干法電極行業深度研究報告：前瞻新技術之六干法電極初露鋒芒-230513（29頁）.pdf

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1、 證 券 研 究 報證 券 研 究 報 告告 證監會審核華創證券投資咨詢業務資格批文號：證監許可（2009）1210 號 未經許可，禁止轉載未經許可，禁止轉載 行業研究行業研究 電力設備及新能源電力設備及新能源 2023 年年 05 月月 13 日日 干法電極行業深度研究報告 推薦推薦（維持）（維持）前瞻新技術之六：干法電極初露鋒芒前瞻新技術之六：干法電極初露鋒芒 干法干法電極電極是是較較傳統濕法電極的全面升級傳統濕法電極的全面升級 基本原理基本原理：傳統濕法電極采用粉體材料與溶劑混合制備漿料，然后進行涂布、干燥、溶劑回收等工序制備電極。干法電極利用粘接劑的原纖化作用實現活性物質的粘連，粉體材

2、料混合后直接制備自支撐膜，與集流體輥壓后制備成電極。工序差異：工序差異：干法電極取消了漿料制備、涂布、干燥及溶劑回收等工序，新增了干法制膜工序，常見的制膜方法：粘接劑原纖化法法、靜電噴涂法，其中以粘接劑原纖化法為主。材料差異：材料差異：粘接劑從正極的 PVDF 和負極的 CMC+SBR 變更為 PTFE。設備差異：設備差異：取消涂布、烘干、溶劑回收設備；增加纖維化設備，主要為氣流粉碎、螺桿擠出機、開煉機；制膜所需的輥壓機要求提升。性能差異：性能差異：制造成本降低 18%；正、負極材料壓實密度分別提升 32.61%（磷酸鐵鋰）、8.38%（三元）、11.04%（石墨），能量密度提高 20%；循環

3、性能、耐久度、阻抗等在實驗室條件下均更優。與下一代與下一代電池電池更適配更適配：1）固態電池：）固態電池：干法電極與固態電池設計思路均為取消傳統液態材料，難點均為材料均勻性及固固界面阻抗問題。干電極制造的無溶劑特性更適配固態電池，且原纖化工藝可用于提高固態電解質膜性能；2）預鋰化：）預鋰化：避免溶劑與預鋰添加劑發生反應；3）4680：特斯拉收購 Maxwell 掌握干電極中的粘接劑原纖化法工藝，4680 樣件中已在負極使用干電極，目前正在突破正極難點。干電極所需新型粘接劑干電極所需新型粘接劑 PTFE，市場空間巨大，市場空間巨大 傳統傳統 PVDF 不適配不適配干電極干電極。干電極制膜主流采用

4、粘接劑原纖化法，而PVDF 無法纖維化，只能應用在非主流的靜電噴涂法中。主流纖維化法主流纖維化法所需粘接劑所需粘接劑 PTFE 尚未成熟尚未成熟。PTFE 聚合分子量較大，可形成更長的原纖維，惰性強抗腐蝕，同時有良好機械性能，綜合性能更優，目前適用于干電極的高端 PTFE 尚未成熟。特斯拉專利顯示普通 PTFE 無法直接應用于干電極，必須進行改性，方法包括 1）碳包覆 PTFE：改善導電性，提高穩定性，抑制電解液分解等；2）與非原纖化材料混合：降低粒徑，改善均勻性，提高粘連性。干電極干電極 PTFE 需求增速需求增速是是傳統粘接劑傳統粘接劑的的 4 倍倍。干電極的正負極均可采用PTFE 作為粘

5、接劑，且質量占比從傳統正極2%（PVDF）/負極3%（SBR+CMC）分別提升至 58%，在干電極滲透率逐步提高的背景下，PTFE 需求有望高增。干電極滲透干電極滲透率提升拉動率提升拉動 PTFE 需求量需求量。假設干電極滲透率在 24 年達到1%，25 年達到 3%，30 年達到 15%，PTFE 均價 5.2 萬元/噸。保守測算下，2030 年干電極帶來的高端 PTFE 市場需求將達到 21.91 萬噸，2024-2030 年 CAGR=94.10；預計高端 PTFE 的市場價值在 2025 年達到27.83 億元，2030 年達到 161.86 億元。干電極提升纖維化及制膜設備需求干電極

6、提升纖維化及制膜設備需求 纖維化設備：纖維化設備：當前有三條技術路線：氣流粉碎機，螺桿擠出機，開煉機。氣流粉碎機效率最高，螺桿擠出機良率最高。輥壓機：輥壓機：傳統濕法輥壓僅為壓實壓密作用，最大壓力不足 100 噸。干法工藝對輥壓要求更高，特斯拉最新采購的 SACMI 2000 最大壓力可達3500 噸，被認為將用于干電極正極輥壓。設備集成化：設備集成化：大型設備集成加料、混料、纖維化、制膜、輥壓、分切、收卷等功能，降低流轉時間，提高效率及一致性等，設備價值量更高。投資建議投資建議：關注新型電池粘接劑 PTFE，增量纖維化、制膜設備、輥壓機等。國內頭部氟化工企業目前正布局高端 PTFE 生產，有

7、望充分受益于從 0 到 1 的產業紅利；頭部輥壓機廠商產品迭代能力更強，能更快適配干法工藝對于新型輥壓機的需求。建議關注：永和股份、巨化股份、建議關注：永和股份、巨化股份、納科諾爾。納科諾爾。風險提示風險提示：干法工藝難點攻克速度不及預期，行業擴產過快加劇行業競爭，地緣政治、貿易摩擦阻礙海外供應鏈，安全事故影響企業產銷，新技術落地不及預期。證券分析師：黃麟證券分析師：黃麟 郵箱： 執業編號：S0360522080001 聯系人：蘇千葉聯系人：蘇千葉 郵箱： 行業基本數據行業基本數據 占比%股票家數(只)288 0.04 總市值(億元)56,328.13 5.88 流通市值(億元)46,449.

8、35 6.41 相對指數表現相對指數表現%1M 6M 12M 絕對表現-5.2%-14.6%4.6%相對表現-2.9%-23.0%0.7%相關研究報相關研究報告告 前瞻新技術之五：既生“疊”，何生“卷”2022-12-29 前瞻新技術之四：電池之戰，結構之爭 2022-12-05 前瞻新技術之三：鋰電三國，數“封”流路線，還看 4680 2022-09-30 前瞻新技術之二：動力電池無熱蔓延術 2022-09-29 前瞻新技術之一：4680 電芯拆解報告 2022-09-26 -10%9%28%46%22/0522/0722/1022/1223/0223/052022-05-092023-05

9、-09電力設備及新能源滬深300華創證券華創證券 干法電極行業深度研究報干法電極行業深度研究報告告 證監會審核華創證券投資咨詢業務資格批文號：證監許可（2009）1210 號 未經許可，禁止轉載未經許可，禁止轉載 投資投資主題主題 報告亮點報告亮點 本報告與市場不同的地方在于，這是最近兩年第一篇系統性闡述干電極的報告。本報告在參考了大量學術論文的基礎上，對于干電極的制作方式，干/濕法電池的性能對比、PTFE 粘接劑的應用以及干法設備進行了全面的介紹，與此同時，本報告也對干發電極的應用前景進行了詳盡的分析和市場空間測算。投資邏輯投資邏輯 干法電極是一種新的極片生產方式，較傳統濕法的區別在于：1）

10、粘接劑由PVDF 變更為 PTFE；2）取消溶劑、取消涂布烘干、溶劑回收工序；3）增加干法制膜工序。電池性能上，電池性能上，干法工藝對于電池的基本性能有極大的提升，測算下，正、負極材料壓實密度分別提升 32.61%（磷酸鐵鋰）、8.38%（三元）、11.04%（石墨），相同條件下能量密度較濕法提高 20%。制造成本上，制造成本上，干法工藝的制造成本降低 18%（設備、人工、廠房成本降低 0.04 元/Wh，能源成本降低 0.02 元/Wh）。粘接劑粘接劑材料方面材料方面，PTFE（聚四氟乙烯）是干法工藝實現原纖化作用中最重要的粘接劑，材料本身具有稀缺性且在短時間內難以被替代，假設干電極滲透率在

11、 24 年達到 1%，25 年達到 3%，30 年達到 15%，2030 年干電極帶來的高端 PTFE 市場需求將達到 21.91 萬噸，2024-2030 年CAGR=94.10%。設備方面，設備方面，干法工藝對自支撐膜制備以及極片輥壓設備提出了更高的性能要求，壓延切邊一體是干法制膜的發展方向；干法電極工藝新增氣流粉碎機、螺桿擠出機以及開煉機此類原纖化設備，氣流粉碎機效率最高，螺桿擠出機良率最高。FZgVZYlXcVBVgV1WiYdU7NcM7NoMoOmOsRlOqQqNlOpOnQ8OoPpPuOnRoNvPrMwP 干法電極行業深度研究報告干法電極行業深度研究報告 證監會審核華創證券

12、投資咨詢業務資格批文號：證監許可（2009）1210 號 3 目目 錄錄 一、一、干法電極介紹：較傳統濕干法電極介紹：較傳統濕法是工藝的全面升級，更適配新一代電池需求法是工藝的全面升級，更適配新一代電池需求.6（一）極片生產環節決定電芯的基本性能.6（二）干法與濕法的工藝介紹及材料對比.6（三）干法制膜工藝介紹.7 1、自支撐膜制備工藝.7 2、干法工藝原纖化技術原理.8（四）干法 VS 濕法：優劣對比.9 1、干法工藝成本更低，制造成本降低 18%.9 2、干法工藝提升活性物質壓密，能量密度提升 20%.10 3、干法電池電性能更優.11（五）干電極與下一代電池更適配：固態、預鋰化，大圓柱電

13、池.12 1、固態電池&干電極：拋棄傳統液態原材料，但均面臨固固界面問題.12 2、預鋰化&干電極：不用考慮預鋰材料與溶劑的兼容性，降低預鋰化難度.13 3、特斯拉 4680&干電極：干電極初次應用于 4680 電池.14（六）干法電極技術難點及綜合對比.15 二、干電極所需新型粘接劑二、干電極所需新型粘接劑 PTFE，市場空間巨大，市場空間巨大.16（一）聚四氟乙烯（PTFE）：干法最佳的粘接劑選擇.16（二）聚四氟乙烯（PTFE）：生產工藝介紹.17（三）PTFE：無法直接應用于干電極，必須經過改性.18 1、鈍化粒子表面.18 2、混合非原纖化材料.19（四）PTFE 競爭格局及價格.2

14、0（五）高端 PTFE 需求藍海市場.21 三、加工設備：干法工藝提升輥壓要求，壓延切邊一體是制膜發展方向三、加工設備：干法工藝提升輥壓要求，壓延切邊一體是制膜發展方向.23（一）干法制膜裝置：自支撐膜制造設備.23（二）干法電極設備迭代：輥壓設備.24（三）干法制膜發展方向：設備大型化集成化，壓延切邊一體化.25 四、投資建議：干法電極有望對濕法形成全面替代，粘接劑及輥壓機市場空間廣闊四、投資建議：干法電極有望對濕法形成全面替代，粘接劑及輥壓機市場空間廣闊.25 五、風險提示五、風險提示.26 干法電極行業深度研究報告干法電極行業深度研究報告 證監會審核華創證券投資咨詢業務資格批文號：證監許

15、可（2009）1210 號 4 圖表目錄圖表目錄 圖表 1 極片生產流程.6 圖表 2 濕法與干法工藝對比.7 圖表 3 粘接劑原纖化法示意圖.7 圖表 4 靜電噴涂法示意圖.7 圖表 5 粘接劑原纖化法主流校企.8 圖表 6 靜電噴涂法主流公司.8 圖表 7 PTFE 原纖化過程示意圖.8 圖表 8 Maxwell 干電極生產示意簡圖.9 圖表 9 電芯制造各工序成本拆分.9 圖表 10 干/濕法工藝流程拆分對比.9 圖表 11 干/濕法電池正極 SEM 圖.10 圖表 12 干/濕電極壓實密度（g/cm3).11 圖表 13 干/濕法電池對比.11 圖表 14 濕法活性物質剖面.12 圖表

16、 15 干法活性物質表面.12 圖表 16 固態電池電池性能對比.12 圖表 17 干法固態電解質成膜工藝.13 圖表 18 首周充放電鋰離子損失.13 圖表 19 預鋰化后鋰含量.13 圖表 20 預鋰策略對比.14 圖表 21 電池性能對比.14 圖表 22 4680 電池拆解 SEM 圖.15 圖表 23 干法鋰電池工藝難點.15 圖表 24 干/濕工藝綜合對比.16 圖表 25 干法粘接劑性能對比.17 圖表 26 PTFE 生產流程.18 圖表 27 PTFE 分類.18 圖表 28 第二次放電曲線.19 圖表 29 氟化鋰生成示意圖.19 圖表 30 含涂覆層 PTFE 顆粒.19

17、 圖表 31 粘接劑粒徑縮小.20 圖表 32 PTFE 廠商競爭格局.20 圖表 33 PTFE 應用分類.20 干法電極行業深度研究報告干法電極行業深度研究報告 證監會審核華創證券投資咨詢業務資格批文號：證監許可（2009）1210 號 5 圖表 34 中國 PTFE 產量（萬噸）.21 圖表 35 分散 PTFE 樹脂價格（元/噸）.21 圖表 36 全球鋰電池需求測算（GWh）.21 圖表 37 干電極 PTFE 需求測算.22 圖表 38 高端 PTFE 需求（萬噸）.22 圖表 39 高端 PTFE 價值量（億元）.22 圖表 40 氣流粉碎機示意圖.23 圖表 41 螺桿擠出機示

18、意圖.23 圖表 42 開煉機示意圖.23 圖表 43 國內廠商輥壓機性能對比.24 圖表 44 SACMI 2000 系列.24 圖表 45 壓延切邊一體機.25 圖表 46 雙面涂層與集流體層壓機.25 圖表 47 永和股份歸母凈利預測（百萬元）.26 圖表 48 巨化股份歸母凈利預測（百萬元）.26 圖表 49 納科諾爾歸母凈利（百萬元）.26 干法電極行業深度研究報告干法電極行業深度研究報告 證監會審核華創證券投資咨詢業務資格批文號：證監許可（2009）1210 號 6 一、一、干法電極介紹：較傳統濕法是工藝的全面升級，更適配新一代電池需求干法電極介紹：較傳統濕法是工藝的全面升級，更適

19、配新一代電池需求（一）極片生產環節極片生產環節決定電芯的基本性能決定電芯的基本性能 極片生產是電芯制作的前段環節，對電芯的基本性能起決定性影響極片生產是電芯制作的前段環節，對電芯的基本性能起決定性影響，而干法工藝是新的，而干法工藝是新的極片生產方式極片生產方式。極片生產是電芯制造的首要環節，主要分為漿料攪拌、極片涂布、極片輥壓、極片分切四個步驟。極片生產占設備、人工、廠房成本的 35.75%，能源成本的 57.23%，是電芯制造步驟中成本最高的環節。漿料攪拌：漿料攪拌：將正/負極活性物質、導電劑、粘接劑按比例均勻分散在溶劑中并攪拌，形成具有一定粘度的穩定漿料，該工序占設備、人工、廠房成本的 7

20、.91%。涂布干燥涂布干燥+溶劑回收：溶劑回收：傳統的濕法涂布是將攪拌均勻的漿料涂覆銅/鋁金屬箔集流體上，并將復合物送進干燥箱中蒸發溶劑，對溶劑進行回收。兩個工序占設備、人工、廠房成本的 19.56%，能源成本的 48.20%。輥壓：輥壓：將涂布后的極卷置于輥壓機的雙輥下，通過擠壓極片實現理想的厚度及界面一致性。該工序占設備、人工、廠房成本的 5.19%。分切：分切：將經輥壓后的寬極片縱切成窄極片，斷面的毛刺大小及形貌特征會直接影響卷繞或疊片的質量。該工序約占占設備、人工、廠房成本的 3.09%。圖表圖表 1 極片生產流程極片生產流程 資料來源：贏合科技招股說明書，北方華創官網，秦皇島宇順智能

21、科技，華創證券整理 （二）干法干法與與濕法濕法的工藝介紹及材料對比的工藝介紹及材料對比 傳統濕法工藝傳統濕法工藝是將活性物、導電劑、粘接劑按比例混合在溶劑中，并通過狹縫涂布模頭按要求涂覆在集流體表面并輥壓。干法工藝干法工藝是將活性顆粒、導電劑和進行干混均勻后加入粘接劑，在粘接劑原纖化作用下形成自支撐膜，最后輥壓覆蓋在集流體表面。干法電極行業深度研究報告干法電極行業深度研究報告 證監會審核華創證券投資咨詢業務資格批文號：證監許可（2009）1210 號 7 圖表圖表 2 濕法與干法工藝對比濕法與干法工藝對比 資料來源：KGC Media，“月眼”嗶哩嗶哩號，上海聯凈，華創證券（三）干法干法制膜制

22、膜工藝介紹工藝介紹 1、自支撐膜制備工藝自支撐膜制備工藝 干法制膜干法制膜包括：包括：粘接劑粘接劑原纖化法和原纖化法和靜電靜電噴涂法噴涂法，其中粘接劑原纖化是主流。，其中粘接劑原纖化是主流。靜電噴涂法在后續的可加工性、粘連穩固性、電極柔韌和耐久上表現不如粘接劑原纖化法。2019 年特斯拉收購 Maxwell 公司，Maxwell 主要采用粘接劑原纖化制膜，而特斯拉目前也是采用粘接劑原纖化法制造自支撐膜。粘接劑原纖化法是是將活性物質粉末與導電劑混合后加入 PTFE 粘接劑，然后對干混合物施加外部的高剪切力，使 PTFE 原纖化后粘合電極膜粉末，最終擠壓混合物形成自支撐膜。靜電噴涂法是是用高壓氣體

23、預混活性物質、導電劑以及粘接劑顆粒，在靜電噴槍的作用下使粉末帶負電荷并噴至帶有正電荷的金屬箔集流體上，然后對載有粘接劑的集流體進行熱壓，粘接劑融化后會粘連其他粉末并被擠壓成自支撐膜。圖表圖表 3 粘接劑粘接劑原纖化法示意圖原纖化法示意圖 圖表圖表 4 靜電噴涂法示意圖靜電噴涂法示意圖 資料來源：鄭超等活性石墨烯/活性炭干法復合電極片制備及其在超級電容器中的應用 資料來源：Mohanad Al-Shroofy,et al.Solvent-free dry powder coating process for low-cost manufacturing of LiNi1/3Mn1/3Co1/3O

24、2.cathodes in lithium-ion batteries.干法電極行業深度研究報告干法電極行業深度研究報告 證監會審核華創證券投資咨詢業務資格批文號：證監許可（2009）1210 號 8 Maxwell 在在粘接劑粘接劑原纖化方案上具有專利的領先優勢。原纖化方案上具有專利的領先優勢。美國和日本分別是粘接劑原纖化法和靜電噴涂法工藝的領先國家，其中，Maxwell 和 Toyota 各是兩種工藝的代表公司。截至 2022 年 5 月，Maxwell 在粘接劑原纖化方案上的專利數量 37 個，專利數量排名第一，公司在此工藝上的成熟度具備領先優勢。圖表圖表 5 粘接劑粘接劑原纖化法主流校

25、企原纖化法主流校企 圖表圖表 6 靜電噴涂法主流靜電噴涂法主流公司公司 粘接劑粘接劑原纖化法原纖化法 靜電噴涂法靜電噴涂法 公司 國家 專利數量 公司 國家 專利數量 Maxwell（麥克斯韋）美國 37 Toyota（豐田）日本 20 Bosch（博世）美國 15 Bosch（博世）美國 6 SVOLT（蜂巢能源）中國 8 Zeon（瑞翁）日本 4 TU Dresden（德累斯頓工業大學）德國 4 Lg Chem（LG 化學）韓國 4 Hibrien（海博瑞恩電子科技無錫有限公司）中國 4 Hitachi（日立）日本 3 資料來源：Mohanad Al-Shroofy,et al.Solve

26、nt-free dry powder coating process for low-cost manufacturing of LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2 cathodes in lithium-ion batteries，華創證券，專利截至 2022.5 資料來源：Mohanad Al-Shroofy,et al.Solvent-free dry powder coating process for low-cost manufacturing of LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2 cathodes in lithium-ion batteries，華創證券，專利截至

27、2022.5 2、干法工藝原纖化技術原理干法工藝原纖化技術原理 原纖化是在外部剪切力的原纖化是在外部剪切力的作用下，作用下，PTFE 變成原纖維的過程變成原纖維的過程。由于 PTFE 范德華力較低，堆積松散，在外部剪切力的作用下會從團聚物變成原纖維，原纖維呈網狀粘合電極粉末。溫度、剪切是影響溫度、剪切是影響 PTFE 原纖化的重要因素。原纖化的重要因素。當溫度高于 19 度，PTFE 會從三斜晶系轉變為六方晶系，分子鏈會變軟，也是形成原纖維的主要原因。圖表圖表 7 PTFE 原纖化過程示意圖原纖化過程示意圖 資料來源：Yongxing Li,et al.Progress in solvent-

28、free dry-film technology for batteries and supercapacitors，郭德超等鋰離子電池用無溶劑干法電極的制備及其性能研究，華創證券 干法電極行業深度研究報告干法電極行業深度研究報告 證監會審核華創證券投資咨詢業務資格批文號：證監許可（2009）1210 號 9 原纖化制膜是極片輥壓的前段環節，主流的原纖化制膜機器為：1）氣流粉碎機；2）螺桿擠出機；3）開煉機。在 PTFE 與活性物質充分混合后，混合物被送入原纖化制膜機，在機器的輥壓下混合物會形成自支撐膜。Maxwell 實驗數據顯示，進料速度越小，原纖化電極膜的阻抗越大；與此同時，電極膜阻抗會

29、伴隨輥壓的力度增加而降低。（四）干法干法 VS 濕法濕法：優劣對比優劣對比 1、干法工藝成本更低干法工藝成本更低，制造成本，制造成本降低降低 18%干法制造工藝步驟更少，電芯制造成本綜合降低干法制造工藝步驟更少，電芯制造成本綜合降低 18%，降幅，降幅 0.056 元元/Wh1。傳統濕法工藝中，涂布干燥及溶劑回收環節，分別占設備、人工、廠房成本和能源成本的 22.76%和53.99%。干法工藝將傳統濕法的漿料涂布改為制造自支撐膜，因此它無需 NMP 溶劑，省去了電極干燥及溶劑回收環節，實現更低的電芯制造成本。圖表圖表 8 Maxwell 干電極生產示意簡圖干電極生產示意簡圖 圖表圖表 9 電芯

30、制造各工序成本拆分電芯制造各工序成本拆分 資料來源：Astroys公眾號，華創證券 資料來源：Yangtao Liu,et al.Current and Future Lithium-Ion Battery Manufacturing，走近鋰電技術，Yang Lu,et al.Dry electrode technology,the rising star in solid-state battery industrialization，華創證券 干法工藝干法工藝對環境更友好，且更適配大規模生產。對環境更友好，且更適配大規模生產。NMP（N-甲基吡咯烷酮）溶劑有毒，對環境不友好，且在傳統濕法工

31、藝中需要對其進行回收，會消耗大量的能量。干法工藝無需溶劑，在極片涂布環節減少烘烤及溶劑回收環節，工藝流程更簡單，設備占地面積更小，更適配極片的大規模生產。圖表圖表 10 干干/濕法工藝流程拆分對比濕法工藝流程拆分對比 干法工藝干法工藝 濕法工藝濕法工藝 備注備注 原料混合環節原料混合環節 活性顆粒 需要 需要 導電劑 需要 需要 粘接劑 需要（正負極均為 PTFE）需要（正極為 PVDF，負極為 SBR與 CMC 復合）溶劑溶劑 無需無需 需要（正極需要（正極 NMP，負極去離子水），負極去離子水）NMP 占電芯制造成本 5%第一環節成品形態第一環節成品形態 纖維化后粉體 混合漿料 1 資料來

32、源：Yang Lu,et al.Dry electrode technology,the rising star in solid-state battery industrialization,樣本為 NCM81147Ah 軟包電池，人工按照 15 美元/h，場地每年 3000 美元/m，設備 6 年折舊，場地 20 年折舊，樣本為 2019 年測算結果 干法電極行業深度研究報告干法電極行業深度研究報告 證監會審核華創證券投資咨詢業務資格批文號：證監許可（2009）1210 號 10 極片涂布環節極片涂布環節 干燥和回收所需能量成本占電池消耗能量成本的 54%自支撐膜/漿料涂布 需要 需要

33、烘烤烘烤 無需無需 需要需要 溶劑回收溶劑回收 無需無需 需要需要 第二環節成品形態第二環節成品形態 自支撐膜自支撐膜+金屬集流體金屬集流體 混料混料+金屬集流體金屬集流體 極片輥壓環節極片輥壓環節 輥壓機 需要 需要 第三環節成品形態 寬極片 寬極片 干法涂布工藝環節更少，制造成本綜合降低 18%資料來源：汽車工藝師，中國化工報，Yangtao Liu,et al.Current and Future Lithium-Ion Battery Manufacturing，華創證券整理 2、干法干法工藝工藝提升提升活性物質活性物質壓密壓密，能量密度，能量密度提升提升 20%干法電極在干法電極在

34、PTFE 原纖化的作用下，較濕法電極可以實現更加平整的形貌。原纖化的作用下，較濕法電極可以實現更加平整的形貌。由于濕法需要溶劑，在溶劑蒸發后，活性物質與導電劑之間會留出更多空隙，空隙導致材料的壓實密度不高。干法不存在烘干過程，因此不存在溶劑蒸發后留下的空隙，顆粒之間的接觸更為緊密。圖表圖表 11 干干/濕法電池正極濕法電池正極 SEM 圖圖 資料來源：郭德超等鋰離子電池用無溶劑干法電極的制備及其性能研究 干法電極可以做到更大的壓實密度。干法電極可以做到更大的壓實密度。干法條件下壓實后，裂紋、微孔等問題更少。磷酸鐵鋰壓實密度可從 2.30 g/cm3 提升至 3.05 g/cm3，提升幅度 32

35、.61%；三元材料壓實密度可從 3.34 g/cm3 提升至 3.62 g/cm3，提升幅度 8.38%。石墨負極壓實密度可從 1.63 g/cm3 提升至 1.81 g/com3，提升幅度 11.04%。由于單位體積下含有更多的活性物質，因此干法電極也具備實現更大能量密度的技術路徑。相同條件下，干法電池能量密度可提升 20%。根據 Maxwell 的實驗數據，干法電極能量密度可以超過 300 Wh/kg，且具備實現 500 Wh/kg 的可能性。干法電極厚度極限更大，可以提升面容量。傳統濕法電極涂布厚度極限是 160 m，而干法的厚度區間為 30 m-5 mm。更大的厚度區間也能適配更多樣的

36、活性物質。干法電極行業深度研究報告干法電極行業深度研究報告 證監會審核華創證券投資咨詢業務資格批文號：證監許可（2009）1210 號 11 圖表圖表 12 干干/濕電極壓實密度（濕電極壓實密度（g/cm3)干法工藝干法工藝 濕法工藝濕法工藝 提升比例提升比例 備注備注 正極材料：磷酸鐵鋰 3.05 2.30 32.61%正極材料：三元 3.62 3.34 8.38%負極材料：石墨 1.81 1.63 11.04%能量密度能量密度 高高 一般一般 Maxwell 測算下干法下電池能量密度可以超過 300 Wh/kg，能量密度更高可實現至 500 Wh/kg 資料來源：Super鋰電池，華創證券

37、 3、干法干法電池電池電性能更優電性能更優 干法工藝電池的循環性能、耐久度干法工藝電池的循環性能、耐久度和和阻抗在實驗室條件下均更優阻抗在實驗室條件下均更優。由于目前還沒有工業實際生產數據，故本文引用的是鋰離子電池用無溶劑干法電極的制備及其性能研究的論文公開數據。圖表圖表 13 干干/濕法電池對比濕法電池對比 干法工藝干法工藝 濕法工藝濕法工藝 備注備注（實驗（實驗室條件：室條件：NCM811，均為濕法負極），均為濕法負極）循環性能循環性能 高（容量保持率 95%）低（容量保持率 90%）500 圈，1C 倍率 但目前無法適配工業條件，工業條件下循環性能不如濕法 耐久性耐久性 高 低 濕法下，

38、活性顆粒間縫隙變多 電壓平臺電壓平臺 無差異 無差異 均在 3.04.3 V 展現出了兩個電壓平臺 比容量比容量（mAh/g）低（171.8）高（176.6）1C 倍率 交流阻抗交流阻抗 低 高 新鮮電池，50 圈循環 活性顆?；钚灶w粒形貌形貌 1）原纖化網狀結構完整 2）顆粒表面裂縫更少 1）顆粒體積膨脹且表面出現裂縫 2）顆粒剖面內部出現裂紋 500 圈循環 其他其他 1）循環過程產氣更少 2）對 PTFE 粘連要求高 濕法粘接劑容易老化導致活性物質脫落降低耐久 電解液會在脫鋰的正極以及鋰化的負極表面反應產生氣體 資料來源：郭德超等鋰離子電池用無溶劑干法電極的制備及其性能研究，上海聯凈，華

39、創證券 纖維網提升纖維網提升干干電極電極的的材料材料穩定性，進而增強電性能。穩定性，進而增強電性能。濕法工藝中，在電池經歷 500 圈循環后，活性顆粒內應力不斷積累，導致剖面出現裂紋，最終降低了電池性能。在干法工藝下，纖維網包覆在活性材料表面，在經歷 500 圈的充放電后，網狀結構保持完整，顆粒表面的裂縫較少，與此同時，原纖化后的網狀結構能抑制活性物質體積膨脹，防止顆粒從集流體上脫落，增強了穩定性，提高了電性能。干法電極行業深度研究報告干法電極行業深度研究報告 證監會審核華創證券投資咨詢業務資格批文號：證監許可（2009）1210 號 12 圖表圖表 14 濕法活性物質剖面濕法活性物質剖面 圖

40、表圖表 15 干法活性物質表面干法活性物質表面 資料來源：郭德超等 鋰離子電池用無溶劑干法電極的制備及其性能研究，華創證券 資料來源：郭德超等 鋰離子電池用無溶劑干法電極的制備及其性能研究，華創證券（五）干電極與下一代電池更適配：固態、干電極與下一代電池更適配：固態、預鋰化，預鋰化，大圓柱電池大圓柱電池 1、固態電池固態電池&干電干電極：拋棄傳統液態原材料，極：拋棄傳統液態原材料，但但均面臨固固界面問題均面臨固固界面問題 固態電池是固態電池是下一代鋰電池，下一代鋰電池，拋棄傳統液態電解液拋棄傳統液態電解液。從電解質的分類上，固態電池可分為氧化物固態電解質、硫化物固態電解質以及聚合物固態電解質。

41、氧化物電解質是目前國內企業布局最多的方向。相比于傳統液態電池，固態電池能量密度更高，安全性能更好，圖表圖表 16 固態電池電池性能對比固態電池電池性能對比 聚合物電解質聚合物電解質 氧化物電解質氧化物電解質 硫化物電解質硫化物電解質 鋰鹽鋰鹽 LiClO4、LiAsF4、LiPF6、LiBF4 LiSICON、LiPON Li2S-P2S5、Li2S-SiS2、Li2S-B2S3 安全性安全性 高 最高 一般 工藝成熟度工藝成熟度 最高 高 一般 能量密度能量密度 一般 高 最高 導電率導電率 較低 一般 最高 機械性能機械性能 高 一般 最高 電化學性能電化學性能 較低 高 最高 綜合性能綜

42、合性能 一般 高 最高 其他其他 國內應用最為廣泛 1、實驗室中性能最優 2、溫度范圍較窄 布局企業布局企業 衛藍新能源、清陶能源、輝能科技、贛鋒鋰業、蜂巢能源 蜂巢能源、恩力動力 資料來源：徐長發 固態電池的原理及其進展，Changhong Wang,et al.A universal wet-chemistry synthesis of solid-state halide electrolytes for all-solid-state lithium-metal batteries，Dengxu Wu,et al.Recent progress of solid-state lithi

43、um batteries in China，華創證券 干法電極拋棄傳統液態溶劑，與固態電池設計理念類似。干法電極拋棄傳統液態溶劑，與固態電池設計理念類似。在干法技術的賦能下，固態電池的極片制造過程可以實現完全干燥，消除了濕法工藝烘干后，溶劑分子的殘留問題。此外，利用粘接劑的原纖化作用制造固體電解質膜，能提升固態電池性能，其優勢如下：干法電極行業深度研究報告干法電極行業深度研究報告 證監會審核華創證券投資咨詢業務資格批文號：證監許可（2009）1210 號 13 成膜無溶劑，提高離子導電率 固態電解質和粘接劑干混成膜，無需烘干制造成本更低 工藝簡單，更適配規?；慨a 圖表圖表 17 干法固態電解

44、質成膜工藝干法固態電解質成膜工藝 資料來源：Changhong Wang,et al.Solvent-Free Approach for Interweaving Freestanding and Ultrathin Inorganic Solid Electrolyte Membranes 2、預鋰化預鋰化&干電極：不用考慮預鋰材料與溶劑的兼容性，降低預鋰化難度干電極：不用考慮預鋰材料與溶劑的兼容性，降低預鋰化難度 預鋰化策略用于緩解預鋰化策略用于緩解電池首周循環的電池首周循環的鋰鋰離子損失。離子損失。鋰離子會與負極反應形成 SEI 膜，造成 6%-15%的鋰離子不可逆損失。主流的預鋰化策略

45、為負極預鋰化和正極預鋰化，以正極預鋰策略為例，添加預鋰添加劑后，正極鋰含量顯著增多，有效的彌補了首周充放電過程帶來的鋰離子損失。圖表圖表 18 首周充放電鋰離子損失首周充放電鋰離子損失 圖表圖表 19 預鋰化后鋰含量預鋰化后鋰含量 資料來源：孫瑞康硅碳負極材料的制備及預鋰化技術研究 資料來源：Liming Jin,et al.Pre-Lithiation Strategies for Next-Generation Practical Lithium-Ion Batteries.預鋰策略更偏好干燥的電極生產環境。預鋰策略更偏好干燥的電極生產環境。濕法下，溶劑會與預鋰添加劑產生副反應，消耗活性鋰

46、，增加電池阻抗削弱預鋰效果，干法無需溶劑，干燥的生產環境更適配預鋰化策略的需求。干法電極行業深度研究報告干法電極行業深度研究報告 證監會審核華創證券投資咨詢業務資格批文號：證監許可（2009）1210 號 14 圖表圖表 20 預鋰策略對比預鋰策略對比 優勢優勢 劣勢劣勢 負極預鋰化策略負極預鋰化策略 添加鋰合金化合物（LixSiLi2O、LixSiLiF）預鋰效果最好 1、與 CMC-SBR、溶劑不兼容 2、鋰合金化合物本身不穩定 添加還原強度較強的含鋰試劑（Li-Naph）1、操作簡單 2、預鋰化速度較快 1、制備困難，需提高材料穩定性 2、需使用無水溶劑且在干燥環境 3、預鋰后可能產生副

47、產物 添加穩定的金屬鋰粉（SLMP）1、容易控制預鋰化程度 2、預鋰后無殘留 金屬鋰粉活性高，易發生化學反應 正極預鋰化策略正極預鋰化策略 將正極浸入還原性強的含鋰試劑中（LiI 的乙腈溶液）1、預鋰化程度能較好控制 2、與濕法工藝兼容性較好 1、無法完全覆蓋鋰離子的初始消耗 2、會對鋰離子正極插層可逆性產生負面影響 添加富鋰添加劑（Li2O、Li2O2、Li2CO3）1、操作簡單 2、成本低 1、添加劑需要更干燥環境 2、添加劑與溶劑 NMP 和水不兼容 3、補鋰后有殘留，降低電池能量密度 資料來源：楊井玉等 鋰離子電池硅基陽極預鋰化研究進展，Zhenyu Huang,et al.Progr

48、ess and challenges of prelithiation technology for lithiumion battery，朱如強等鋰離子電池快速發展的關鍵：預鋰化技術，鋰電產業通，華創證券整理 3、特斯拉特斯拉 4680&干電極：干電極：干電極初次應用于干電極初次應用于 4680 電池電池 4680 綜合性能優異，具備與麒麟、刀片電池爭鋒的實力。綜合性能優異，具備與麒麟、刀片電池爭鋒的實力。4680 采用全極耳的設計，以集流體尾部作為極耳，制作成集流盤的結構，電池容量較 2170 提升 5 倍，能量密度、快充 性能、散熱性能等各方面得以兼顧。圖表圖表 21 電池性能對比電池性

49、能對比 4680 大圓柱大圓柱 麒麟電池麒麟電池 刀片電池刀片電池 制造工藝制造工藝 圓柱卷繞 方形卷繞 方形疊片 生產良率生產良率 93%-96%-97%能量密度（能量密度（Wh/kg)244283(三元電芯）210（三元電池包）255（三元電池包）160（鐵鋰電池包）140（鐵鋰電池包）體積利用率體積利用率 63%（電池包）88.7%（電芯）72%（電池包）60%（電池包）安全性安全性 一般 一般 高 散熱性能散熱性能 高 高 一般 快快充充時間（時間（10%-80%）（min）15 10 30 循環次數循環次數 2500-5000 亮點總結亮點總結 1、結構成本更低 2、制造成本更低 3

50、、利于開發 CTC 4、快充能力優秀 1、體積利用率高 2、安全性更高 3、能量密度提升 4、快充能力優秀 1、安全性極佳 2、成本較低 3、耐低溫性能好 4、循環次數高壽命長 資料來源：Ofweek鋰電網，寧德時代官網，唯電新能源汽車社區、電駒，華創證券整理 干法電極行業深度研究報告干法電極行業深度研究報告 證監會審核華創證券投資咨詢業務資格批文號：證監許可（2009）1210 號 15 4680 實驗室樣件實驗室樣件僅在負極采用干法，正極采用濕法。僅在負極采用干法，正極采用濕法。原因是，在正極輥壓過程中，正極材料容易發生化學變化，正極自支撐膜在輥壓后仍容易掉粉。由于干法工藝還未完全成熟，量

51、產的 4680 電池正、負仍采用濕法工藝。圖表圖表 22 4680 電池拆解電池拆解 SEM 圖圖 資料來源：鋰想生活，華創證券（六）干法電極技術難點及干法電極技術難點及綜合對比綜合對比 當前國內干電極技術還未完全成熟，仍存在不少工藝技術難點，但干電極本身能給電池帶來性能上的巨大提升，仍然是極具潛力的工藝迭代方向。圖表圖表 23 干法鋰電池工藝難點干法鋰電池工藝難點 技術難點技術難點 原因原因 解決方案解決方案 粘接要求更高粘接要求更高 鋰電池比表面積小，鋰離子脫嵌帶來的膨脹系數高，多次循環后干法容易脫粉 對粘接劑 PTFE 進行改性增強粘合效果，如將 PTFE 混合非原纖化粘接劑，并縮小其他

52、粘接劑粒徑；采用新型材料PTFE-AGT 粉末代替 PTFE 保持活性物質不被破壞保持活性物質不被破壞 干混制膜過程可能破壞活性物質 提升原纖化制膜機的性能 內部阻抗變大內部阻抗變大 1、鋁箔與活性物質界面阻抗大 2、大電流下可能存在極化問題 3、固-固界面阻抗大 1、在鋁箔表面涂覆導電炭以及進行電暈處理，經電暈處理的鋁箔交流內阻可降低 20%左右 2、更改正負極材料、提高電解液導電率、減小極片厚度 3、引入更大壓力輥壓機，抵消固-固分子間的力 PTFE 易與負極發生反應易與負極發生反應 PTFE 的 LUMO 軌道能量更低，容易接受電子，導致電池容量下降 在 PTFE 表面涂覆一層導電炭進行

53、鈍化改性，減弱 PTFE 和負極的反應 正極輥壓要求更高正極輥壓要求更高 1、正極活性材料電化學活性高，輥壓過程中容易發生化學變化 2、輥壓后自支撐膜仍容易掉粉 1、增加添加劑，改良電極配方 2、更換輥壓設備 粘接劑粘接劑分布均勻要求更高分布均勻要求更高 PTFE 粘接劑粒徑大，削弱粘連效果 更換壓延設備并多次輥壓 資料來源：電路城，X技術，鋰電派，中俄新能源材料技術研究院，Yongxing Li,et al.Progress in solvent-free dry-film technology for batteries and supercapacitors，高工鋰電，特斯拉，鋰電前沿，

54、華陽檢測，華創證券整理 干電極工藝較傳統濕法是全面的升級。干電極工藝較傳統濕法是全面的升級。在制造流程上，干電極步驟更少，制造成本及能耗更低，原料對環境友好，更適配大規模生產；在電池性能上，干法電池可以實現更高的能量密度，電池的電性能和機械性能均更優；在應用端，干法電池更適配固態電池、4680 等新一代電池的制造需求。干法電極行業深度研究報告干法電極行業深度研究報告 證監會審核華創證券投資咨詢業務資格批文號：證監許可（2009）1210 號 16 二、二、干電極所需新型粘接劑干電極所需新型粘接劑 PTFE，市場空間巨大，市場空間巨大（一）聚四氟乙烯（聚四氟乙烯（PTFE）：干法最佳的干法最佳的

55、粘接劑粘接劑選擇選擇 傳統傳統 PVDF 不適配不適配干電極工藝干電極工藝。常用的原纖化粘接劑包括 PTFE、ETEF 以及 FEP，PVDF不可進行原纖化，但仍可以利用靜電噴槍將 PVDF 和其他活性顆粒噴到集流體上，對混合物熱處理后進行壓延制膜。但是粘連效果不佳，PVDF 的粘附強度不到 FEP 的 1/4。其原因是 PVDF 較活性顆粒的粒徑太大，削弱了粘連效果，且會降低電極膜的穩定性。PTFE 是最優是最優粘接劑粘接劑選擇。選擇。原因如下：1）聚合分子量較大，可形成更長的原纖維；2）惰性強且抗腐蝕；3）機械性能良好。但目前國內電池級 PTFE 占比較少，量產仍需 2-5圖表圖表 24

56、干干/濕工藝綜合對比濕工藝綜合對比 干法電池干法電池 濕法電池濕法電池 原因原因 制作流程制作流程 工藝步驟 少 多 干法無需烘干回收溶劑，生產效率可提升至原濕法的 7 倍 制造成本 低 高 生產成本綜合下降 18%能源消耗 低 高 電池性能電池性能 壓實密度 大 小 磷酸鐵鋰壓實密度提升幅度 32.61%，三元材料壓實密度提升幅度 8.38%。石墨負極壓實密度提升幅度 11.04%面容量 大 小 干法無需溶劑，活性物質和導電劑之間的空隙較濕法更少，單位面積內能有更多的活性物質 可實現能量密度 大 小 干法電極能量密度可以超過 300 Wh/kg，具備 500Wh/kg 的實現路徑；濕法目前最

57、大能量密度未突破 300 Wh/kg 實驗室循環性能 高 低 耐久性 高 低 PTFE 原纖化后，原纖維能讓活性物質間粘連更緊密，且能防止活性物質在循環過程中脫落 交流阻抗 低 高 PTFE 纖維構成的黏結劑鈍化網在鋰離子來回脫嵌過程中會被逐步沖破，形成更好的導電網絡 電壓平臺 無差異 無差異 水分含量 低 高 干法電極生產無需溶劑，全程采用干混的方式 其他其他 預鋰化 更適配 一般適配 干法生產環境迎合預鋰化對于干燥環境的需求；濕法粘接劑 CMC-SBR 和溶劑與預鋰化合物不兼容；預鋰化合物可能會與溶劑反應 制成工藝 粘接劑原纖化、靜電噴涂 涂布、烘烤 環境友好程度 高 低 NMP 有毒，對

58、環境不友好；濕法溶劑的干燥和回收需要消耗大量電能 可應用領域 固態電池、4680、普通電池、超級電容 普通電池 資料來源：華創證券整理 干法電極行業深度研究報告干法電極行業深度研究報告 證監會審核華創證券投資咨詢業務資格批文號：證監許可（2009）1210 號 17 年。圖表圖表 25 干法干法粘接劑粘接劑性能對比性能對比 聚四氟乙烯聚四氟乙烯（PTFE）乙烯乙烯四氟乙烯共聚物四氟乙烯共聚物（ETEF）四氟乙烯四氟乙烯六氟丙烯共聚物六氟丙烯共聚物（FEP）聚偏二氟乙烯聚偏二氟乙烯（PVDF）備注備注 分子量分子量（g/mol）106-107 100.02 250.04 64.03 熔點（）熔點

59、（）327 260-270 275 175 最高連續使用溫度最高連續使用溫度（）260 150-180 200 150 導熱能力導熱能力（導熱系數，（導熱系數，W/cm*K）0.25 0.24 0.25 0.13 導熱系數越大代表導熱能力越強 導電能力導電能力（介電常數）（介電常數）2.1 2.6 2.1 6.43 介電常數越小代表導電能力越強 自燃性自燃性（支持燃燒氮氧中（支持燃燒氮氧中的氧最小濃度，的氧最小濃度，%）95 31 95 43 濃度越大代表惰性越強 拉伸強度（拉伸強度（Mpa）25-40 40-50 20-25 40-85 耐化學藥品能力耐化學藥品能力 最好 良好 好 差 粗糙

60、度粗糙度（靜摩擦系數）（靜摩擦系數）0.02 0.06 0.05 0.4 靜摩擦系數越大越代表粗糙 總結總結 優勢：優勢：分子量大、熔點、最高 使用溫度最高；導熱、導電能力強；不容易自燃；耐腐蝕；表面光滑 劣勢：劣勢：拉伸強度一般 優勢：優勢：導熱、導電能力較強；拉伸強度大；耐腐蝕 劣勢：劣勢：分子量較??；熔點、最高使用溫度較低；容易自燃；較粗糙 優勢：優勢：分子量最大；熔點、最高使用溫度高；導熱、導電能力優秀；不容易自燃；耐腐蝕 劣勢：劣勢：拉伸強度一般；粗糙程度一般 優勢：優勢：拉伸強度大 劣勢：劣勢：分子量最??；熔點低、使用溫度低；導熱、導電能力一般；容易自燃；聚合物表面粗糙 資料來源：

61、儲能產業新觀察，Yongxing Li,et al.Progress in solvent-free dry-film technology for batteries and supercapacitors，艾邦高分子，氟化工，化工百科，華創證券 （二）聚四氟乙烯（聚四氟乙烯（PTFE）：生產工藝介紹生產工藝介紹 聚四氟乙烯由聚四氟乙烯由 TFE 聚合而成，主流的方法包括懸浮聚合法和分散聚合法。聚合而成，主流的方法包括懸浮聚合法和分散聚合法。在聚四氟乙烯的生產流程中，上游是螢石礦，酸級螢石礦與硫酸（濃度 98%）在加熱爐混合生成氫氟酸。氫氟酸可以用于制備一系列的氟單體，而其中 HCFC-22

62、 經熱裂解可以生成四氟乙烯（TFE），TFE 可以通過懸浮聚合法或分散聚合法生成聚四氟乙烯（PTFE）。干法電極行業深度研究報告干法電極行業深度研究報告 證監會審核華創證券投資咨詢業務資格批文號：證監許可（2009）1210 號 18 圖圖表表 26 PTFE 生產流程生產流程 資料來源：永和股份首次公開發行股票招股說明書，華創證券 PTFE 可分為懸浮 PTFE 樹脂（占比 50%-60%），分散 PTFE 樹脂（占比 20%-35%）以及分散 PTFE 乳液（占比 5%-30%）三類。分散樹脂和懸浮樹脂最大的區別在于分散樹脂能實現原纖化，在外部剪切力的作用下能形成絲網結構的纖維。圖表圖表

63、27 PTFE 分類分類 資料來源：巨化股份，華經產業研究院，華創證券 （三）PTFE：無法直接應用于干電極，必須經過改性：無法直接應用于干電極，必須經過改性 1、鈍化粒子表面鈍化粒子表面 PTFE 會與負極表面的鋰離子反應生成氟化鋰會與負極表面的鋰離子反應生成氟化鋰，削弱粘合效果，削弱粘合效果，降低容量，降低容量。單克 PTFE大約會消耗 1070 mAh 的鋰，電池中的 PTFE 含量越高，消耗的鋰也越多。在實驗中，排除首周充放電形成SEI膜的影響后，在第二次放電曲線中，PTFE含量越高放電電流越小，因此證實聚四氟乙烯會與鋰離子反應，影響電池的性能。干法電極行業深度研究報告干法電極行業深度

64、研究報告 證監會審核華創證券投資咨詢業務資格批文號：證監許可（2009）1210 號 19 圖表圖表 28 第二次放電曲線第二次放電曲線 圖表圖表 29 氟化鋰生成示意圖氟化鋰生成示意圖 資料來源：Guobao Li,et al.The influence of polytetrafluorethylene reduction on the capacity loss of the carbon anode for lithium ion batteries.資料來源：uspto（專利號：US 11545667 B2；專利名稱：COMPOSITIONS AND METHODS FOR PASS

65、IVATION OF ELECTRODE BINDERS）在在 PTFE 表面涂覆導電碳實現表面涂覆導電碳實現粘接劑粘接劑的鈍化。的鈍化。根據特斯拉的專利介紹，涂層材料包含電導體（導電碳、炭黑等）以及顆粒材料（粉末狀碳材料）。涂層覆蓋面積占 PTFE 粒子表面的 90%以上，厚度介于 0.1-100m。涂層有以下幾方面作用涂層有以下幾方面作用：作為導體加強活性物質導電能力 對 PTFE 表面進行改性，提高粘接劑穩定性 作為鈍化材料抑制電解液等材料的分解。在 PTFE 原纖化后，涂層由于分子間的相互作用力，仍會附著在顆粒表面 圖表圖表 30 含涂覆層含涂覆層 PTFE 顆粒顆粒 資料來源：usp

66、to（專利號：US 11545667 B2；專利名稱：COMPOSITIONS AND METHODS FOR PASSIVATION OF ELECTRODE BINDERS）2、混合非原纖化材料混合非原纖化材料 原纖化后形成的自支撐膜仍會存在活性物質和粘接劑的粘連作用降低的問題，而活性物質的脫落會導致電池內部的電阻增加從而影響電池性能。干法電極行業深度研究報告干法電極行業深度研究報告 證監會審核華創證券投資咨詢業務資格批文號：證監許可（2009）1210 號 20 將將 PTFE 與非原纖化材料混合提高電極膜性能。與非原纖化材料混合提高電極膜性能?？蓪鹘y的非原纖化材料（如 PVDF、CM

67、C）研磨成為更小粒徑的材料，再與 PTFE 混合形成新型的粘接劑。特斯拉專利中混合物 PVDF、CMC、PTFE 質量比為 1:1:2。更小粒徑的粘接劑能實現電極膜活性物質更均勻的分布，與此同時，粒徑更小的粘接劑有更強的粘連性。圖表圖表 31 粘接劑粘接劑粒徑縮小粒徑縮小 資料來源：uspto（專利號：US 11545666 B2；專利名稱：COMPOSITIONS AND METHODS FOR DRY ELECTRODE FILMS INCLUDING MICROPARTICULATE NON-FIBRILLIZABLE BINDERS）（四）PTFE 競爭格局及價格競爭格局及價格 山東東

68、岳是最大的山東東岳是最大的 PTFE 生產廠商。生產廠商。山東東岳、中昊晨光、浙江永和、巨化集團是國內排名前四的聚四氟乙烯生產商，行業競爭格局較為穩定。圖表圖表 32 PTFE 廠商競爭格局廠商競爭格局 圖表圖表 33 PTFE 應用分類應用分類 資料來源：華經情報網，華創證券 資料來源：華經情報網，華創證券 國內企業生產的國內企業生產的 PTFE 的下游應用主要集中于低端的下游應用主要集中于低端塑料產品塑料產品，高端高端 PTFE 主要依靠進口。主要依靠進口。高端 PTFE 用于 5G 通訊以及干電極，當前產能集中于外企如杜邦、大金等。目前，我國低端 PTFE 產能尤為過剩，也導致其價格的不

69、斷下降，但伴隨氟化工龍頭逐步轉型布局高端 PTFE，在干法電極成熟后龍頭企業有望充分享受行業紅利。25.58%15.35%13.95%13.02%7.77%5.81%5.12%4.65%4.65%2.33%1.77%山東東岳中昊晨光浙江永和巨化集團江西理文化福建三農聊城氟爾三愛富江蘇梅蘭江西中氟山東華氟44.50%16.80%10.90%8.90%7.50%5.70%5.70%化工電子汽車與運輸廚具醫療健康建筑業其他 干法電極行業深度研究報告干法電極行業深度研究報告 證監會審核華創證券投資咨詢業務資格批文號：證監許可（2009）1210 號 21 圖表圖表 34 中國中國 PTFE 產量（萬噸

70、）產量（萬噸）圖表圖表 35 分散分散 PTFE 樹脂價格（元樹脂價格（元/噸）噸）資料來源：共研產業咨詢，華經情報網，華創證券 資料來源：百川盈孚，華創證券，截止日期：2023.5.7（五）高端高端 PTFE 需求藍海市場需求藍海市場 全面替代濕法電池打開全面替代濕法電池打開 PTFE 需求想象空間。需求想象空間。新能源產業在各國發展如火如荼，在儲能側、動力側以及 3C 領域的拉動下，預計全球鋰電池的需求將以 30%以上的增速逐年增加。鋰電池需求的高速增長也將打開干電極以及其粘接劑 PTFE 的想象空間。圖表圖表 36 全球鋰電池需求測算（全球鋰電池需求測算（GWh）資料來源：中汽協，mar

71、kline，動力電池創新聯盟，華創證券測算 干電極技術將帶動干電極技術將帶動 PTFE 需求需求快速增長快速增長。傳統濕法電池中，正極粘接劑采用 PVDF，質量占比 2%；負極粘合劑采用 CMC+SBR，質量占比 3%。干法工藝中，PTFE 同時適用于正極和負極，質量占比提升至 58%，在干法工藝滲透率逐步提高的背景下，干電極 PTFE的需求增速較 PVDF 能實現 4 倍的增長。我們預計 2025 年干法電極滲透率達到 3%，2030年達到 15%，2030 年干電極 PTFE 總需求達到 21.91 萬噸。0.00%10.00%20.00%30.00%40.00%50.00%60.00%0

72、.002.004.006.008.0010.0012.0014.0016.0018.0020.00201620172018201920202021PTFE產量YoY450004700049000510005300055000570005900061000630000.00%10.00%20.00%30.00%40.00%50.00%60.00%70.00%80.00%90.00%100.00%0500100015002000250030002020A2021A2022A2023E2024E2025E鋰電池需求合計YoY 干法電極行業深度研究報告干法電極行業深度研究報告 證監會審核華創證券投資咨

73、詢業務資格批文號：證監許可（2009）1210 號 22 圖表圖表 37 干電極干電極 PTFE 需求測算需求測算 2021A 2022A 2023E 2024E 2025E 2030E 正極需求（萬噸）117.16 197.91 295.30 411.75 565.81 1471.10 負極需求（萬噸）69.33 110.00 158.22 218.52 298.44 775.95 正負極合計（萬噸）186.48 307.90 453.51 630.27 864.25 2247.06 干法電池滲透率 0%0%0%1%3%15%PTFE 質量占比（低）5%5%5%5%5%5%PTFE 質量占比

74、（高）8%8%8%8%8%8%PTFE 需求（萬噸，低）0.00 0.00 0.00 0.32 1.30 16.85 PTFE 需求（萬噸，高）0.00 0.00 0.00 0.50 2.07 26.96 PTFE 需求（萬噸，中需求（萬噸，中性）性）0.00 0.00 0.00 0.41 1.69 21.91 資料來源：中汽協，markline，動力電池創新聯盟，愛彼電路，中英科技招股書，新能源日報等，華創證券測算 5G 通訊所需通訊所需 PTFE 出出貨量穩定貨量穩定增長增長，干電極成熟后將貢獻核心增量，干電極成熟后將貢獻核心增量。高端 PTFE 廣泛應用于 5G 電子通訊領域。PTFE

75、絕緣性優異，不易被高頻電波干擾，含氟聚合物在高頻條件下具有良好的低介電性能、低損耗因子，能夠為數據中心、信號發射塔及個人電子設備提供超高頻和高速性能，目前需求穩定增長。假設 2030 年干電極滲透率 15%，則干電極所需 PTFE 將占據七成高端市場份額。預計干法電極將在 2025 年后逐步鋪開，我們假設 PTFE 平均單價 5.20 萬元/噸，預計高端 PTFE 的市場價值在 2025 年達到 27.83 億元，2030 年達到 161.86 億元。圖圖表表 38 高端高端 PTFE 需求（萬噸）需求（萬噸）圖表圖表 39 高端高端 PTFE 價值量（億元）價值量（億元）資料來源：中汽協，m

76、arkline，動力電池創新聯盟，愛彼電路，中英科技招股書，新能源日報等，華創證券測算 資料來源：中汽協，markline，動力電池創新聯盟，愛彼電路，中英科技招股書，新能源日報，百川盈孚等，華創證券測算 0.005.0010.0015.0020.0025.0030.0035.00202120222023E2024E2025E2030E干電極PTFE通訊PTFE0.00%10.00%20.00%30.00%40.00%50.00%60.00%70.00%0.0020.0040.0060.0080.00100.00120.00140.00160.00180.00202120222023E 202

77、4E 2025E 2030E高端PTFE價值量YoY 干法電極行業深度研究報告干法電極行業深度研究報告 證監會審核華創證券投資咨詢業務資格批文號：證監許可（2009）1210 號 23 三、三、加工設備：干法工藝提升輥壓要求，壓延切邊一體是制膜發展方向加工設備：干法工藝提升輥壓要求，壓延切邊一體是制膜發展方向（一）干法制膜裝置干法制膜裝置：自支撐膜制造設備自支撐膜制造設備 主主流的自支撐膜制造設備分為氣流粉碎機、螺桿擠出機以及開煉機。流的自支撐膜制造設備分為氣流粉碎機、螺桿擠出機以及開煉機。氣流粉碎機效率最高，螺桿擠出機良率最高 氣流粉碎機的工作原理是，氣流粉碎機的工作原理是，壓縮空氣通過噴嘴

78、高速射入粉碎腔后，活性物質及粘接劑混合物通過進料口到達粉碎腔?；旌衔镌诟邏簹饬鞯淖饔孟孪嗷ヅ鲎卜鬯閷崿F原纖化，最后，混合物隨氣流上升至分級腔在輥壓設備作用下形成自支撐膜。氣流粉碎機的工作效率最高。螺桿擠出機的工作原理是，螺桿擠出機的工作原理是，混料自料口進入螺桿充滿螺槽后，會在旋轉的螺桿作用下在料筒內壁和螺桿表面不斷被壓實、攪拌以及混合。在壓縮段結束處，螺桿會將混合均勻的物料按要求擠出機頭，在機頭中混合物會被塑成電極膜并送離擠出機，螺桿擠出機的良率最高。圖表圖表 40 氣流粉碎機示意圖氣流粉碎機示意圖 圖表圖表 41 螺桿擠出機示意圖螺桿擠出機示意圖 資料來源：諾澤流體科技（上海）有限公司 資

79、料來源：寧波微匠動畫有限公司 開煉機的工作原理是，開煉機的工作原理是，兩個相對回轉的輥筒對物料產生擠壓后，由于兩個輥筒的速比不同，因此可以產生對混料產生剪切力，速比越大剪切力越強。在輥筒的高剪切力下，混合物內部的分子鏈會被打斷，實現均勻的混合，多次往復后在粘接劑原纖化的作用下即生成電極膜。圖表圖表 42 開煉機示意圖開煉機示意圖 資料來源：上海聯凈 干法電極行業深度研究報告干法電極行業深度研究報告 證監會審核華創證券投資咨詢業務資格批文號：證監許可（2009）1210 號 24 （二）干法電極設備迭代干法電極設備迭代：輥壓設備輥壓設備 干法工藝較濕法對輥壓設備的工作壓力、輥壓精度以及均勻度提出

80、更高要求。干法工藝較濕法對輥壓設備的工作壓力、輥壓精度以及均勻度提出更高要求。頭部輥壓設備廠商或率先受益于干法電極對于新型輥壓機的迭代需求。頭部廠商優勢如下：頭部廠商專利技術儲備體系更完善 產品迭代能力更強，能更快適配新技術對于輥壓機的需求 市場話語權更強，對其他廠商形成專利壁壘 良品率更高，更易受電池制造商的青睞。納科諾爾在國內輥壓機市場市占率第一，有望充分受益行業紅利 4680 干法正極需要更干法正極需要更大壓實力度的輥壓機大壓實力度的輥壓機。當前特斯拉 4680 電池僅在負極使用干電極技術。在正極干法的制作過程中，正極自支撐膜輥壓后容易掉粉，需要有更大外部壓力抵消粉末間的復合力。SACM

81、I 2000 系列輥壓機在壓實力度、精度以及輥壓一致性上比較優秀，或是解決正極干法問題的方案之一。圖表圖表 44 SACMI 2000 系列系列 資料來源：SACMI官網，華創證券 圖表圖表 43 國內廠商輥壓機性能對比國內廠商輥壓機性能對比 納科諾爾輥壓機納科諾爾輥壓機（LDHY500-N70）上海聯凈輥壓機上海聯凈輥壓機 熱輥尺寸熱輥尺寸 500 x700mm（600-800）x（400-800）mm 熱壓溫度熱壓溫度（）（）310 90-200 最大工作壓力（最大工作壓力（T）160 5-40 輥縫調節精度輥縫調節精度（mm）0.001 0.001 生產速度生產速度（m/min）30 5

82、-30 資料來源：上海聯凈，納科諾爾官網，華創證券 干法電極行業深度研究報告干法電極行業深度研究報告 證監會審核華創證券投資咨詢業務資格批文號：證監許可（2009）1210 號 25 （三）干法制膜干法制膜發展方向：設備大型化集成化，發展方向：設備大型化集成化，壓延切邊一體壓延切邊一體化化 設備大型化集成化是未來發展趨勢。設備大型化集成化是未來發展趨勢。將加料、混料、纖維化、制膜、輥壓、分切、收卷等功能集成在一起，降低流轉時間，提高效率及一致性等，設備價值量更高。特斯拉采用的壓延切邊一體機的輥壓部分類似開煉機。在機器的頭部放料后，混料會沿著走帶方向進入輥筒，由于下游的輥筒轉速快于上游，輥縫間形

83、成的高剪切力會對活性物質、導電劑以及粘接劑擠壓并混合。在原纖化作用下形成的自支撐膜會附著到下游更快的輥筒上并反復壓延。機器側邊的計量輥可以控制輥筒的轉速和溫度，而在機器的尾部會設置分切系統，將成型的寬電極膜按要求裁切成窄電極膜。雙面涂層與集流體復合層壓機器是集合正/負電極膜生產、電極膜和集流體層壓和極片收卷，本質是壓延切邊復合一體機。壓延切邊一體機優勢是：壓延切邊一體機優勢是：提高干電極制作效率 降低極片在設備間的流轉時間，減少掉粉 產品良率更好控制，提升一致性 更好檢測極片的厚度、壓延均勻性等指標 雙面涂層與集流體復合層壓機器是集合，正/負電極膜生產、電極膜和集流體層壓和極片收卷，本質是壓延

84、切邊復合一體機。圖表圖表 45 壓延切邊一體機壓延切邊一體機 圖表圖表 46 雙面涂層與集流體層壓機雙面涂層與集流體層壓機 資料來源：鋰想生活 資料來源：鋰想生活 四、四、投資建議：投資建議：干法電極有望對濕法形成全面替代，干法電極有望對濕法形成全面替代，粘接劑粘接劑及輥壓機市場空及輥壓機市場空間廣闊間廣闊 PTFE 作為干法原纖化的關鍵材料具有稀缺性，且短時間難以出現替代產品，且干法正極對輥壓提出更高要求，需對當前輥壓設備迭代以適應新技術。國內頭部氟化工企業目前正布局高端 PTFE 生產，有望充分受益于從 0 到 1 的產業紅利；頭部輥壓機廠商產品迭代能力更強，能更快適配干法工藝對于新型輥壓

85、機的需求。建議建議關注：永和股份、巨化股份、納科諾爾關注：永和股份、巨化股份、納科諾爾 永和股份：永和股份：完整覆蓋氟化工全產業鏈，高端含氟材料（FEP、PTFE、PFA、ETEF）產能1 萬噸/年。截至 2023 年 5 月 7 日，Wind 一致預期 2023/2024/2025 歸母凈利潤 干法電極行業深度研究報告干法電極行業深度研究報告 證監會審核華創證券投資咨詢業務資格批文號：證監許可（2009）1210 號 26 541.92/819.70/1047.92 百萬元，目前市值對應 PE 為 20.20X/13.35X/10.45X。巨化股份：巨化股份：公司目前布局 PTFE 擴能項目

86、，新增 5 千噸/年 PTFE 改性項目。截至 2023年 5 月 7 日，Wind 一致預期 2023/2024/2025 歸母凈利潤 2597.66/3425.88/4117.94 百萬元，目前市值對應 PE 為 15.40X/11.68X/9.72X。圖表圖表 47 永和股份歸母凈利預測（百萬元）永和股份歸母凈利預測（百萬元）圖表圖表 48 巨化股份歸母凈利預測（百萬元）巨化股份歸母凈利預測（百萬元）資料來源：Wind（截止日期：2023.5.7），華創證券 資料來源：Wind（截止日期：2023.5.7），華創證券 納科諾爾：納科諾爾：國內輥壓機市占率第一，設備性能較同類公司有顯著優勢

87、。公司 2021/2022分別實現歸母凈利潤 29.45/113.26 百萬元，同比增長 204.09%/284.64%。圖表圖表 49 納科諾爾歸納科諾爾歸母凈利（百萬元）母凈利（百萬元）資料來源：Wind（截止日期：2023.5.7），華創證券 五、五、風險提示風險提示 干法工藝難點攻克速度不及預期，行業擴產過快加劇行業競爭，地緣政治、貿易摩擦阻礙海外供應鏈，安全事故影響企業產銷，新技術落地不及預期。-50.00%0.00%50.00%100.00%150.00%200.00%0200400600800100012002020A 2021A 2022A 2023E 2024E 2025E歸

88、母凈利潤YoY-200.00%0.00%200.00%400.00%600.00%800.00%1000.00%1200.00%0500100015002000250030003500400045002020A 2021A 2022A 2023E 2024E 2025E歸母凈利潤YoY-200.00%-150.00%-100.00%-50.00%0.00%50.00%100.00%150.00%200.00%250.00%300.00%350.00%-40-200204060801001201402020A2021A2022A歸母凈利潤YoY 干法電極行業深度研究報告干法電極行業深度研究報告

89、證監會審核華創證券投資咨詢業務資格批文號：證監許可（2009）1210 號 27 電力設備新能源小組團隊介紹電力設備新能源小組團隊介紹 中游制造組組長，電力設備新能源首席研究員：黃麟中游制造組組長，電力設備新能源首席研究員：黃麟 吉林大學材料化學博士，深圳大學材料學博士后，曾任職于新時代證券/方正證券/德邦證券研究所。2022 年加入華創證券研究所。高級分析師：盛煒高級分析師：盛煒 墨爾本大學金融專業碩士，入行 5 年，其中買方經驗 2 年。2022 年加入華創證券研究所。高級研究員：蘇千葉高級研究員：蘇千葉 中南大學碩士，研究方向鋰電池，曾任上汽新能源動力電池工程師、德邦電新研究員，2022

90、 年加入華創證券研究所。高級研究員：何家金高級研究員：何家金 上海大學碩士。2 年電新研究經驗，曾任職于方正證券研究所、德邦證券研究所，2022 年加入華創證券研究所。高級研究員：吳含高級研究員：吳含 中山大學金融學學士，倫敦大學國王學院金融碩士。1 年產業，2 年電新研究經驗，曾任職于西部證券研究所、明陽智能投關部、德邦證券研究所。2022 年加入華創證券研究所。研究員：梁旭研究員：梁旭 武漢大學物理學本科，港中文金融碩士，曾任職于德邦證券研究所。2022 年加入華創證券研究所。助理研究員：代昌祺助理研究員：代昌祺 西北農林科技大學金融學碩士，曾任職于德邦證券研究所。2022 年加入華創證券

91、研究所。干法電極行業深度研究報告干法電極行業深度研究報告 證監會審核華創證券投資咨詢業務資格批文號：證監許可（2009）1210 號 28 華華創證券機構銷售通訊錄創證券機構銷售通訊錄 地區地區 姓名姓名 職務職務 辦公電話辦公電話 企業郵箱企業郵箱 北京機構銷售部 張昱潔 副總經理、北京機構銷售總監 010-63214682 張菲菲 北京機構副總監 010-63214682 劉懿 副總監 010-63214682 侯春鈺 資深銷售經理 010-63214682 侯斌 資深銷售經理 010-63214682 過云龍 高級銷售經理 010-63214682 蔡依林 高級銷售經理 010-6650

92、0808 劉穎 高級銷售經理 010-66500821 顧翎藍 高級銷售經理 010-63214682 車一哲 銷售經理 深圳機構銷售部 張娟 副總經理、深圳機構銷售總監 0755-82828570 汪麗燕 高級銷售經理 0755-83715428 張嘉慧 高級銷售經理 0755-82756804 董姝彤 銷售經理 0755-82871425 巢莫雯 銷售經理 0755-83024576 王春麗 銷售經理 0755-82871425 上海機構銷售部 許彩霞 總經理助理、上海機構銷售總監 021-20572536 官逸超 上海機構銷售副總監 021-20572555 黃暢 上海機構銷售副總監 0

93、21-20572257-2552 吳俊 資深銷售經理 021-20572506 張佳妮 高級銷售經理 021-20572585 邵婧 高級銷售經理 021-20572560 蔣瑜 高級銷售經理 021-20572509 施嘉瑋 高級銷售經理 021-20572548 朱漲雨 銷售助理 021-20572573 李凱月 銷售助理 廣州機構銷售部 段佳音 廣州機構銷售總監 0755-82756805 周瑋 銷售經理 王世韜 銷售經理 私募銷售組 潘亞琪 總監 021-20572559 汪子陽 副總監 021-20572559 江賽專 資深銷售經理 0755-82756805 汪戈 高級銷售經理 0

94、21-20572559 宋丹玙 銷售經理 021-25072549 干法電極行業深度研究報告干法電極行業深度研究報告 證監會審核華創證券投資咨詢業務資格批文號：證監許可（2009）1210 號 29 華創行業公司投資評級體系華創行業公司投資評級體系(基準指數滬深基準指數滬深 300)公司投資評級說明：公司投資評級說明：強推：預期未來 6 個月內超越基準指數 20%以上；推薦：預期未來 6 個月內超越基準指數 10%20%；中性：預期未來 6 個月內相對基準指數變動幅度在-10%10%之間；回避：預期未來 6 個月內相對基準指數跌幅在 10%20%之間。行業投資評級說明：行業投資評級說明：推薦：

95、預期未來 3-6 個月內該行業指數漲幅超過基準指數 5%以上；中性：預期未來 3-6 個月內該行業指數變動幅度相對基準指數-5%5%；回避：預期未來 3-6 個月內該行業指數跌幅超過基準指數 5%以上。分析師聲分析師聲明明 每位負責撰寫本研究報告全部或部分內容的分析師在此作以下聲明：分析師在本報告中對所提及的證券或發行人發表的任何建議和觀點均準確地反映了其個人對該證券或發行人的看法和判斷；分析師對任何其他券商發布的所有可能存在雷同的研究報告不負有任何直接或者間接的可能責任。免責聲明免責聲明 。本公司不會因接收人收到本報告而視其為客戶。本報告所載資料的來源被認為是可靠的，但本公司不保證其準確性或

96、完整性。本報告所載的資料、意見及推測僅反映本公司于發布本報告當日的判斷。在不同時期，本公司可發出與本報告所載資料、意見及推測不一致的報告。本公司在知曉范圍內履行披露義務。報告中的內容和意見僅供參考，并不構成本公司對具體證券買賣的出價或詢價。本報告所載信息不構成對所涉及證券的個人投資建議，也未考慮到個別客戶特殊的投資目標、財務狀況或需求?？蛻魬紤]本報告中的任何意見或建議是否符合其特定狀況，自主作出投資決策并自行承擔投資風險，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。本報告中提及的投資價格和價值以及這些投資帶來的預期收入可能會波動。本報告版權僅為本公司所有，本公司對

97、本報告保留一切權利。未經本公司事先書面許可，任何機構和個人不得以任何形式翻版、復制、發表、轉發或引用本報告的任何部分。如征得本公司許可進行引用、刊發的，需在允許的范圍內使用，并注明出處為“華創證券研究”，且不得對本報告進行任何有悖原意的引用、刪節和修改。證券市場是一個風險無時不在的市場，請您務必對盈虧風險有清醒的認識，認真考慮是否進行證券交易。市場有風險，投資需謹慎。華創證券研究所華創證券研究所 北京總部北京總部 廣深分部廣深分部 上海分部上海分部 地址：北京市西城區錦什坊街 26 號 恒奧中心 C 座 3A 地址：深圳市福田區香梅路 1061 號 中投國際商務中心 A 座 19 樓 地址：上海市浦東新區花園石橋路 33 號 花旗大廈 12 層 郵編：100033 郵編：518034 郵編：200120 傳真：010-66500801 傳真：0755-82027731 傳真：021-20572500 會議室：010-66500900 會議室：0755-82828562 會議室：021-20572522