随着“碳达峰”“碳中和”被写入政府工作报告，绿色低碳产业在我国得到迅猛发展。碳减排过程中不可或缺的新能源汽车渗透率日益提升，储能电池增长迅速，未来锂离子电池行业有望维持高景气，其组成材料的技术研发也在不断创新。其中锂电池隔膜主要影响电池的综合性能和安全性能。整体来看，隔膜行业的发展经历多个阶段，大体路径为干法隔膜-湿法隔膜-涂覆隔膜-新材料隔膜。当前，涂覆膜的渗透率正在不断提升。同时，隔膜生产成本占比较高，因此降本增效提升竞争力也是大势所趋。
下面我们将主要针对锂电池隔膜行业进行分析梳理，了解隔膜行业的行业特征与发展趋势，分析市场现状、降本路线、产业链及相关公司等内容。希望对大家了解锂电池隔膜行业有所启发。
(资料图)
01
行业概述
1、概念
电池一般由正极、负极、隔膜及电解质组成。隔膜在电池中的主要功能是隔离电池正负极，防止短路，同时保证锂离子在充放电的过程中正常通过微孔通道以保证电池正常工作，因此隔膜的性能对于锂离子电池的内阻、容量、循环性能、充放电流密度以及安全性等关键指标有重要的影响。
2、隔膜产品类型
基于不同分类标准，隔膜材料有不同的划分。按照基体材料划分，目前，大规模商品化的锂离子电池隔膜生产材料以聚烯烃为主，主要包括聚丙烯（PP）、聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）和聚乙烯（PE）复合材料三种。聚烯烃可提供良好的机械性能、化学稳定性和高温自闭性能，是当前锂离子电池隔膜的主要原材料；按照工艺划分，主要可以分为干法隔膜、湿法隔膜和涂覆隔膜。
3、隔膜材料性能要求高
隔膜产品性能要求高，具有较高的技术壁垒。锂离子电池隔膜性能的优劣决定着锂离子电池的容量、循环性能、充放电电流密度等关键特性，隔膜需具有合适的厚度、离子透过率、孔径和孔隙率及足够的化学稳定性、热稳定性和力学稳定性及安全性等性能。
4、发展趋势湿法是主要技术发展方向，涂覆隔膜为发展趋势
（1）湿法隔膜综合性能优异，是主流技术路线
按工艺类型看，湿法隔膜占据主导地位，出货占比逐年增加。2021年国内锂电池行业中湿法隔膜占比超七成，主要得益于终端市场对隔膜性能要求的严苛，需要性能更加优越的隔膜产品以提升锂电池的能量密度和安全性能，同时市场需求带动隔膜厂商对湿法产线的投入大于干法产线，推动湿法隔膜出货量持续提升。干法占三成，主要应用于储能和小动力电池。尽管干法受益储能产业，但是增速仍然不及湿法。
（2）安全性需求日益提升，涂覆隔膜是发展趋势
湿法隔膜在性能上领先于干法，但是在实际应用中仍会出现一些缺陷，可通过涂覆工艺解决缺陷。从湿法隔膜性能上来看1）湿法隔膜厚度更薄，有利于提高电池能量密度；2）孔径较小且均匀，可以满足动力锂电池的大电流冲放要求；3）湿法隔膜的主要原材料聚乙烯（PE）相对干法隔膜主要原材料聚丙烯（PP）亲液性更强，可以有效提高电导率。湿法隔膜的主要缺点是熔断温度低、耐热性差，在高温时的收缩率高达10%，可能引起极片外露，可通过涂覆工艺解决该缺陷。
锂电池未来发展的方向是提高安全性和能量密度等，目前主流的解决办法是对隔膜基膜进行涂覆加工。涂覆本质是一种改性手段，在聚烯烃基膜上涂布特定材料，以满足更加多元化的需求，主要应用在湿法工艺上。聚乙烯和聚丙烯的熔点分别为130℃和150℃左右，超过该温度隔膜会融化导致电池短路；而涂覆材料耐受高温可达到180℃，隔膜收缩率小于2%。在隔膜表面增加一层涂覆层后，既可提高隔膜的热稳定性，又能增加隔膜对电解液的润浸性，还可以阻止和降低隔膜氧化，从而提高电池的循环寿命。广泛应用涂覆技术成为行业趋势。
5、行业特征重资产、收率低、毛利高，产能和专利是竞争核心
（1）特征之一重资产，设备要求高
隔膜行业重资产属性明显，隔膜在四大材料中的固定资产占比最高。分别选取了锂电四大材料的五家公司恩捷股份、星源材质、德方纳米、璞泰来和天赐材料。2022年前三季度恩捷股份固定资产占比37.9%，星源材质固定资产占比25.1%，德方纳米、璞泰来和天赐股份均不到20%。从2017年到2022年前三季度，恩捷股份与星源材质的固定资产及在建工程占比明显高于其他电池材料公司，体现出隔膜行业的重资产属性。
设备投资大、回本周期长。以星源材质的“高性能锂离子电池湿法隔膜及涂覆隔膜项目”来说，项目总投资75亿元，其中硬件设备投资50.6亿元，占比67%；恩捷股份的“年产4亿平方米锂离子电池隔膜项目”，项目总投资17.5亿元，硬件设备投资14.2亿元，占比81%。而且隔膜行业的投资门槛也很高，根据电池网的测算，单GWh的隔膜投资额通常是5500万以上，负极材料大约是2000万以上，电解液大约是750万以上，估算下来隔膜的单GWh投资大约是负极材料的2~3倍，电解液的7倍。投资回收期方面，隔膜行业投资回收期较长，略高于正极行业，为8年左右。
（2）特征之二工序流程多，良率较低、高毛利
隔膜行业具有较高的生产壁垒，行业良率低于其他材料。隔膜生产的工艺较为繁杂，流程中有较多材料耗损的环节，成型以后在形成母卷、分切以及涂覆过程中都会产生耗损，因此行业良率一般都在60%-70%左右，而一般电动汽车产业链的细分环节良率普遍都在90%以上。以龙头企业为例，根据恩捷股份披露的公告和年报，公司2015年的良品率为53%，2019年为78%，仍然是低于其他材料的平均水平。
良品率及工艺门槛因素导致隔膜行业毛利率较高。由于良率和工艺管理上的差距，隔膜行业内部的利润分化较为严重。以四大主要材料相关公司毛利率为对比，隔膜行业龙头恩捷股份膜类产品毛利率2021年为53%左右，而星源材质为37.7%，高于其他材料公司。
（3）特征之三基膜以量取胜，涂覆以工艺和专利为核心
基膜竞争核心以量取胜。隔膜行业主要成本分别为原材料、折旧成本、人工费用、燃料动力等。由于隔膜基膜同质化较强，规模化后成本下降明显，以原材料为例，基膜主要采购原材料为PP和PE，当隔膜企业采购量大时，与上游大宗商品厂商的价格磋商能力将有所提升。
涂覆工艺具有多样性，以工艺和专利为核心。隔膜涂覆多采用定制和联合研发方式，其核心在于配方及工艺，涂覆专利主要由LG、帝人等大企业把持，国内企业如星源材质通过获得LG化学陶瓷涂覆专利授权，切入涂覆领域。
02
行业历史发展回顾
锂电池的隔膜市场早期由日韩以及美国占据。日本旭化成自1970s开始研发锂电池隔膜，并于1998年成功研发出湿法隔膜（Hipore）技术，隔膜的均匀性、孔隙率、穿刺强度等性能得到显著提升；2015年旭化成收购美国Polypore老牌干法隔膜（Celgard），其隔膜市场地位进一步提升。而韩国两家隔膜龙头企业的发展各有差异。韩国SKI成立时以醋酸纤维和涤纶为主，在之后的投资中逐步布局电池材料行业。韩国W-Scope其产品主要聚集于湿法隔膜领域。
我国锂电池隔膜产业发展初期十分坎坷。作为锂电池中技术难度最大的部分，我国隔膜早期主要依靠海外厂商供应，售价十分昂贵，且国外厂商依靠其强大的市场地位，对国内电池厂商设限较多（要求提前一个半月付款、审查用途等），因此在研发难度大及外购受限等多重困难之下，我国隔膜产业发展初期较为坎坷。
市场需求推动锂电池隔膜发展。二十一世纪初，我国大力发展新能源产业，以锂电池为首的产业得到快速发展，推动隔膜需求快速增长。正是在该时期内，星源材质、上海恩捷等国内企业开始了对隔膜的研发与生产。星源材质2006年公司和国内研发团队通力合作，成功掌握湿法隔膜的制备工艺，并于次年取得干法隔膜制备的核心技术；2008年公司生产的基膜成为我国第一卷干法单拉隔膜。2010年成为国内最大的隔膜制造商；2013年公司成功打入LG化学供应链，正式切入海外市场，自此国产隔膜出口迈出了第一步。
国内厂商顺势扩产，抢占供应链先机。2015年海外隔膜产品几乎占据整个市场，市占率高达90%以上，但海外隔膜厂商却对产能扩张十分谨慎，随着下游需求飞速增长，国内厂商抓住机遇，大举扩张隔膜产能，叠加国内电池厂异军突起，使得国内隔膜厂商在供应链上抢占先机，从此国产隔膜成为行业领跑者。目前，我国已成为全球最大的锂电池隔膜生产国。
03
市场现状
1、全球市场格局中日韩三分天下
从全球锂电隔膜竞争格局来看，中日韩三分天下，供应以中国为主。2021年全球锂电隔膜出货量前16强中，国内企业占据10位，并且恩捷股份位居行业龙头，2021年全球市场份额31%。另外日本企业有5家，包括旭化成、东丽、住友、宇部和W-Scope，韩国企业仅有1家SK。2021年，71%的隔膜市场份额集中在中国，全球隔膜供应以中国为主，其余海外隔膜企业则以日韩企业为主。
2、国内市场格局一超多强
国内具有量产能力的企业屈指可数，随着近几年的市场洗牌和并购，国内隔膜行业的集中度在进一步提升，头部企业座次基本已定。恩捷股份、星源材质和中材科技连续两年在国内隔膜出货量排名前三，2021年市占率分别为38.6%、14.0%、10.5%，CR3高达63.1%，CR6达80.8%，相比2020年有所下降，主要是因为行业需求旺盛，头部企业产能有限，第二梯队企业产能利用率上升。
3、国内隔膜企业供应全球市场
海外产商扩产不足，供应不足。其中日本隔膜企业普遍扩产较慢。韩国隔膜企业扩产速度略高于日企，但是增量有限。由于日韩企业扩产速度赶不上下游需求增速，海外车企、动力电池企业均来我国寻找隔膜供应商。国内主流隔膜企业产能大幅扩张，同时全球化供应的步伐加速，隔膜有望成为继负极、电解液之后第三个实现全面出口的锂电中游材料。众多海外动力电池企业以及海外车企直接与国内恩捷签订采购协议。国内隔膜产业一方面具备规模优势，另外一方面，相对日韩企业，国内隔膜企业在客户响应速度，性价比上面一般也具备优势。
04
政策鼓励隔膜行业发展
近年来，国家陆续出台多项政策，鼓励锂电池隔膜行业发展。如《关于加快推动新型储能发展的指导意见》《新能源汽车废旧动力蓄电池综合利用行业规范条件》等为锂电池隔膜行业发展创造了良好的政策环境。政策推动整体新能源汽车产业快速发展将带动锂电池需求上升，锂电隔膜行业受益新能源增长规模广阔。
05
产业链分析
隔膜产业链上游为聚丙烯、聚乙烯及添加剂等基体材料，影响锂离子电池隔膜行业产品质量、成本及产品利润空间；中游为隔膜材料的生产加工；下游为锂离子电池应用，即动力、消费、储能电池领域。
1、上游
锂离子电池隔膜行业的营业成本主要由原材料、能源动力、制造费用（含折旧）及人工部分组成。隔膜行业属于资金密集型、技术密集型的重资产行业，原材料和制造费用在营业成本中占比大。隔膜基材主要是聚丙烯（PP）、聚乙烯（PE）等聚烯烃，辅料主要为甲烷、白油等。制造费用占比大主要系生产设备贵、造成设备折旧费用高。聚丙烯（PP）、聚乙烯（PE）是石油的衍生品，其价格走势与石油密切相关，同时其进口成本易受汇率波动影响。
（1）聚丙烯（PP）依赖进口，大韩油化和新加坡TPC为主要供应商
锂电池隔膜专用聚丙烯（PP）对灰分、等规度、分子量及其分布和熔体质量流动速率（MFR）等具有较高要求，2016-2020年我国锂电池隔膜专用聚丙烯（PP）料需求量年均增速稳定在12.7%左右，但由于核心技术集中在日、韩、美等国家，近年来大多数依赖进口，主要来自大韩油化和新加坡TPC。例如星源材质，2017至2021年，公司向前五大原材料供应商合计采购的金额分别0.88、1.34、1.78、1.45、2.94亿元，采购总金额的比例从64%下降至40%，但是KPIC依旧是其第一大供应商，在原材料采购方面海外进口占优势。
国内辽宁华锦、独山子石化等企业实现了锂电池隔膜专用PP料的量产，华锦化工、中石化北京化工等相继推出隔膜专用聚丙烯材料并投放市场。
（2）聚乙烯（PE）进口依赖度高，国产化趋势初显
中国聚乙烯（PE）产能持续上升。聚乙烯（PE）材料主要为湿法拉伸工艺，所得隔膜产品较多应用于三元锂电池。2021年国内聚乙烯产能约为2,574.63万吨，同增12.7%；产量为2,272万吨，同增11.8%。
PE下游需求大，生产技术壁垒高，导致其产能同消费量之间仍旧存在较大缺口，进口依赖度高。2015-2020年我国聚乙烯进口量逐年增长，2021年出现拐点，全年进口量为1458.6万吨。2020年以来国内项目集中投产致进口占比下降，PE国产化趋势初显。
国内聚乙烯扩产进度较乐观。2022年，国内计划增加9套聚乙烯装置，增加生产能力365万吨。共有32套装置正在建设中或已投产，最晚2025年可投产，涉及产能超过千万。
1）我国隔膜用超高分子量聚乙烯（UHMWPE）需求强劲
隔膜用聚乙烯（PE）主要为超高分子量聚乙烯（UHMWPE），具有很强的抗外力穿刺能力和耐热性能，可有效延长电池使用寿命，提高电池安全性。随着下游新能源汽车行业的快速发展，全球超高分子量聚乙烯（UHMWPE）需求强劲。2021年UHMWPE市场规模大约为9.7亿美元，预计2028年将达到18亿美元，2022-2028期间CAGR约9.71%。2021年中国占全球市场份额为33.38%。
近年来，我国超高分子量聚乙烯消费保持高速增长，2016-2021年CAGR达23.3%，2021年我国超高分子量聚乙烯总消费量为18.8万吨，同比增长19%。据中国化-咨询预测，预计到2026年，UHMWPE消费量将达41.2万吨，GAGR为17%，其中纤维和电池隔膜总消费量占比将达四分之三。
2）我国UHMWPE进入产能扩张期
近年来我国UHMWPE进入产能大幅扩张期。除塞拉尼斯（南京）等先入局者扩充产能外，中国石化扬子石油化工有限公司、河南沃森超高化工科技有限公司、九江中科鑫星新材料有限公司等新进入者的入局使得我国UPE产能呈增长趋势，其产量已从2016年的3.29万吨增长至2021年的10.3万吨。截至2022年6月，国内UHMWPE产能合计约为16.8万吨/年，另有约21万吨/年拟新建产能。
目前，我国超高分子量聚乙烯产能已占到全球总产能的40%。且主流生产工艺齐格勒高效催化的低压淤浆法，已实现国产化。
3）我国UHMWPE产品多为中低端产品
国内超高分子量聚乙烯（UHMWPE）的扩产尚不能满足储能电池与动力电池迅速增长的需求。①锂电池安全性、稳定性等高性能要求决定了高端湿法隔膜专用料的生产工艺和技术要求高；②国内研发起步较晚，专利技术被美国、德国、日本等国家垄断；③隔膜产业上下游缺乏基础性、系统性的研究，即使个别环节突破，也难以顺利量产。因国产产品在分子量、粘度等性能指标上与国际先进水平尚有差距，国产超高分子量聚乙烯产品多为中低端产品、距离隔膜专用料有差距，高端纤维和薄膜级产品的出货龙头仍是塞拉尼斯等跨国企业。
4）我国高端UHMWPE隔膜专用料的研发和生产能力有限
高端UHMWPE隔膜专用料进口依存度高。目前国内锂电池隔膜用UHMWPE的进口量约1万吨/年，并快速增长。2016-2020年我国锂电池隔膜专用UHMWPE料进口量年均增速在23.5%左右，2020年总进口量达到1.17万吨，进口依存度45.4%，主要来自泰科纳（塞拉尼斯）、日本三井和大韩油化三家企业。预计到2025年，我国UHMWPE锂电池隔膜专用料进口量年均增速仍高达14.6%左右；2025年进口量预计将上升至2.3万吨，进口依存度预计将上升至52.3%。
2020年我国仅有南京塞拉尼斯和扬子石化量产锂电池隔膜专用UHMWPE。两家企业累计年产量1.4万吨左右，由于隔膜原料市场导入周期比较长，短期我国UHMWPE锂电池隔膜专用料量产企业预计仍以这两家企业为主。
（3）设备资金投入大，隔膜行业资金、工艺、时间壁垒较高
隔膜的生产流程较多，每个环节都需要高精度控制，设备选型必须根据工艺特点定向匹配，一般由隔膜厂商自行设计图纸，确定参数后向设备商订制。
设备具有非标化设计、调试时间长、高质量要求等特点，隔膜设备从设计、制造到投产的全流程成本都偏高。同时高精密度客观上决定了设备调试时间较长，恩捷第一条生产线调试时间长达3年，湖南中锂将近2年，头部企业即便现在仍然需要半年以上。
1）隔膜企业设备进口依赖度高
国内隔膜企业的设备对进口设备的依赖度较高，进口设备成为产能扩张瓶颈。目前全球主要隔膜设备厂商主要为4家日本制钢所、日本东芝、德国布鲁克纳、法国伊索普。头部湿法隔膜企业的设备依靠进口，隔膜产线的扩张速度很大程度上取决于隔膜设备的供应情况一方面全球主流设备供应商整体产能有限，设备扩产节奏较为保守；另一方面，从订单下发至设备交付通常需要一年半以上，设备进厂后通常还需要数月的设备调试时间。这导致中国产商扩张较慢，行业面临紧平衡，隔膜供需缺口持续扩大。
2）设备国产化进程缓慢
设备国产化进程缓慢。国产设备供应商主要为中科华联，经过自主研发及经营积累，中科华联掌握了湿法锂电池隔膜生产涉及的配料挤出、铸片、拉伸、萃取、干燥、收卷等关键设备的核心技术，可以为客户提供整套湿法锂电池隔膜自动化生产线解决方案。除了中科华联之外，欧瑞泰科塑料、博宇塑机、大族展宇等企业也开发出了隔膜生产设备，但是其技术水平与国外设备厂商仍有一定差距，国产隔膜产线运行的稳定性和精度不够，在实际运行时效的检验上，没有国外设备可靠，不能满足当前隔膜生产的技术要求，设备国产化整体进度较为缓慢。
2、中游
（1）干法隔膜生产工艺相对简单
干法制造工艺是将高分子聚合物（以聚丙烯为主）、添加剂等原材料通过均匀熔融，挤压时在拉伸力下形成结晶高分子薄膜结构，然后进行结晶化热处理后得到硬弹性的聚合物薄膜，紧接着在一定的温度下再次拉伸形成狭缝状微孔，最后热定型后得到薄膜。当前干法制造工艺主要包括单向拉伸和双向拉伸两种。
单向拉伸是利用硬弹性纤维的特殊性，通过一定工艺生产出取向度优异、低结晶的薄片，接着在低温和高温下将薄片拉伸，得到微孔薄膜。单向拉伸的主要工艺流程包括投料、挤出流延、拉伸、收卷。
隔膜干法双拉为我国特有及独立的自主知识产权工艺。聚丙烯内部特殊的片晶结构及不具完整性的球晶结构在热应力的作用下会产生形变，形成更加稳定、紧密的结构，同时在受到冲击时内部会形成独特的孔隙。双向拉伸的主要工艺流程包括1）投料将聚丙烯、成核剂等原料按照特定比例溶解形成复合物，并进行搅拌；2）挤出、流延对搅拌所得混合物干燥，投入挤出机中加热挤出形成基片，并冷却；3）拉伸先在一定温度下进行纵向拉伸形成特定的孔隙，接着在更高的温度下进行横向拉伸用以控制孔隙的大小和帮助孔隙分布均匀；4）收卷在特定温度下对薄膜进行热处理，提高薄膜收缩性能进而提升稳定性，最后对隔膜进行分切包装。
（2）湿法隔膜可以有效提升产品性能
湿法工艺适用于生产较薄的单层薄膜，更加复杂的工艺使得产品厚度均匀、性能优异、力学性能更好。湿法工艺主要以聚乙烯（PE）为原料，通过加入成孔剂的方式形成微孔，工艺中需要用到石蜡油等液体，在拉伸工艺后还需使用溶剂将残留的石蜡油和成孔剂萃取移除，因此被称为湿法。湿法工艺包括双向异步拉伸工艺和双向同步拉伸工艺。湿法双向异步拉伸的主要工艺流程包括投料、流延、纵拉、横拉、萃取、定型、分切。
湿法双向同步拉伸工艺和双向异步拉伸工艺大体相似，只是在拉伸时横、纵方向同时取向，减少了单独纵向拉伸这一步，优点是有效的加强了隔膜厚度的均匀性，缺点是拉伸过程较慢、通用性较差（只有横向可以拉伸，纵向是固定的）。
（3）涂覆隔膜涂覆一体化成为主流，隔膜企业均布局涂覆膜
2015年国内涂覆隔膜进入快速发展期，早期涂覆行业中的企业分三类纯代工涂覆、基膜厂自带涂覆、纯销售涂覆膜企业（包含基膜外购企业和自产自涂企业），目前涂覆一体化成为主流。根据GGII，2021年涂覆膜占隔膜出货量比例超过45%（含第三方涂覆）。
1）无机涂覆是主流涂覆类型，涂覆材料以勃姆石和PVDF为主
隔膜涂覆关键在于涂覆浆料，由于涂覆颗粒较难被直接涂覆在锂电池隔膜和极片上，锂电池和隔膜生产商一般会制备成涂覆浆料作为涂覆材料进行涂覆。涂覆浆料的主要成分包括涂覆颗粒、树脂材料和水。根据浆料的区别可分为水性涂覆和油性涂覆，水性涂覆指的是溶剂是水，多用于涂无机物（水+陶瓷或PVDF），主要用于LFP，目前占比70%；油性溶剂不含水，用有机溶剂，例如油性芳纶涂覆用于高镍、三元等高端电池，目前占比30%。
从涂覆材料角度分类，可以分为无机涂覆材料、有机涂覆材料、有机和无机材料涂覆结合的方式。
无机涂覆陶瓷颗粒为无机涂覆材料。主要为氧化铝和勃姆石（水合氧化铝）等。优点包括工艺更加成熟、产品渗透率更高、成本更低，能够有效提升隔膜的拉伸性能，同时隔膜的热收缩率表现更加优异；缺点包括无粘结性使得无机颗粒存在脱落风险，导致涂覆隔膜均匀性降低，使得电池在充放电过程中带来使用风险。
有机涂覆有机涂覆材料主要为PVDF和芳纶等。优点包括使得隔膜更加稳定，从而提升牢固性，有机物和电解液有着更加优越的相容性，可以降低隔膜内阻，有效帮助电池提高能量密度；缺点包括有机物的热稳定性相对较差，拉伸强度、透气性也相对较差，单独涂覆有机物局限性较大，可能存在安全隐患。
目前涂覆材料以勃姆石和PVDF为主。涂覆陶瓷材料等耐高温高分子材料目的是改善隔膜的高温热收缩，主要考虑安全性能。涂覆PVDF是因为锂电池电芯生产过程中有一步热压工艺，通过PVDF粘结极片与隔膜，排除内部间隙的空气，增加电芯硬度，保持电芯厚度一致性。
无机涂覆材料是市场主流材料。根据EVTank，2019年中国锂电池涂覆材料出货量1.55万吨，其中无机涂覆材料出货1.4万吨、占比90.32%。据GGII，2021年国内隔膜涂覆膜出货量中，无机涂覆膜占比超过95%，主要系无机涂覆技术更加成熟，下游客户已形成产业化应用，成为主流涂覆材料。
2）无机涂覆中，勃姆石占比快速提升
因下游客户产品定型、可能仍将有部分产品保留氧化铝涂覆。根据GGII，2021年氧化铝隔膜用量约6.3亿平方米、占无机涂覆膜用量的40%；预计2025年全球动力电池隔膜涂覆材料用量约23.25万吨，氧化铝技术方案占无机涂覆约25%，依据前述数据、预计2025年全球氧化铝涂覆的需求量约7.75万吨。
因勃姆石涂覆安全性能好，对设备损耗低等优势，在无机涂覆膜用量的比例快速上升。根据GGII，2021年勃姆石在无机涂覆的渗透率超过60%，预计2025年将达到75%，在新能源产业高增与勃姆石涂覆渗透率提升的共同驱动下，勃姆石市场空间将快速增长。
3）PVDF可作为粘结剂和涂覆材料使用
聚偏氟乙烯（PVDF）是一种含氟聚合物，具备较好的机械强度、化学稳定性、电化学稳定性、热稳定性和对电解液良好的亲和性，目前应用于石油化工设备、工业涂料、光伏、锂电池等领域，2020年PVDF在国内下游市场的应用中，锂电池粘结剂占比20%、并呈上升趋势。
PVDF在锂电池中的使用主要有1）作为正极粘接剂、将颗粒状的电池正极材料粘接起来；2）隔膜的涂覆材料，用于在隔膜表面粘接一层纳米陶瓷粉末，有混合涂覆和逐层涂覆两种方式。
PVDF涂覆隔膜主要分为油性PVDF涂覆隔膜和水性PVDF涂覆隔膜，目前普遍采用油性涂覆工艺，因油性涂覆多采用丙酮做溶剂，丙酮易燃易爆、污染较大，有不安全和不环保的缺点。
4）PMMA将对PVDF形成有效补充
PMMA（聚甲基丙烯酸甲酯），俗称有机玻璃，由MMA单体聚合而成，广泛应用于电子电器、导光板、汽车、太阳能电池等领域。PMMA是水性涂覆，比PVDF更环保，粘结性更好。同时，如果PVDF持续供需紧张、价格持续走高，PMMA从价格和环保的优势，可替代水性PVDF的部分需求。PMMA的劣势是耐热温度150度，较PVDF的170度低。
根据璞泰来投资者问答，PMMA在涂覆隔膜上有企业在局部使用，璞泰来也有部分客户使用了2年以上时间，相对减少了PVDF的用量，但在正极材料上还没有企业明显批量使用，主要因为在正极方面还有工艺问题和配方性能问题需要验证，而PVDF作为正极极片涂覆的粘结剂，在稳定性和安全性方面有明显的优势。
5）芳纶涂层隔膜具有耐高温等优势
芳纶是一种芳香族聚酰胺，具有优异的力学性能和稳定的化学结构，有超高强度、高模量、耐高温、耐酸碱、质量轻、耐磨损等优良性能。首先，海绵状结构的芳纶涂覆隔膜内部互相连通的多孔结构，使锂离子传输通畅，隔膜离子电导率高达1.51mS/cm，使得隔膜有较高的润湿性、电池的活化时间减少、长循环的稳定性提高。第二，芳纶涂层很薄、1mu-2mu，而PVDF混涂（PVDF+陶瓷）在2mu以上。第三，因芳纶耐高温，可以满足无机涂覆无法解决的180度以上的耐高温需求，目前混入陶瓷的芳纶涂层可以做到200度左右，该方案的优点是重量轻、是阻燃材料，但是因为芳纶涂层仍以聚乙烯为基底，一定温度下仍会收缩，未来可能直接把耐高温的树脂材料（例如芳纶等）做成基膜。
因为芳纶涂覆成本较高，目前使用较少，璞泰来的技术路线是类芳纶替代物，恩捷的芳纶涂胶膜目前批量供应海外高端消费类客户。
根据化学结构，芳纶纤维可分为对位芳纶、间位芳纶和邻位芳纶3种，其中邻位芳纶很少使用。对位芳纶和间位芳纶的分子排列、生产工艺、用途均不同。因工程化关键技术等问题尚未解决，用于电池隔膜的对位芳纶产业化进程缓慢，间位芳纶生产更成熟，且制备隔膜耐温性较好。
涂覆PMIA的主要目的是抑制隔膜受热收缩。PE隔膜在125℃开始吸热，至144℃到达吸热峰值，因此隔膜处于140℃时材料发生热变形。PMIA在200℃内没有任何吸热或放热峰值、说明它在该温度区间内稳定。涂覆PMIA的PE℃。
3、下游
近30年来，从3C消费电子到动力电池，再到近年来需求快速增长的电化学储能电池，锂电池渗透率不断提升并带动隔膜需求量提升。各个领域对于隔膜的使用也各有千秋，主要包括
动力电池动力电池受到能量密度高低的影响，能量密度较高的电池会选择湿法隔膜或者涂覆隔膜，相反能量密度相对较低的则会选择干法隔膜；
3C电池3C消费电子产品因体积受限，会选择性能更加卓越的湿法隔膜；
储能电池储能电池需要考虑使用成本，当前会选择价格更加优惠的干法隔膜（以16微米干法与9微米湿法对比，湿法隔膜均价比干法隔膜均价高出50%）。
06
降本路线分析
通过对行业特点和隔膜生产成本构成分析，可以发现隔膜企业主要通过原材料及设备国产化、规模化、工艺改进等途径降本。
1、生产要素降本
通过原材料国产化和设备国产化的方式可以实现生产要素降本。
（1）路径一聚丙烯国产替代可期
中国聚丙烯进口量同比下降，出口量大幅增加。2021年中国聚丙烯进口量同比下降29.4%；出口量增幅高达250.0%。
聚丙烯自给率持续提高，国产替代可期。2021年国内聚丙烯（PP）产能同比增长12.4%，产量同比增长12.0%。截至2021年底，中国聚丙烯生产企业约80家，新增产能主要为福建古雷石化、中韩（武汉）石油化工、天津石化等装置，聚丙烯自给率较上年增加7.7%。据不完全统计，2023年中国计划新增6套聚丙烯装置，新增产能为250万吨/年，预计未来国内锂电池隔膜用PP料自给率将持续提升。
（2）路径二UHMWPE隔膜专用料国产化程度有望提升
国内UHMWPE锂电池隔膜专用料采购规模领先的五家锂电池隔膜生产企业中上海恩捷采购量最大，达到了1万吨。2020年五家企业对国产UHMWPE锂电池隔膜专用料采购总量为7700吨，对进口资源采购总量为7800吨，占比约为50%。总用量15500吨，占全国UHMWPE锂电池隔膜总消费量的60.4%。
UHMWPE隔膜专用料国产化程度有望逐渐提升。目前国内能够生产UHMWPE的企业数量增加，未来随着原材料树脂制备技术的提升，国产UHMWPE树脂的品质有望得到改善，从而实现隔膜用原料的完全国产化。
（3）路径三PVDF国产化进程持续推进
璞泰来2019年的“高安全性锂离子电池用功能涂层隔膜生产基地建设项目”仅扩产涂覆产能8亿㎡，公司假设PVDF用量880吨，因PVDF单价较高，占比最大。未来PVDF降价有望降低涂覆成本。
技术壁垒较强，国产化进程持续推进。2020年以前，90%的锂电级PVDF是进口的，因疫情导致进口难、成本高，国产PVDF在偏低端的方向开始应用。PVDF生产工艺有两种悬浮法和乳液法，国内能够做PVDF的企业约6家（孚诺林，中化蓝天，三爱富，东岳，东阳光，巨化），其中因为悬浮法有设备和技术的壁垒，能做的企业较少。按照PVDF聚合方式可分为均聚和共聚，共聚较难、仅一两家公司能做。恩捷股份已经着手PVDF国产供应商的开发工作。
（4）路径四干法国产化设备积极破局，湿法设备合作中深拓自研技术
隔膜企业的设备国产化是必经之路。目前设备制约问题的解决方式或进展主要体现为以下三方面（1）与国外优质隔膜设备企业建立长期深度合作关系，尤其是湿法设备，保障优质稳定的产出能力；（2）自研干法设备；（3）在与国外设备企业的合作过程中尽可能深拓自研技术，实现部分领域核心技术的突破。
以星源材质为例，星源材质的湿法设备深度绑定德国布鲁克纳，其中生产线是两家企业共同开发生产的，星源材质具有一定的核心技术，具备整线整合与调试能力，能更好地使设备与工艺相匹配，提高隔膜直通率，从而降低原材料成本。而在干法设备领域，公司为国内最早实现自研自发干法单拉设备的企业，逐步实现了干法国产化，新投产的国产设备在采购价格下降的同时单线产能大幅提升，将有效降低干法隔膜单平成本。
2、规模化降本
前期投入资金壁垒高决定了生产规模化是隔膜企业降本的核心手段。规模化降本主要通过提高产能及提高生产连续性来减少设备损耗，摊薄单位产品营业成本，提高产能则通过新增产线和提高单线产能两个环节进行。新建产线是目前国内隔膜企业扩产的首要途径，通过增加产线扩产可摊薄水电人工等费用，同时受到下游新能源车和储能市场的需求刺激，国内隔膜企业积极扩产，但受到上游设备制约；此外，企业通过提高单线产能利用率、改进设备和生产工艺提高单线产能，并通过维持大客户粘性，提高单线生产连续性，合理排产进一步促进产线利用率提高及降本。
3、技术增效
在线涂覆主要是在基膜主线末端直接增加一道涂覆，使得基膜产线与涂布车间相互独立的两段式生产流程一体化。相较于离线涂覆技术，在品质相同的情况下，在线涂覆膜的效率高且成本将大大降低。在线涂覆工序虽然需要耗费一定的涂覆材料，但是通过技术增效可以提高良品率，从而实现隔膜成品总体营业成本的降低。
在线涂覆的优势在于1）通过基膜和涂覆环节的连续生产，取消基膜收卷及一次分切，可节约3%的分切损耗，同时连续化生产提升产线效率；2）收卷后分切的逐步降温过程中膜会逐步变形，容易造成不良品，而在线涂覆在膜还没有变形之前就开始增加涂层保护，降低膜的应力收缩，预计良品率可提升10%；3）在线涂覆相比于传统涂覆机器，幅宽可从1.2米增至5米，效率提高3倍。其中，恩捷的在线涂覆可以降本10%-20%。
07
国内重点公司
1、恩捷股份
全球锂电隔膜龙头，产品技术以及产能均有竞争优势。恩捷股份2006年成立，2016年于深圳交易所上市，主营业务为锂电池隔膜。2020年公司通过收购苏州捷力和重庆纽米、拓展其市场规模；2021年通过与Celgard合作成立合资公司，进军干法隔膜领域，目前干法隔膜项目已在江西启动。2021年锂电池隔膜出货量30亿平，出货占全球市场5成左右，在锂电池隔膜材料行业中稳居第一。公司隔膜技术在业内遥遥领先，优异的产品良率帮助公司进一步降低了生产成本。公司与多家下游客户绑定，并全力拓展海外客户，海外订单的高毛利率有望帮助公司获得超额收益。
规模效应明显、成本优势领先。公司湿法隔膜生产规模全球领先，2022年产能达70亿㎡、交付能力45~50亿㎡，2023年争取产能达百亿㎡、交付能力65~70亿㎡。规模优势提升了公司的采购优势和生产效率、降低生产时的停机转产次数，有效降低公司成本。
市场优势突出。国内客户包含宁德时代、比亚迪、国轩、孚能、力神等企业，海外客户包含松下、LGES、三星等。
2、星源材质
公司位居锂电隔膜行业第一梯队，干法龙头，海外客户放量。星源材质成立于2003年，2016年在创业板挂牌上市，主营业务为锂电池隔膜的生产、研发和销售，公司干法技术领先市场，并且具有完整的隔膜生产工艺，涵盖了干法、湿法以及涂覆技术。当前公司隔膜扩产加速，产能迅速扩张，新增南通生产基地20亿平隔膜产线。下游客户包括宁德时代、比亚迪、LG、Northvolt等多家海内外优质电池厂。随着公司2020年进入LG供应链，2022年供货有望达3亿平，瑞典项目也在积极推进中，帮助公司持续拓展欧洲市场。
积极布局新产能。公司2022年通过定增募集资金，用于增加年产20亿㎡湿法隔膜及涂覆隔膜产能。通过持续产能扩张，公司可以利用规模化优势继续降低生产成本，并提高湿法涂覆隔膜的业务比重、完善产品结构。
市场优势突出。在国内市场，公司客户覆盖宁德时代、比亚迪、中创新航、国轩高科、欣旺达、蜂巢能源、亿纬锂能、天津力神等企业；在国外市场，公司批量供应LG化学、三星SDI、日本村田、SAFT等一线厂商。
3、中材科技
公司主营业务稳步增长，锂电池隔膜进入快速上升通道。中材科技成立于2001年，2006年在深圳交易所上市，主营业务包括风电叶片、玻璃纤维、锂电池隔膜。公司当前全力布局锂电池隔膜业务，现有包括山东滕州、湖南常德、湖南宁乡、内蒙古呼和浩特四大生产基地。随着山东和内蒙古工厂今年陆续投产，年底将拥有隔膜产能18亿平，预计2023年各生产基地建成后，公司将拥有锂电池湿法隔膜30亿平产能。公司客户结构优质，主要客户包括宁德时代、亿纬锂能、LG、三星等头部电池厂，未来锂电池隔膜产品有望实现量价齐升，进一步提升公司业绩。
覆盖主流锂电池客户市场。公司主要向宁德时代、比亚迪、亿纬锂能、AmperexTechnologyLimited、LGES等国内外领先电池企业供货。
4、璞泰来
公司率先实现隔膜基膜、涂覆加工、涂覆材料、粘结剂及锂电设备的一体化协同发展，综合竞争优势显著。璞泰来成立于2012年，2017年在上海证券交易所上市，主营业务涵盖锂电池的负极材料及石墨化加工、隔膜及涂覆加工、自动化工艺设备、PVDF及粘结剂、铝塑包装膜、纳米氧化铝及勃姆石的研发、生产和销售。公司一方面，与东阳光合作开发PVDF，与茵地乐联合开发水性粘结剂，在涂覆加工中采用国产化的粘结剂和陶瓷等，实现重要涂覆材料及涂覆粘结剂的部分国产化替代。另一方面，公司使用自主研发的一体化通用多层涂覆设备，能够实现对最小厚度为0.5微米的隔膜基膜的多层涂覆。另外，在非氟高分子涂覆领域，公司的PMMA涂覆产品已批量使用在高端数码电池，局部导入动力电池市场，对PVDF涂覆产品形成有效补充。
5、沧州明珠
沧州明珠主要有三类产品PE管道、BOPA薄膜、锂电隔膜。其中PE管道、BOPA薄膜均为细分市场领军产品，隔膜产品将随着生产技术和工艺的提高、产能规模的扩大，行业地位提升。
湿法隔膜快速扩产。2021年底公司拥有湿法隔膜产能1.9亿㎡、干法隔膜产能1亿㎡，合计2.9亿㎡，另有4亿㎡湿法隔膜扩产项目在建。
拥有优质下游客户。公司锂电隔膜的客户有宁德时代、比亚迪、力神、中航锂电等电池企业。
08
未来展望
在全球新能源汽车需求爆发的背景下，隔膜市场空间广阔。经测算，2023年全球隔膜需求达178亿平，2025年预计高达314亿平，5年复合增长率28.4%。
未来两年全球隔膜新增有效供给主要为我国第一梯队企业贡献，供需紧张格局仍将延续。海外隔膜厂旭化成、SK等产能扩张较为保守，增量有限。国内一线隔膜厂恩捷、星源、中材建成产能加速爬坡释放，全年市场份额有望进一步提升。经测算，2023年全球隔膜有效供给预计将达到186亿平，有8亿平盈余，供需偏紧。二三线厂商河北金力、沧州明珠等企业新公布产能预计需要2年时间形成有效供给，规模出货时间预计在2024年，届时市场供需紧张格局预计将有所缓解。
09
参考研报
1.方正证券-锂电隔膜行业深度报告核心材料，前景明朗
2.东海证券-锂电隔膜行业深度复盘报告隔膜赛道中国接棒，涂覆+出口缔造盈利新平台
3.华宝证券-隔膜行业深度报告竞争格局稳固龙头优势明显，涂覆材料+出海打开新空间
4.达证券-隔膜行业专题报告垂直整合趋势起，头部优势更明显
5.华安证券-新能源与汽车行业新能源锂电池系列报告之十一隔膜壁垒高，涂覆一体化加速，龙头强二梯队降本增利弹性大
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