隔膜為高分子材料,是鋰電池材料中技術(shù)難度最大的環(huán)節(jié),隔膜作為鋰電池中重要的組件,起到分隔正、負(fù)極的作用,有效防止電池內(nèi)部短路,同時(shí)允許鋰離子通過;傳統(tǒng)隔膜的原材料主要有聚乙烯、聚丙烯,隨著消費(fèi)者對鋰電池安全性愈發(fā)關(guān)注,為滿足市場對隔膜性能的要求,生產(chǎn)
鋰電隔膜作為鋰離子電池的重要組成部分,隨著電動(dòng)汽車、智能手機(jī)、平板電腦等電子產(chǎn)品市場的快速增長,其需求量也在不斷增加。因此,鋰電隔膜行業(yè)發(fā)展迅速,成為一個(gè)具有很大潛力的行業(yè)。目前,全球鋰電隔膜市場主要由中國、日本、韓國等亞洲國家占據(jù)主導(dǎo)地位。其中,中國的鋰電隔膜行業(yè)發(fā)展較快,擁有大量的隔膜生產(chǎn)廠家和銷售商,是全球鋰電隔膜行業(yè)的重要生產(chǎn)和出口國之一。隔膜的技術(shù)和材料不斷更新,規(guī)模不斷擴(kuò)大,未來隔膜行業(yè)的發(fā)展重點(diǎn)將集中在提高隔膜的性能和安全性、降低成本和環(huán)保性,以適應(yīng)市場需求的不斷變化。
隔膜為高分子材料,是鋰電池材料中技術(shù)難度最大的環(huán)節(jié),隔膜作為鋰電池中重要的組件,起到分隔正、負(fù)極的作用,有效防止電池內(nèi)部短路,同時(shí)允許鋰離子通過;傳統(tǒng)隔膜的原材料主要有聚乙烯、聚丙烯,隨著消費(fèi)者對鋰電池安全性愈發(fā)關(guān)注,為滿足市場對隔膜性能的要求,生產(chǎn)商開始對濕法隔膜的進(jìn)行涂覆(陶瓷、PVDF等材料)以提升基膜的物理及化學(xué)性能。
鋰電隔膜行業(yè)隸屬于高分子特種膜材料行業(yè),目前國內(nèi)鋰電隔膜行業(yè)所采用的主流工藝包括干法工藝以及濕法工藝兩大類。其中,干法工藝是將聚烯烴樹脂等原料混合形成均勻熔體,擠出時(shí)在拉伸應(yīng)力下形成片晶結(jié)構(gòu),熱處理片晶結(jié)構(gòu)獲得硬彈性的聚合物薄膜,之后在一定的溫度下拉伸形成狹縫狀微孔,熱定型制得微孔膜。
干法工藝包括干法單拉、干法雙拉等具體工藝方法,經(jīng)多年的市場驗(yàn)證,目前干法單拉工藝在國內(nèi)干法隔膜市場中占據(jù)主流地位。濕法工藝采用熱致相分離法,將液態(tài)烴或一些小分子物質(zhì)與聚烯烴樹脂混合,加熱熔融后形成均勻的混合物,之后降溫進(jìn)行相分離,壓制得膜片,再將膜片加熱進(jìn)行雙向拉伸使分子鏈取向,最后保溫一定時(shí)間,用易揮發(fā)物質(zhì)洗脫殘留的溶劑制備出相互貫通的微孔膜。
干法單拉隔膜具有熱穩(wěn)定性好、抗氧化性強(qiáng)等特點(diǎn),且生產(chǎn)工藝的環(huán)境污染小,產(chǎn)品具有較強(qiáng)的性價(jià)比優(yōu)勢。但受工藝原理影響,干法單拉隔膜的橫向拉伸強(qiáng)度較低,在厚度指標(biāo)的降低上需要隔膜廠商更多技術(shù)、工藝的積累,對隔膜廠商的整體技術(shù)創(chuàng)新及工藝控制要求較高。
隔膜行業(yè)屬于資金密集型、技術(shù)密集型的重資產(chǎn)行業(yè),原材料和制造費(fèi)用在營業(yè)成本中占比大。隔膜基材主要是聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)等聚烯烴,PE是濕法隔膜的主要原料,PP是干法隔膜的主要原料,目前原材料進(jìn)口依賴度高。制造費(fèi)用占比大主要系生產(chǎn)設(shè)備貴、造成設(shè)備折舊費(fèi)用高。通過對行業(yè)特點(diǎn)和隔膜生產(chǎn)成本分析,可以發(fā)現(xiàn)隔膜企業(yè)主要通過原材料及設(shè)備國產(chǎn)化、規(guī)?;当?、工藝改進(jìn)等途徑降本。
目前全球隔膜市場主要由中國、韓國、日本和美國四個(gè)國家主導(dǎo),近年來全球鋰電隔膜需求量增長迅速,需求量從2017年的25億平方米增長至2022年的139億平方米,2017-2022年CAGR為40.93%。在雙碳大背景下,2022年我國鋰電池隔膜出貨量達(dá)到124.1億平方米,同比增長58.7%,主要得益于新能源汽車需求帶動(dòng)動(dòng)力電池需求高漲,同時(shí)國內(nèi)隔膜產(chǎn)品在全球市場上具有顯著的競爭優(yōu)勢,海外動(dòng)力電池出貨的增長進(jìn)一步助推國產(chǎn)隔膜出口增長。
新能源產(chǎn)業(yè)已經(jīng)進(jìn)入1-N高速發(fā)展階段,電池安全性問題日益凸顯。得益于碳中和的全球化,世界各國都將逐漸進(jìn)入以清潔能源發(fā)展電力的時(shí)代。新能源汽車行業(yè)的高速發(fā)展是實(shí)現(xiàn)碳中和的重要路徑。隨著鋰離子電池能量密度目標(biāo)的不斷提升,所選用的材料體系穩(wěn)定性降低,電池的安全問題日益凸顯。在汽車工業(yè)中,安全問題是頭等大事。
由于隔膜主要原材料PE和PP的熱變形溫度較低,溫度過高時(shí)隔膜熱收縮嚴(yán)重,容易導(dǎo)致電池正負(fù)極接觸而出現(xiàn)短路,進(jìn)而導(dǎo)致電池發(fā)生熱失控。為了改善隔膜熱穩(wěn)定性,通常在隔膜表面涂上一層耐高溫的涂覆材料,可以改善隔膜熱收縮性能,同時(shí)可提高隔膜穿刺強(qiáng)度,防止鋰枝晶刺穿,從而提升電池安全性。隨著電池安全重要性日益提升,涂覆隔膜有望成為主流。
隔膜、正極材料、負(fù)極材料和電解液是組成鋰離子電池最重要的材料,隔膜作為鋰電池四大主材之一,在鋰電材料總成本占比4%左右。目前隔膜市場中,無機(jī)涂覆隔膜的生產(chǎn)工藝更為成熟,且生產(chǎn)的產(chǎn)品可拉伸強(qiáng)度和熱收縮率更好,成本較低,因而無機(jī)涂覆隔膜占據(jù)涂覆隔膜市場的絕大部分市場份額。2019年以來,我國無機(jī)涂覆隔膜產(chǎn)品占總涂覆隔膜產(chǎn)品的比重在不斷增加,2021年我國無機(jī)涂覆在涂覆隔膜中的占比超過95%。為進(jìn)一步推動(dòng)行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展,搶占市場份額,各隔膜生產(chǎn)廠商加快生產(chǎn)設(shè)備的國產(chǎn)替代進(jìn)程,加大對鋰電池隔膜設(shè)備的研發(fā)力度,積極布局產(chǎn)品生產(chǎn)線。
鋰離子電池隔膜又可分為動(dòng)力類鋰離子電池隔膜、消費(fèi)類鋰離子電池隔膜和儲(chǔ)能類鋰離子電池隔膜,其中動(dòng)力類鋰離子電池隔膜的占比在70%以上,消費(fèi)類鋰離子電池隔膜僅占20%左右。
圖表:2020-2022年中國消費(fèi)類鋰離子電池隔膜行業(yè)市場規(guī)模
《2024-2029年鋰電池隔膜產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢分析報(bào)告》由中研普華產(chǎn)業(yè)研究院撰寫,本報(bào)告對該行業(yè)的供需狀況、發(fā)展現(xiàn)狀、行業(yè)發(fā)展變化等進(jìn)行了分析,重點(diǎn)分析了行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀、如何面對行業(yè)的發(fā)展挑戰(zhàn)、行業(yè)的發(fā)展建議、行業(yè)競爭力,以及行業(yè)的投資分析和趨勢預(yù)測等等。報(bào)告還綜合了行業(yè)的整體發(fā)展動(dòng)態(tài),對行業(yè)在產(chǎn)品方面提供了參考建議和具體解決辦法。
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2024-2029年鋰電池隔膜產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢分析報(bào)告
中研普華通過對鋰電池隔膜行業(yè)長期跟蹤監(jiān)測,分析鋰電池隔膜行業(yè)需求、供給、經(jīng)營特性、獲取能力、產(chǎn)業(yè)鏈和價(jià)值鏈等多方面的內(nèi)容,整合行業(yè)、市場、企業(yè)、用戶等多層面數(shù)據(jù)和信息資源,為客戶提...
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