“高端靠進口”亟須打破———國內鋰電池隔膜市場格局解析
國家統計局近日通報的數據顯示,今年1~6月,全國新能源汽車累計產量已達28.5萬輛,同比增長達88.7%。鋰電池隔膜作為新能源汽車的核心部件之一,1GWH電池對應消耗的隔膜需求大約為2000萬平方米,因此,新能源汽車及動力電池市場的爆發,將進一步打開鋰電隔膜行業未來的市場空間,這也吸引了滄州明珠、勝利精密、中材科技、國軒高科等上市公司不斷加大鋰電池隔膜產業的布局。
今年以來,我國對動力電池行業的要求趨嚴,電池企業隨之對上游材料的品質要求也越來越高。作為電池4大關鍵材料中技術壁壘最高的隔膜,能否做到品質過關、產能穩定、批量供貨,直接影響電池的生產品質,也直接關系到企業在市場中是否能獲得認同。
行業現狀
產能或超25億平方米 中低端產品主導市場
在鋰電池的結構中,電池隔膜是關鍵的內層組件之一,也是技術壁壘最高的一種高附加值材料,約占鋰電池成本的20%~30%。隔膜的好壞決定了電池的界面結構、內阻等,直接影響電池容量、循環以及安全性能等特性,性能優異的隔膜對提高電池的綜合性能具有重要的作用。
電池隔膜行業發展主要呈現兩種態勢,一種是傾向于更加輕薄的消費類鋰電池隔膜,主要針對手機、筆記本電腦以及物聯網應用等分布式應用架構體系,提升鋰電池的容量和便攜性;另一種是傾向于使用厚膜或者多層復合隔膜的動力電池類隔膜,主要針對電動汽車、大規模儲能電站等大型動力類應用,要求能量輸出和功率特性較好,對安全性要求苛刻,能夠兼顧鋰電池的容量和安全性能。
從行業運行數據來看,截至2015年底,國內電池隔膜的總需求量大約為9億平方米,實際產量達到6.28億平方米。其中,濕法隔膜產量為2.38億平方米,同比增長90.5%,濕法涂覆隔膜產量占濕法隔膜的65%。預計到2016年底,我國鋰電池隔膜材料的總產能將會超過25億平方米。
產值增幅低于產量增幅,是鋰電池隔膜行業發展的一個特點。產值增幅低于產量增幅的主要原因是,隨著鋰電池隔膜逐步產業化和產量的逐步增加,隔膜產品單價將逐步呈現下降的趨勢,從而導致整個隔膜的市場規模增幅出現一定程度的下滑。因此,業內專家表示,預計未來3年,國內隔膜產品的平均單價將保持3%~5%的遞減趨勢。不過,產量的快速增長,仍然會帶動我國隔膜的市場規模保持較快的增長趨勢。
從產品市場層次分布來看,目前,國內中低端市場應用領域已經基本認可了國產隔膜產品,部分市場由進口產品替代為國產產品,同時,少量國產隔膜產品已經打入高端市場領域,進口產品隨著國產隔膜質量和用量的提升,其價格有了大幅度的降低。高端動力鋰電池隔膜目前仍然供不應求。盡管高端隔膜產品與國外產品的質量差距在縮小,但差距仍然比較大,進口依賴嚴重。
從技術更迭與企業動態來看,隨著電動汽車在各國的推廣和普及,高性能鋰離子電池隔膜尤其是濕法隔膜的需求量將會更加快速地增長。鋰電池隔膜生產企業需要時刻關注隔膜生產工藝技術與材料的研究成果。目前,國內鋰電池隔膜生產商主要采用干法單向拉伸和濕法工藝,材料為聚烯烴的PP和PE材料,但更多的工藝技術、更多的隔膜材料仍然在不斷的研究和試驗之中,隔膜企業要時刻關注這些技術研究的進展。專家表示,生產企業在投資生產線的時候,要有遠見,不要一步到位,否則容易出現生產線剛落成,生產工藝就被淘汰的尷尬現象。
技術壁壘
基體材料研發不足 工藝設備有待提升
高額的利潤讓國內企業積極嘗試研究鋰電池隔膜,但該產品在國內市場的發展仍舊舉步維艱。究其原因,是國產工藝尚未突破關鍵技術壁壘。
對此,中國塑料加工工業協會副秘書長孫冬泉表示,以濕法工藝為例,電池隔膜技術落后主要體現在3個方面。
一是先進隔膜制備工藝的知識產權基本被美國、韓國、德國和日本等少數國家壟斷,我國相關產業自主知識產權匱乏,現有技術會造成不同程度的環境污染。電池隔膜濕法工藝需要添加有機溶劑,在隔膜用微孔膜制造過程中,可以在溶劑萃取前進行單向或雙向拉伸,萃取后進行定型處理并收卷成膜,也可以在萃取后進行拉伸。用這種方法生產的超高分子量聚乙烯微孔膜具有良好的機械性能。與干法工藝相比,濕法制膜過程相對容易調控,可以較好地控制孔徑、孔徑分布和孔隙率。但制備過程中需要大量的溶劑,容易造成環境污染。
二是國內企業對生產隔膜用的上游原材料的研究不夠深入,配方研究欠缺系統性,生產出的隔膜一致性、均勻性等比較差,合格率偏低,量產化難以實現。我國濕法隔膜行業發展道路艱辛的最主要問題是基體原材料研發能力不足。生產隔膜所采用基體材料對隔膜力學性能以及與電解液的浸潤度等重要指標有直接的關系。濕法工藝生產隔膜產品的基體材料包括聚丙烯、聚乙烯材料及添加劑的制備和改性技術。國際主要隔膜供應商日本旭化成和東燃化學以及美國Celgard集團等巨頭都擁有自己的高分子實驗室,可以獨立生產部分聚丙烯、聚乙烯材料。對比而言,我國鋰電池企業所采用的基體材料基本都是通過外購,自身研發實力不強。
在基體材料方面,盡管我國主要依賴進口,但供給相對充足,量并不是現階段影響濕法隔膜行業發展的主要因素,從行業發展的持續創新能力來看,只有具備基體材料研發和生產能力,我國隔膜企業才能充當世界隔膜產業的引領者。以日本東燃化學為例,與美孚化工合作后,東燃化學采用美孚化工研發的高熔點聚乙烯材料,推出了熔點高達170℃~180℃的濕法PE鋰電池隔膜。采用特殊處理的基體材料,極大地提高了隔膜的性能,滿足了鋰電池特殊用途,也使東燃化學在美國市場的份額增加了38%。
三是隔膜的制造工藝對設備要求苛刻,設備運行和控制精度比較差會直接影響到產品的性能,國產設備一般難以滿足需求,但進口設備價格相對較高,因此隔膜的產業化受到一定程度的設備限制。生產過程精密控制能力不足導致產品一致性指標較差也是影響濕法隔膜行業發展的主要原因。鑒于隔膜產品對產品均一性的嚴格要求,加強生產過程精密控制同樣刻不容緩。
企業動態
多數企業密集開工 產值利潤預期良好
2億平方米生產線投入建設
企業名稱:中材科技股份有限公司
中材科技現有鋰電池隔膜產能約為2000萬平方米,技術為濕法雙向同步拉伸技術,已實現對比亞迪、ATL、億緯鋰能等客戶的小批量供貨,產品優良率約為40%,單線單月優良率最好達到60%以上。2016年,公司擬建2億平方米產線,1.2億平方米預計2016年底投產;0.8億平方米預計2017年底投產。公司產品目前良率較低的原因為設備落后,新建生產線均采用進口裝備,預計將帶來良率的顯著提升。
23條生產線將陸續開工
企業名稱:合肥星源新能源材料有限公司
今年上半年,公司投資30億元,新建6條高性能鋰離子電池隔膜生產線、12條多功能陶瓷涂覆隔膜生產線以及5條聚合物涂覆生產線。一期項目將于2016年8月陸續投產,項目建成后,可實現8000萬平米濕法鋰電隔膜的產能擴充。待項目全部建成達產后,預計可實現年產5億平方米的高性能動力鋰離子電池濕法隔膜、涂覆隔膜,年產值有望到達50億元。
1320萬平方米項目終止
企業名稱:陜西必康制藥集團控股有限公司
日前,陜西必康制藥集團控股有限公司(以下簡稱為必康股份)第三屆董事會第二十九次會議審議通過了《關于終止實施超額募集資金投資的“年產1320萬平方米鋰電池隔膜項目”,并將剩余募集資金永久性補充流動資金的議案》。對此,必康股份相關負責人回應稱,公司現有鋰電池隔膜生產技術有待進一步改進、完善,目前尚未正常生產、銷售,終止鋰電池隔膜項目為階段性舉措。(本報記者 康佳媛)
轉自:中國紡織報
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