《基礎化工行業-特種材料專題報告:超高性能纖維行業分析框架20221108(74頁).pdf》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《基礎化工行業-特種材料專題報告:超高性能纖維行業分析框架20221108(74頁).pdf(74頁珍藏版)》請在三個皮匠報告上搜索。
1、請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容證券研究報告證券研究報告|2022年年11月月07日日超高性能纖維行業分析框架超高性能纖維行業分析框架證券分析師:楊林010-S0980520120002行業研究行業研究 專題專題報告報告基礎化工基礎化工 特種材料特種材料證券分析師:薛聰010-S0980520120001證券分析師:曹熠021-S0980522080002請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容摘要摘要 碳纖維、超高分子量聚乙烯纖維、芳綸纖維是三大高性能纖維,是國家重點發展的高性能新材料碳纖維、超高分子量聚乙烯纖維、芳綸纖維是三大高性能纖維,是國家重點發展的高性能新材料。三大材
2、料具有超高強度、超高模量、低密度及耐化學腐蝕等眾多的優異性能,目前在國防軍工、航空航天、交通運輸、安全防護等領域的應用深度、廣度不斷提升。碳纖維具備出色的力學性能和化學穩定性,航空航天、風電葉片、儲氫等領域需求快速增長。碳纖維具備出色的力學性能和化學穩定性,航空航天、風電葉片、儲氫等領域需求快速增長。2021年全球碳纖維需求為11.8萬噸,中國碳纖維的總需求量為6.2萬噸,同比增加28%,但進口依存度超過60%。預計到2023年、2025年全球碳纖維需求將增長至15萬噸、20萬噸,增長主要受風電葉片領域需求驅動。此外航空航天、新能源汽車輕量化、氫燃料電池汽車高壓儲氫瓶需求有望迎來爆發。超高分子
3、量聚乙烯超高分子量聚乙烯(UHMWPEUHMWPE)國內產能擴張加速國內產能擴張加速,受益國防裝備、鋰電隔膜領域需求增長,受益國防裝備、鋰電隔膜領域需求增長。2021年全球UHMWPE產量和需求量分別達到38萬噸和36.7萬噸左右。塞拉尼斯、帝斯曼等國外巨頭長期占據著世界UHMWPE主要供應商地位,近年來國內廠商逐漸實現技術突破,掌握了UHMWPE生產技術,產能得到較快擴張,截至2022年6月,國內超高分子量聚乙烯產能合計約為16.8萬噸/年,另有約21萬噸/年擬新建產能。近年來全球范圍內的國防裝備費投入增加有望率先帶動UHMWPE纖維需求,UHMWPEUHMWPE鋰電池隔膜專用料國產化進程加
4、速,鋰電池隔膜專用料國產化進程加速,高端濕法隔膜有望完全實現國產化,有望滿足國內高端鋰電池需求。芳綸主要產品包括對位芳綸和間位芳綸,生產工藝壁壘高,全球市場呈高度壟斷的競爭格局。芳綸主要產品包括對位芳綸和間位芳綸,生產工藝壁壘高,全球市場呈高度壟斷的競爭格局。芳綸下游主要應用于光纖光纜、防彈防護、工業過濾、高性能復材等領域。近年來,國內芳綸企業處于實現技術突破,即將快速放量的轉折點,芳綸及下游制品芳綸紙憑借優異性能在個體防護服、防彈及安全防護、新能源汽車等領域快速滲透,國產化替代需求迫切,需求確定性極強。相關標的:相關標的:1 1)吉林化纖:)吉林化纖:現有碳纖維產能8600噸/年,新建1萬噸
5、/年碳纖維產能。2 2)上海石化:)上海石化:現有碳纖維產能1500噸/年,在建“2.4萬噸/年原絲、1.2萬噸/年48K大絲束碳纖維”項目。3 3)同益中:)同益中:2021年底公司擁有UHMWPE纖維產能3320噸/年,另有2240噸/年在建,預計2023年年底投產。4)泰和新材:泰和新材:現有間位芳綸產能1.1萬噸/年,對位芳綸產能0.6萬噸/年,未來2-3年對位芳綸、對位芳綸產能均有望擴大至2萬噸/年以上,3000萬平米/年芳綸涂覆隔膜中試線有望于2023年上半年投產。5 5)中化國際:)中化國際:公司現有5000噸/年對位芳綸產業化項目,根據公司投資者關系活動記錄表,近期有望啟動對位
6、芳綸擴產計劃,預計2023年底擴至8000噸/年以上。風險提示:風險提示:市場競爭加劇風險;項目建設和市場開拓不達預期的風險;技術升級迭代風險;環保風險等。請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容碳纖維行業格局梳理0101超高分子量聚乙烯行業格局梳理0202芳綸行業格局梳理0303相關上市公司0404目錄目錄風險提示0505請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容碳纖維、芳綸纖維、超高分子量聚乙烯纖維是三大高性能纖維碳纖維、芳綸纖維、超高分子量聚乙烯纖維是三大高性能纖維 碳纖維、芳綸纖維、超高分子量聚乙烯纖維等具有超高強度、超高模量、低密度、耐磨損、耐低溫、耐紫外線、抗屏蔽、柔韌性好、
7、沖擊能量吸收高及耐強酸、強堿、化學腐蝕等眾多的優異性能,是國際公認的三大高性能纖維。三種纖維及其復合材料憑借各自優異的性能,目前在國防軍工、航空航天、交通運輸、安全防護等領域的應用深度、廣度不斷提升。國務院、科技部等部分先后出臺多項碳纖維產業相關政策,明確高性能碳纖維行業發展重點和發展目標。工業和信息化部2019年發布的重點新材料首批次應用示范指導目錄中,將符合相關性能要求的超高分子量聚乙烯纖維、高性能碳纖維、芳綸及制品等高性能纖維及復合材料,都列為“關鍵戰略材料”。資料來源:各部委官網,國信證券經濟研究所整理表:碳纖維、芳綸纖維、超高分子量聚乙烯纖維是三大高性能纖維表:碳纖維、芳綸纖維、超高
8、分子量聚乙烯纖維是三大高性能纖維發行部門發行部門發布時間發布時間相關文件相關文件內容內容國務院2015年5月中國制造2025碳纖維、高強高模聚乙烯、芳綸等高性能纖維復合材料作為輕質高強的新材料,可以在航空航天、先進軌道交通裝備、智能裝備制造等方面,發揮增強、減重、節能等作用??萍疾?017年4月“十三五”材料領域科技創新專項規劃以包括高性能碳纖維、芳綸纖維、超高分子量聚乙烯纖維等在內的高性能纖維及復合材料等為核心,以輕質高強材料、金屬基、陶瓷基復合材料等為重點,解決材料設計與結構調控的重大科學問題,突破結構與復合材料制備及應用的關鍵性技術,提升先進結構材料的保障能力和國際競爭力。發改委2017
9、年11月增強制造業核心競爭力三年行動計劃(2018-2020年)實現新材料關鍵技術產業化,著重提升先進復合材料生產及應用水平,重點發展高性能碳纖維、對位芳綸、超高分子量聚乙烯纖維、聚酰亞胺纖維、碳化硅纖維等高性能纖維及其應用。發改委2019年11月產業結構調整指導目錄(2019年本)高性能纖維(包括碳纖維(CF)、芳綸(AF)、超高分子量聚乙烯纖維(UHMWPE)等)及制品的開發、生產、應用被列入鼓勵類目錄。工信部2019年11月重點新材料首批次應用示范指導目錄(2019年版)符合相關性能要求的超高分子量聚乙烯纖維、高性能碳纖維、芳綸及制品等高性能纖維及復合材料,屬于關鍵戰略材料。十三屆全國人
10、大四次會議2021年3月中華人民共和國國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和2035年遠景目標綱要提出要加強碳纖維、芳綸等高性能纖維及其復合材料的研發應用請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容碳纖維行業格局梳理1目錄目錄返回目錄請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容碳纖維簡介碳纖維簡介-具備出色的力學性能和化學穩定性的黑色黃金具備出色的力學性能和化學穩定性的黑色黃金 碳纖維碳纖維(CarbonFiberCarbonFiber)是由聚丙烯腈是由聚丙烯腈(PANPAN)(或瀝青或瀝青、粘膠粘膠)等有機等有機母體母體纖維纖維,在高溫環境下裂解碳化形成在高溫環境下裂解碳化形成碳主鏈結構碳主鏈
11、結構,含碳量含碳量高于高于9090%的無機的無機高分子高分子纖維纖維。碳纖維具備出色的力學性能和化學穩定性,密度比鋁低、強度比鋼高,是目前已大量生產的高性能纖維中具有最高的比強度和最高的比模量的纖維,同時具有導電、導熱、耐腐蝕等一系列其他材料所不可替代的優良性能。碳纖維在航空航天、風電葉片、體育休閑、壓力容器、碳/碳復合材料、交通建設等領域廣泛應用。碳纖維可以按照原絲種類碳纖維可以按照原絲種類、力學性能力學性能、絲束規格絲束規格、原絲制備工藝等不同維度進行分類原絲制備工藝等不同維度進行分類,不同類別的碳纖維分類標準如下:不同類別的碳纖維分類標準如下:原絲種類原絲種類:分為PAN基碳纖維、瀝青基
12、碳纖維和粘膠基碳纖維。其中,PAN基碳纖維由于生產工藝相對簡單,產品力學性能優異,用途廣泛,自20世紀60年代問世以來,迅速占據主流地位,占碳纖維總量的90%以上。瀝青基、粘膠基的產量規模較小。因此,目前碳纖維一般指PAN基碳纖維。資料來源:高科技纖維與應用,國信證券經濟研究所整理表:碳纖維的主要性能特點表:碳纖維的主要性能特點性能特點性能特點簡介簡介強度高抗拉強度在3500MPa以上,是鋼的7-9倍模量高彈性模量在230GPa以上密度小,比強度高密度是鋼的1/4,是鋁合金的1/2比強度比鋼大16倍,比鋁合金大12倍耐超高溫在非氧化氣氛條件下,可在2000時使用,在3000的高溫下局部熔融軟化
13、耐低溫在-180低溫下,鋼鐵變得比玻璃脆,而碳纖維依舊具有彈性耐酸、耐油、耐腐蝕能耐濃鹽酸、磷酸等介質侵蝕,其耐腐蝕性超過黃金和鉑金,同時擁有較好的耐油性能熱膨脹系數小,導熱系數大可以耐急冷急熱,即使從3000的高溫突然降到室溫也不會炸裂請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容 力學性能:力學性能:業內主要采用力學性能進行分類。企業產品分類主要參考日本東麗的牌號,并以此為基礎確定自身產品的牌號及級別。此外,按照現行聚丙烯腈基碳纖維國家標準GB/T26752-2020的力學性能分類,PAN基碳纖維分為高強型、高強中模型、高模型、高強高模型四類。絲束規格:絲束規格:按纖維數量不同可分為小絲束和
14、大絲束,一般將絲束數量小于24K的碳纖維稱為小絲束(1K代表一束碳纖維中有1000根絲),24K以上的為大絲束。小絲束碳纖維性能優異、產量低、價格較高,一般用于航空航天、國防軍工等高科技領域。大絲束產品性能相對較低、成本較低、生產控制難度大,廣泛運用于基礎工業、民用領域。原絲制備工藝:原絲制備工藝:按照紡絲溶劑的選擇,聚合工藝的連續性,紡絲采用的工藝方法等,原絲制備可以分為不同的工藝類型。按照紡絲溶劑區分,包括DMSO(二甲基亞砜)、DMAC(N,N二甲基乙酰胺)、NaSCN(硫氰酸鈉)等不同的溶劑類別。按照聚合工藝的連續性,可以分為一步法、兩步法。按照紡絲工藝,可以分為濕法和干噴濕紡法。資料
15、來源:公司官網,國信證券經濟研究所整理表:日本東麗主要產品牌號的力學性能指標表:日本東麗主要產品牌號的力學性能指標表:國家標準表:國家標準GB/T26752GB/T26752-20202020的力學性能分類的力學性能分類資料來源:公司官網,國信證券經濟研究所整理產品牌號拉伸強度(MPa)拉伸模量(Gpa)拉伸斷裂度(%)體密度(g/cm3)T3003,5302301.51.76T700S4,9002302.11.8T800S5,88029421.8T1000G6,3702942.21.8T1100G7,00032421.79M35J4,510、4,7003431.31.75M40J4,4003
16、771.21.77M50J4,1204750.91.88M55J4,0205400.81.91M60J3,8205880.71.93力學性能分類及代號拉伸強度分類及代號拉伸彈性模量分類及代號力學性能分類表示拉伸強度范圍/MPa表示拉伸彈性模量范圍/GPa表示高強型GQ3,5004,50035220260224,5005,00045高強中模型QZ4,5005,00045260350265,0005,500505,5006,000556,0006,500606,5007,000657,0007,50070高模型GM3,0003,5003035040035高強高模型QM5,5007,00055350
17、400354,0005,50040350400354004504045050045500550503,5004,00035550600556006506065021.4拉伸強度/MPa2630020022使用溫度/C85754001035010100沖擊強度/kJ-m-2110271010低溫沖擊強度(-40C)/kJ.m-215010極差40002000極差很差耐疲勞性/萬次403極差差承壓能力/MPa2.01.01.00.6摩擦系數0.070.110.850.30.40.40.40.6磨耗系數17941010.5結垢不易結垢良結垢良結垢結構抗腐蝕優良很差良優優圖:圖:UHMWPEUHMWP
18、E管材及應用管材及應用請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容UHMWPE板材、型材板材、型材人工關節人工關節的主流材料的主流材料 UHMWPEUHMWPE板材廣泛應用于各類護舷板板材廣泛應用于各類護舷板、車廂滑板車廂滑板、煤倉襯板煤倉襯板、旱冰滑板旱冰滑板、鐵路公路橋梁支座墊片以及人工關節等領域鐵路公路橋梁支座墊片以及人工關節等領域。目前市場上超過90%的人工關節材料中的襯墊為UHMWPE材料,全球每年約有三百萬次的關節置換手術,UHMWPE部件的磨損和損壞是影響人工關節壽命的主要因素。UHMWPE于1960年被首次應用于制作人工關節襯、墊。目前,UHMWPE基礎樹脂的耐磨性能還不能完全
19、滿足關節的長時間使用,美國麻省總醫院等研究機構和企業開發了交聯UHMWPE,大幅降低了關節磨損,于1998年首次獲得食品藥品監督管理局(FDA)批準進入臨床應用。隨后,歐美國家又發明了維生素E聚乙烯,兼備抗氧化和耐磨性能,于2009年獲得FDA批準進入臨床使用。我國從1990 年起逐漸使用UHMWPE 制作關節襯墊,但國產UHMWPE的分子量、成型加工工藝以及關節制造工藝等都較落后,人工關節臨床使用壽命短(平均五年左右),磨損等導致的并發癥嚴重。資料來源:超高分子量聚乙烯材料的研究進展,國信證券經濟研究所整理圖:圖:UHMWPEUHMWPE板材、型材的應用圖示板材、型材的應用圖示圖:圖:UHM
20、WPEUHMWPE模壓成型工藝流程模壓成型工藝流程資料來源:超高分子量聚乙烯材料的研究進展,國信證券經濟研究所整理請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容隔膜是電池組件中的關鍵組件隔膜是電池組件中的關鍵組件 隔膜是現有鋰電池內層組件中技術壁壘最高的材料隔膜是現有鋰電池內層組件中技術壁壘最高的材料,直接決定了鋰電池的使用性能和安全性。鋰電池隔膜是一種具有多孔網絡結構的絕緣材料,平均孔徑為0.030.10m,其主要作用是使電池的正、負極分隔開,防止兩極接觸而短路,能讓鋰離子自由通過,阻隔電流傳導,防止電池過熱。隔膜的性能決定了電池的界面結構、內阻等,直接影響電池的容量、循環以及安全性能等特性。
21、根據隔膜的結構特點,鋰電池隔膜可分為聚烯烴隔膜、無紡布隔膜與無機復合隔膜。其中,聚烯烴隔膜是目前商業化鋰電池隔膜的主流,以聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)等為主。鋰電池隔膜一般需要滿足以下幾個方面的要求:鋰電池隔膜一般需要滿足以下幾個方面的要求:(1)具有良好的電子絕緣性,保證正負極的有效阻隔;(2)一定的孔徑和孔隙率,具有較高的鋰離子傳導率;(3)化學和電穩定性好,由于電解質的溶劑為強極性的有機化合物,隔膜必須耐電解液腐蝕,有足夠的化學和電化學穩定性;(4)良好的浸潤性,對電解液的浸潤性好,有足夠的吸液保濕能力;(5)優異的力學強度,具有足夠的力學性能,包括穿刺強度、拉伸強度等;(6)熱穩定性
22、好,熱收縮率低,防止正負極接觸發生短路;(7)安全性高,包括自動關斷保護性能高、閉孔溫度低、破膜溫度高等。資料來源:GGII,國信證券經濟研究所整理圖:圖:鋰電池內部結構圖鋰電池內部結構圖資料來源:鋰離子電池隔膜及技術進展,國信證券經濟研究所整理性能參數性能參數基本要求基本要求較高要求較高要求PPPP隔膜隔膜PP/PE/PPPP/PE/PP隔膜隔膜PEPE隔隔厚度(m)2040 PE膜更薄(6m)253812Gurley值(s)200800/620780253孔隙率30%40%-60%41%45%38%平均孔徑(m)10.11 0.0430.0350.038受熱收縮/(TD)1h901%1h1
23、80C2%001.8%受熱收縮/MD)1h905%1h180C100/450550233橫向拉伸強度(kgcm-2)100/140165878縱向拉伸強度(kgcm-2)1000/142016301134電化學穩定窗口(V)04.505.0離子電導率(Scm-1)1x10-30.6 1.0 x10-30.61.0 x10-3約1.0 x10-3圖:圖:鋰電隔膜的性能要求及幾種商品膜性能參數鋰電隔膜的性能要求及幾種商品膜性能參數請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容隔膜約占鋰離子電池成本的隔膜約占鋰離子電池成本的7%,市場需求快速增長,市場需求快速增長 隔膜約占鋰離子電池成本的隔膜約占鋰離
24、子電池成本的7 7%。根據彭博新能源財經的數據,2021年鋰離子電池正極成本加起來占每個電池總成本一半以上,為51%。電池制造過程包括電極制備、電池組件和電池電化學激活,這一過程占總成本的24%,負極占總成本的12%,隔膜、電解液和電池外殼分別占總成本的7%、4%和3%。中國鋰電隔膜出貨量快速增長中國鋰電隔膜出貨量快速增長。據高工產研鋰電研究所(GGII)調研數據,2021年,國內隔膜出貨量達到78億平米,同比增長109.7%,2017年至2021年CAGR達53.64%;2022年上半年中國鋰電隔膜出貨量54億平米,同比增長超55%。我國我國隔膜企業已占有全球市場隔膜企業已占有全球市場707
25、0%以上的市場份額以上的市場份額,但但UHMWPEUHMWPE鋰電池隔膜鋰電池隔膜材料仍以進口料為主材料仍以進口料為主。鋰電隔膜市從全球發展趨勢來看,鋰電池隔膜產業是逐步向國內轉移的過程,我國隔膜企業出貨量份額持續增加。2021年受全球新能源汽車終端需求提升的驅動,全球鋰電池隔膜出貨量為107億平米,同比增長70%。我國隔膜企業已占有全球市場70%以上的市場份額。UHMWPE鋰電池隔膜專用料具有分子鏈間纏結度強、熔體黏度大等特點,其隔膜制品具有電化學穩定性好、壽命長、安全性高等優點,是鋰電池隔膜材料的主要開發方向。但由于該材料顆粒粒徑要求嚴苛、工業生產難度大、行業準入門檻高,國內市場以進口料為
26、主,國產料多處于小規模研發和生產階段,未來有部分廠商可大規模生產。資料來源:彭博新能源財經,國信證券經濟研究所整理圖:圖:2021年全球鋰離子電池成本構成年全球鋰離子電池成本構成資料來源:GGII,國信證券經濟研究所整理51%24%12%7%4%3%正極電池制造過程負極隔膜電解液電池外殼1420273778540%20%40%60%80%100%120%0102030405060708090201720182019202020212022H1中國鋰電池隔膜出貨量(億平米)同比增速-右軸圖:圖:20172017-2022H1中國鋰電隔膜出貨量及增速中國鋰電隔膜出貨量及增速請務必閱讀正文之后的免責
27、聲明及其項下所有內容UHMWPE隔膜是高端隔膜,可用于高效、大功率電池中隔膜是高端隔膜,可用于高效、大功率電池中 UHMWPEUHMWPE隔膜是高端隔膜隔膜是高端隔膜,可用于高效可用于高效、大功率電池中大功率電池中。近年來,隨著新能源汽車的快速發展,動力電池的安全性受到人們的高度重視,因此對隔膜的性能提出了更高的要求。超高分子量聚乙烯(UHMWPE)由于分子質量高決定了其制備鋰電池隔膜的優勢,耐磨損、耐沖擊、耐化學腐蝕、耐低溫,力學性能、耐熱性優于普通PE、PP,綜合性能優異。UHMWPE隔膜是鋰電池隔膜中的高端產品,特別在高溫下熔體呈凝膠狀,熔而不塌,對過充或者溫度突升時短路、爆炸具有優良的
28、安全保護作用,更適用于高效、大功率的動力電池。涂覆涂覆膜與輕薄化是膜與輕薄化是UHMWPEUHMWPE鋰電池隔膜的鋰電池隔膜的發展趨勢:發展趨勢:UHMWPE 鋰電池隔膜綜合性能優異,但仍存在耐熱穩定性差、對極性電解液浸潤性差等缺點,因此高孔隙率、高強度、良好的浸潤性與熱尺寸穩定性是今后UHMWPE鋰電池隔膜的發展方向。(1 1)涂覆膜:涂覆膜:目前,國內外研究者和企業主要通過隔膜表面改性對UHMWPE隔膜進行功能化改性,其中隔膜表面改性方法包括涂覆和輻射接枝。根據涂覆物原材料不同,表面涂覆又可細分為無機涂覆和有機涂覆。通過在基膜上涂覆無機陶瓷材料、PVDF、芳綸等材料,能夠有效提高鋰電池隔膜
29、的抗穿刺和耐熱性,提高吸液能力,從而提升電池的安全性和使用壽命等性能,因此涂覆膜出貨量在鋰電池隔膜中的占比不斷提升。(2 2)輕薄化:輕薄化:在保障安全性的基礎上隔膜進一步趨于輕薄化,鋰電池隔膜輕薄化能夠有效提升鋰電池的能量密度,使單位體積或重量的鋰電池中容納更多的電極材料,從而最終提升鋰電池的續航能力。因此,無論是消費類鋰電池還是動力類鋰電池,在保障安全性和使用壽命、能承受高倍率和高功率充放電的前提下,隔膜厚度越薄越好,鋰電池隔膜輕薄化是行業發展的重要趨勢。(3 3)改性:改性:聚烯烴材料本身的極性與電解液相差較大,通過化學和物理方法改善聚烯烴隔膜的電解質親和性,也是動力類鋰電池隔膜基體材料
30、研發的重要方向。隔膜原料的導入周期比較長隔膜原料的導入周期比較長,合格的隔膜需要經過鋰電池廠家的試用,一次評價要36個月時間,至少要通過3次評價,才能得到正式認可。同時,隔膜要求的不斷提高對原料的雜質含量、批次質量一致性乃至顆粒形態的要求極高,原料研發的周期長,開發的難度大,門檻高。因此,進一步提高UHMWPE隔膜的各項質量指標,仍需隔膜原料開發、隔膜生產和電池生產等上下游通力合作,這也是我國電池業目前急需解決的問題。請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容UHMWPEUHMWPE鋰電隔膜的生產可分為干法工藝與濕法工藝鋰電隔膜的生產可分為干法工藝與濕法工藝 干法工藝干法工藝路線簡單路線簡單
31、,但隔膜產品性能不佳:但隔膜產品性能不佳:干法工藝又稱熔融拉伸法,包括單向拉伸、雙向拉伸工藝和吹塑工藝,是指將聚烯烴樹脂熔融、擠出制成結晶性聚合物薄膜,經過結晶化處理、退火獲得高結晶度的結構,隨后在高溫下進一步拉伸,將結晶界面進行剝離,形成多孔結構的制備工藝。干法單向拉伸工藝相對簡單,且無環境污染,但低溫拉伸時容易導致隔膜穿孔且拉伸倍數較小,產品不能做得很薄。與縱向相比,橫向拉伸強度差,其隔膜呈扁長微孔結構。濕法工藝是未來的主流工藝:濕法工藝是未來的主流工藝:濕法工藝又稱相分離法或熱致相分離法,是將高沸點小分子作為造孔劑添加到聚烯烴中,加熱熔融成均勻體系,由螺桿擠出鑄片,經同步或分步雙向拉伸后
32、用有機溶劑萃取出造孔劑,再經拉伸、熱定型等后處理得到微孔膜材料的制備工藝。與干法拉伸制膜工藝相比,濕法工藝制成的鋰電池隔膜可以做到很薄,利用熱致相分離而產生的微孔,在孔隙率和孔徑大小方面更易控制,產品的力學性能和均一性更好,適合做高能量密度和高安全性的電池,因此濕法隔膜未來將占據主導地位因此濕法隔膜未來將占據主導地位。濕法隔膜多用在中高端領域濕法隔膜多用在中高端領域,干法隔膜在儲能領域市場空間廣闊干法隔膜在儲能領域市場空間廣闊。濕法隔膜多用于電動汽車、電動工具、高端數碼類用鋰離子電池等對鋰電池能量密度較高的場景。而隨著全球范圍內新能源汽車的增長以及儲能市場的快速興起,干法鋰電池隔膜在對能量密度
33、要求不高的電動汽車、電動自行車、電動工具、數碼產品、儲能用電池領域的需求量將迅速擴大,市場前景廣闊。資料來源:超高分子量聚乙烯鋰電池隔膜的制備及其發展趨勢,國信證券經濟研究所整理圖:圖:鋰電池干法隔膜加工工藝流程及對應的結構演變鋰電池干法隔膜加工工藝流程及對應的結構演變資料來源:超高分子量聚乙烯鋰電池隔膜的制備及其發展趨勢,國信證券經濟研究所整理圖:圖:鋰電池濕法隔膜加工工藝流程及對應的結構演變鋰電池濕法隔膜加工工藝流程及對應的結構演變請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容中國鋰電隔膜市場出貨仍以濕法隔膜為主,市場價格較為穩定中國鋰電隔膜市場出貨仍以濕法隔膜為主,市場價格較為穩定 從隔膜
34、產品結構來看從隔膜產品結構來看,2022H1中國鋰電隔膜市場出貨仍以濕法隔膜為主,市場占比進一步提升,達79%,濕法隔膜市場占比提升主要受動力電池市場需求快速增長帶動。然而當前新能源汽車補貼逐步退坡,新能源汽車廠商成本控制壓力傳導至上游,磷酸鐵鋰技術進步帶來能量密度提升導致磷酸鐵鋰電池的裝車量和產量迅速上升。因此隨著磷酸鐵鋰出貨量大幅提升和儲能市場需求爆發,未來干法隔膜的中國市場需求預計會處于持續增長。從價格走勢看從價格走勢看,2022H1市場特點有:1)濕法隔膜價格Q1上升超10%,Q2持平,主要因為Q1行業供給偏緊,Q2受疫情影響,下游需求增速減緩;2)隔膜企業對中小電池企業、細分產品領域
35、如(16濕法、20、25干法)漲價幅度大于頭部電池企業和主流產品,而高端隔膜(9、7、5濕法)市場價格均維持穩定;3)干法隔膜22Q1微漲,22Q2小幅下滑,主要是因為干法隔膜新增產能投產超預期,導致市場供給增加。圖:圖:20192019-2022H1我國濕法、干法隔膜出貨量占比我國濕法、干法隔膜出貨量占比資料來源:百川盈孚,國信證券經濟研究所整理圖:圖:20212021-20222022年中國鋰電隔膜市場價格走勢(年中國鋰電隔膜市場價格走勢(元元/平方米平方米)72.60%70.40%74.00%79%27.40%29.60%26.00%21.00%0%10%20%30%40%50%60%7
36、0%80%90%100%2019202020212022H1濕法隔膜干法隔膜資料來源:GGII,國信證券經濟研究所整理00.511.522.533.52021/82021/102021/122022/22022/42022/616um/干法單拉16um/濕法9um/濕法7um/濕法5um/濕法請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容我國我國UHMWPE鋰電池隔膜專用料鋰電池隔膜專用料依賴進口,國產替代進程加速依賴進口,國產替代進程加速 國內國內UHMWPEUHMWPE生產企業嘗試突破國外技術壁壘生產企業嘗試突破國外技術壁壘,開發具有競爭力的高端濕法開發具有競爭力的高端濕法UHMWPEUHM
37、WPE鋰電池隔膜專用料依然存在較大難度鋰電池隔膜專用料依然存在較大難度,主要體現在以下方面:(1)進口的UHMWPE鋰離子電池隔膜專用料基本被美國、韓國、德國和日本等少數國家壟斷,國內研發和生產起步較晚,自主知識產權匱乏我國鋰電池隔膜的研發和生產起步較晚,自主知識產權匱乏;(2)隔膜要求不斷提高,對原料樹脂的雜質含量、批次質量一致性乃至顆粒形態的要求極高,而國內企業對上游原材料的研究不夠深入,國產UHMWPE鋰電池隔膜專用料配方研究欠缺系統性;(3)我國的隔膜企業大多是工藝模仿,缺乏系統基礎研究支撐,沒能完全理解和掌握隔膜加工的基本科學問題和技術原理,很難提升隔膜的性能,生產出的隔膜一致性、均
38、勻性、熱收縮性能等比較差,合格率偏低,量產化能力有待進一步提高。我國我國鋰電池隔膜專用鋰電池隔膜專用UHMWPEUHMWPE料料依賴進口依賴進口,國產替代進程加速國產替代進程加速。2016-2020年,我國鋰電池隔膜專用UHMWPE料進口量年均增速在23.5%左右,2020年總進口量達到 11700噸,進口依存度45%。由于國內非外資企業UHMWPE 研發和生產能力仍比較有限,再加上新產品打入市場的認證周期較長,未來一段時間內我國 UHMWPE鋰電池隔膜專用料國產量增速預計難以滿足需求增速。2020年,我國僅有南京塞拉尼斯和揚子石化有鋰電池隔膜專用UHMWPE料量產產品,兩家企業累計年產量在1
39、4000噸左右。另外,河南沃森(UHMWPE產能10000噸/年)有鋰電池隔膜實驗料投放試用,但沒再進一步量產。東方盛虹子公司斯爾邦石化2萬噸的超高分子量聚乙烯計劃于2022年年底投產,主要應用是為下游的鋰電隔膜。聯泓新科投資7.9億元在山東新建2萬噸/年超高分子量聚乙烯和10萬噸/年醋酸乙烯聯合裝置及配套設施項目已于2022年7月開工,預計2024年上半年建成投產,裝置可生產隔膜料與纖維料,隔膜料主要用于生產鋰電池隔膜。隨著原材料樹脂制備技術的提升,國產UHMWPE樹脂的品質有望得到改善,從而實現隔膜用原料的完全國產化;同時,由于隔膜加工工藝與表面改性技術的提升,高端濕法隔膜有望完全實現國產
40、化,滿足國內高端鋰電池需求。資料來源:鋰電產業通,國信證券經濟研究所整理圖:圖:20202020年年我國我國鋰電池隔膜專用鋰電池隔膜專用UHMWPEUHMWPE料進口數據統計料進口數據統計圖:圖:20202020年我國年我國UHMWPEUHMWPE鋰電池隔膜專用料生產企業統計鋰電池隔膜專用料生產企業統計企業名稱進口量/噸鋰電池隔膜專用料主要牌號泰科納(塞拉尼斯)6100具有多樣性,以定制化牌號為主,如GUR2122、GUR4018等日本三井1050145M大韓油化4500VH035、VH150U合計11650資料來源:鋰電產業通,國信證券經濟研究所整理企業名稱產能(噸/年)產量/噸主要牌號揚子
41、石化200004000YEV-4500、YEV-060F塞拉尼斯南京3500010000以定制化牌號為主,如GUR2122、GUR4116等合計5500014000請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容芳綸行業格局梳理3目錄目錄返回目錄請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容圖:芳綸產業鏈圖:芳綸產業鏈資料來源:公司公告,國信證券經濟研究所整理圖:間位芳綸、對位芳綸結構式圖:間位芳綸、對位芳綸結構式資料來源:公司公告,國信證券經濟研究所整理間位芳綸,芳綸間位芳綸,芳綸1313對位芳綸,芳綸對位芳綸,芳綸1414間/對苯二胺間/對苯二甲酰胺間/對位芳綸環保過濾安全防護防彈材料信息通信復
42、合材料芳綸是一種高性能纖維芳綸是一種高性能纖維 芳綸主要產品為間位芳綸與對位芳綸芳綸主要產品為間位芳綸與對位芳綸。芳香族聚酰胺纖維(簡稱芳綸纖維)是以芳香族為原料經縮聚紡絲制得的合成纖維。按照結構分類,芳綸可分為對位芳綸、間位芳綸和鄰位芳綸;按照聚合單體種類,芳綸可分為芳綸I型、芳綸II型、芳綸III型和雜環芳綸。芳綸中最具實用價值的品種分別為分芳綸中最具實用價值的品種分別為分子鏈呈鋸齒狀的間位芳綸子鏈呈鋸齒狀的間位芳綸13131313、分子鏈呈直線狀的對位芳綸分子鏈呈直線狀的對位芳綸14141414。間位芳綸間位芳綸(芳綸1313)全稱為聚間苯二甲酰間苯二胺纖維,簡稱PMIA,主要原料是間苯
43、二甲酰氯(IPC)和間苯二胺(MPD)。具有優異的熱穩定性、阻燃性、電絕緣性、化學穩定性和耐輻射性。對位芳綸對位芳綸(芳綸芳綸14141414)全稱為聚對苯二甲酰對苯二胺纖維,簡稱PPTA,主要原料是對苯二甲酰氯(TPC)和對苯二胺(PPD)。對位芳綸具有高比強度、高比模量、耐高溫和阻燃等優異性能,對位芳綸與碳纖維對位芳綸與碳纖維、高強高模聚乙烯并稱為世高強高模聚乙烯并稱為世界三大高性能纖維界三大高性能纖維。請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容圖:芳綸發展歷程圖:芳綸發展歷程資料來源:公司官網,國信證券經濟研究所整理全球芳綸行業呈現雙寡頭格局。全球芳綸行業呈現雙寡頭格局。美國杜邦、日本
44、帝人分別于1967年、1972年實現間位芳綸產業化,分別于1972年、1987年實現對位芳綸產業化,目前兩家的全球市場份額超過75%。泰和新材是我國芳綸行業絕對龍頭。泰和新材是我國芳綸行業絕對龍頭。泰和新材于2004年實現500噸/年間位芳綸產業化,截至2021年底具備間位芳綸產能7000噸,全球占比約17%。泰和新材于2011年成功實現1000噸/年對位芳綸工程化,截至2021年度據誒對位芳綸產能4500噸/年,全球占比5%。19671972198619872004杜邦開始工業化生產間位芳綸,商品名Nomex荷蘭阿克蘇公司的對位芳綸Twaron問世,2000年被帝人收購煙臺泰和新材的間位芳綸
45、成功量產帝人開始生產商品名為Conex的間位芳綸帝人開發的對位芳綸實現量產,商品名Technora杜邦開始工業化生產對位芳綸,商品名Kevlar2011煙臺泰和新材對位芳綸泰普龍成功推向市場全球芳綸行業長期呈現雙寡頭格局全球芳綸行業長期呈現雙寡頭格局資料來源:公司官網,國信證券經濟研究所整理圖:芳綸產品圖圖:芳綸產品圖請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容國家重點發展的新材料,極強戰略價值。國家重點發展的新材料,極強戰略價值。對位芳綸與碳纖維、高強高模聚乙烯并稱為世界三大高性能纖維,具有高比強度、高比模量、耐高溫和阻燃等優異性能,此外還具有導熱率低、溫變系數小、尺寸穩定性高等優勢。我國把
46、對位芳綸及纖維列入我國重點發展的新材料之一。我國把對位芳綸及纖維列入我國重點發展的新材料之一。國務院、國家發展改革委、工業和信息化部多次將對位芳綸列入重點關鍵新材料發展名單。對位芳綸是目前產量最大、應用最廣的高性能纖維對位芳綸是目前產量最大、應用最廣的高性能纖維,是國家安全不可或缺的戰略物資,在國防軍工、航空航天、交通運輸、信息和新能源等領域具有不可替代的作用。資料來源:各部委網站,國信證券經濟研究所整理表:多部委將對位芳綸列入國家重點發展新材料表:多部委將對位芳綸列入國家重點發展新材料時間時間頒布機構頒布機構內容內容2006年國務院國家中長期科學和技術發展規劃綱要(20062020年)201
47、4年國家發展改革委、財政部、工業和信息化部關鍵材料升級換代工程實施方案2016年工業和信息化部重點新材料首批次應用示范指導目錄(2017版)2016年國家發展改革委戰略性新興產業重點產品和服務指導目錄(2016版)2017年國家發展改革委增強制造業核心競爭力三年行動計劃(2018-2020年)2019年國家發展改革委產業結構調整指導目錄(2019本)資料來源:公司公告,國信證券經濟研究所整理表:對位芳綸物理化學性質優異表:對位芳綸物理化學性質優異性能性能特征特征高強度比拉伸強度達鋼纖維的5-6倍高模量比模量為鋼纖維的2倍耐高溫熱分解550,220下可長期使用強韌性柔軟無脆性,抗強沖擊阻燃性自熄
48、性好,氧指數高耐化學藥品性良好的耐腐蝕性和抗割裂性芳綸性能優異,是我國重點發展的新材料芳綸性能優異,是我國重點發展的新材料請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容全球消費量約全球消費量約9 9萬噸,市場規模約萬噸,市場規模約200200億元。億元。我國進口為主,自給率極低。我國進口為主,自給率極低。2020年我國對位芳綸需求量約1.3萬噸,同比增長13.0%,產量仍不足3000噸,進口量超過10000噸,自給率只有約23%。對位芳綸需求快速增長,進口替代空間大。對位芳綸需求快速增長,進口替代空間大。近5年國內復合增速12.2%,預計”十四五“期間國內對位芳綸需求仍將保持雙位數增長,2025
49、年國內對位芳綸需求量有望達到2萬噸。資料來源:中國新材料產業發展報告,國信證券經濟研究所整理及預測圖:全球對位芳綸產量與消費量圖:全球對位芳綸產量與消費量資料來源:公司公告、卓創資訊,國信證券經濟研究所整理表:全球主要對位芳綸產能(噸)表:全球主要對位芳綸產能(噸)公司名稱公司名稱產能產能市場份額市場份額日本帝人3200038.8%美國杜邦2500030.3%韓國可隆70008.5%泰和新材60007.3%中化國際50006.1%中芳特纖25003.0%韓國曉星20002.4%山東聚芳10001.2%藍星新材10001.2%儀征化纖10001.2%合計合計8250082500資料來源:中國新材
50、料產業發展報告,國信證券經濟研究所整理及預測圖:我國對位芳綸自給率極低,進口替代空間大圖:我國對位芳綸自給率極低,進口替代空間大對位芳綸國產化率低,進口替代空間廣闊對位芳綸國產化率低,進口替代空間廣闊0%5%10%15%20%25%30%35%40%00.20.40.60.811.21.41.61.820142015201620172018201920202021E2022E產量(萬噸)消耗量(萬噸)自給率(右軸)55.566.577.588.599.51020142015201620172018201920202021E2022E產量(萬噸)消耗量(萬噸)請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下
51、所有內容資料來源:中國新材料產業發展報告,國信證券經濟研究所整理對位芳綸下游40%40%用于光纖增強用于光纖增強(光纜、數據線等),年消費量約5000噸,行業增速6-8%。20%20%用于防彈防護用于防彈防護(高溫防護服、防彈頭盔等),軍用防彈頭盔、手套等材料國產化需求迫切,行業增速15%左右。20%20%用于汽車橡膠工業用于汽車橡膠工業(橡膠輪胎、汽車膠管、離合器墊片、剎車片等),行業增速15%左右。20%20%用于復合材料用于復合材料(同步傳輸帶、蜂窩材料等),行業增速15%左右。資料來源:中國新材料產業發展報告,國信證券經濟研究所整理40%40%20%20%20%20%20%20%光學纖
52、維增強光學纖維增強汽車工業汽車工業防彈防護防彈防護復合材料復合材料30%30%30%30%15%15%10%10%10%10%5%5%防彈防護防彈防護摩擦密封摩擦密封光學纖維增強光學纖維增強橡膠增強橡膠增強輪胎輪胎其他其他圖:海外對位芳綸需求結構圖:海外對位芳綸需求結構圖:國內對位芳綸需求結構圖:國內對位芳綸需求結構圖:對位芳綸下游應用圖:對位芳綸下游應用資料來源:公司官網,國信證券經濟研究所整理對位芳綸主要應用于光纖、防護領域,橡膠、復材領域增速較快對位芳綸主要應用于光纖、防護領域,橡膠、復材領域增速較快請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容 行業企業少,技術保密性高,沒有成套技術路線
53、工藝包行業企業少,技術保密性高,沒有成套技術路線工藝包芳綸纖維生產分為聚合芳綸纖維生產分為聚合紡絲紡絲溶劑回收三部分溶劑回收三部分,全球能全流程規?;a的只有3家企業,并且生產工藝各不相同,技術保密性高,市面上沒有成套技術路線工藝包。新進入者需要從生產裝備設計、研發及工程集成起始,從小試中試工程化分部進行研發、生產,進入壁壘極高。聚合步驟反應放熱,相變復雜聚合步驟反應放熱,相變復雜芳綸首先由對/間苯二甲酰胺與對/間苯二胺發生聚合反應,聚合物質量好壞直接決定纖維質量與良率。該聚合反應為沉淀縮聚,反應放熱大,千噸聚合每小時產生熱量約12萬千焦,高溫會影響聚合物穩定性,引發復雜的相變,產生副反應。
54、同時聚合后期聚合物體積急劇膨脹,反應體系粘度急劇升高,導致反應熱量轉移困難。因此反應裝置設計、反應條件控制要求都十分苛刻,連續反應困難大,非連續反應效率低。紡絲步驟溶解困難,設備設計難度大紡絲步驟溶解困難,設備設計難度大聚合產物較難溶解,對紡絲原液配制要求極高。且其硫酸溶液是非牛頓流體,在紡絲設備設計上,對噴絲板設計有一定要求。纖維性能與噴頭尺寸、紡速等工藝相關性影響很高。對位芳綸行業工藝壁壘極高對位芳綸行業工藝壁壘極高請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容 間位芳綸全球消費量約間位芳綸全球消費量約4.54.5萬噸,市場規模約萬噸,市場規模約6060億元億元,規?;a的企業只有6家。截
55、至2021年底,國內間位芳綸產能約1.4萬噸/年,其中泰和新材產能為1.1噸/年,泰和新材計劃新增產能至2萬噸/年,預計在2023-2025年陸續投產。2021年我國間位芳綸產量約0.7萬噸,進口量約0.3萬噸,表觀需求量約1萬噸。資料來源:公司官網,國信證券經濟研究所整理圖:間位芳綸應用廣泛圖:間位芳綸應用廣泛資料來源:公司公告、公司官網,國信證券經濟研究所整理表:全球主要間位芳綸產能(噸)表:全球主要間位芳綸產能(噸)公司名稱公司名稱產能產能市場份額市場份額美國杜邦2200050.6%泰和新材泰和新材110001100025.3%25.3%日本帝人500011.5%超美斯30006.9%韓
56、國東麗熊津15003.4%韓國匯維仕10002.3%合計合計4350043500圖:間位芳綸進出口情況(噸)圖:間位芳綸進出口情況(噸)資料來源:Wind、海關總署,國信證券經濟研究所整理間位芳綸市場集中度高,防護需求增長間位芳綸市場集中度高,防護需求增長-2,000-1,500-1,000-50005001,0001,5002,00005001,0001,5002,0002,5003,0003,5004,0002007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021進口數量:芳綸出口數量:芳綸進出口量
57、差(右軸)請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容資料來源:我國芳綸發展現狀及未來趨勢,國信證券經濟研究所整理間位芳綸可以制作成長絲、短纖及紗線間位芳綸可以制作成長絲、短纖及紗線,可通過原液著色制備成不同色號的產品,也可制備成為導電纖維、紙纖維等差異化下游產品,其中芳綸紙是間位芳綸最大的下游應用。我國間位芳綸超過60%用于高溫過濾材料,安全防護服飾領域用量不足30%,高端產品芳綸紙、芳綸長絲、可染纖維等應用還處于初級階段;而國外間位芳綸應用于高端產品占其總量的80%左右,高溫過濾材料用的芳綸纖維只有20%左右。主要是由于高端間位芳綸產品技術開發難度較大,市場推廣門檻較高造成的。資料來源:我
58、國芳綸發展現狀及未來趨勢,國信證券經濟研究所整理圖:海外間位芳綸需求結構圖:海外間位芳綸需求結構圖:國內間位芳綸需求結構圖:國內間位芳綸需求結構圖:對位芳綸品種豐富圖:對位芳綸品種豐富資料來源:公司官網,國信證券經濟研究所整理60%60%30%30%10%10%工業過濾工業過濾安全防護織物安全防護織物絕緣與蜂窩芯材絕緣與蜂窩芯材20%20%40%40%40%40%工業過濾工業過濾安全防護安全防護絕緣與蜂窩芯材絕緣與蜂窩芯材間位芳綸下游需求主要在工業過濾、高溫防護領域間位芳綸下游需求主要在工業過濾、高溫防護領域請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容個體防護強制國標頒布,拉動間位芳綸防護需求
59、。個體防護強制國標頒布,拉動間位芳綸防護需求。國家市場監督管理總局、國家標準化管理委員會2020年12月發布第31號中國國家標準公告,泰和新材參與起草了個體防護裝備配備規范第1部分:總則(GB39800.1-2020)、個體防護裝備配備規范第2部分:石油、化工、天然氣(GB39800.2-2020)、個體防護裝備配備規范第3部分:冶金、有色(GB39800.3-2020)、個體防護裝備配備規范第4部分:非煤礦山(GB39800.4-2020)等4項標準,個體防護強制實施個體防護強制實施將于將于20222022年年1 1月月1 1日起執行日起執行。間位芳綸由于具備良好的機械性能、優異的阻燃與耐熱
60、性能、穩定的化學性質、良好的耐久性與耐輻射性,在個人防護領域具有廣泛應用,可以制作成工業阻燃服、滅火服、軍警服、電焊服等,可用于冶金、建筑、造船、化工、林業、消防、軍隊等領域。我們測算若全部按照標準執行,間位芳綸的總需求量約我們測算若全部按照標準執行,間位芳綸的總需求量約4 4萬噸。萬噸。按照按照50%50%執行標準,執行標準,5 5年替換周期計算,每年新增需求約年替換周期計算,每年新增需求約40004000噸。噸。圖:間位芳綸應用于個體防護領域圖:間位芳綸應用于個體防護領域資料來源:公司官網,國信證券經濟研究所整理個體防護國標頒布,帶動間位芳綸防護需求增長個體防護國標頒布,帶動間位芳綸防護需
61、求增長請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容新能源汽車拉動隔膜需求,隔膜涂覆材料空間大新能源汽車拉動隔膜需求,隔膜涂覆材料空間大 隔膜涂覆技術全面提升隔膜性能隔膜涂覆技術全面提升隔膜性能,有效提高電池安全性有效提高電池安全性。鋰電池涂覆材料涂覆在鋰電池電芯隔膜上,能夠提高隔膜的耐熱性,增強隔膜的抗刺穿性,提高鋰電池的安全性能。由于隔膜主要原材料聚乙烯和聚丙烯的熱變形溫度比較低,溫度過高時隔膜會發生嚴重的熱收縮,導致電池的正負電極接觸而出現短路。隔膜涂覆技術通過在隔膜表面上涂布涂覆材料,不僅大幅提高隔膜的熱穩定性,同時提高拉伸強度和透氣速率,從而提高電池的安全性,是保障新能源汽車安全的有效
62、措施。新能源汽車快速拉動動力鋰電池需求新能源汽車快速拉動動力鋰電池需求,隔膜需求快速增長隔膜需求快速增長。根據高工產業研究院統計,2020年全球動力鋰電池出貨量137GWh,預計2025年全球動力鋰電池市場總裝機量829GWh,年均復合增長率達到36.5%。到2025年,中國動力鋰電池市場規模將達431GWh,復合增長率達到35.1%。圖:圖:20162016-20252025年中國隔膜分類出貨量年中國隔膜分類出貨量圖:圖:20162016-20252025年全球動力鋰電池出貨量年全球動力鋰電池出貨量資料來源:GGII、壹石通招股書,國信證券經濟研究所整理資料來源:GGII、壹石通招股書,國信
63、證券經濟研究所整理0%10%20%30%40%50%60%70%0100200300400500600700800900201620172018201920202021E2022E2023E2024E2025E動力電池出貨量(GWh)增速0%5%10%15%20%25%30%35%40%45%020406080100120140160201620172018201920202021E2022E2023E2024E2025E濕法隔膜年度出貨量(億平方米)干法隔膜年度出貨量(億平方米)隔膜總出貨量增速請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容間位芳綸可用于隔膜涂覆,拓寬下游應用領域間位芳綸可用于
64、隔膜涂覆,拓寬下游應用領域 濕法隔膜性能優于干法隔膜濕法隔膜性能優于干法隔膜,濕法隔膜一般均采用涂覆方案濕法隔膜一般均采用涂覆方案。濕法隔膜厚度更薄,有利于提高電池能量密度;濕法隔膜孔徑較小且均勻,可以滿足動力鋰電池的大電流沖放要求;濕法隔膜的主要原材料聚乙烯相對干法隔膜主要原材料聚丙烯親液性更強,可以有效提高電導率。但是濕法隔膜的主要原材料聚乙烯相對干法隔膜主要原材料聚丙烯的熱變形溫度低,導致濕法隔膜熱穩定性相對較差,但濕法隔膜經涂覆后可以解決這一問題,使其在性能上超越干法隔膜。目前濕法隔膜一般均采用涂覆方案,干法隔膜為提升機械強度也逐漸開始使用涂覆方案。目前,三元材料動力鋰電池基本采用濕法
65、隔膜,而同樣需要不斷提高能量密度的磷酸鐵鋰電池也逐步開始濕法對干法的替代。間位芳綸可用于隔膜涂覆間位芳綸可用于隔膜涂覆,拓寬下游應用領域拓寬下游應用領域。間位芳綸具有本質阻燃、高強高模等特性,通過隔膜涂覆可以進一步提升隔膜的耐熱性和抗氧化性,也可以提升粘接性和電池硬度,松下電子的部分鎳鈷鋁酸鋰電池已經采用芳綸涂覆。表:不同涂覆材料的特點和主要應用領域表:不同涂覆材料的特點和主要應用領域資料來源:GGII、壹石通招股書,國信證券經濟研究所整理涂覆材料涂覆材料涂覆隔膜種類涂覆隔膜種類產品主要特點產品主要特點主要應用領域主要應用領域陶瓷(勃姆石、氧化鋁)無機涂覆1、提高隔膜的耐熱性、增強隔膜的抗刺穿
66、性2、改善電池的倍率性能和循環性能3、提升電芯的良品率4、減少電池在使用過程中的自放電1、動力鋰電池2、消費電子電池陶瓷+聚偏氟乙烯有機+無機涂覆1、耐高溫、降低熱收縮2、提升粘結性和電池硬度3、增強吸液性、提升循環壽命消費電子電池聚偏氟乙烯、芳綸有機涂覆1、提升粘結性和電池硬度2、提高隔膜的耐熱性3、提高隔膜的抗氧化性1、消費電子電池2、動力鋰電池請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容芳綸紙是由芳綸短纖和漿粕或沉析纖維混合芳綸紙是由芳綸短纖和漿粕或沉析纖維混合,通過濕法抄造和熱壓增強等工藝制備的紙質材料,具備良好的機械性能和耐高溫絕緣特性,廣泛用于電絕緣,蜂窩芯和通訊設備廣泛用于電絕緣
67、,蜂窩芯和通訊設備。全球芳綸紙名義產能約2萬噸噸/年年,有效產能約1.2萬噸/年,國內共有規?;a企業2家,有效產能約1800噸/年。全球芳綸紙需求約1萬噸/年,國內市場需求約2300噸/年,主要市場份額由杜邦公司占據。芳綸紙具有絕佳的絕緣性能芳綸紙具有絕佳的絕緣性能,1mm厚的芳綸紙能絕緣20kV電壓,國內90%以上芳綸紙應用于電氣絕緣領域,我們認為未來在飛機、高鐵、新能源汽車等領域有較大拓展空間。資料來源:我國芳綸發展現狀及未來趨勢,國信證券經濟研究所整理表:全球主要芳綸紙名義產能(噸)表:全球主要芳綸紙名義產能(噸)公司名稱公司名稱產能產能市場份額市場份額杜邦1200060.0%民士達
68、200010.0%超美斯200010.0%龍邦10005.0%時代華光300015.0%合計合計2000020000圖:海外芳綸紙需求結構圖:海外芳綸紙需求結構圖:國內芳綸紙需求結構圖:國內芳綸紙需求結構91%7%2%電氣絕緣蜂窩芯材ITA64%34%2%電氣絕緣蜂窩芯材其他芳綸紙進口依存度高,廣泛用于電絕緣,蜂窩芯和通訊設備芳綸紙進口依存度高,廣泛用于電絕緣,蜂窩芯和通訊設備資料來源:我國芳綸發展現狀及未來趨勢,國信證券經濟研究所整理資料來源:我國芳綸發展現狀及未來趨勢,國信證券經濟研究所整理請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容相關上市公司4目錄目錄返回目錄請務必閱讀正文之后的免責聲
69、明及其項下所有內容高性能纖維相關高性能纖維相關公司介紹公司介紹 吉林化纖:吉林化纖:公司現有碳纖維產能8600噸/年,公司擬定增不超過12億元,新建1萬噸碳纖維、1.2萬噸碳纖維復材產能,有望于2022年底前投產。上海石化:上海石化:現有碳纖維產能1500噸/年,公司規劃投資35億建設2.4萬噸/年原絲、1.2萬噸/年48K大絲束碳纖維項目。項目分兩期建成,第一期工程將于2022年下半年建成,具備1.2萬噸原絲,6000噸碳纖維產能;第二期預計將于2024年年底建成,增加1.2萬噸原絲,6000噸碳纖維產能。同益中:同益中:國內首批掌握全套超高分子量聚乙烯纖維生產技術和較早實現超高分子量聚乙烯
70、纖維產業化的企業之一,擁有超高分子量聚乙烯纖維行業全產業鏈布局。2021年公司擁有UHMWPE纖維產能3320噸/年,另有2240噸/年在建,預計2023年年底投產。公司主要向TTC公司(日本)采購UHMWPE原料。泰和新材:泰和新材:公司是國內芳綸龍頭企業,現有間位芳綸產能1.1萬噸/年,位居國內第一、全球第二;對位芳綸產能0.6萬噸/年,位居國內第一、全球第四;預計未來2-3年對位芳綸產能擴大至2萬噸/年以上、對位芳綸產能擴大至2萬噸/年以上,產能將翻倍增長。同時公司擴產3000萬平米/年芳綸涂覆隔膜中試線有望于2023年上半年投產。中化國際:中化國際:公司現有單套5000噸/年對位芳綸產
71、業化項目,從2020年11月投料試車,2022年5月高強高模芳綸產品取得技術突破,根據公司投資者關系活動記錄表,近期有望啟動對位芳綸擴產計劃,預計2023年底擴至8000噸/年以上。請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容風險提示5目錄目錄返回目錄請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容風險提示風險提示一、市場競爭加劇風險鑒于超高性能纖維及下游產品屬于關鍵戰略材料,具備良好的市場前景,國際上的主要參與者都投入了大量精力和資源進行相關產品的開發,我國目前也存在一批企業正在從事超高性能纖維的研發和生產。隨著近年來全球超高性能纖維產品的需求量持續增長,將可能吸引行業內的主要企業繼續擴充產能,
72、行業競爭將日益激烈。另一方面,國際行業巨頭憑借自身的底蘊積累,具有較強的品牌知名度和市場影響力,在超高性能纖維市場份額相對較高,可能針對行業內的參與者采取更激進的競爭策略。二、項目建設和市場開拓不達預期的風險由于防疫、施工環境等風險因素存在一定不確定性,可能導致超高性能纖維項目建設進度不達預期。超高性能纖維下游領域終端客戶市場集中度較高,相關領域產品的開發和客戶認證周期相對較長。相關產品存在認證周期太長或無法順利通過認證的風險,存在相關領域客戶開拓進展不及預期的風險。三、技術升級迭代風險國內外競爭對手或潛在競爭對手率先在性能纖維及下游材料領域取得重大突破,從而推出更先進、更具有競爭力的技術和產
73、品。四、環保風險超高性能纖維所處新材料行業在環保方面受到國家監管比較嚴格,生產過程中亦會產生部分廢氣、廢水和固廢等污染物,隨著我國加快改變經濟增長方式和推進經濟高質量發展,環保意識不斷增強、環保監管愈加嚴格。請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容免責聲明免責聲明分析師承諾分析師承諾作者保證報告所采用的數據均來自合規渠道;分析邏輯基于作者的職業理解,通過合理判斷并得出結論,力求獨立、客觀、公正,結論不受任何第三方的授意或影響;作者在過去、現在或未來未就其研究報告所提供的具體建議或所表述的意見直接或間接收取任何報酬,特此聲明。重要聲明重要聲明本報告由國信證券股份有限公司(已具備中國證監會許可
74、的證券投資咨詢業務資格)制作;報告版權歸國信證券股份有限公司(以下簡稱“我公司”)所有。本報告僅供我公司客戶使用,本公司不會因接收人收到本報告而視其為客戶。未經書面許可,任何機構和個人不得以任何形式使用、復制或傳播。任何有關本報告的摘要或節選都不代表本報告正式完整的觀點,一切須以我公司向客戶發布的本報告完整版本為準。本報告基于已公開的資料或信息撰寫,但我公司不保證該資料及信息的完整性、準確性。本報告所載的信息、資料、建議及推測僅反映我公司于本報告公開發布當日的判斷,在不同時期,我公司可能撰寫并發布與本報告所載資料、建議及推測不一致的報告。我公司不保證本報告所含信息及資料處于最新狀態;我公司可能
75、隨時補充、更新和修訂有關信息及資料,投資者應當自行關注相關更新和修訂內容。我公司或關聯機構可能會持有本報告中所提到的公司所發行的證券并進行交易,還可能為這些公司提供或爭取提供投資銀行、財務顧問或金融產品等相關服務。本公司的資產管理部門、自營部門以及其他投資業務部門可能獨立做出與本報告中意見或建議不一致的投資決策。本報告僅供參考之用,不構成出售或購買證券或其他投資標的要約或邀請。在任何情況下,本報告中的信息和意見均不構成對任何個人的投資建議。任何形式的分享證券投資收益或者分擔證券投資損失的書面或口頭承諾均為無效。投資者應結合自己的投資目標和財務狀況自行判斷是否采用本報告所載內容和信息并自行承擔風
76、險,我公司及雇員對投資者使用本報告及其內容而造成的一切后果不承擔任何法律責任。證券投資咨詢業務的說明證券投資咨詢業務的說明本公司具備中國證監會核準的證券投資咨詢業務資格。證券投資咨詢,是指從事證券投資咨詢業務的機構及其投資咨詢人員以下列形式為證券投資人或者客戶提供證券投資分析、預測或者建議等直接或者間接有償咨詢服務的活動:接受投資人或者客戶委托,提供證券投資咨詢服務;舉辦有關證券投資咨詢的講座、報告會、分析會等;在報刊上發表證券投資咨詢的文章、評論、報告,以及通過電臺、電視臺等公眾傳播媒體提供證券投資咨詢服務;通過電話、傳真、電腦網絡等電信設備系統,提供證券投資咨詢服務;中國證監會認定的其他形
77、式。發布證券研究報告是證券投資咨詢業務的一種基本形式,指證券公司、證券投資咨詢機構對證券及證券相關產品的價值、市場走勢或者相關影響因素進行分析,形成證券估值、投資評級等投資分析意見,制作證券研究報告,并向客戶發布的行為。國信證券投資評級國信證券投資評級類別類別級別級別定義定義股票投資評級股票投資評級買入預計6個月內,股價表現優于市場指數20%以上增持預計6個月內,股價表現優于市場指數10%-20%之間中性預計6個月內,股價表現介于市場指數10%之間賣出預計6個月內,股價表現弱于市場指數10%以上行業投資評級行業投資評級超配預計6個月內,行業指數表現優于市場指數10%以上中性預計6個月內,行業指數表現介于市場指數10%之間低配預計6個月內,行業指數表現弱于市場指數10%以上請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容國信證券經濟研究所國信證券經濟研究所深圳深圳深圳市福田區福華一路125號國信金融大廈36層郵編:518046 總機:0755-82130833上海上海上海浦東民生路1199弄證大五道口廣場1號樓12樓郵編:200135北京北京北京西城區金融大街興盛街6號國信證券9層郵編:100032
fCDlubTku70gfCDmr5vliKnnjofvvIjlt6bovbTvvIkgfCDlh4DliKnnjofvvIjlj7PovbTvvIkgfCBST0XvvIjlj7PovbTvvIkgfAp8LS0tLS0tfC0tLS0tLS0tLS0tLS0tLS18LS0tLS0tLS0tLS0tLS0tLXwtLS0tLS0tLS0tLS18CnwgMjAyMiB8IDIwJSAgICAgICAgICAgIHwgMTUlICAgICAgICAgICAgfCAyNSUgICAgICAgIHwKfCAyMDIzIHwgMTglICAgICAgICAgICAgfCAxMCUgICAgICAgICAgICB8IDIwJSAgICAgICAgfAp8IDIwMjQgfCAxNyUgICAgICAgICAgICB8IDYlICAgICAgICAgICAgIHwgMTQlICAgICAgICB8CgrotYTmlpnmnaXmupDvvJrlkIzoirHpobppRmluRO+8jOS4remTtuivgeWIuA==