前言
動(dòng)力鋰電對(duì)鋰電隔膜的參數(shù)要求更加傾向于高能量密度和更好的充放電性能。由于濕法制備工藝所生產(chǎn)的隔膜具有更加均勻的孔隙率、更薄的厚度以及更高的拉伸強(qiáng)度，因此以上海恩捷為代表的企業(yè)迅速擴(kuò)大濕法產(chǎn)能，推動(dòng)了從市場(chǎng)份額角度上濕法對(duì)干法的替代。
隔膜是鋰電池技術(shù)含量最高的材料之一
隔膜是鋰電池關(guān)鍵上游材料。隔膜是一種具有納米級(jí)微孔的高分子功能材料，在鋰電池結(jié)構(gòu)中，隔膜是關(guān)鍵的四大組件之一，技術(shù)壁壘極高。
隔膜的主要功能是隔離正負(fù)極并阻止電子穿過，同時(shí)允許離子通過，從而完成在充放電過程中鋰離子在正負(fù)極之間的快速傳輸。隔膜性能的優(yōu)劣直接影響著電池內(nèi)阻、放電容量、循環(huán)壽命及電池安全性能的好壞。
動(dòng)力電池出貨量增長(zhǎng)帶動(dòng)隔膜需求增長(zhǎng)
根據(jù)高工產(chǎn)研鋰電研究所(GGII)發(fā)布數(shù)據(jù)，2019年中國(guó)動(dòng)力電池出貨量71GWh，同比增長(zhǎng)9.4%。同時(shí)受特斯拉等車企出貨量增加帶動(dòng)，LG、松下等海外電池企業(yè)出貨量增量明顯，國(guó)內(nèi)隔膜企業(yè)出口量進(jìn)一步提升，出口拉動(dòng)力增強(qiáng)。
受上述因素的影響，2019年中國(guó)鋰電隔膜出貨量為27.4億平米，同比增長(zhǎng)35.6%，仍然保持快速增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)。
中國(guó)鋰電隔膜行業(yè)集中度較高
根據(jù)高工產(chǎn)研鋰電研究所(GGII)發(fā)布數(shù)據(jù)，鋰電隔膜行業(yè)出貨量前兩名的市場(chǎng)份額從2017年的24%提升到2018年的34%，提升了10個(gè)百分點(diǎn)。根據(jù)各公司公布的擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃，2020年底，上海恩捷和星源材質(zhì)的產(chǎn)能將分別達(dá)到28億平米和13億平米，合計(jì)產(chǎn)能達(dá)到41億平米，約占我國(guó)擴(kuò)產(chǎn)產(chǎn)能的60%以上，頭部聚攏效應(yīng)將進(jìn)一步得到提升。
濕法正逐漸成為鋰電隔膜主流工藝
目前鋰電池隔膜主流為聚烯烴隔膜，根據(jù)成孔機(jī)理可以分為干法和濕法。其中干法又分為單向拉伸工藝和雙向拉伸工藝。
干法單向拉伸工藝是在低溫下將薄膜進(jìn)行拉伸形成微缺陷，然后在高溫下使缺陷拉開，形成微孔。由于是單向拉伸，其微孔結(jié)構(gòu)呈扁長(zhǎng)型，橫向強(qiáng)度比較差，但優(yōu)點(diǎn)是橫向幾乎沒有熱收縮。干法雙向拉伸工藝是在聚丙烯中加入具有成核作用的β晶型改進(jìn)劑造成不同相態(tài)間的密度差異，在拉伸過程中發(fā)生晶型轉(zhuǎn)變成微孔。
濕法制備生產(chǎn)更復(fù)雜，傳統(tǒng)的濕法隔膜以相轉(zhuǎn)化法為主，近年以TIPS熱致相分離法為主，原理為將結(jié)晶性聚合物、熱塑性聚合物以及具有高沸點(diǎn)的小分子化學(xué)物稀釋劑(比如石蠟油)進(jìn)行混合，在高溫下形成均相溶液，然后降低溶液溫度，使混合物發(fā)生固液相分離或者液液分離，將小分子化學(xué)物稀釋劑萃取脫除后，形成熱塑性與結(jié)晶性聚合物的多孔隔膜。
濕法隔膜投資成本遠(yuǎn)高于干法，但由于濕法隔膜生產(chǎn)的隔膜厚度更加薄，強(qiáng)度更高，更適應(yīng)動(dòng)力電池提升能量密度趨勢(shì)，濕法隔膜正逐漸成為主流，而目前隔膜主流廠商也大都采用了濕法工藝。
根據(jù)高工產(chǎn)研鋰電研究所(GGII)發(fā)布數(shù)據(jù)，2019年濕法隔膜出貨量19.9億平米，同比增長(zhǎng)51.2%，占比隔膜總出貨量72.6%。濕法隔膜出貨量占比提升主要原因?yàn)槭袌?chǎng)對(duì)動(dòng)力電池高能量密度等性能要求進(jìn)一步提升，加之中高端數(shù)碼電池應(yīng)用占比提升，對(duì)濕法隔膜需求上升，進(jìn)而促進(jìn)濕法隔膜出貨量增加。
干法隔膜出貨量7.5億平米，同比增長(zhǎng)6.4%，增速遠(yuǎn)小于濕法。主要原因?yàn)閯?dòng)力電池往高能量密度方向發(fā)展，更薄的濕法隔膜相比干法隔膜優(yōu)勢(shì)明顯；另外濕法隔膜近2年成本大幅下滑，與干法單拉隔膜成本差距逐漸減小，加之涂覆隔膜低成本化與高性能優(yōu)勢(shì)明顯，一定程度上搶占了干法膜市場(chǎng)。
來源：前瞻產(chǎn)業(yè)研究院
