湿法隔膜是隔膜的一种。隔膜是一种具有微孔结构的薄膜,是锂离子电池中的关键环节,是锂离子电池产业链中最具技术壁垒的关键内层组件,成本占比约10%-20%。
与干法性能对比来看,湿法隔膜由于厚度更薄、孔隙率高,孔径的均匀性和透气率较高,在力学性能、透气性能和理化性能方面均具有一定优势,因此在重视能量密度的三元电池中应用更广泛。
干法、湿法隔膜性能对比
参数 |
干法 |
湿法 |
对比 |
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一致性 |
厚度 |
12-30um |
5-30um |
湿法厚度更薄 |
一致性上,干法单拉和湿法相当 |
孔径分布 |
15-40nm |
25-50nm |
孔径范围不同 |
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孔隙率 |
30%-50% |
35%-55% |
湿法孔隙率更高 |
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稳定性 |
横向拉伸强度/Mpa |
<100 |
130-150 |
湿法横向拉伸强度更高 |
稳定性上,湿法力学性能好于干法,干法热学性能好于湿法 |
纵向拉伸强度/Mpa |
130-160 |
140-160 |
湿法纵向拉伸强度略高 |
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横向热收缩率/120度 |
<1% |
<6% |
干法横向热收缩性更好 |
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纵向热收缩率/120度 |
<3% |
<3% |
干法纵向热收缩性更好 |
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安全性 |
穿刺强度/gf |
200-400 |
300-550 |
湿法穿刺强度更好 |
安全性上,湿法碰撞性能好于干法,干法热失控上好于湿法 |
闭孔温度/℃ |
145 |
130 |
干法闭孔温度更高 |
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熔断温度/℃ |
170 |
150 |
干法熔断温度更高 |
资料来源:观研天下整理
一、行业发展现状
根据观研报告网发布的《中国湿法隔膜行业现状深度研究与发展前景分析报告(2022-2029年)》显示,近年来,受益于新能源汽车快速增长,锂电池需求不断增加,从而带动了锂电隔膜的市场需求,使其出货量也实现快速的增长。数据显示,2021年我国锂电隔膜出货量79亿平方米,同比增长超100%。2022年上半年我国锂电隔膜出货量54亿平方米,同比增长超55%。
数据来源:GGII,观研天下整理
目前我国锂电隔膜市场出货以湿法隔膜为主,且占比逐年提升。数据显示,2021 年我国湿法隔膜产量60.6 亿平方米,占比76.7%;而到2022年上半年,湿法隔膜市场占比达到了达79%,这主要是受动力电池市场需求快速增长带动。
数据来源:GGII,观研天下整理
由此可见,作为锂电隔膜市场中最大的细分市场,近年来我国湿法隔膜市场也随着锂电隔膜市场的发展而发展,尤其是2021年市场得到迅猛发展。数据显示,2021年我国锂电湿法隔膜出货量达到60.6亿平米,同比增长122.79%。
数据来源:观研天下整理
目前国内市场上,恩捷股份占据行业龙头位置,其2021年市占率高达50.3%;其次为中材科技和星源材质,位列二、三名,分别占比13.7%、11.7%。
数据来源:观研天下整理
但由于湿法隔膜是高技术壁垒、高资金投入,建设周期较长的产品;且生产设备依赖进口,包括日本制钢所、德国布鲁克纳等。尤其是日本制钢所的设备在湿法隔膜领域更领先,但其产能有限,无法匹配全球新能源汽车大发展对隔膜需求的增量,是目前扩产中比较大的制约因素之一。因此2022 年湿法隔膜仍然供不应求,市场有望继续保持高景气度。
二、行业下游市场需求情况
湿法隔膜下游主要对应锂电池,终端应用领域于3C电子、新能源汽车和储能电站。目前在“碳中和”的大背景下,大力发展清洁能源、储能等又成为了当前的热点话题,在经济发展和政策的双重推动下,锂电池的下游需求继续旺盛。
1、锂电池市场
湿法隔膜主要应用到锂电池市场,因此受其影响较大。锂电池是电池的一种,是一类由锂金属或锂合金为正/负极材料、使用非水电解质溶液的电池。锂电池大致可分为锂金属电池和锂离子电池两类。其中锂金属电池一般是使用二氧化锰为正极材料、金属锂或其合金金属为负极材料、使用非水电解质溶液的电池;锂离子电池一般是使用锂合金金属氧化物为正极材料、石墨为负极材料、使用非水电解质的电池。目前国内市场上主要以锂离子电池为主。
近年来我国锂离子电池产量逐年递增,到目前已成为全球最大的锂电池生产市场。根据国家统计局数据,2021年我国锂离子电池产量为232.6亿只,同比增长22.4%,2022年1-5月中国锂离子电池累计产量为100.4亿只,累计增长10.4%。
数据来源:观研天下整理
同时我国也是全球最大的锂电池消费市场。2021年,我国锂离子电池行业以深化供给侧结构性改革为主线,加快提升产业链供应链现代化水平,全行业实现持续快速增长,先进产品供给能力不断提高。据工信部数据,2021年我国锂离子电池出货量达到324GWh,同比增长106%,约占全球市场的59.4%,这也是连续第五年成为全球最大的锂电池消费市场。
数据来源:观研天下整理
由此可将,随着锂电池需求的持续升温,锂电池隔膜的需求量也随之持续增长,从而促进湿法隔膜市场的快速增长。
2、新能源汽车市场
我国锂电池广泛应用于新能源汽车、电动自行车、电动工具、手机、笔记本电脑、数码相机等众多下游领域。其中近几年来,新能源汽车高速增长,成为电池市场需求增长的主要来源之一,从而也拉动湿法隔膜出货增长。
近年来得益于国家不断推出政策支持,我国新能源汽车技术水平不断进步、产品性能明显提升,产销规模连续六年位居世界首位。数据显示,2021年中国新能源汽车产量为354.5万辆,销量为352.1万辆。2022年1-4月,新能源汽车产量达160.5万辆,销量达155.6万辆,同比增长均为1.1倍,市场占有率达到20.2%。从产品结构来看,新能源乘用车占据市场主体,2021 年新能源乘用车销量333.4 万辆,同比增长120.6%,占新能源总销量比例接近95%。
数据来源:中汽协,观研天下整理
随着新能源车渗透率快速增长,产业链的健康发展以及疫情的有效控制,我国动力电池市场持续成长,装机量持续增长。数据显示,2022年上半年我国动力电池装车量110.1吉瓦时,同比增长109.8%。
数据来源:中国汽车动力电池产业创新联盟,观研天下整理
其中磷酸铁锂电池受益于技术革新(CTP 技术、刀片技术等)渗透率快速提升,2021 年国内磷酸铁锂动力电池装机量超过三元。2021年国内动力电池装机量154.5GWh,其中磷酸铁锂电79.8GWh,占比51.7%。2022年上半年我国磷酸铁锂电池累计装车量64.4GWh,占总装车量58.5%,累计同比增长189.7%;而三元电池累计装车量45.6GWh,只占总装车量41.4%。
数据来源:中国汽车动力电池产业创新联盟,观研天下整理(WW)
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