读懂中国100个核心赛道之八:动力电池隔膜板块分析图谱-登录云顶集团
2023-02-02
来源:雪球
锂电池的产业链主要由上游原材料,中游电芯模组厂商和下游应用领域组成。上游原材料主要包括基础原材料(包括锂矿,镍矿,钴矿,锰矿,铁矿等金属资源以及石墨矿、硅、磷酸盐等非金属原材料)和电池原材料(主要包括正极,负极,隔膜以及电解液等,被称为锂电的“四大原材料”);中游为电芯模组厂商,使用上游电池材料厂商提供的正负极材料、电解液和隔膜生产出不同规格、不同容量的锂离子电芯产品,然后根据终端客户要求选择不同的锂离子电芯、模组和电池管理系统方案;锂电池下游主要应用于动力领域(电动工具、电动自行车和新能源汽车等)、消费电子产品(手机、笔记本电脑等电子数码产品)和储能领域等。本文为探讨隔膜环节。
隔膜是动力电池的安全屏障,综合性能要求较高。在锂离子电池中,隔膜吸收电解液并位于正极与负极之间,其主要作用为:(1)提供锂离子通道。(2)电芯安全屏障。隔膜性能直接影响锂电池安全性,同时决定着锂电池的能量密度、循环性能、充放电电流密度等关键特性,因而锂电池对隔膜的稳定性、一致性与安全性提出较高要求。隔膜在电池中成本占比约为10%。
根据生产工艺的不同,隔膜可分为干法隔膜和湿法隔膜。干法隔膜的原料主要为pp(聚丙烯),该类隔膜的热稳定性好,生产工艺简单,但其一致性和力学性能比湿法隔膜差,厚度也更厚,因此通常应用于对成本要求更高的储能、低端新能源汽车和低端消费电子产品领域。湿法隔膜的原料主要为pe(聚乙烯),该类隔膜的一致性,力学性能更好,产品厚度更薄,生产工艺较复杂,成本较高,因而通常用于中高端新能源汽车和中高端消费电子领域。
目前,三元电池基本使用湿法隔膜,部分磷酸铁锂电池也逐步从干法转向湿法。长期来看,湿法隔膜的综合性能优于干法,叠加湿法隔膜的成本逐渐与干法趋近,未来湿法隔膜仍是主流技术路线。湿法隔膜市场占比持续提升,2021年动力市场持续超预期的表现叠加湿法隔膜新增产能持续释放,湿法隔膜牢牢占据市场主导地位,市场占比达74%。
01
需求
据英大证券测算,2022-2025年全球锂电池需求预计分别为813.45、1200.93、1805.29、2757.34gwh,对应隔膜需求分别为115.92亿平米、171.13亿平米、257.25亿平米、392.92亿平米,隔膜需求增速分别为44.6%、47.6%、50.3%、52.7%。
02
供给
壁垒:隔膜行业壁垒极高。(1)隔膜行业属于重资产行业。根据固定资产/资产总计的数据来看,隔膜行业的固定资产占比在40%以上,显著高于正极,负极和电解液环节。(2)锁定核心设备,龙头扩产优势领先。隔膜的优质核心设备依赖进口,且早已被龙头锁定,隔膜行业未来扩产依旧依靠行业龙头。恩捷股份与日本制钢所签订独供协议至2023 年,锁定制钢所设备产能;星源材质2022-2023年规划新增产能锁定布鲁克纳设备。(3)龙头企业技术积淀深厚,良品率较高。一般电动汽车产业链细分环节良率均在90%以上,隔膜的行业平均良率明显较低,仅为70%~80%。行业龙头因为技术积淀深厚,良品率控制在较高水平,能够大规模稳定生产以及快速降本。高良品率 产能规模有助于龙头企业赢得优质下游客户,减少换线生产的次数,从而又对良品率形成正反馈。
产能:
上游设备商产能有限,限制供给端隔膜企业大幅扩产,预计2022/2023年隔膜供需紧张,隔膜价格存在较强支撑,价格企稳。国内隔膜供需关系逐步转变为供不应求,主流锂电隔膜企业供给与需求紧平衡,头部隔膜企业几乎满产满销,二梯队企业产能利用率提升。伴随新能源下游市场的持续高景气,锂电产业投资持续高热,作为锂电关键材料之一的隔膜持续出现供应偏紧情况,为抢抓市场机遇,相关企业扩产步伐加大加快。
由于全球主流设备商日本制钢所(主供恩捷股份)、东芝(供应湖南中锂)和德国布鲁克纳(供应星源材质)等整体产能有限,并且设备交付 建设周期通常为1~2 年,再加上1 年客户认证时间和1 年产能爬坡时间,新建产能共需至少3 年时间。按照目前的扩产节奏,再叠加隔膜设备厂商产能限制,我们预计全球隔膜在未来2 年维持紧平衡的态势。长期看,电池网统计了隔膜企业top10 的产能情况,现有及规划产能合计已超438亿平米,产能将陆续释放。
市场格局:
全球隔膜竞争格局由四个国家主导,中国、韩国、日本和美国拥有市场份额分别为43%、28%、21%和6%,根据高工锂电统计,2021年中国锂电隔膜top6企业市场占比为80.8%,较2020年有所提升。头部企业产能有限,满产满销,二梯队企业产能利用率提升,导致top3的行业集中度下滑;top6企业产能提升较大,带动top6企业占有率提升。隔膜头部企业在技术、融资、扩产等方面具备优势,未来全球份额也有望持续提升。
在湿法隔膜方面,湿法隔膜呈现出‘一超多强’的行业格局,恩捷股份在湿法隔膜的市场占有率超过50%。在干法隔膜方面,整 体呈现出‘三足鼎立’的市场格局。第一梯队中兴新材、星源材质、惠强新材市场占有率稳步提升,2021年干法隔膜市场cr3接近70%。
03
成本和价格
隔膜的成本包括了原料成本、能源成本、人工成本及折旧摊销等。其中原料成本占比最大,约为41%,主要为制作隔膜所需的主材和辅助材料,其中包括主材pe、pp和辅材石蜡油(白油)、二氯甲烷等等,合计占比近80%。能源成本主要包括水电费用,占比18%。隔膜设备成本高,导致折旧摊销占比高,达到23%。隔膜厂需持续降本以保持竞争优势,龙头企业通过资本壁垒,可以积累起先发规模和成本优势。
受到国际油价大幅上涨的影响,隔膜原材料市场价格相应上涨,目前隔膜价格整体保持平稳,后续仍有上涨预期。各大隔膜厂商受益于行业需求旺盛,产能加速释放,随着隔膜出货规模的扩大,隔膜企业单位成本下降明显,叠加客户结构优化,盈利能力提升趋势明显。
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