜和电解液主要影响锂电池的综合性能和安全性能图1锂离子电池内部构成图2锂离子电池充放电过程资料来源高工锂电东海证券研究所资料来源高工锂电东海证券研究所锂电池的隔膜市场早期由日韩以及美国占据日本旭化成作为锂电池隔膜的龙头公司拥有干法湿法两种隔膜技术路线旭化成自1970s开始研发锂电池隔膜并于1998年成功研发出湿法隔膜Hipore技术隔膜的均匀性孔隙率穿刺强度等性能得到显著提升2015年旭化成收购美国Polypore老牌干法隔膜Celgard其隔膜市场地位进一步提升图3旭化成锂电池隔膜发展进程资料来源公司公告东海证券研究所韩国两家隔膜龙头企业的发展各有差异韩国SKI成立时以醋酸纤维和涤纶为主在之后的投资中逐步布局电池材料行业而韩国W-Scope的发展进程与国内隔膜厂商发展更为相似其产品主要聚集于湿法隔膜领域证券研究报告HTTPWWWLONGONECOMCN532请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明行业深度表1日韩隔膜企业技术迭代公司2010-2013年2014-2016年2017-至今旭化成多层孔隔膜聚烯烃微孔隔膜无纺布隔膜日本东丽多孔隔膜聚烯烃微孔隔膜多层涂覆隔膜无纺布隔膜SKI多层孔隔膜复合隔膜研发新型制造工艺UBE多孔隔膜陶瓷涂覆隔膜制造工艺更新研发新型涂覆材料W-Scope单层隔膜聚烯烃微孔隔膜研发新型涂覆技术制造工艺更新资料来源高工锂电钜大锂电东海证券研究所我国锂电池隔膜产业发展初期十分坎坷作为锂电池中技术难度最大的部分我国隔膜早期主要依靠海外厂商供应售价十分昂贵且国外厂商依靠其强大的市场地位对国内电池厂商设限较多要求提前一个半月付款审查用途等因此在研发难度大及外购受限等多重困难之下我国隔膜产业发展初期较为坎坷市场需求推动锂电池隔膜发展二十一世纪初我国大力发展新能源产业以锂电池为首的产业得到快速发展推动隔膜需求快速增长正是在该时期内星源材质上海恩捷等国内企业开始了对隔膜的研发与生产星源材质是国内第一批进入隔膜行业的企业之一星源材质成立于2003年致力于隔膜的销售与研发2006年公司和国内研发团队通力合作成功掌握湿法隔膜的制备工艺并于次年取得干法隔膜制备的核心技术2008年公司生产的基膜成为我国第一卷干法单拉隔膜此后公司陆续获得国内多家电池厂订单并于2010年成为国内最大的隔膜制造商2013年公司成功打入LG化学供应链正式切入海外市场自此国产隔膜出口迈出了第一步图4星源材质发展历程2003-2013资料来源星源材质官网东海证券研究所证券研究报告HTTPWWWLONGONECOMCN632请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明行业深度国内厂商顺势扩产抢占供应链先机2015年海外隔膜产品几乎占据整个市场市占率高达90以上但海外隔膜厂商却对产能扩张十分谨慎随着下游需求飞速增长国内厂商抓住机遇大举扩张隔膜产能叠加国内电池厂异军突起使得国内隔膜厂商在供应链上抢占先机从此国产隔膜成为行业领跑者目前我国已成为全球最大的锂电池隔膜生产国全球市占率超6成一举成为最大的锂电池隔膜生产国图5锂电池隔膜市占率变化资料来源GGII公开资料整理东海证券研究所12隔膜技术发展及生产进程目前隔膜涂覆比例显著攀升隔膜的迭代发展分为多个阶段早期锂电池的商业化主要应用于3C消费电子领域此类电池对能量密度的要求不高发展前期采用干法隔膜为主随着电子设备电动汽车的发展更高能量密度的电池逐渐获得市场的青睐此外动力电池还需要考虑快速充放电时的安全问题因此对隔膜的各项基础性能要求不断增加推动隔膜技术持续进步以适应市场需求其原材料的使用也从单一的聚烯烃转向多种材料混合复合使用大体而言隔膜产品的发展路径分为干法隔膜湿法隔膜涂覆隔膜新材料隔膜证券研究报告HTTPWWWLONGONECOMCN732请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明行业深度图6锂电池隔膜技术迭代过程资料来源公开资料整理东海证券研究所传统隔膜的原材料主要有聚乙烯聚丙烯随着消费者对锂电池安全性愈发关注为满足市场对隔膜性能的要求生产商开始对湿法隔膜的进行涂覆陶瓷PVDF等材料以提升基膜的物理及化学性能图7锂电池隔膜生产工艺流程资料来源公开资料整理东海证券研究所证券研究报告HTTPWWWLONGONECOMCN832请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明行业深度2隔膜简介锂电材料中技术壁垒最高环节隔膜因材料的特殊性使其成为锂电池材料中技术壁垒最高的环节隔膜为高分子材料是锂电池材料中技术难度最大的环节在机械性能化学稳定性能力学性能等方面具有卓越的表现一系列高性能指标带来的是研发创新难度加大及设备工艺流程繁琐但克服诸如此类的困难也能够有效的提升锂电池的性能帮助锂电池提升能量密度增加循环次数提高安全性能等21隔膜性能直接影响电池性能隔膜是锂电池中重要的组成部分其各项性能至关重要隔膜作为锂电池中重要的组件起到分隔正负极的作用有效防止电池内部短路同时允许锂离子通过此外在电池温度上升过程中达到特定温度后隔膜闭空来阻隔锂离子传导从而使得电池内部断路防止温度过高导致的燃烧爆炸隔膜性能直接决定了电池的能量密度使用寿命等其性能指标主要包括1化学稳定性隔膜在电池中要保持稳定不与正极负极和电解液发生化学反应主要通过耐腐蚀性收缩率等方面衡量2浸润性优异的浸润性能够增加隔膜与电解液接触可以保证较低的电阻和较高的离子导电性能提高电池能量密度提升充放电性能3安全保护性在充放电时电池温度会随之上升极端情况时短路会在短时间释放大量热量此时隔膜的物理属性保证了正负极短路情况发生表2锂电池隔膜性能要求性能特性要求作用对工艺材料要求电子绝缘性绝缘性良好隔膜正负极防止电池短路化学稳定性耐腐蚀电解液为有机化合主要受基体材料影充足的化学电化学稳定性稳定性电化学稳定物确保隔膜寿命响实现难度相对拉伸强度优异的拉伸强度较低防止隔膜变形收缩率较小的收缩率保证良好透过性的情况下满足不同电池孔径保证较低的电阻和较高的离子导性能的需求电性能提高电池能量密度提孔隙率保证在一定孔径的情况下孔隙尽可能大主要受工艺影响一致性升充放电性能浸润性易于浸润于电解液实现难度较高在一定机械强度下尽可能薄隔膜越厚度减小内阻可进行大功率充放电厚穿刺强度越好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主要受基材和工艺安全性融化温度尽可能高的温度防止隔膜融化造成电池内部短路共同影响实现难穿刺强度足够的穿刺强度防止极片毛刺刺穿隔膜造成短路度较高资料来源高工锂电钜大锂电东海证券研究所22隔膜制造工艺两种制造工艺难分伯仲隔膜的高性能决定了其制造工艺十分复杂锂离子电池隔膜性能要求严格制造工艺十分复杂使得其生产过程中技术壁垒较高研发投入较大隔膜的制造工艺包括原料以及配方调整微孔制备工艺按微孔形成方式不同分为干法和湿法工艺设备调试工艺其中微孔制备工艺为核心步骤证券研究报告HTTPWWWLONGONECOMCN932请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明行业深度当前隔膜的两种制造工艺难分伯仲干法工艺难度相对较低成本优势显著熔断温度高热收缩率小缺点主要是隔膜孔径的大小和分布难以把控导致稳定性相对较差湿法技术门槛更高对设备工艺调试要求更加严格其缺点是工艺复杂带来的高成本高能耗高污染221干法工艺生产工艺相对简单干法制造工艺是将高分子聚合物以聚丙烯为主添加剂等原材料通过均匀熔融挤压时在拉伸力下形成结晶高分子薄膜结构然后进行结晶化热处理后得到硬弹性的聚合物薄膜紧接着在一定的温度下再次拉伸形成狭缝状微孔最后热定型后得到薄膜当前干法制造工艺主要包括单向拉伸和双向拉伸两种单向拉伸是利用硬弹性纤维的特殊性通过一定工艺生产出取向度优异低结晶的薄片接着在低温和高温下将薄片拉伸得到微孔薄膜单向拉伸的主要工艺流程包括1投料将聚丙烯等原材料按照一定比例溶解并输送至挤出系统2挤出流延将混合物在挤出系统中融化后经过模具形成熔体接着流延后形成特定的基膜3拉伸将基膜在一定温度下得到硬弹性薄膜并进行冷拉伸和热拉伸形成微孔薄膜4收卷将薄膜按照需求切分包装图8干法单向拉伸工艺流程资料来源星源材质招股书东海证券研究所证券研究报告HTTPWWWLONGONECOMCN1032请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明行业深度图9干法工艺隔膜图资料来源钜大锂电东海证券研究所隔膜干法双拉为我国特有及独立的自主知识产权工艺聚丙烯内部特殊的片晶结构及不具完整性的球晶结构在热应力的作用下会产生形变形成更加稳定紧密的结构同时在受到冲击时内部会形成独特的孔隙双向拉伸的主要工艺流程包括1投料将聚丙烯成核剂等原料按照特定比例溶解形成复合物并进行搅拌2挤出流延对搅拌所得混合物干燥投入挤出机中加热挤出形成基片并冷却3拉伸先在一定温度下进行纵向拉伸形成特定的孔隙接着在更高的温度下进行横向拉伸用以控制孔隙的大小和帮助孔隙分布均匀4收卷在特定温度下对薄膜进行热处理提高薄膜收缩性能进而提升稳定性最后对隔膜进行分切包装222湿法工艺可以有效提升产品性能湿法工艺适用于生产较薄的单层薄膜更加复杂的工艺使得产品厚度均匀性能优异力学性能更好湿法制造工艺是依托于热致相分离法原理将成孔剂液态烃或者一些小分子物质与聚烯烃树脂混合利用熔融的混合物降温过程中发生的相分离现象压制得到薄片再将薄片加热至熔点温度后使分子链取向一致接着保温一定时间使用易挥发物质二氯甲烷等将成孔剂从薄膜中洗脱出最后得到相互贯通的微孔膜材料湿法工艺包括双向异步拉伸工艺和双向同步拉伸工艺湿法双向异步拉伸的主要工艺流程包括1投料将聚乙烯以及成孔剂等原材料按照一定比例预处理后送至挤出系统2流延将预处理的原材料送至挤出系统经过均匀熔融塑化后从模具挤出熔体熔体经过流延后形成特定结晶结构的基膜3纵拉将流延厚片纵向拉伸4横拉将经过纵拉的流延厚片横向拉伸得到含成孔剂的基膜证券研究报告HTTPWWWLONGONECOMCN1132请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明行业深度5萃取将基膜经过溶剂洗脱后形成不含成孔剂的基膜6定型将不含成孔剂的基膜干燥定型得到微孔膜7分切将微孔膜根据客户要求分切包装图10湿法拉伸工艺流程资料来源星源材质招股书东海证券研究所湿法双向同步拉伸工艺和双向异步拉伸工艺大体相似只是在拉伸时横纵方向同时取向减少了单独纵向拉伸这一步优点是有效的加强了隔膜厚度的均匀性缺点是拉伸过程车速较慢通用性较差只有横向可以拉伸纵向是固定的图11同步工艺与异步工艺资料来源高工锂电东海证券研究所隔膜的制造工艺决定其各项性能指标湿法工艺隔膜在产品的综合性能上表现更加优越主要包括薄膜均匀程度表现突出湿法工艺可以对薄膜进行横纵两方向拉伸有利于提升薄膜的均匀性力学性能优异拉伸强度和穿刺强度更大孔隙率带来更好的透气性化学性能更加稳定等如此多的优点确保锂电池充放电次数以及电池寿命更长与能量密度较大的电池更加贴合但是湿法隔膜的缺点不容忽视例如原材料带来的热稳定性有一定缺陷工艺流程中需要消耗大量溶剂可能对环境造成污染设备调试复杂前期投资大能耗很难降低产线爬坡周期长等原因带来生产成本的增加证券研究报告HTTPWWWLONGONECOMCN1232请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明行业深度表3干法工艺与湿法工艺对比类别干法隔膜湿法隔膜拉伸方法单向拉伸双向拉伸异步拉伸同步拉伸制备原理晶片分离晶型转换热致相分离厚度20-50微米最薄12微米5-10微米孔径分布按照一定方向分布分布均匀孔径大小001-03微米001-01微米孔隙率30-4035-45穿刺强度较低200-400较高300-550GF拉伸强度横拉强度相对较差100横拉强度130-150Mpa纵拉强度130-160纵拉强度140-160熔断温度170度150度热收缩120横向热收缩1横向热收缩6度纵向热收缩3纵向热收缩3熔断温度170度150度闭孔温度145度130度成本较低最低较高最高环保相对较好成孔剂有一定污染需要大量溶剂有污染资料来源高工锂电钜大锂电东海证券研究所23隔膜涂覆有效提升隔膜性能隔膜涂覆在一定程度上弥补了湿法隔膜性能上的瑕疵当前以聚合物为主的涂覆材料有效降低了锂电池内部发生极化风险有利于提升锂电池大功率充放电性能同时涂覆材料高熔点能够有效提升隔膜的安全性使隔膜闭孔性能提升一系列性能提升能够帮助锂电池增加循环次数延长使用寿命增加充放电能力图12涂覆隔膜与常规隔膜对比资料来源沧州明珠公告东海证券研究所231隔膜涂覆材料隔膜涂覆关键在于涂覆浆料对隔膜性能需求的不同使得浆料配比各具差异目前涂覆浆料是通过混合陶瓷颗粒溶剂粘结剂以及添加剂制成证券研究报告HTTPWWWLONGONECOMCN1332请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明行业深度1陶瓷颗粒陶瓷颗粒包括氧化铝勃姆石氧化钙二氧化硅等其中陶瓷颗粒大小也有差异03-1微米大小的颗粒可以直接用于浆料混合涂覆后颗粒分布均匀主要定位中高端产品03-25微米大小的颗粒则需要经过处理后方能使用同时均匀性相对较差定位低端产品2溶剂溶剂分为水性溶剂和油性溶剂水性溶剂主要为离子水乙醇等极性溶剂油性溶剂主要为丙酮N-甲基吡咯烷乙酸乙酯二甲基甲酰胺等非极性溶剂3粘结剂粘结剂包括PVDF聚偏氟乙烯PVA聚乙烯醇等主要目的是提升隔膜与涂覆材料之间的粘附性能值得说明的是PVDF的使用最为广泛油性溶剂比例较大通过改进可以用于水性溶剂当电池在充放电使用过程以及外部环境特殊时或电池因温度过高发生膨胀时PVDF带来的优异粘结性能可以有效提高电池性能水性溶剂中主要选取CMC羧甲基纤维素4添加剂添加剂主要为表面活性剂导电剂等表面活性剂可以提升涂覆材料的亲和度导电剂可以提升导电性能图13隔膜涂覆浆料组成部分资料来源钜大锂电东海证券研究所从涂覆材料角度分类可以分为无机涂覆材料和有机涂覆材料1无机涂覆无机涂覆材料主要为氧化铝和勃姆石水合氧化铝等优点包括工艺更加成熟产品渗透率更高成本更低能够有效提升隔膜的拉伸性能同时隔膜的热收缩率表现更加优异缺点包括无粘结性使得无机颗粒存在脱落风险导致涂覆隔膜均匀性降低使得电池在充放电过程中带来使用风险表4不同无机涂覆材料氧化铝与勃姆石对比类别优点缺点充放电次数增加导电性更优异阻燃硬度大材料切割与涂覆时对设备磨损氧化铝性更好严重成本偏高硬度相对较低涂覆面积大稳定性较勃姆石-好与电解液之间相容性好成本低资料来源高工锂电东海证券研究所证券研究报告HTTPWWWLONGONECOMCN1432请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明行业深度2有机涂覆有机涂覆材料主要为PVDF和芳纶等优点包括使得隔膜更加稳定从而提升牢固性有机物和电解液有着更加优越的相容性可以降低隔膜内阻有效帮助电池提高能量密度缺点包括有机物的热稳定性相对较差拉伸强度透气性也相对较差单独涂覆有机物局限性较大可能存在安全隐患表5不同有机涂覆材料PVDF与芳纶对比类别优点缺点机械强度化学稳定性电化学稳定PVDF性热稳定性表现良好与电解液亲和-性较好抗氧化性阻燃性耐磨性优异机械芳纶成本相对较高强度表现最出色资料来源高工锂电东海证券研究所为了解决二者的劣势可以组合或者混合涂覆有机物和无机物提升隔膜的均匀性粘结性拉伸强度透气性热稳定性等性能从而提升电池使用性能图14陶瓷涂覆隔膜结构图图15PVDF涂覆隔膜结构图资料来源高工锂电东海证券研究所资料来源中国专利网东海证券研究所表6陶瓷涂覆隔膜与PVDF涂覆隔膜对比类型陶瓷涂覆隔膜PVDF涂覆隔膜厚度微米20-5020-50穿刺强度GF400500孔隙率50-6050-60横向110横向130拉伸强度Mpa纵向110纵向160横向0横向05热收缩率180度纵向1纵向1资料来源钜大锂电东海证券研究所232隔膜涂覆方式当前对隔膜涂覆的技术发展较为成熟与印刷技术相似隔膜涂覆可以分为凹版辊涂工艺窄缝挤压涂工艺等方法目前国内主流厂商均拥有相关涂覆技术证券研究报告HTTPWWWLONGONECOMCN1532请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明行业深度1凹版辊涂工艺凹版辊涂工艺是当前基膜厂商最常用的方法大体流程包括凹版辊将涂覆液从涂覆盒中带出经过刮刀后留下特定量的涂覆液最后在压力下涂覆至基膜上凹版辊涂工艺的优点是较为容易控制涂覆液的量由凹版辊凹槽决定对涂覆膜的质量便于把控良品率较高缺点是受到陶瓷颗粒硬度较大的影响设备的损耗比较严重会导致涂覆膜涂层不均匀需要更新相关设备予以解决同时如需改变涂层厚度需要更换凹版辊灵活性较差2窄缝挤压工艺窄缝挤压工艺涂覆时通过挤压嘴将涂覆浆料挤出到基膜上涂层厚度可以通过浆料输送速率以及挤压嘴缝大小把控窄缝挤压工艺优点有涂覆范围广产品质量高车速快缺点为挤压嘴磨损后的更换维修较为困难图16凹版辊涂工艺示意图图17窄缝挤压涂工艺示意图资料来源中国专利网东海证券研究所资料来源中国专利网东海证券研究所表7涂覆工艺对比涂覆工艺具体步骤优点缺点目前常用的涂覆方法凹版辊将浆料从浆料原理简单容易控制精度设备易磨损会导致涂层薄凹版辊涂盒中带出由刮刀刮下多余的浆料然后在较好厚不一不能灵活调节压力下涂覆到隔膜上窄缝挤压涂是通过一定压力将浆料从挤压使用范围广精度好厚度窄缝挤压涂嘴挤出到基膜上挤压嘴缝宽和速率决定涂挤压嘴维护困难可控效率高层厚度浸涂将隔膜浸泡至浆料中取出晾干原理简单易于操作厚度难把控使浆料带有电荷在电场力作用下突破表面适用性广易于操作孔隙静电纺丝机械性能差张力形成纳米丝喷向基膜率高良率高适用光引发剂和光固化树脂当光固化材料固化速率快生产效率高反应过程中空气中氧气活吸收能量后使光发剂生成自由基并与光光固化法耐溶剂设备损耗小投资性高会导致材料不易固化固化树脂发生交联聚合反应以形成增长成本低会破坏稳定性链使光固化材料转为固态形成膜层资料来源公开资料整理钜大锂电电池中国东海证券研究所随着新能源汽车渗透率逐年提升动力电池的需求不断扩大同时受到新能源汽车续航里程影响对锂电池技术要求也在不断增加隔膜作为其中不可或缺的一部分其技术迭代同样迅速湿法涂覆隔膜的比例快速提升从2015年涂覆比例的37提升至2021年的70左右当前高镍三元电池已经基本采用涂覆隔膜磷酸铁锂电池的涂覆比例达到60左右未来随着产线更加成熟涂覆膜的比例有望进一步提升证券研究报告HTTPWWWLONGONECOMCN1632请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明行业深度24隔膜价格分析规模效应有效降低隔膜生产成本前几年隔膜价格持续下降近年来下降放缓并趋于稳定2020年国内隔膜厂商产能扩张带来的国产替代迅速增加使得隔膜价格有所下降此后动力电池需求扩张使得隔膜厂商获得大量订单从而价格趋于稳定2021年底隔膜市场处于紧平衡状态隔膜价格有所回升预计未来隔膜价格将趋于稳定各公司以量获利此外涂覆隔膜的价格近期有所回升随着电池厂对隔膜性能要求的严苛涂覆膜需求将会给隔膜厂商带来更大收益图18近半年主要隔膜价格图19近半年主要涂覆隔膜价格资料来源cbc金属网东海证券研究所资料来源鑫椤资讯东海证券研究所规模效应有效降低隔膜厂商生产成本隔膜厂商的规模效益使其在基材采购时有更好的议价能力同时可以减少单位产线的人工成本作为重资产行业隔膜生产设备一般依赖进口设备在隔膜厂调试下有特定的幅宽车速同时隔膜生产过程中的能源消耗也十分可观电费取决于当地的用电水平可以通过工艺的更新来降低用电成本图20隔膜生产成本占比资料来源GGII东海证券研究所聚烯烃为隔膜生产过程中最为主要的原材料锂电池隔膜的原料主要包括聚乙烯和聚丙烯干法隔膜原料以聚丙烯为主湿法隔膜原料以聚乙烯为主隔膜上游材料价格主要受原油价格的波动影响当前国内聚乙烯主要依靠进口证券研究报告HTTPWWWLONGONECOMCN1732请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明行业深度图212020-至今聚乙烯价格单位元吨图222020-至今聚丙烯粉料价格单位元吨资料来源百川盈孚东海证券研究所资料来源百川盈孚东海证券研究所涂覆隔膜的生产成本结构中涂覆浆料占比达六成涂覆膜生产过程中对于浆料混合的比例要求十分严苛涂覆膜生产需要根据客户的需求对产线进行调整以得到不同性能的涂覆膜因此涂覆浆料在涂覆膜中的成本占比最大约为65图23涂覆隔膜生产成本占比资料来源GGII东海证券研究所涂覆膜的浆料是生产过程中最重要的一环当前主流的涂覆材料有无机材料陶瓷颗粒氧化铝勃姆石等有机材料PVDF芳纶涂覆材料的价格决定了涂覆膜的成本证券研究报告HTTPWWWLONGONECOMCN1832请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明行业深度图242020-至今电池级PVDF价格单位万元吨资料来源cbc金属网东海证券研究所25隔膜下游应用场景不同场景对隔膜的使用也各有千秋近30年来从3C消费电子到动力电池再到近年来需求快速增长的电化学储能电池锂电池渗透率不断提升各个领域对于隔膜的使用也各有千秋主要包括1动力电池动力电池受到能量密度高低的影响能量密度较高的电池会选择湿法隔膜或者涂覆隔膜相反能量密度相对较低的则会选择干法隔膜23C电池3C消费电子产品因体积受限会选择性能更加卓越的湿法隔膜3储能电池储能电池需要考虑使用成本当前会选择价格更加优惠的干法隔膜以16微米干法与9微米湿法对比湿法隔膜均价比干法隔膜均价高出50表8下游公司应用干湿法隔膜分类类别下游应用厂商干法隔膜比亚迪动力电池湿法隔膜宁德时代LG松下蜂巢消费电池湿法隔膜ATL冠宇LG三星SDI欣旺达储能电池干法隔膜宁德时代LG三星SDI资料来源各公司公告东海证券研究所证券研究报告HTTPWWWLONGONECOMCN1932请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明行业深度表9主流电池厂商的隔膜供应商情况隔膜厂中国日本韩国电池厂恩捷股份星源材质中材科技沧州明珠旭化成住友化学东丽W-ScopeSKI宁德时代比亚迪亿纬锂能国轩高科中国中航锂电孚能科技蜂巢科技天津力神LG化学韩国三星SDISKI日本松下Northvolt欧洲Freyr资料来源GGII各公司公告东海证券研究所3国内隔膜发展现状31国内外隔膜市场规模行业集中度较高湿法占比超七成在双碳大背景下2021年我国锂电池隔膜出货量达到78亿平方米同比增长105主要得益于新能源汽车需求带动动力电池需求高涨当年国内动力电池出货量达到220GWh同时国内隔膜产品在全球市场上具有显著的竞争优势海外动力电池出货的增长进一步助推国产隔膜出口增长此外全球储能市场增速较快同样带动了电化学储能需求图252016-2021年中国锂电池隔膜出货量单位亿平资料来源GGII东海证券研究所证券研究报告HTTPWWWLONGONECOMCN2032请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明