1、2022 年深度行業分析研究報告 目 錄 與市場不同的觀點.5 一、隔膜為四大主材之一,行業特征明顯.6 1.1 隔膜為鋰電池四大主材之一,可分為干法、濕法、涂覆三類.6 1.2 隔膜行業:重資產、收率低、毛利高,產能和專利是競爭核心.11 1.2.1 特征之一:重資產、設備要求高.11 1.2.2 特征之二:工序流程多,良率較低、高毛利.13 1.2.3 特征之三:基膜以量取勝,涂覆以工藝和專利為核心.15 二、隔膜行業持續高景氣,頭部企業集中度提高.17 2.1 隔膜需求持續高增,國產化進程迅速提高.17 2.2 隔膜技術迭代清晰,半固態電池成為隔膜新戰場.22 三、垂直一體化成趨勢,行業
2、長期成長邏輯不改.28 3.1 成本管控能力是隔膜行業核心競爭力.28 3.2 垂直一體化成長期趨勢,頭部企業加速產業擴張.30 表 目 錄 表 1:隔膜產品性能要求.7 表 2:干法、濕法隔膜性能對比.8 表 3:干法、濕法工藝原理及流程.8 表 4:不同涂覆材料的特點和主要應用領域.10 表 5:不同涂覆材料優劣對比.10 表 6:四大主材企業相關項目投入情況.11 表 7:隔膜公司和其主要設備供應廠商.12 表 8:部分隔膜企業國產化進度.13 表 9:國產設備企業布局情況.13 表 10:恩捷股份隔膜良品率變化.14 表 11:隔膜原料采購價格變化.15 表 12:相關企業涂覆專利情況
3、.16 表 13:21 年來國內主要隔膜廠商產能擴張項目情況.20 表 14:新晉隔膜廠商產能擴張項目情況.21 表 15:全球隔膜供給預測.21 表 16:隔膜需求預測.22 表 17:22 年來國內半固態電池進展.27 表 18:不同寬幅和車速下濕法隔膜單平成本測算(元/平方米).29 表 19:不同產能利用率下單平人工、制造和能源動力費用測算(元/平方米).29 表 20:2021 年隔膜公司單平成本、費用及利潤情況(元).30 表 21:恩捷股份隔膜產能擴建項目.31 表 22:星源材質產能情況及已知產能規劃計劃(億平米).32 圖 目 錄 圖 1:鋰電池結構圖.6 圖 2:鋰電池放電
4、過程.6 圖 3:干法單向拉伸工藝流程.8 圖 4:濕法工藝流程(以公司 3.6 億平濕法隔膜項目為例).9 圖 5:涂覆隔膜的工藝流程.9 圖 6:陶瓷涂覆隔膜在 180 度的高溫下形體仍保持完整.10 圖 7:四大主材固定資產占比(2022 中報數據).11 圖 8:電解液制造工藝流程.14 圖 9:正極制造工藝流程.14 圖 10:負極制造工藝流程.14 圖 11:隔膜制造工藝流程.14 圖 12:各公司相關業務毛利率情況.15 圖 13:隔膜銷量與單平成本變化.16 圖 14:中國鋰電池出貨量及預測.17 圖 15:全球新能源汽車銷售量及滲透率.18 圖 16:全球動力電池出貨量及同比
5、增速.18 圖 17:隔膜出貨量及同比增速.18 圖 18:隔膜行業市場集中度(出貨量).18 圖 19:2021 中國干法隔膜行業市場格局.19 圖 20:2021 中國濕法隔膜市場格局.19 圖 21:2021 全球隔膜市場格局.19 圖 22:2018-2021 中國動力電池市場各類電池裝機量占比.23 圖 23:干法、濕法隔膜出貨量及同比增速(只統計基膜).23 圖 24:中國儲能電池出貨量及預測.23 圖 25:2020 年中國儲能電池出貨結構.23 圖 26:濕法隔膜和干法隔膜價格走勢.24 圖 27:濕法基膜和涂覆濕法隔膜價格走勢(元/平).25 圖 28:星源材質隔膜業務情況(
6、%).25 圖 29:國內無機涂覆膜和勃姆石需求預測.25 圖 30:固態電池和傳統液態電池對比.26 圖 31:隔膜行業競爭能力拆解.28 與市場不同的觀點 市場認為隔膜行業新進入者進入疊加頭部企業擴產,未來會出現供過于求的局面,我們認為22-23 年隔膜行業依然處于緊平衡狀態,隔膜尤其是濕法隔膜價格不會出現劇烈波動,頭部隔膜企業設備國產化替代+良品率提升+單線產能提升,未來毛利率將保持穩定,我們預計幾家頭部企業單平盈利將保持增長趨勢。一、隔膜為四大主材之一,行業特征明顯 1.1 隔膜為鋰電池四大主材之一,可分為干法、濕法、涂覆三類 隔膜、正極材料、負極材料和電解液是組成鋰離子電池最重要的材
7、料,隔膜作為鋰電池四大隔膜、正極材料、負極材料和電解液是組成鋰離子電池最重要的材料,隔膜作為鋰電池四大主材之一,在鋰電材料總成本占比主材之一,在鋰電材料總成本占比 4%4%左右。左右。鋰電池隔膜具有大量曲折貫通的微孔,能夠保證電解質離子自由通過形成充放電回路,其主要功能是隔離正負極,防止電池短路,同時保證鋰離子在充放電期間正常通過微孔通道以保證電池正常工作。隔膜的性能的優劣決定著鋰離子電池的內阻、容量、循環性能、充放電電流密度等關鍵特性。目前商業化鋰電池隔膜主要為聚乙烯(目前商業化鋰電池隔膜主要為聚乙烯(PEPE)隔膜、聚丙烯()隔膜、聚丙烯(PPPP)隔膜以及)隔膜以及 PEPE 和和 PP
8、PP 復合多層復合多層微孔膜。微孔膜。PE 隔膜強度高,加工范圍寬;PP 隔膜孔隙率、透氣率、力學性能高。普通 3C 電池主要采用單層PE膜或單層PP膜;動力電池一般采用PE/PP雙層膜、PP/PP雙層膜或PP/PE/PP三層膜。然而,聚烯烴隔膜存在非常明顯的缺點,熱穩定性和對電解液的浸潤性不足,使得對聚烯烴隔膜進行涂覆改性成為趨勢方向。圖圖 1 1:鋰電池結構圖鋰電池結構圖 圖圖 2 2:鋰電池放電過程鋰電池放電過程 資料來源:星源材質招股說明書,信達證券研發中心 資料來源:星源材質招股說明書,信達證券研發中心 項目項目 特性特性 要求要求 作用作用 對工藝就要求對工藝就要求 穩定性 電子絕
9、緣性 絕緣性良好 隔離正負極,防止電池短路 主要受基體材料影響,實現難度相對較低 化學穩定性 足夠的化學、電化學穩定性 耐電池液腐蝕(電解液的溶劑為強極性的有機化合物),保證隔膜壽命 電化學穩定性 拉伸強度 足夠的拉伸強度 防止隔膜變形 收縮率 較小的收縮率 一致性 孔徑 保證在良好透過性的情況下滿足不同電池性能的需求 保證較低的電阻和較高的離子導電性,提高電池能量密度,提升充放電性能 主要受工藝影響,實現難度較高 孔隙率 保證在一定孔徑的情況下孔隙率盡可能大 浸潤性 對電解液的浸潤能力 厚度 在一定機械強度下盡可能小,越厚穿刺強度越好 減小內阻,可大功率充放電 安全性 穿刺強度 足夠的穿刺強
10、度 防止鋰枝晶、極片毛刺刺穿隔膜造成短路 主要受基體材料和工藝共同影響,實現難度較高 融化溫度 盡可能高的溫度 防止隔膜熔化造成電池內部再短路 閉孔溫度 高于電池正常使用溫度,低于融化溫度 防止電池過熱 資料來源:星源材質招股說明書,信達證券研發中心 隔膜的生產工藝主要分為濕法和干法兩類。隔膜的生產工藝主要分為濕法和干法兩類。鋰離子電池隔膜生產工藝包括原材料配方和快速配方調整、微孔制備技術、成套設備自主設計等工藝。其中,微孔制備技術是鋰離子電池隔膜制備工藝的核心,按照其工藝類型可以分為干法拉伸(單向和雙向拉伸兩種)和濕法工藝兩類。隔膜中干法單向拉伸專利主要掌握在以美國 Celgard 公司、日
11、本宇部為代表的國際廠商,濕法工藝最早由日本旭化成提出,專利主要掌握在以日本旭化成、東燃化學為代表的國際廠商。而經過多年努力,國內干法單向拉伸技術由星源材質 2008 年自主研發成功并取得了相應的專利技術;干法雙向拉伸技術是我國中國科學院化學所研究自主開發的工藝。干法隔膜安全性高,且成本較低,因此大多應用于大型磷酸鐵鋰動力鋰電池中;而濕法隔膜干法隔膜安全性高,且成本較低,因此大多應用于大型磷酸鐵鋰動力鋰電池中;而濕法隔膜由于厚度更薄、孔隙率高,孔徑的均勻性和透氣率較高,相比干法隔膜在力學性能、透氣性由于厚度更薄、孔隙率高,孔徑的均勻性和透氣率較高,相比干法隔膜在力學性能、透氣性能和理化性能方面均
12、具有一定優勢,因此在重視能量密度的三元電池中應用更廣泛。能和理化性能方面均具有一定優勢,因此在重視能量密度的三元電池中應用更廣泛。表表 1 1:隔膜產品性能要求隔膜產品性能要求 性質性質 參數參數 干法工藝干法工藝 濕法工藝濕法工藝 對比對比 結論結論 一致性 厚度 12-30m 5-30m 濕法厚度更薄 一致性上,干法單拉和濕法相當 孔徑分布 15-40nm 25-50nm 孔徑范圍不同 孔隙率 30%-50%35%-55%濕法孔隙率更高 穩定性 橫向拉伸強度/Mpa 100 130-150 濕法橫向拉伸強度更高 穩定性上,濕法力學性能好于干法,干法熱學性能好于濕法 縱向拉伸強度/Mpa 1
13、30-160 140-160 濕法縱向拉伸強度略高 橫向熱收縮率/120 度 1%6%干法橫向熱收縮性更好 縱向熱收縮率/120 度 3%3%干法縱向熱收縮性更好 安全性 穿刺強度/gf 200-400 300-550 濕法穿刺強度更好 安全性上,濕法碰撞性能好于干法,干法熱失控上好于濕法 閉孔溫度/145 130 干法閉孔溫度更高 熔斷溫度/170 150 干法熔斷溫度更高 資料來源:星源材質公司公告,信達證券研發中心 參數參數 干法單向拉伸干法單向拉伸 干法雙向拉伸干法雙向拉伸 濕法濕法 工藝原理 晶片分離 晶型轉換 相分離 適用基本材料 單層 PP 膜、單層 PE 膜、雙層膜、多層膜 較
14、厚的單層 PP 膜 單層 PE 膜 主要工藝流程 將聚烯烴用擠出、流延制備出特殊結晶排列的高取向膜,低溫下拉伸誘發微缺陷,高溫下拉伸擴大微孔,經高溫定型形成高 晶度的微孔膜 在聚烯烴中加入成核改進劑,利用聚烯烴不同相態間的密度差異拉伸產生晶型轉變,形成微孔膜 在聚烯烴中加入作為致孔劑的高沸點小分子,經加熱、熔融、降溫發生相 分離,拉伸后用有機溶劑萃取出小分子,形成相互貫通的微孔膜 資料來源:星源材質招股說明書,信達證券研發中心 圖圖 3 3:干法單向拉伸工藝流程干法單向拉伸工藝流程 資料來源:星源材質招股說明書,信達證券研發中心 表表 2 2:干法、濕法隔膜性能對比干法、濕法隔膜性能對比 表表
15、 3 3:干法、濕法工藝原理及流程干法、濕法工藝原理及流程 圖圖 4 4:濕法工藝流程(以公司濕法工藝流程(以公司 3.6 億平濕法隔膜項目為例億平濕法隔膜項目為例)資料來源:星源材質招股說明書,公司公告,信達證券研發中心 隔膜涂覆是在原有鋰離子電池隔膜上面(包括干法濕法隔膜)以三氧化二鋁和粘結劑以及去離子水混合攪拌為漿料,采用微凹版擠壓涂布的方式來在基材隔膜上面做一層或者兩面各一層的陶瓷面,厚度為 24um。陶瓷隔膜新增了原膜的機械強度,使得電池耐高溫、防穿刺、降低厚度方面表現出優異性能。同時不會影響透氣性,保證了鋰離子的流動,從而提高了安全性。通過涂覆加工處理,不僅可提升隔膜的熱穩定性、改
16、善其機械強度通過涂覆加工處理,不僅可提升隔膜的熱穩定性、改善其機械強度,防止隔膜收縮而,防止隔膜收縮而導致的正負極大面積接觸,還能提高隔膜的耐刺穿能力,防止電池長期循環工況下鋰枝晶刺導致的正負極大面積接觸,還能提高隔膜的耐刺穿能力,防止電池長期循環工況下鋰枝晶刺穿隔膜引發的短路。同時,涂覆工藝有利于增強隔膜的保液性和浸潤性,從而延長電池循環穿隔膜引發的短路。同時,涂覆工藝有利于增強隔膜的保液性和浸潤性,從而延長電池循環壽命。壽命。圖圖 5 5:涂覆隔膜的工藝流程:涂覆隔膜的工藝流程 資料來源:璞泰來招股說明書,信達證券研發中心 圖圖 6 6:陶瓷涂覆隔膜在:陶瓷涂覆隔膜在 180 度的高溫下形
17、體仍保持完整度的高溫下形體仍保持完整 資料來源:璞泰來招股說明書,信達證券研發中心 涂覆材料可以分為無機和有機兩種,無機材料主要有陶瓷(勃姆石、氧化鋁),有機材料主要有 PVDF、芳綸等,一般而言陶瓷相對較為便宜動力電池里運用較多,而芳綸價格較高,主要用于消費電子類。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 提高隔膜的耐熱性,增強隔膜的抗刺穿性 改善電池的倍率性能和循環性能 提升電芯的良品率 減少電池在使用過程中的自放電 動力鋰電池、消費電子電池 陶瓷+聚偏氟乙烯 有機+無機涂覆 耐高溫、降低熱收縮 提升粘接
18、性和電池硬度 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 提升粘接性和電池硬度 提高隔膜的耐熱性 提高隔膜的抗氧化性 消費電子電池、動力鋰電池 資料來源:壹石通公司公告,高工鋰電,信達證券研發中心 涂覆隔膜類型涂覆隔膜類型 氧化鋁涂覆隔膜氧化鋁涂覆隔膜 勃姆石涂覆隔膜勃姆石涂覆隔膜 PVDFPVDF 涂覆隔膜涂覆隔膜 芳綸涂覆隔膜芳綸涂覆隔膜 優勢 循環壽命長;高倍率性:優良的導熱性能:良好浸潤性;優良的阻燃性;電流過大時,能夠阻斷電流 勃姆石的硬度低;比重低,涂布面積較氧化鋁更大:磁性異物含低,穩定性好:吸水率低,生產條件溫和:熱穩定好,成本低 具有好的機械強度、化學
19、穩定性、電化學穩定性熱穩定性和對電解液良好的親和性 具有抗氧化、耐酸堿、阻燃、耐磨擦、抗撕裂等優點;熱機械強度遠高于目前市場上各種類隔膜;破膜溫度超過 260 劣勢 氧化鋁的硬度較大,因此在切割和涂覆過程中,對機械的磨損大,在成本上相對于勃姆石來說偏高 成本相對較高 資料來源:華經情報網,信達證券研發中心 表表 4:不同涂覆材料的特點和主要應用領域不同涂覆材料的特點和主要應用領域 表表 5:不同涂覆材料優劣對比不同涂覆材料優劣對比 1.2 隔膜行業:重資產、收率低、毛利高,產能和專利是競爭核心 1.2.1 特征之一:重資產、設備要求高 鋰電隔膜行業是典型的“重資產”行業,固定資產占比居于四大材
20、料之首。鋰電隔膜行業是典型的“重資產”行業,固定資產占比居于四大材料之首。鋰電池所需四大材料分別為隔膜、正極、負極、電解液,分別取恩捷股份、星源材質、當升科技、璞泰來和天賜材料、容百科技為例,可以發現恩捷股份和星源材質的固定資產占比約為 40%,遠超其他材料行業。圖圖 7:四大主材固定資產占比(四大主材固定資產占比(2022 中報數據)中報數據)資料來源:Wind,信達證券研發中心 設備投資大、回本周期長。設備投資大、回本周期長。參考星源材質“高性能鋰離子電池濕法隔膜及涂覆隔膜(一期、二期)項目”,公司總投資 75 億元,硬件設備投資 50.61 億元,硬件設備投資占比為 67%,設備投入十分
21、巨大。投資回收期方面,隔膜行業投資回收期較長,略高于正極行業,為 8 年左右。類型類型 企業企業 項目項目 總投資(億元)總投資(億元)產能(萬噸、產能(萬噸、億平米)億平米)預估投資回收期預估投資回收期 (年)(年)單位電量投資額單位電量投資額 (萬元(萬元/GWh/GWh)正極 當升科技 當升科技(常州)鋰電新材料產業基地二期工程項目 24.71 5 8.14 7908 負極 中科電氣 湖南中科星城石墨有限公司年產5 萬噸鋰電池負極材料生產基地項目 8.00 5 7.52 1600 隔膜 星源材質“高性能鋰離子電池濕法隔膜及涂覆隔膜(一期、二期)項目”75 20 8.7 5625 電解液
22、天賜材料 年產 6.2 萬噸電解質基礎材料項目 6.07 6.2 4.1 979 資料來源:相關公司公告,信達證券研發中心 0.00%5.00%10.00%15.00%20.00%25.00%30.00%35.00%40.00%45.00%0.0050.00100.00150.00200.00250.00300.00350.00恩捷股份星源材質容百科技當升科技璞泰來天賜材料總資產(億元)固定資產(億元)固定資產占比表表 6:四大主材企業相關項目投入情況四大主材企業相關項目投入情況 隔膜生產對生產設備選型要求較高,需要根據不同生產工藝定制設備產線,生產難度較大,生產設備、工藝不同能夠直接影響隔膜
23、的綜合理化性能。目前,干法隔膜生產設備已經基本完成國產化,北京自動化研究所、桂林電科所和濟南機械裝備總廠等都可以供應,國外供應商有奧地利 SML 蘭精機械等。而鋰電池濕法隔膜生產設備復雜,主要依賴進口,世界上主要設備供應商有德國布魯克納、日本制鋼所、日本東麗、韓國 MASTER、韓國韓承、法國ESOPP 等。頭部隔膜廠頭部隔膜廠商與設備廠商保持緊密聯系,優質設備供應商產能被企業綁定。商與設備廠商保持緊密聯系,優質設備供應商產能被企業綁定。以恩捷股份為例,其主要設備供應商為日本制鋼所,以 2020 年產能為例,其生產線產能約為每年 15-20 條產線(對應隔膜產能約 15-20 億平米),每年可
24、優先保證上海恩捷每年 10-15 條產線需求,剩余產能主要供應是日本東麗和日本旭化成,產能已經被上海恩捷鎖定,其他隔膜廠商難以切入。而星源材質設備的主要供應商為德國布魯克納,2021 年公司與其交易金額為 1.3 億歐元,公司綁定了其部分產能,關系緊密。此外設備價格高昂,以公司 2022 年向布魯克納機械有限公司購買 12 條雙向拉伸微孔電池隔膜生產線設備為例,該合同金額達到 2 億歐元,設備投入十分巨大。廠商廠商 合作客戶合作客戶 合作情況合作情況 日本制鋼廠 恩捷股份 其生產線產能約為每年 15-20 條產線,每年可優先保證上海恩捷每年 10-15 條產線需求,與恩捷股份的供貨合同持續至
25、2025 年 布魯克納機械 星源材質 雙方合作研發新一代濕法生產線預計今年投產,幅寬為 6.2m,車速最高可達 100m/min,單線產能預計達 2 億平 東芝 中材科技、美聯新材、恒力石化 伊索普 中材科技 中科華聯 恒力石化、藍科途 資料來源:高工鋰電等,信達證券研發中心 設備國產化進行時。設備國產化進行時。頭部企業在綁定優質設備供應商產能同時,也在加緊設備國產化之路,以恩捷股份和星源材質為例,2020 年左右新設設備產能國產化率我們預估約為 15-16%,國產化率較低,國產設備主要為輔助設備,對拉伸、擠出等設備基本采用進口設備。但頭部企業在綁定海外優質設備供應商產能同時,也在加緊設備國產
26、化之路,以恩捷股份為例,公司收購蘇州捷力、富強科技、JOT 推行隔膜設備國產化,目前公司設備廠進展順利,第一個廠房預計今年下半年建成,預計今年會介入萃取等單元,未來公司將向整線制造過渡,公司計劃明年擁有一條自研產線。同時,國內廠商也在加緊自研,自主研發的濕法鋰電池隔膜生產線破解了雙向拉伸濕法鋰離子電池隔膜生產線投資大、能耗高、建設周期長、環境污染大等難題。我們認為,濕法隔膜設備國產率未來將持續提升,頭部企業加緊設備國產化之路,未來相應設備采購成本或將進一步降低。表表 7:隔膜公司和其主要設備供應廠商隔膜公司和其主要設備供應廠商 隔膜企業隔膜企業 國產化進度國產化進度 恩捷股份 公司收購蘇州捷力
27、、富強科技、JOT 推行隔膜設備國產化,目前公司設備廠進展順利,第一個廠房預計今年下半年建成,預計今年會介入萃取等單元,未來公司將向整線制造過渡,公司計劃明年擁有一條自研產線。中材科技 公司和法國 Esopp 以及大橡塑組建了混合所有制企業中材大裝,旨在解決隔膜裝備國產化問題。經過山東滕州基地一期和二期項目的建設,中材大裝的產品得到了充分的驗證,目前整體運營效率很高,成本也有較大幅度下降,后續三期項目,公司將采用同步第三代裝備,第三代線設計指標較二期的二代線有明顯提升,從產能規模來看,單線規模能到 1.5 億平米左右。中科華聯 2013 年 4 月,中科華聯自主研發的鋰電池隔膜生產演示線調試成
28、功,公司自主研發的濕法鋰電池隔膜生產線破解了雙向拉伸濕法鋰離子電池隔膜生產線投資大、能耗高、建設周期長、環境污染大等難題,可以為客戶提供整套濕法鋰電池隔膜自動化生產線解決方案。公司分別于 2016 年 12 月和 2018 年 3 月設立控股子公司青島藍科途膜材料有限公司和全資子公司山西藍科途新材料科技有限公司,進一步研發新材料、新工藝、覆合型鋰電池隔膜產品及其他高端膜制品。資料來源:相關公司官網等,信達證券研發中心 企業企業 產品產品 簡介簡介 中科華聯 整線 自研產線,打破濕法產線投資大、能耗高、環境污染大等問題 配料擠出系統 設備具有高喂料精度、控溫精度、過濾精度等特點 鑄片成型系統 設
29、備可實現輥面溫度均勻、鑄片厚度均勻,鑄片正反面結晶度一致 無錫啟成 油性 PVDF 隔膜涂布機 設備涂布速度最高可達 70m/min 縱拉伸機 設備生產線速度為 5m/min100m/min,拉伸倍數為 1:10 薄膜萃取機 設備生產線速度為 10m/min70m/min,浸液長度為 150m 浩能科技 雙面隔膜涂布機 設備可同時實現雙面涂布,生產速度可以達到 50m/min 福賽特 鋰電隔膜涂覆智能設備 FST-CM-GM100 設備具有兼容范圍廣、柔性強等特點,最大車速可達 200m/min 嘉拓智能(璞泰來)單/雙層高速涂布機 有效涂布寬度最大可達 1400mm,涂布速度最高可達 100
30、m/min 力普機械 LFL 系列鋰電池隔膜分切機 設備可具有超低張力收卷、電機驅動主動放卷等特點,并配備雙面靜電消除裝置 資料來源:相關公司官網等,信達證券研發中心 1.2.2 特征之二:工序流程多,良率較低、高毛利 隔膜行業工序較復雜,損耗較多。隔膜行業工序較復雜,損耗較多。與其他材料相比,隔膜行業工藝流程中造成顯著損耗的環節較多,生產形成母卷后的流程依然存在損耗,母卷根據產品規格需要進行分切,這個過程會產生少量邊角,在基膜涂覆過程中也會產生一定損耗。表表 8 8:部分隔膜企業國產化進度部分隔膜企業國產化進度 表表 9 9:國產設備企業布局情況國產設備企業布局情況 圖圖 8:電解液制造工藝
31、流程電解液制造工藝流程 圖圖 9:正極制造工藝流程正極制造工藝流程 資料來源:池能電子科技有限公司,信達證券研發中心 資料來源:容百科技公司公告,信達證券研發中心 圖圖 10:負極制造工藝流程負極制造工藝流程 圖圖 11:隔膜制造工藝流程隔膜制造工藝流程 資料來源:璞泰來招股說明書,信達證券研發中心 資料來源:創新股份關聯交易報告書,信達證券研發中心 較高的制造難度導致隔膜行業良率相對較低,行業壁壘相對較高較高的制造難度導致隔膜行業良率相對較低,行業壁壘相對較高。其他材料的綜合良率高于隔膜行業,所以行業壁壘來看,隔膜行業壁壘較高,技術水平差異將極大影響企業競爭能力和利潤水平。以恩捷股份為例,2
32、015 年公司綜合良品率為 53%,經過工藝改進 2017 年綜合良品率達到 78%。產品產品 20152015 年年 20162016 年年 20172017 年年 20182018 年年 20192019 年年 基膜半成品 71%85%89%88%85%基膜成品 48%60%69%72%68%涂布膜 52%65%69%66%72%綜合良品率 53%73%78%77%78%資料來源:恩捷股份公告,信達證券研發中心 注:公司僅公布到2019年數據 表表 10:恩捷股份隔膜良品率變化恩捷股份隔膜良品率變化 良品率及工藝門檻因素導致隔膜行業毛利率較高。良品率及工藝門檻因素導致隔膜行業毛利率較高。以
33、四大主要材料相關公司毛利率為對比,隔膜行業龍頭恩捷股份膜類產品毛利率 2021 年為 53%左右,而星源材質為 37.7%,高于其他材料公司。圖圖 12:各公司相關業務毛利率情況各公司相關業務毛利率情況 資料來源:Wind,信達證券研發中心 1.2.3 特征之三:基膜以量取勝,涂覆以工藝和專利為核心 基膜競爭核心:以量取勝基膜競爭核心:以量取勝。隔膜行業主要成本分別為原材料、折舊成本、人工費用、燃料動力等。由于隔膜基膜同質化較強,規?;蟪杀鞠陆得黠@,以原材料為例,基膜主要采購原材料為 PP 和 PE,當隔膜企業采購量大時,與上游大宗商品廠商的價格磋商能力將有所提升。原料原料 20172017
34、 年年 20182018 年年 20192019 年年 20202020 年年 1 1-9 9 月月 PP 采購量(噸)3,870.21 4,929.25 7,453.20 4,141.70 采購額(萬元)4,200.85 5,150.10 7,924.38 4,267.68 單價(萬元/噸)1.09 1.04 1.06 1.03 PE 采購量(噸)922.4 1,729.53 4,324.62 3,780.66 采購額(萬元)2,015.29 3,335.89 7,826.74 5,872.38 單價(萬元/噸)2.18 1.93 1.81 1.55 資料來源:星源材質公告,信達證券研發中心
35、 注:公司僅公布到20201-9月數據 0.0%10.0%20.0%30.0%40.0%50.0%60.0%恩捷股份星源材質容百科技當升科技璞泰來天賜材料201920202021表表 11:隔膜原料采購價格變化隔膜原料采購價格變化 圖圖 13:隔膜銷隔膜銷量與單平成本變化量與單平成本變化 資料來源:wind,信達證券研發中心 涂覆工藝具有多樣性,以工藝和專利為核心涂覆工藝具有多樣性,以工藝和專利為核心。隔膜涂覆多采用定制和聯合研發方式,其核心在于配方及工藝,涂覆專利主要由 LG、帝人等大企業把持,國內企業如星源材質通過獲得LG 化學陶瓷涂覆專利授權,切入涂覆領域。公司公司 涂覆專利情況涂覆專利
36、情況 恩捷股份 帝人授權 星源材質 LG 化學授權 璞泰來 自研國產 PVDF 涂覆技術 資料來源:相關公司公告等,信達證券研發中心 00.20.40.60.811.21.41.61.8024681012142017年2018年2019年2020年2021年隔膜銷量(億平)單平成本(元)(右軸)表表 12:相關企業涂覆專利情況相關企業涂覆專利情況 二、隔膜行業持續高景氣,頭部企業集中度提高 2.1 隔膜需求持續高增,國產化進程迅速提高 乘碳中和東風,鋰離子電池需求高增長。乘碳中和東風,鋰離子電池需求高增長。鋰離子電池隔膜廣泛應用于新能源汽車、儲能電站、電動自行車、電動工具、數碼類電子產品等領域
37、,可以分為動力電池、儲能和消費電子領域三類主要使用場景。近年來,鋰電池下游行業發展迅速。在動力電池領域,在政策的大力扶持、消費者接受程度不斷提高背景下,新能源汽車的銷量不斷攀升,帶動動力電池市場迅速增長。在儲能領域,新能源發電作為清潔發電技術得到快速的發展,然而新能源的波動性與電網的安全性矛盾凸顯,發展儲能成為解決電力能源供需匹配問題的關鍵。在消費電子領域,隨著發展中國家電子產品市場的拉動以及新興電子產品需求的增長,消費類鋰離子電池的需求在未來依舊強勁。下游市場的快速發展帶動了整個鋰離子電池隔膜產業的高速增長。參考高工鋰電數據,參考高工鋰電數據,2021 年鋰電池出貨量達到年鋰電池出貨量達到
38、327GWh,同比增長,同比增長 130%。高工鋰電預計。高工鋰電預計2022 年,中國鋰電池出貨量有望超年,中國鋰電池出貨量有望超 600GWh,同比增速有望超,同比增速有望超 80%,預計,預計 2025 年中國鋰年中國鋰電池市場出貨量將超電池市場出貨量將超 1450GWh。圖圖 14:中國鋰電池出貨量及預測:中國鋰電池出貨量及預測 資料來源:高工鋰電,信達證券研發中心 圖圖 15:全球新能源汽全球新能源汽車銷售量及滲透率車銷售量及滲透率 圖圖 16:全球動力電池出貨量及同比增速全球動力電池出貨量及同比增速 資料來源:EV Sales,工信部,思瀚產業研究院,信達證券研發中心 資料來源:高
39、工鋰電,前瞻產業研究院,信達證券研發中心 隔膜出貨量增長明顯,市場集中度高。隔膜出貨量增長明顯,市場集中度高。據高工鋰電統計數據,2021 年中國鋰電隔膜出貨量78 億平米,同比增長超 100%。中國隔膜廠商已經具備全球競爭力,2021 年中國隔膜市場受到全球新能源汽車需求高增長(其中中國動力電池出貨量達到 220GWh,增速超 170%)和儲能市場高增長的影響,出貨量增速明顯。據高工鋰電統計數據,2021 年隔膜行業 CR6呈現上升趨勢,達到 80.8%,而 CR3 為 53.4%,相比 2020 年有所下降,主要原因是因為行業需求旺盛,頭部企業產能有限,滿產滿銷,二梯隊企業產能利用率提升,
40、TOP3 的行業集中度下滑。圖圖 17:隔膜出貨量及同比增速:隔膜出貨量及同比增速 圖圖 18:隔膜行業市場集中度(出貨量):隔膜行業市場集中度(出貨量)資料來源:高工鋰電,信達證券研發中心 資料來源:高工鋰電,信達證券研發中心 圖圖 19:2021 中國干法隔膜行業市場格局中國干法隔膜行業市場格局 圖圖 20:2021 中國濕法隔膜市場格局中國濕法隔膜市場格局 資料來源:鑫欏鋰電,智研咨詢,信達證券研發中心 資料來源:鑫欏鋰電,智研咨詢,信達證券研發中心 隔膜企業供給和需求緊平衡,全球隔膜供應以中國為主。隔膜企業供給和需求緊平衡,全球隔膜供應以中國為主。一方面,近幾年,由于隔膜行業的價格戰,
41、目前行業格局較為穩定,隔膜供給和需求緊平衡,按照目前的擴產節奏,疊加隔膜設備廠商制約產能釋放,我們預計全球隔膜維持至少 2-3 年的緊平衡。另一方面,全球產能不斷向中國集中,中國產能向頭部企業集中,國內廠商以恩捷股份、星源材質、中材科技等企業為主,國外以東麗、旭化成、宇部、Wscope、SKI、住友等企業為主。從全球市場競爭格局來看,2021 年,73.8%的隔膜市場份額集中在中國,全球隔膜供應以中國為主,其余海外隔膜企業則以日韓企業為主。圖圖 21:2021 全球隔膜市場格局全球隔膜市場格局 資料來源:起點研究院,信達證券研發中心 中國隔膜企業不斷進軍國際市場,新晉隔膜企業產能規劃力度大。中
42、國隔膜企業不斷進軍國際市場,新晉隔膜企業產能規劃力度大。近幾年,國內頭部企業積極擴張,以恩捷股份、星源材質、滄州明珠、中材科技等傳統隔膜企業開啟大規模擴產模式,星源材質與恩捷股份 2021 年隔膜及涂覆產能擴產總規劃金額均超過 100 億元,頭部廠商不斷加大對市場的開拓力度,進軍國際市場。而海外隔膜企業則相對保守,未來產能增長可能難以滿足行業需求,國內頭部企業市場份額有望繼續增大。此外,美聯新材、恒力石化、長陽科技等新晉隔膜企業擴產力度也相對較大。企業企業 金額(億元)金額(億元)產能(億平米)產能(億平米)擴建項目擴建項目 星源材質 100 30 2021 年 5 月 28 日,公司公告擬在
43、南通建設鋰電池隔膜研發和生產項目,項目建設為三期,建設年產 30 億平方米濕法隔膜和涂覆隔膜 20 11.2 2021 年 3 月,擬在瑞典設立工廠,三期建設完成后,基膜產能超 7 億平,涂覆產能超 4.2 億平,供應 Northvolt 等客戶 滄州明珠 7 2 2021 年 10 月,擬投資 7 億元在蕪湖建設 2 條濕法隔膜生產線 6.2 2 2021 年 5 月,擬投資 6.2 億元在滄州建設年產 2 億平濕法隔膜 璞泰來 60 20 2021 年 3 月,擬投資 60 億元在四川分三期建設 20 億平基膜和涂覆一體化項目。38 40 2021 年 7 月,擬投資 38 億元在肇慶建設
44、年產 40 億平隔膜涂覆生產基地 恩捷股份 127 34 2021 年以來,恩捷股份先后宣布在重慶(12 億平濕法隔膜)、江西(10 億平干法隔膜)、江蘇(20 億平)、蘇州(2 億平)三地擴差隔膜及涂覆項目。中材科技 37.53 10.4 2021 年 5 月,擬投資 37.53 億元在南京建設年產 10.4 億平方米鋰電池隔膜生產線項目。億緯鋰能+恩捷股份 52 16 2021 年 8 月,億緯鋰能與恩捷股份擬合作在荊門設立合資公司,建設年產能為 16 億平米濕法基膜以及與之產能完全匹配的涂布膜,項目總投資 52 億元。寧德時代+恩捷股份 80 36 2021 年 11 月,寧德時代與恩捷
45、股份簽訂合作協議,擬投建 16 億平/年濕法隔膜和20 億平/年干法隔膜項目。資料來源:GGII,智研咨詢等,信達證券研發中心 表表 13:21 年來國內主要隔膜廠商產能擴張項目情況年來國內主要隔膜廠商產能擴張項目情況 企業企業 金額(億元)金額(億元)產能(億平米)產能(億平米)擴建項目擴建項目 欣旺達 7.5 1.15 2021 年 6 月,欣旺達旗下浙江裡威擬投資 7.5 億元年產 1.15 億平方米基膜涂覆項目。長陽科技 52 16 2021 年 9 月,擬投資 5.91 億元在合肥建設年產 5.6 億平方米鋰離子電池隔膜項目。衡川新能源 55 20 2022 年 4 月,江西衡川新能
46、源材料科技有限公司年產 20 億平鋰離子電池濕法隔膜生產基地項目在宜春開工,總投資 55 億元。厚生新能源 20 10 2017 年 10 月,江蘇厚生新能源科技有限公司規劃投資 20 億元,建設濕法隔膜生產線12 條,年產鋰離子電池隔膜 10 億平,21 年三四季度產能開始逐步爬坡,全年隔膜產量超過 1 億平方米。新聚成能源 1.5 0.6 2019 年 6 月,重慶新聚成能源科技有限公司將在重慶市忠縣烏楊工業園區新建鋰電隔膜項目。該項目投資 1.5 億元,投產后可年產高性能鋰電池涂覆隔膜 6000 萬平米。樂天成 5 2 2021 年 4 月,擬在蕪湖建設 16 條生產線、年產 2 億平方
47、米涂覆隔膜項目。恒力石化 16 2022 年 1 月,恒力石化下屬子公司康輝新材料將引進日本芝浦機械株式會社和青島中科華聯新材料股份有限公司的濕法鋰電池隔膜生產線 12 條,年產能 16 億平方米,預計最早可于 2023 年投產。美聯新材 20 9 2021 年 3 月,擬投資 20 億元在銅陵建設年產 9 億平方米濕法隔膜項目 資料來源:電池中國,新材料等,信達證券研發中心 全球供給全球供給 單位單位 2021E2021E 2022E2022E 2023E2023E 2024E2024E 恩捷股份 億平 30 50 70 100 星源材質 億平 12 17 26 36 中材科技 億平 7 1
48、2 18 25 河北金力 億平 6 9 15 21 惠強新材 億平 6 9 9 9 滄州明珠 億平 2 3 6 6 中科科技 億平 1 1 1 1 遼源鴻圖 億平 2 2 2 2 璞泰來 億平 1 2 6 12 恒力石化 億平 5 10 藍科途+中科華聯 億平 1 4 12 20 美聯新材 億平 2 3 5 其他 億平 10 15 20 35 國內供給合計國內供給合計 億平億平 7 75 5 12121 1 19190 0 2 27878 SK 億平 11 13 16 20 東麗 億平 7 8 8 8 旭化成 億平 10 12 14 17 日本 W-scope 億平 5 6 7 7 住友化學
49、億平 3 4 4 5 海外規劃產能合計海外規劃產能合計 億平億平 3636 4343 4949 5757 全球供給全球供給 億平億平 11111 1 1 16363 2 23 39 9 33335 5 資料來源:電池網等,信達證券研發中心測算 表表 14:新晉隔膜廠商產能擴張項目情況新晉隔膜廠商產能擴張項目情況 表表 15:全球隔膜供給預測:全球隔膜供給預測 表表 16:隔膜需求預測:隔膜需求預測 全球需求全球需求 單位單位 20212021 2022E2022E 2023E2023E 2024E2024E 動力電池 新能源汽車銷量 中國 萬輛 333 686 892 1116 海外 萬輛 2
50、87 384 585 828 全球合計 萬輛 620 1070 1478 1944 單車平均帶電量 KWh 48 50 53 56 動力電池裝機量 GWh 297 535 783 1088 動力電池出貨量 GWh 375 696 1018 1415 出貨量/裝機量 126%130%130%130%假設三元電池占比 56%56%56%對應隔膜需求(億平)億平 120 175 243 儲能電池 儲能電池出貨量 GWH 66 98 132 177 假設鐵鋰電池比例 67%67%67%對應隔膜需求(億平)億平 18 24 32 消費類電池 消費 3C 電池出貨量 GWH 68 78 88 101 對應
51、隔膜需求(億平)億平 7 8 9 其他電池 其他電池 GWH 26 34 42 三元 GWH 17 23 28 鐵鋰 GWH 9 11 14 隔膜需求量合計 億平 149 213 292 備貨系數 1.05 1.05 1.05 隔膜出貨量 億平 107 156 223 306 供給-需求 億平 4 8 15 29 資料來源:GGII,中汽協等,信達證券研發中心測算 2.2 隔膜技術迭代清晰,半固態電池成為隔膜新戰場 濕法占主導地位,干法有望企穩回升。濕法占主導地位,干法有望企穩回升。據高工鋰電統計數據,2021 年隔膜出貨量(只統計基膜出貨量)為 78 億平方米,其中濕法隔膜占比為 74%,干
52、法隔膜占比為 26%,濕法隔膜市場占比不斷提高。干法隔膜安全性高,且成本較低,因此大多應用于磷酸鐵鋰電池中。目前,比亞迪漢 EV、TSLA 國產 Model3、宏光 MINIEV 等爆款車型均搭載了磷酸鐵鋰離子電池,2021 年,這些爆款車型銷量持續上升,帶動磷酸鐵鋰市場份額有所上升。此外,受雙碳等政策的影響,電力儲能項目大幅增多,根據高工鋰電數據,2021 年中國儲能電池市場出貨量為 48GWh,同比增長 196%,預計 2025 年出貨量將達到 180GWH。鐵鋰爆款車型快速放量疊加儲能電池裝機提升拉動鐵鋰電池出貨快速增長,干法隔膜因此受益,出貨量增速有所增加。圖圖 22:2018-202
53、1 中國動力電池市場各類中國動力電池市場各類電池裝機量占比電池裝機量占比 圖圖 23:干法、濕法隔膜出貨量及同比增速(只統計基膜)干法、濕法隔膜出貨量及同比增速(只統計基膜)資料來源:集邦咨詢,信達證券研發中心 資料來源:高工鋰電,信達證券研發中心 圖圖 24:中國儲能電池出貨量及預測中國儲能電池出貨量及預測 圖圖 25:2020 年中國儲能電池出貨結構年中國儲能電池出貨結構 資料來源:高工鋰電,前瞻經濟研究院,信達證券研發中心 資料來源:高工鋰電,前瞻經濟研究院,信達證券研發中心 干濕法將繼續保持價格差干濕法將繼續保持價格差,未來干法將往未來干法將往 10m、9m 方向演進方向演進。從生產廠
54、商的角度來看,目前干法隔膜生產設備已經基本完成國產化,而濕法隔膜性能要求更高,生產設備更為復雜,設備仍依賴海外進口,因此干法隔膜成本下降速度更快且產能擴充更加容易,反映到價格上可以看到,21 年以來濕法隔膜價格上漲 23.33%,干法隔膜價格下降 10%,兩者價差不斷擴大。鋰電池隔膜在實現全面國產化進程中,三層共擠隔膜成為國產干法隔膜的擴產主流,動力型干法隔膜應用從最初的 32m 演變到了 12m,高工鋰電預計 12m 干法隔膜將成為今年干法市場的應用主流。隨著干法隔膜厚度從 12m 逐步向 10m、9m 方向演進,干法隔膜性價比日益凸顯。圖圖 26:濕法隔膜和干法隔膜價格走:濕法隔膜和干法隔
55、膜價格走勢勢 資料來源:Wind,信達證券研發中心 涂覆隔膜占比不斷提高。涂覆隔膜占比不斷提高。隔膜涂覆能夠有效改善隔膜在鋰電池中的循環性能和耐高溫性,能夠在更薄厚度的基礎上生產更高強度的隔膜,目前濕法隔膜一般均采用涂覆方案,隨著濕法4m、4.5m 等更薄濕法隔膜新技術突破,出于性能提升以及安全性考慮,涂覆應用有望增加。干法隔膜為提升機械強度也逐漸開始使用涂覆方案,隨著 12m 干法單拉隔膜應用增加,10m 干法單拉隔膜應用加速,干法涂覆隔膜滲透率不斷提升。隨著隔膜向更薄趨勢發展以及下游鋰電池對安全性能要求的提升,涂覆占比將進一步上升。GGII 數據顯示,2021年涂覆膜占隔膜出貨量比例超 4
56、5%(含第三方涂覆),預計 2022 年有望超 65%。涂覆隔膜溢價更高,廠家大力擴產。涂覆隔膜溢價更高,廠家大力擴產。目前濕法基膜價格相對平穩,濕法涂覆隔膜價格上漲力度較大,由于涂覆工藝可有效提高隔膜產品的質量,并帶來針對不同客戶需求進行定制化生產的機會,涂覆隔膜產品的盈利能力一般較基膜產品更強。以星源材質為例,最近三年,公司干法隔膜毛利率不斷降低,濕法隔膜和涂覆隔膜盈利能力走強,因此公司調整業務結構,21 年涂覆隔膜占比攀升至第一。此外,因涂覆隔膜的盈利相對較好,各隔膜廠家紛紛大力投建涂覆隔膜產能。據隆眾資訊統計,2021 年至 2022 年 5 月,國內隔膜企業規劃建設產能 341.15
57、 億平米(不含涂覆膜產能),投資規模超 900 億人民幣,涂覆膜規劃產能占基膜產能的 52.65%。圖圖 27:濕法基膜和涂覆濕法隔膜價格走勢(元濕法基膜和涂覆濕法隔膜價格走勢(元/平)平)圖圖 28:星源材質隔膜業務情況(星源材質隔膜業務情況(%)資料來源:Wind,信達證券研發中心 資料來源:星源材質公司公告,信達證券研發中心 無機涂覆成為主流,勃姆石占比逐漸提升。無機涂覆成為主流,勃姆石占比逐漸提升。隔膜性能的提升很大程度上依賴以涂覆材料為主的涂覆漿料配方的改善和涂覆工藝的提升,以勃姆石、氧化鋁為主要涂覆材料的無機涂覆較以聚偏氟乙烯(PVDF)、芳綸為代表的有機涂覆和有機無機混合涂覆技術
58、更加成熟,無機涂覆隔膜的可拉伸強度和熱收縮率更好,下游客戶已形成產業化應用。GGII 數據顯示,2021年涂覆隔膜中 95%以上為無機涂覆,無機涂覆材料已成為市場主流的涂覆材料,其中勃姆石在無機涂覆材料應用中的占比逐漸提升。根據 GGII 數據統計,2021 年勃姆石占無機涂覆膜用量的比例已超過 60%,較 2016 年增長 46 個百分點,GGII 預計 2025 年勃姆石占無機涂覆膜用量的比例為 75%,國內鋰電池用勃姆石需求量為 1.85 萬噸,全球鋰電池用勃姆石需求量為 3.1 萬噸。圖圖 29:國內無機涂覆膜和勃姆石需求預測:國內無機涂覆膜和勃姆石需求預測 資料來源:壹石通招股書,G
59、GII,信達證券研發中心 固態電池用固態電解質代替隔膜和電解液,產業之路尚遠。固態電池用固態電解質代替隔膜和電解液,產業之路尚遠。固態電池相對液態電池使用了固態正負極材料和固態電解質,固態電解質具有較高的機械強度,不僅可以在電池中作為隔膜 使用還能有效抑制鋰枝晶生長,因此具有較高安全性。固態電池相較傳統液態鋰電池有如下優勢:1)消除液態電解液泄漏和腐蝕的隱患,熱穩定性更高。2)穩定且較寬的電化學窗口,可匹配高電壓正極材料。3)固態電解質一般為單離子導體,副反應少,循環壽命更長。4)全固態鋰電池可通過多層堆垛技術實現內部串聯,獲得更高的輸出電壓。但固態電池目前還有科學層面的問題尚未解決,實現真正
60、意義上的產業化時間暫不明確,即使實現了產業化,其產業鏈的建立、工藝和成本的優化和完善都需要一個長期的過程。寧德時代、本田等都預測全固態電池 2030 年左右才可能在車上應用。圖圖 30:固態電池和傳統液態電池對比:固態電池和傳統液態電池對比 資料來源:鋰電網,信達證券研發中心 半固態電池仍需隔膜,下游進展較快。半固態電池仍需隔膜,下游進展較快。半固態電池又稱固液混合鋰離子電池,既有液態電解液,也有固態電解質,因此隔膜依然是其主材之一,且需要的隔膜用量變化不大,在基膜方面與傳統液態電池沒有大的變化。但涂層材料由常規的氧化鋁、勃姆石等惰性無機材料變成了具有離子電導性的活性材料,且需要全新的設計來緩
61、解和控制鋰金屬負極上鋰枝晶的生成。另外,涂布的配方和工藝都需要相應的開發,因此半固態電池隔膜具有更高的附加值。半固態電池在能量密度和安全性方面比傳統液態鋰電池均有提升,同時產業化難度遠低于全固態電池,半固態電池在裝配上與現有液態電池生產線有超過 80%的兼容性,剩下 20%可以通過生產線改造完成,不需要大改就能實現規?;?、自動化和高效量產,目前主流鋰電及整車企業都積極布局半固態電池技術的研發,且進展較快。恩捷股份 21 年與衛藍新能源、天目先導成立了合資公司,目前合資公司的半固態涂布隔膜產品已經小批量供應,公司預計今年下半年會實現批量出貨。企業企業 時間時間 具體內容具體內容 孚能科技 202
62、2 年 1 月 孚能科技投資者互動中表示,“公司第一代半固態電池(能量密度 330Wh/Kg)送樣給整車廠客戶獲得了良好反饋”。此外,裝備該公司產品的奔馳 EQS 在歐洲市場也開始接受訂單。贛鋒鋰業 2022 年 1 月 東風-贛鋒高比能半固態電池 E70 示范運營車在江西省新余市首發,首批投放的 50 臺東風風神E70 完成交付。衛藍新能源 2022 年 3 月 衛藍新能源開發了混合固液電解質動力電池,并將在蔚來 ET7 車型上量產應用,單次充電1000km,電池包電量達到 150kWh,單體能量密度達到 360Wh/kg。天齊鋰業 2022 年 5 月 與北京衛藍簽署合作協議,設立合資公司
63、,加速半固態電池及固態電池的進一步商業化。清陶能源 2022 年 6 月 清陶能源在 GTM2022-動力電池產業線上論壇上披露公司第一代產品是半固態電池,能量密度最高 420Wh/kg。國軒高科 2022 年 8 月 國軒高科在互動平臺表示,公司的高安全的半固態電池,單體能量密度達 360Wh/kg,配套車型的電池包電量達 160KWh,續航里程超過 1000km。資料來源:電池中國、電車資源等,信達證券研發中心 表表 17:22 年來國內半固態電池進展年來國內半固態電池進展 三、垂直一體化成趨勢,行業長期成長邏輯不改 3.1 成本管控能力是隔膜行業核心競爭力 資金、技術、規模、設備是主要行
64、業壁壘,規模和技術能力是核心資金、技術、規模、設備是主要行業壁壘,規模和技術能力是核心。隔膜行業擁有較強的技術和資金壁壘,以恩捷股份為例,廠商需要較強的設備改造和設計能力,這需要不斷在開發調試中積累相關經驗,并聯合設備廠商進行產線聯合改造,不斷提升自身良品率和產能規模;隔膜是典型的重資產生產行業,僅以寧德時代為例,其 2022H1 電池產量為 125GW,我們預估需要 19 億平左右的隔膜,這要求隔膜供應商具有較強的生產供應能力,而這造成擁有相應技術實力和大批量穩定供貨的頭部企業進入其供應鏈,這些頭部隔膜企業將獲得高毛利訂單,產能利用率提高,從而進一步降低其單平隔膜生產成本,形成規模-高凈利、
65、低成本-進一步擴產能正循環。圖圖 31:隔膜行業隔膜行業競爭能力拆競爭能力拆解解 資料來源:信達證券研發中心 設備(寬幅設備(寬幅+車速)和產能利用率是主要降本途徑車速)和產能利用率是主要降本途徑。一方面,隔膜廠商產線車損和寬幅是影響產線產能的主要指標,而單線產能提升將降低折舊、人工、動力等費用攤銷。目前頭部企業產線寬幅約 6 米,車速最快能達到 100m/min 及以上,假設平時車速為 80m/min,產能利用率保持 80%左右,則單平濕法隔膜為 0.82 元/平方米左右,相較寬幅 4m,車速 50m/min 時成本降低 0.27 元。另一方面,產能利用率也是降低成本的關鍵,頻繁產線切換和小
66、額訂單將造成產能利用率降低。我們認為我們認為,頭部企業設備和產能利用率是二線廠商和新進入者難以,頭部企業設備和產能利用率是二線廠商和新進入者難以望其項背的,雖成本下降存在邊際遞減的過程,但頭部企業憑借海外大廠和頭部企業高利潤望其項背的,雖成本下降存在邊際遞減的過程,但頭部企業憑借海外大廠和頭部企業高利潤訂單持續擴充產能,利用先發優勢和成本優勢搶占市場,長周期角度來看或將持續保持競爭訂單持續擴充產能,利用先發優勢和成本優勢搶占市場,長周期角度來看或將持續保持競爭優勢。優勢。2m2m 3m3m 4m4m 5m5m 6m6m 7m7m 8m8m 20m/min20m/min 2.95 2.18 1.
67、79 1.56 1.40 1.29 1.21 30m/min30m/min 2.18 1.66 1.40 1.25 1.15 1.07 1.02 40m/min40m/min 1.79 1.40 1.21 1.09 1.02 0.96 0.92 50m/min50m/min 1.56 1.25 1.09 1.00 0.94 0.90 0.86 60m/min60m/min 1.40 1.15 1.02 0.94 0.89 0.85 0.82 70m/min70m/min 1.29 1.07 0.96 0.90 0.85 0.82 0.80 80m/min80m/min 1.21 1.02 0.
68、92 0.86 0.82 0.80 0.78 90m/min90m/min 1.15 0.97 0.89 0.84 0.80 0.78 0.76 100m/min100m/min 1.09 0.94 0.86 0.82 0.78 0.76 0.75 110m/min110m/min 1.05 0.91 0.84 0.80 0.77 0.75 0.74 120m/min120m/min 1.02 0.89 0.82 0.78 0.76 0.74 0.73 資料來源:信達證券研發中心測算 注:左邊為車速,上為寬幅 50%50%60%60%70%70%80%80%90%90%100%100%85%8
69、5%人工人工 0.11 0.09 0.08 0.07 0.06 0.06 0.06 制造費用制造費用 0.38 0.31 0.27 0.24 0.21 0.19 0.22 能源動力能源動力 0.30 0.25 0.22 0.19 0.17 0.15 0.18 資料來源:信達證券研發中心測算 良品率是影響隔膜企業成本要素之一。生產出母卷后需要進行分切和涂覆流程,這其中存在一定的損耗,隔膜良品率是衡量這一過程的指標。隔膜良品率為 A 品平米數/母卷平米數,衡量的是從母卷到 A 品的生產過程成品情況,良品率可以直接影響原材料使用量和其他成本。國內廠商良品率層次不齊,星源材質濕法基膜良品率 90%左右
70、,恩捷股份我們預估 90%以上,其他二線廠商我們預估不超過 80%。恩捷股份良品率行業領先,我們認為主要原因恩捷股份良品率行業領先,我們認為主要原因是公司本身技術積淀深厚疊加產能不斷擴張是公司本身技術積淀深厚疊加產能不斷擴張,“干中學干中學”中提高產線良品率中提高產線良品率;同時通過與大同時通過與大客客戶保持良好的合作關系,穩定供貨減少切換產線次數,并通過客戶反饋減少產品瑕疵率。戶保持良好的合作關系,穩定供貨減少切換產線次數,并通過客戶反饋減少產品瑕疵率。表表 18:不同寬幅和車速下濕法隔膜單平成本測算(元不同寬幅和車速下濕法隔膜單平成本測算(元/平方米)平方米)表表 19:不同產能利用率下單
71、平人工、制造和能源動力費用測算(元不同產能利用率下單平人工、制造和能源動力費用測算(元/平方米)平方米)公司公司 恩捷股份恩捷股份 星源材質星源材質 中材科技中材科技 滄州明珠滄州明珠 產品 濕法 濕法+干法 濕法 濕法 成本成本 營業成本 0.92 0.94 1.41 1.4 原材料 0.53 0.47 0.49 0.45 人工費用 0.05 0.09 0.23 0.22 折舊和攤銷 0.19 0.24 0.38 0.38 能源與動力及其他 0.15 0.14 0.31 0.35 費用情況費用情況 銷售費用 0.02 0.03 0.02 0.07 管理費用 0.06 0.13 0.08 0.
72、06 研發費用 0.12 0.09 0.08 0.03 利潤情況利潤情況 毛利率 56%38%17%20%單平扣非凈利潤 0.86 0.24 0.13 0.2 資料來源:wind,信達證券研發中心測算 注:各公司成本、費用及利潤情況為研究員拆分和預估,謹慎參考。3.2 垂直一體化成長期趨勢,頭部企業加速產業擴張 恩捷股份:隔膜行業龍頭企業,完善干法隔膜版圖,看好擴張可持續性恩捷股份:隔膜行業龍頭企業,完善干法隔膜版圖,看好擴張可持續性+提升速度提升速度。恩捷股份是隔膜行業龍頭企業,近幾年產能持續擴張,2021 年底產能達到 50 億平,2022年公司預計產能將達到 70 億平米,整體出貨我們預
73、計將達到 50 億平米左右,2025 年公司隔膜出貨量目標為 180 億平米,其中濕法隔膜為 120-130 億平米。公司 2025 年目標全球隔膜市場市占率為 50%。涂覆方面,公司不斷加大涂覆產能,以公司募投項目為例,重慶恩捷高性能鋰離子電池微孔隔膜項目(一期)規劃產能為 4 億平米,100%涂覆;江蘇恩捷動力汽車鋰電池隔膜產業化項目設計濕法產能 20 億,其中涂覆膜產能為 10 億。干法隔膜方面,公司與與 Celgard 合資建設干法鋰電池隔膜項目,將于 2022 年逐步形成產能,同時與寧德時代合資建立干法與濕法隔膜生產項目。表表 20:2021 年隔膜公司年隔膜公司單平成本、費用及利潤
74、情況(元)單平成本、費用及利潤情況(元)項目項目 公開時間公開時間 企業企業 項目介紹項目介紹 美國鋰電池隔離膜項目 2022 年 5 月 5 日 SEMCORP Manufacturing USA LLC 總投資額預計約 9.16 億美元,擬規劃建設產能約10-12 億平方米基膜生產線及配套涂覆設備 蘇州捷力年產鋰離子電池涂覆隔膜 2 億平方米項目 2021 年 11 月 23 日 蘇州捷力 項目總投資人民幣 10 億元,預計新增 2 億平方米涂覆膜年產能 寧德時代項目 2021 年 11 月 10 日 合資公司和江西恩博 和寧德時代合資建設濕法和干法項目,擬投資 80億 年產 16 億平方
75、米鋰電池隔離膜生產線建設項目 2021 年 10 月 27 日 玉溪恩捷 項目總投資 450000 萬元,項目分兩期建設。其中:一期 24 億元,形成年產 8 億平方米鋰電池濕法隔膜的生產能力;二期項目用地面積約 245 畝,計劃投資 21 億元,形成年產 8 億平方米鋰電池濕法隔膜的生產能力。江蘇恩捷動力汽車鋰電池隔膜產業化項目 2021 年 6 月 18 日 江蘇恩捷 總投資人民幣 52 億元。一期隔膜生產線 4 條,年產隔膜基膜 2.5 億平方米,涂覆膜 2.5 億平方米;二期隔膜生產線 4 條,年產隔膜基膜 2.5 億平方米,涂覆膜 2.5 億平方米;三期隔膜生產線 8 條,年產隔膜基
76、膜 5 億平方米,涂覆膜 5 億平方米。鋰電池隔離膜干法項目 2021 年 2 月 1 日 江西明揚新材料科技有限公司 項目規劃建設鋰電池隔離膜干法項目,項目投資總額為人民幣 20 億,分兩期投入,產能產能 10 億平方米,將于六年后投建完成。高性能鋰離子電池微孔隔膜項目 2021 年 1 月 8 日 重慶恩捷 項目規劃建設 16 條高性能鋰離子電池微孔隔膜生產線及 39 條涂布線項目。項目分兩期進行建設,第一期項目擬規劃建設 4 條鋰離子電池隔膜生產線及 12 條涂布線;第二期項目擬規劃建設 12 條鋰離子電池隔膜生產線及 27 條涂布線。匈牙利濕法鋰電池隔離膜生產線及配套工廠項目 2020
77、 年 11 月 11 日 EMCORP Hungary Kft 總投資額預計約 3.4 億歐元,擬規劃建設 4 條全自動進口制膜生產線和 30 余條涂布生產線,基膜年產能約為 4 億平方米。資料來源:wind,信達證券研發中心 單平盈利市場領先。公司良品率和產能利用率一直處于較高水平,同時產線幅寬和車速等指標也處于市場領先地位,2021 年公司單平扣非凈利潤約為 0.86 元,2022 年 Q2 公司單平扣非凈利潤預估為 0.94 元。公司進入 LG、松下、三星 SDI 等海外巨頭供應鏈體系,且是億緯鋰能、寧德時代、國軒高科等國內巨頭供應商,客戶結構+高良品率+高產能利用率保障公司盈利水平。星
78、源材質:濕法、涂覆產能擴張顯著星源材質:濕法、涂覆產能擴張顯著+海外客戶高增長,看好未來產品盈利能力改善。海外客戶高增長,看好未來產品盈利能力改善。星源材質不斷擴張涂覆及濕法隔膜產能。以公司 2021 年募投項目為例,星源材質擬建 20 億平濕法,其中涂覆產能為 13 億平,建設周期為 5 年。我們認為公司持續擴張涂覆基濕法產能,未來單平盈利能力或將得到改善。同時公司積極拓展海外客戶,2022 年 H1 海外市場收入為 2.9 億元,同比增長 48.53%,毛利率為 53.45%,高于國內毛利率。以 2021 年為例,公司單平凈利潤為 0.24 元,2022 年 Q2 我們預估單平凈利潤為 0
79、.55 元,提升幅度明顯。表表 21:恩捷股份隔膜產能擴建項目恩捷股份隔膜產能擴建項目 表表 22:星源材質產能情況及已知產能規劃計劃(億平米)星源材質產能情況及已知產能規劃計劃(億平米)生產情況生產情況 產能規劃產能規劃 20212021 2022E2022E 2023E2023E 2024E2024E 2025E2025E 干法隔膜 深圳星源 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 江蘇星源 9.5 3.5 6 9 9.5 9.5 常州星源 3 0 3 3 3 3 合計 14 6 9.5 9.5 12 14 濕法隔膜 深圳星源 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 常州星
80、源 8 8 8 8 8 8 合肥星源 4.5 1 3 4.5 4.5 4.5 歐洲星源 7 0 0 2.7 5.3 7 南通星源 20 0 0 5 10 20 合計 39.9 9.4 11 20.2 27.8 39.5 涂覆 深圳星源 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 合肥星源 2.4 0.8 1.6 2.4 2.4 2.4 江蘇星源 10.8 10.8 10.8 10.8 10.8 10.8 歐洲星源 4.2 0 0.9 1.4 3.2 4.2 南通星源 13 0 0 4 8 13 合計 31.1 12.3 14 19.3 25.1 31.1 資料來源:星源材質公司公告等,信達
81、證券研發中心整理 注:按照公司公開計劃推算,未考慮其他擴產情況,且公司干法隔膜擴產簡單,一般不會公開披露。璞泰來:涂覆龍頭企業,璞泰來:涂覆龍頭企業,向上游向上游延伸延伸布局布局,涂覆材料涂覆材料 PVDF 等等+基膜加速擴產,看好公司未基膜加速擴產,看好公司未來發展。來發展。公司是涂覆加工龍頭,公司預計 2022 年 40 億左右的涂覆加工出貨量。2021 年底公司已經形成年產 1 億基膜、0.8 萬噸納米氧化鋁及勃姆石、0.5 萬噸 PVDF 及 40 億的涂覆隔膜加工產能。我們認為,公司作為涂覆加工的龍頭企業,向上游率先布局,看好未來垂直一體化發展之路。1)基膜基膜:溧陽月泉基膜產線持續
82、穩定運行,并對投產產線進行速度提升和品質優化,5m 超薄膜認證工作繼續推進,并與海外客戶協商制定了后續生產計劃;四川卓勤一期 4 億基膜和涂覆一體化項目建設加速推進,設備安裝工作進展順利。2)涂覆:涂覆:截止 2021 年 12 月 31 日,公司涂布機業務在手訂單金額超過 40 億元(不含內部訂單);2022H1 公司涂覆隔膜及加工量(銷量)達到 17.29 億,相關收入同比增長 76.47%。3)涂覆材料:涂覆材料:公司與東陽光合作開發 PVDF,與茵地樂聯合開發水性粘結劑,并在 2022上半年實現在粘結性、耐電解液性等綜合指標的優化,提高了隔膜安全性。在非氟高分子涂覆領域,公司的 PMMA 涂覆產品已批量使用在高端數碼電池,局部導入動力電池市場,以對 PVDF 涂覆產品形成有效補充。高性能聚芳綸涂覆產品與高端客戶廣泛溝通,有望能在下一代高能量密度鋰電池獲得廣泛應用。陶瓷涂覆材料產能方面,溧陽極盾二期已穩定運行,溧陽勃姆石三期產線開始試運行,四川極盾一期產線繼續建設,寧德液態勃姆石產線正在有序推進,截止 2021 年底公司已形成年產 8,000 噸納米氧化鋁及勃姆石產能;PVDF 方面,東陽光氟樹脂現有 PVDF 產能為 5000 噸,另外其 2 萬噸PVDF 產能建設項目一期(1 萬噸,含 R142b 產能)已經啟動建設,公司預計于 2023 年投產。