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动力电池用干法单拉隔膜的逆袭噪音计

噪音计    
2020年05月25日

目前在干法单拉隔膜领域表现靠前的企业有星源材质、中兴新材、沧州明珠、东航光电、安瑞达、惠强、盈博莱等(排名不分先后)。

三元动力电池快速放量之下,让业界将目光集中于湿法隔膜。殊不知,性能不断完善且具备成本优势的干法单拉隔膜开始出现“逆袭”势头。

高工产业研究院(GGII)调研数据显示,今年以来,用于动力电池领域的干法单拉隔膜出货量没有湿法隔膜增速快,但同比仍有一定幅度的增长。主要原因在于干法单拉隔膜性能不断提升,能够满足动力电池市场应用需求,同时又具有成本优势。

目前在干法单拉隔膜领域表现靠前的企业有星源材质、中兴新材、沧州明珠、东航光电、安瑞达、惠强、盈博莱等(排名不分先后)。其中星源材质、中兴新材、沧州明珠三家企业产量较大,占据2017年干法单拉隔膜总产量比例为58%。

基于市场前景的看好,这些企业基本都在加码扩张干法隔膜产能。

近日,星源材质公告称,公司拟募资不超过20亿元在常州建设“超级涂覆工厂”项目,该项目计划总投资29.64亿元,不足部分由公司以自有资金或通过其他融资方式解决。项目以全资子公司江苏星源为实施主体,建设50条高性能涂覆隔膜生产线,并同时建设8条新一代干法隔膜生产线。达产后,将形成干法隔膜年产能4亿㎡、涂覆隔膜年加工能力10亿㎡。

另据星源材质在投资者关系活动记录表中称,公司2018年新增的产能除了合肥基地的2条湿法产线产能外,还包括公司首次公开发行股票的募集资金投资项目“第三代高性能动力锂离子电池隔膜生产线扩建项目”中的一条单线设计年产能为5000万㎡干法隔膜生产线所贡献的产能,而该条生产线于2017年年中投产,因此2017年仅贡献了一半的产能。

在星源材质看来,未来干法和湿法两个技术路线会长期并存。

干法隔膜方面,在技术及成本的两大驱动因素下,干法工艺目前仍为市场主流技术之一。韩国LG化学等海内外厂商生产的动力电池也在采用干法隔膜。此外,在储能电池市场中,具有较强成本优势的干法隔膜的市场空间也将随着储能市场提速扩张进一步扩大。

星源材质表示,公司作为行业领先的锂离子电池隔膜供应商,仍需利用在干法隔膜产品领域的技术领先优势,加大干法隔膜的生产投入:一方面以满足现有客户对干法隔膜不断增加的需求,巩固公司干法工艺在锂离子电池隔膜领域的领先地位;另一方面以把握动力电池及储能电池的市场机遇,合理有序布局干法隔膜产能,以强化市场竞争力和提升市场占有率。

再看干法隔膜产量颇大的沧州明珠。

沧州明珠5月接受投资者调研时透露,目前湿法隔膜产能1.2亿㎡,全部投产后湿法隔膜产能1.9亿㎡。干法隔膜目前产能是5000万㎡,新扩产的5000万㎡的干法隔膜项目2018年也会投产,到2018年底干法隔膜的产能达到1亿㎡。

关于隔膜的产销量,沧州明珠透露,去年不到1.4亿㎡,其中干法8千多万㎡(据了解,沧州明珠干法隔膜生产工艺很成熟,技术掌握较好,同时不断提升设备的运转效率,所以实际产销能够超出设计产能),湿法5千多万㎡。今年预计的产销量是2.6亿㎡。

沧州明珠表示,从能量密度比来看三元是未来的大趋势,但从成本等方面考虑,使用干法的磷酸铁锂电池还是有市场需求的。随着新能源补贴政策的逐步退出,未来新能源汽车主要看成本,例如一些小型的市内电动代步车或者工具类的电动车等对储能要求相对较低,不需要电池追求太高的能量密度比,这样磷酸铁锂电池就具备了成本的优势,所以干法隔膜的需求在增加,基于这方面的考虑,公司适当增加了一部分干法的产能。

相较于星源材质/沧州明珠扩大干法隔膜产能且同时布局湿法隔膜产能不同的是,中兴新材目前只有干法隔膜产能,且在大规模扩产当中,暂无布局湿法隔膜产能计划。

中兴新材在深圳、东莞拥有两大生产制造基地,目前公司正在武汉投资35亿元建设新的研发生产基地,一期工程预计今年10月份投产,到今年底干法单拉隔膜总产能将达到5亿㎡。2017年公司干法动力隔膜销量超过1亿㎡,在国内动力锂电池干法隔膜市场占有率领先。

中兴新材董事长兼总经理胡达文向高工锂电表示:“目前公司干法单拉隔膜已大批量供应CATL、比亚迪、力神等主流动力锂电池企业。干法单拉隔膜持续通过技术的进步扬长避短,具有极高的性价比,从而赢得了客户的信赖。随着新能源市场持续扩大,市场细分化,动力电池技术多样化,需要干法单拉隔膜某些方面的独特性,中兴新材完全能做到根据客户的特定需求定制隔膜,有巨大的应用空间。”

从技术角度来看,国家补贴政策的调整及下游终端市场的需求变化会影响动力锂电池厂商的电池设计,锂电池隔膜的技术开发需要根据动力电池的设计进行调整,在关键性能指标厚度、均匀性、孔隙率、透气性、力学性能、倍率性能、生产效率等多方面满足更高的要求,达到锂电池隔膜对安全性、功能性和成本之间的平衡。

动力电池需要锂电池隔膜薄型化高安全。越薄的隔膜能够给电池预留更多的空间以容纳活性材料,从而提高能量密度。最初干法单拉隔膜应用于动力电池是32μm,后来慢慢演变成25μm、24μm、22μm,现在大规模采用的是20μm,同时18μm、16μm等也都在研发中。

干法隔膜做薄了以后,强度较低会导致锂电池有安全性隐患,通过对材料和工艺的调整,干法单拉隔膜16μm产品能达到早期25μm产品同样的穿刺强度。除了强度,干法单拉隔膜厂商会根据动力电池的需求进行整体设计,孔隙率、孔径、透气性等关键性能都根据厚度的降低进行调整,满足动力电池市场对锂电池隔膜薄型化高安全的需求。

中兴新材最新的产品可以将干法单层膜做到10μm、12μm,但基于安全角度考虑,过薄的基膜需要涂覆后再用于动力电池。

“随着下游电池应用需求的变化,干法单拉隔膜所采用的原料、生产设备及工艺技术等都在不断提高。”胡达文表示,在克服缺点的同时,干法单向拉伸隔膜环保、一致性好、成本低、熔点比PE高、热缩性能好、透气性好、倍率性好等优势也慢慢凸显出来。干法单拉隔膜可以单独直接使用,也可以根据动力电池的需求进行涂布。干法单拉隔膜不仅能大量用在磷酸铁锂体系,也能用在三元体系,有些三元体系的龙头企业用的也是干法单拉膜。

胡达文强调,目前动力电池行业仍然处于“政策市”时期,国家补贴对行业影响非常大,而自发的市场需求与补贴推动下的市场需求有很大的区别。对于隔膜企业来说,需要踩准后补贴时代的时间节点,才能真正掌握致胜未来的筹码。“我们应以终端市场需求为导向,不断挖掘干法单拉隔膜的潜力,与电池企业一起,寻找最适合的应用领域,将其发挥到极致。”

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