干法和湿法的区别:
1、干法由于工序简单,固定资产投入比湿法小;但是加工工艺干法的温度等指标控制难,湿法的工艺更简单;
2、、干法可以做三层膜,湿法只能做单层膜;
3、、干法和湿法除了加工工艺不同,使用的原料也不同
4、干法使用的原料是流动性好、分子量低的,所以高温只能达到135 度。
5、遇热会收缩(<5%),安全性不适合做大功率、高容量电池;湿法使用不流动、分子量高的原料,热关闭温度可以达到180 度公司的“Separion”陶瓷无机隔膜可达到200 ,能保证大功率电池的安全性;
6、在生产一般的锂电池方面,干法具有优势,成本低、污染小、孔更均匀;大功率电池方面湿法有优势,主要是安全性和热收缩性小。
1、锂离子电池:是一种二次电池(充电电池),它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。
2、在充放电过程中,Li+ 在两个电极之间往返嵌入和脱嵌:
3、充电时,Li+从正极脱嵌,经过电解质嵌入负极,负极处于富锂状态;放电时则相反。
4、电池一般采用含有锂元素的材料作为电极,是现代高性能电池的代表。
5、电池的发展过程:早期的锂电锂离子电池,是锂电池发展而来,锂离子电池 摇椅式电池
隔膜是锂电池制备的核心,锂电池隔膜一般按照工艺,分为干法工艺和湿法工艺,由此,隔膜产品也分为干法隔膜和湿法隔膜两类。锂离子电池隔膜需要具备的诸多特性,对其生产工艺提出了特殊的要求,而生产工艺包括原材料配方和快速配方调整、微孔制备技术、成套设备自主设计等工艺。锂电池隔膜成本占电池成本的1/3左右。锂离子电池隔膜材料可以分为:织造膜,非织造膜(无纺布),微孔膜,复合膜,隔膜纸,碾压膜等几类。聚烯烃材料具有优异的力学性能、化学稳定性和相对廉价的特点,因此聚乙烯,聚丙烯等聚烯烃微孔膜在锂离子电池研究开发初期便被用作锂离子电池隔膜。
锂电池湿法隔膜和干法隔膜的区别对比
a、干法由于工序简单,固定资产投入比湿法小;但是加工工艺干法的温度等指标控制难,湿法的工艺更简单;
b、干法可以做三层膜,湿法只能做单层膜;(三层膜的优势在于热关闭温度是135度,但是热稳定温度为160度,可以防止热惯性,有25度的空间,更安全)
c、干法和湿法除了加工工艺不同,使用的原料也不同。干法使用的原料是流动性好、分子量低的,所以高温只能达到135度,遇热会收缩,安全性不适合做大功率、高容量电池;湿法使用不流动、分子量高的原料,热关闭温度可以达到180度,能保证大功率锂电池的安全性;
d、在生产一般的锂电池方面,干法具有优势,成本低、污染小、孔更均匀;大功率电池方面湿法有优势,主要是安全性和热收缩性小。
锂电池干法隔膜可细分为单向拉伸工艺和双向拉伸工艺。干法单向拉伸工艺是通过生产硬弹性纤维的方法,制备出低结晶度的高取向聚丙烯或聚乙烯薄膜,在高温退火过程中,获得高结晶度的薄膜。这种薄膜先在低温下进行拉伸形成微缺陷,然后高温下使缺陷拉开,形成微孔。目前中国三分之一以上产能使用干法双拉工艺,产品在中低端市场占据较大比例。
湿法生产工艺,又称相分离法或热致相分离法,湿法工艺将液态烃或一些小分子物质与聚烯烃树脂混合,加热熔融后,形成均匀的混合物,然后降温进行相分离,压制得膜片,再将膜片加热至接近熔点温度,进行双向拉伸使分子链取向,最后保温一定时间,用易挥发物质洗脱残留的溶剂,可制备出相互贯通的微孔膜材料。
湿法生产工艺,不仅可制备出相互贯通的微孔膜材料,而且生产出来的锂电池隔膜具有较高的纵向和横向强度。目前,湿法生产工艺主要用于生产单层的锂电池隔膜。
在物理性能和机械性能方面,干法单向拉伸工艺生产的隔膜更具有优势。然而,采用湿法生产工艺生产出来的锂电池隔膜具有较高的孔隙率和良好的透气性,可以满足动力电池的大电流充放的要求。相反,由于湿法生产工艺采用聚乙烯基材,聚乙烯基材的熔点只有140℃,所以,与采用干法生产工艺生产的锂电池隔膜相比,采用湿法生产工艺生产的锂电池隔膜的热稳定性较差。
锂电池湿法隔膜及干法隔膜的优点
锂电池湿法隔膜轻薄、不易撕裂,但PE熔点为135℃,安全性低于干法隔膜,加之原材料及生产流程不同,综合成本高于干法隔膜;干法隔膜产品熔点高,耐热性、耐高压性及抗氧化性更好,但相对于湿法隔膜较厚,且容易纵向撕裂,对电池企业工艺要求较高。
隔膜是锂电池材料中技术壁垒最高的环节,其性能的优劣对锂电池的轻量化和安全性至关重要。湿法隔膜比干法隔膜在力学性能、透气性能和理化性能方面均具有一定优势,涂覆后可以大幅提升湿法隔膜的热稳定性,总体来说湿法涂覆隔膜具有明显的性能优势。高端消费电池大多使用湿法隔膜,随着动力电池对能量密度要求的提升,尤其是三元电池的广泛应用,湿法隔膜在动力电池的渗透率也将逐步提升。
锂电池隔膜行业特点
从工艺技术进展来看,目前,我国锂电池隔膜在干法工艺上已经取得重大突破,具备国际一流的制造水平,湿法隔膜工艺技术也不断提升,近年来产能产量均稳步增长。而随着湿法工艺技术的不断发展,我国锂电池隔膜行业竞争格局也发生了一些变化。
特点一:湿法隔膜产量占比逐年提升
就工艺本身来看,干法隔膜和湿法隔膜各有优缺点,干法隔膜在生产工艺、成本、环保经济等方面具有较大优势,湿法隔膜则具有短路率低、孔隙率和透气性可控范围大等优点。从目前市场的应用来看,从全球锂电池企业的选择来看,干法隔膜和湿法隔膜并存。不过,近年来随着三元锂电池占比的提高,湿法隔膜产量的占比也稳步提升。最新数据显示,2017年,国内湿法隔膜产量达到8.06亿平方米,占比56%,份额超过干法隔膜。鉴于干法隔膜和湿法隔膜各自的特点,湿法隔膜未来需求将会逐步扩大,但短时间内并不会完全替代干法隔膜。
特点二:出货量企业集中度较高
按照出货量来看,总体上2017年我国干法隔膜和湿法隔膜的企业集中度均较高,尤其是湿法隔膜,前三企业出货量占比达到71%,前五占比达到87%;干法隔膜前三企业占比为42%,前五占比为55%。
特点三:产能区域性明显
从目前我国锂电池隔膜材料企业区域分布来看,总体上集中度较高,主要集中在华东和华中地区,产能比重分别达到48%、27%;华南地区产能占比也有10%,其他地区则都在10%以下。
特点四:企业产能扩张加速,未来竞争加剧
根据资料整理,截止到2017年底,国内已经确认投产的锂电池隔膜产能约为29亿平方米。按照目前的产能来看,产能较大的企业主要有湖南中锂、上海恩捷、星源材质、中兴新材、天津东皋、苏州捷力、河南义腾等,产能均在2亿平方米以上,合计产能为19.28亿平方米,占比超过67%。
锂电池中的隔膜对于性能的优劣起到了至关重要的作用,但电池隔膜的生产工艺有多种且非常复杂,干法和湿法制造,锂电池隔膜技术目前已经成熟,无论是干法还是湿法制造的电池隔膜,都能很好地满足不同领域产品的需求。
激烈的行业竞争,加上补贴政策退坡,高成本、低品质的企业必将面临淘汰,而真正有技术、有实力、布局完整的公司也将脱颖而出。而在企业发展壮大和技术进步之后,国内隔膜龙头企业开始把目光投向海外市场,定位全球化,争取在国际市场分得一杯羹。
汽车 电动化时代势不可挡,新能源 汽车 继续保持着产销的高增长态势。受此影响,2018年我国动力电池装机总量56.89GWh,同比增长56.88%,而这也带动了锂电池隔膜市场需求的大幅增加。根据相关统计数据显示,2018年中国锂电池隔膜出货总量20.2亿平米,同比增长39.7%。
随着中国 汽车 产业的“换道超车”,国内企业逐渐在电池材料、电池隔膜、电解液等产品领域完成对海外产品的替代。目前,国内企业已经控制了新能源 汽车 所必须的动力电池中的四种关键原料——正极材料、负极材料、电解液和隔膜的生产和销售,个别材料的国产率甚至已达到90%以上。
动力电池生产
这其中,由于隔膜制造涉及多个学科,且我国动力电池隔膜行业起步较晚,是锂电池四大材料中最后实现国产的材料。最主要的原因就在于隔膜的技术壁垒——即其性能直接影响锂电池的放电容量、循环使用寿命及安全性,锂电池制造对隔膜产品的特性如隔膜微孔的尺寸和分布的均匀性等,尤其是一致性要求极高。
过去几年间,国内隔膜在产能扩张、成本控制、技术研发等方面取得很大的进步,目前以基本实现了国产化。正是得益于下游动力电池市场需求持续增长,2018年中国锂电隔膜在全球市场占比继续摘得第一桂冠。
但是,出货量大幅增长的同时,但却深陷“价格战”泥沼,相关企业2018年度业绩表现也是“冰火两重天”,部分企业出现净利大幅下滑,盈利能力不容乐观。
市场分化明显两强格局浮现
市场需求持续增长背后,锂电池隔膜头部企业最为受益。截至目前已有多家隔膜企业发布年报或业绩快报,其中以星源材质(300568)和恩捷股份(002812)为代表的企业表现出稳定的增长性。以行业龙头星源材质为例,2018年度公司实现利润总额2.46亿元,同比增长123.92%;实现归属于上市公司股东的净利润2.20亿元,同比增长106.14%。
此外,前不久星源材质公告,公司与孚能 科技 签订了合作协议,预计合同金额约为1.02亿元,双方2019年度锂电池隔膜产品保供需求为不少于4000万平方米,预计将对星源材质2019年度经营业绩产生积极影响。
营收净利翻倍增长的发展,也让另一家隔膜龙头上海恩捷顺利完成被收购之后的首年业绩承诺。恩捷股份披露2018年度业绩快报显示,公司预计报告期内实现营收24亿元,同比增长96.7%;归属于上市公司股东的净利润5.36亿元,同比增长243.65%。
其中,2018年上海恩捷净利润6.58亿元,按照实际购入比例,2018年上海恩捷归属于上市公司股东净利润为4.94亿元,占总净利润92%。恩捷股份董事长Paul Xiaoming Lee透露,2019年以来,公司锂电池隔膜生产情况非常良好,春节期间生产未休息,连续24小时开机。
公司锂电池隔膜产品2019年1月发货量5300万平方米,与去年同期1600万平方米相比大幅上升;预计2019年2月公司锂电池隔膜产品发货量5000-5300万平方米。2019年1-2月公司锂电池隔膜产品预计发货量合计1.03-1.06亿平方米,今年市场形势走好,销售处于供不应求的状态。
据了解,隔膜价格自2014年以来持续快速下降,而在2018年年初国内湿法隔膜龙头企业更是主动提出降价20%。这也与新能源 汽车 补贴退坡不无关系,动力电池企业寻求降本倒逼下,材料企业首当其冲。
作为锂电池的重要组成部分,隔膜占电池成本的比重原来约20-30%,目前下降到约5%-10%左右。在价格厮杀的影响下,并非所有的隔膜企业形势都是如此喜人,业绩分化趋势明显。
长园集团(600525)1月30日发布业绩预告,预计2018年度实现归属于上市公司股东的净利润同比将减少6.25亿元到10.79亿元,同比减少55%到95%。长园集团表示,受原主要客户深圳沃特玛拖累、国家新能源 汽车 补贴政策调整,以及锂电池隔膜行业竞争加剧等因素影响,子公司中锂新材2018年度业绩大幅下降。
另外一家老牌隔膜企业纽米 科技 发布2018年度业绩快报显示,公司预计2018年归母净利润亏损1.33亿~1.09亿,较上年由盈转亏。纽米 科技 表示,利润总额下降的主要原因是产品价格下降较大,导致公司产品盈利能力下降,按规定计提的应收账款坏账准备较上年同期增加等。
锂电池隔膜一般按照工艺,分为干法工艺和湿法工艺,由此,隔膜产品也分为干法隔膜和湿法隔膜两类。恩捷股份与星源材质为目前国内隔膜行业最核心的角力方,其分别代表了湿法和干法两大工艺路线,市占率分别为各自工艺路线中的第一。
随着三元动力电池占比提高,湿法隔膜产量占比也稳步提升。最新数据显示,去年湿法隔膜出货量13.1亿平米,同比增长66.4%。目前,湿法隔膜市场集中化趋势明显,干法隔膜市场较为分散。作为国内锂电池隔膜行业的龙头企业,星源材质正迅速投产湿法产能以期分羹,两龙头争霸格局愈发明显。
星源材质
星源材质2018年干法隔膜产能约1.8亿平方米,湿法产能约1亿平方米。未来随着常州星源8条湿法隔膜生产线3.6亿平方米产能,以及江苏星源8条干法隔膜生产线4亿平方米产能、50条涂覆隔膜生产线10亿平方米产能的逐步释放和技术升级,公司整体盈利能力将得到大幅度提升,其隔膜行业龙头地位也将得到有效捍卫。
目前,隔膜企业的竞争格局与动力电池一样也呈分化趋势,前五家企业的市场占比不断提升,为54.3%,较2017年提升4.3个百分点。隔膜企业的竞争已体现在成本控制与性能高低、品质稳定性、企业资金实力等方面。
随着隔膜头部企业产能扩充、规模化效应显现、新产品开发投入,三四线企业与头部企业的差距将会进一步拉开。隔膜属于材料行业中的资金密集型行业,只有高毛利才能支持产业发展,在企业间分化加剧情况下,后面梯队企业面临的经营压力剧增,业内预计2019年将有部分隔膜企业倒闭或者停产。
激烈的行业竞争,加上补贴政策退坡,高成本、低品质的企业必将面临淘汰,而真正有技术、有实力、布局完整的公司也将脱颖而出。这对于目前鱼龙混杂的隔膜行业格局来说是一场“自净”式的洗牌。而在企业发展壮大和技术进步之后,国内隔膜龙头企业开始把目光投向海外市场,定位全球化,争取在国际市场分得一杯羹。
定位全球化角力隔膜出口
从长远来看,未来的全球电动化已是大势所趋,新能源 汽车 行业仍是一片新蓝海。在全球电动化的背景下,很多国内的隔膜企业已率先开启全球化战略布局,进入外企供应链。随着特斯拉、LG化学、三星SDI、松下等国产化进程加速,国内隔膜企业进入其供应链的机会加大。
锂电池隔膜
星源材质便是目前我国为数不多的提前迈入国际市场、向国际知名锂电子电池厂商批量提供隔膜产品的企业之一。由于海外市场偏向中高端隔膜产品,对技术门槛和产品质量的要求更高,而价格波动相对趋于平缓,这与星源材质的较早开始布局高端隔膜业务的战略不谋而合。
2018年7月,星源材质公告,公司与株式会社村田制作所签订战略合作协议,双方将在锂离子电池隔膜的开发、销售等方面利用各自的优势,进行全面的合作。Murata将公司视为其锂离子电池隔膜的优先供应商,在公司的隔膜产品满足Murata要求的前提下,Murata将优先考虑向公司采购锂离子电池隔膜。
业内分析认为,在补贴退坡后,我国新能源 汽车 产业将会迎来完全竞争的局面。在后补贴时代,新能源 汽车 产业仍会高速发展,产业链龙头企业的机遇将大于挑战,强者恒强的格局也将逐渐形成。
星源材质董事长陈秀峰曾表示,补贴退坡对我们来说是利好,没有补贴很多国外 汽车 巨头会进来。我们的产品目前海外出口占50%,我的要求是到2020年,做到70%以上出口。我们不打价格战,价值战我们才打。我把海外市场做好,先满足出口再发展内销,因为国外市场的要求是质量第一,成本第二,而国内需求目前更强调成本。针对海外市场,公司与奔驰、宝马、大众、博世都建立了很好的业务关系,我们非常看好高端 汽车 市场。
在巩固国内市场的同时,上海恩捷也在开拓海外客户。公司2018年与某海外客户合作开发某产品,主要用在现代 汽车 和大众 汽车 的动力电池中,随着公司产品质量不断完善,产能能够满足客户需求,该客户不断要求公司增加发货量,并和公司在2019年及未来5年在加大合作力度方面达成共识,该客户将大幅提升该产品的需求量。
另外,公司与某知名海外客户已开始合作,该客户已对珠海恩捷4条异步生产线完成认证,目前珠海恩捷正在按照订单有序生产,并将于3月初向该客户发货。
据Paul Xiaoming Lee介绍,公司2019年锂电池隔膜的发货量目标是10亿平方米,其中海外客户2.3-2.5亿平方米,国内客户7.5-7.7亿平方米。目前已在手订单的海外客户包括但不限于三星、美国A123、法国的客户群体等。海外客户价格及回款情况良好,公司2019年预计对海外客户的发货量目标是2.3-2.5亿平方米。
上海恩捷
目前,技术底蕴深厚的上海恩捷已经开始布局全球业务,在欧洲和美国规划了两个生产基地。整个海外市场的建设项目预计将在2022年完成,两地基膜产能合计将达到15亿平方米,涂布膜产能合计将达到12亿平方米。
而在国内,上海恩捷已按照公司的战略规划,分别在江苏无锡、江西高安建设了生产基地,预计2019年上半年就会有初步产品投放市场,加上现有的上海和珠海基地,上海恩捷的年产能十分可观,各生产基地协同服务国内及全球市场。
2018年隔膜行业同质化竞争激烈,展望2019年隔膜价格仍将呈现向下调整态势,不同企业面临不同的选择,到2020年隔膜行业将呈现清晰的格局。陈秀峰曾表示,现在已经是高手过招的阶段。未来,隔膜行业一定会倒掉一批企业,死掉一批企业,最后市场一定属于精心做好产品的企业,这是必然的市场规律。
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