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利空出尽否极泰来!新能源有哪些发展机遇?
时间:2023-07-25 17:31 点击次数:100

  2016-2022年,新能源汽车市场高速增长,带动动力锂电池出货量飙升,根据高工锂电数据,从2016年国内出货的30GWh上升至2022年的480GWh。2023年国内新能源汽车产量有望达到900万辆,将带动动力电池出货超850GWh,中国仍将为全球最大的动力电池市场。储能方面,到2025年预计中国/全球储能电池出货量达430/560GWh。

  国内企业产能扩张加速,全球市占有望持续提升。我们梳理了当前国内外主要隔膜企业的产能情况及扩产规划,由于国外隔膜厂商扩产计划较为谨慎,我们认为将来隔膜市场发展将仍以国内市场为主线亿平方米,其中国内产能合计达225亿平方米,全球产能市占率有望达73.5%以上。隔膜厂对外公告的扩产规模多以母卷口径,考虑分切收得率、A品率和海外客户订单更低的良率,假设2023-2024年国内实际有效产出预计仅为母卷产能的75%/76%,国外实际有效产出预计仅为母卷产能的70%/71%。

  新增产能有序释放,23年起供需紧张状况有望缓解。我们预计2023-2024年全球隔膜供给量有望达223、306亿平。结合需求预测,2022年隔膜供需处于紧平衡状态,预计23年起随着行业增速回归正常水平、同时新增产能有序释放,隔膜供需紧张状况将有望缓解。

  技术壁垒:隔膜生产线较为复杂,技术壁垒包括原材料配方设计、微孔制备工艺、配套设备、生产过程精密控制等,且湿法隔膜生产工艺复杂,直接影响产品损耗和良率,新进入的企业难以在短期内全面掌握行业所涉及的工艺和技术。

  设备壁垒:隔膜行业作为重资产属性行业,生产设备至关重要,目前国内企业主要依赖日本制钢所、德国布鲁克纳、日本东芝、法国ESSOP等进口设备供应商。隔膜公司在收到设备后会进行调试改良并配备检测设备,以提高后续生产效率和产品质量。一条合格生产线的投产需要一定时间的调试改良和检测,对新进入者构成较高的技术和时间壁垒。

  客户壁垒:锂离子电池隔膜性能的优劣决定着锂离子电池的容量、循环性能、充放电电流密度等关键特性,隔膜需具有合适的厚度、离子透过率、孔径和孔隙率及足够的化学稳定性、热稳定性和力学稳定性及安全性等性能。电池厂商认证隔膜的性能和安全性周期长,因此一旦形成供货关系容易形成客户粘性。

  资金壁垒:重资产属性明显,投资门槛高。隔膜行业重资产属性明显,设备投资大。隔膜在四大材料中固定资产占比最高。分别选取了锂电四大材料的五家公司:恩捷股份、星源材质、德方纳米、璞泰来和天赐材料。恩捷股份和星源材质的固定资产及在建工程占比明显高于其他电池材料公司,重资产属性强。

  根据钜大LARGE估算,单GWh隔膜固定资产投资约9500万。单GWh电解液固定资产投资约170-900万,单GWh负极固定资产投资约2000万。单GWh正极固定资产投资为9500- 12000万。隔膜行业投资门槛高于负极和电解液行业,略低于正极行业。

  隔膜毛利率全面领先锂电池材料其他环节。隔膜行业恩捷股份、星源材质销售毛利率

  均领先于其他主要环节,2021年恩捷股份销售毛利率超过50%,2022年Q3季度与2021

  年基本持平。璞泰来、天赐材料销售毛利率在20%-40%之间,德方纳米销售毛利整体

  在10-30%之间。由于良率和工艺管理参差不齐,隔膜行业内部的利润存在分化,恩捷

  中国企业出货量占全球高达80%:EVTank在白皮书中表示,2022年全球锂离子电池隔膜出货量已经突破160亿平米,中国隔膜企业出货量的全球占比在2022年已经突破80%。2022年,中国锂离子电池隔膜出货量同比增长65.3%,达到133.2亿平米,其中湿法隔膜出货量突破100亿平米,达到104.8亿平米,干法隔膜出货量达到28.4亿平米。

  国内市场集中度上升:从竞争格局来看,2022年中国锂电隔膜TOP3占比64%,TOP6企业市场占比为85%,原因有(1)TOP6企业资金雄厚,通过并购中小企业产线)下游需求旺盛,带动市场出货量上升。从中国的主要隔膜企业来看,恩捷股份一家独大。2021/2022年恩捷股份市场份额约为38.60%/40%,排名第一。

  锂电池隔膜产业处于锂电池产业链的中游。锂电池隔膜行业产业链上游为聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)及添加剂等原材料供应商,产业链中游环节主体为锂电池隔膜生产企业,产业链下游是锂电池生产企业,其终端对应领域为数码电子、新能源汽车、电动工具及储能电站等。上游产业主要影响锂离子电池隔膜行业产品质量、成本及产品利润空间,下游产业则影响锂离子电池隔膜行业的发展前景。

  锂电池隔膜是电解反应时,用以将正负两极分开防止在电解池中直接反应损失能量的一层薄膜。锂电池的结构中,隔膜是关键的内层组件之一。隔膜的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的综合性能具有重要的作用。制备工艺主要分为干法拉伸与湿法拉伸。其中,干法拉伸工艺主要针对聚丙烯(PP)材料,较多用于磷酸铁锂电池;湿法拉伸工艺主要针对低密度聚乙烯(PE)材料,较多应用于三元锂电池。

  干法又称为熔融拉伸法(MSCS),主要原材料为PP(聚丙烯),生产工艺上分为单向拉伸和双向拉伸两种。由于双向拉伸隔膜孔径的均匀性、一致性、稳定性差,只能用于中低端电池,因此并非主流的技术路线。市场上主流的单向拉伸主要生产商有星源材质、沧州明珠等。

  湿法又称为热致相分离法(TIPS),发展时间较短。湿法生产工艺,又称相分离法或热致相分离法,湿法工艺将液态烃或一些小分子物质与聚烯烃树脂混合,加热熔融后,形成均匀的混合物,然后降温进行相分离,压制得膜片,再将膜片加热至接近熔点温度,进行双向拉伸使分子链取向,最后保温一定时间,用易挥发物质洗脱残留的溶剂,可制备出相互贯通的微孔膜材料。

  湿法隔膜主要原材料为PE(聚乙烯)。由于工艺中需要使用成孔剂(高沸点小分子)与PE混合占位造孔,在拉伸工艺后需要用溶剂萃取移除,所以该工艺称为湿法。湿法隔膜产业化时间短,国外生产商主要有日本旭化成、日本东丽、韩国SKI等,国内生产商主要有上海恩捷、中材科技、沧州明珠和辽源鸿图。与干法相比,湿法的性能优势更加与动力锂电池高能量、轻量化的发展趋势相契合,主要优势有以下三点:

  涂覆加工处理的锂离子电池隔膜性能优越,且将提高电池安全性。隔膜主要原材料聚乙烯和聚丙烯的热变形温度比较低(聚乙烯的热变形温度80~85℃,聚丙烯为100℃),因此隔膜将在温度过高时严重热收缩,装配锂电池的汽车在高温、震荡的环境下可能导致电池内隔膜崩溃,从而造成短路,有自燃甚至是爆炸的风险。为了提升隔膜的热稳定性、改善其机械强度,提高其耐刺穿能力,增强其保液性和浸润性,涂覆技术逐渐被应用于锂电池的生产,有效地提升了隔膜性能和电池安全性。随着下游新能源汽车、储能电池行业的持续发展,以及对高端锂离子电池隔膜需求的大幅提升,隔膜涂覆加工成为提升隔膜综合性能的必要工序,并已成为未来锂离子电池隔膜行业发展的主流趋势。

  干法工序简单,固定资产投入比湿法小,但在加工工艺中,干法的温度等指标控制难,湿法的工艺相对简单。干法可以做三层膜,湿法只能做单层膜(三层膜的优势在于热关闭温度是135度,但是热稳定温度为160度,可以防止热惯性,有25度的空间,更安全)。干法使用流动性好、分子量低的原料,所以高温只能达到135度,遇热会收缩,安全性不适合做大功率、高容量电池;湿法使用不流动、分子量高的原料,热关闭温度可以达到180度,能保证大功率锂电池的安全性。在低端锂电池方面,干法有优势,体现在成本低、污染小、孔更均匀;高端大功率电池方面,湿法有优势,体现在安全性和热收缩性小。

  从工艺技术进展来看,目前,我国锂电池隔膜在干法工艺上已经取得重大突破,具备国际一流的制造水平,湿法隔膜工艺技术也不断提升,近年来产能产量均稳步增长。而随着湿法工艺技术的不断发展,我国锂电池隔膜行业也发生了一些变化。

  从市场规模来看,中国隔膜企业具备全球供应能力,受全球新能源汽车终端需求提升和中国储能市场同比增长的影响,带动隔膜出货量提升。从隔膜产品结构来看,2021年/2022年中国锂电隔膜市场出货湿法隔膜市场占比为74%/75%。湿法隔膜市场高占比的原因为:

  2) 下游需求旺盛,行业供求偏紧,湿法隔膜产能投放大于干法隔膜,推动湿法隔膜出货量。

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