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锂电池隔膜行业研究报告:涂覆材料+出海打开新空间
来源:未来智库 2023-04-08 418
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    (报告出品方/作者:华宝证券,胡鸿宇)

    1. 锂电四大主材之一,竞争格局稳固 龙头先发优势是隔膜中期 价值成长的重要影响因子

    1.1. 四大主材之一:锂电最重要的安全屏障,湿法隔膜是发展趋势

    电池一般由正极、负极、隔膜及电解质组成,作为锂电池四大关键材料之一,隔膜的成 本大约占到电池成本的 10%-20%,毛利率高达 50%-60%,是四种材料中毛利率最高的产品。 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。

    龙头企业切入全球电池供应链体系,加速布局海外业务。根据恩捷股份的半年报,公司 目前已经进入到全球大多数主流锂电池生产企业的供应链中,包括海外锂电池巨头松下、三 星、LGES、法国 ACC、海外某大型车企。目前恩捷股份在国内年产能大约有 50 亿平米,唯 一的海外基地在匈牙利,年规划产能 4 亿平。今年 5 月 3 号公司公告称在美国投资建设了一 个年产能约 10-12 亿平的基膜生产线及涂覆设备,这是目前在海外最大的一个项目,展示出 公司布局海外业务的决心。

    1.3. 行业特征:重资本 生产工艺壁垒 设备交付造就隔膜的竞争格局 优势,中期仍旧是最具价值配置的细分板块

    1.3.1. 隔膜的重资产属性明显,单 GW 投资远超其他材料

    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。我们分别选取了锂 电四大材料的五家公司,分别是恩捷股份、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。

    隔膜行业的重资产属性主要来自昂贵的设备,投资门槛较高。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 投资大约是是负极材料的 2~3 倍,电解液的 7 倍。

    1.3.2. 设备交付周期限制产能扩张,龙头锁定核心设备把握先发优势

    隔膜行业对生产设备要求高,设备限制产能扩张。从全球来看,全球生产线总供给量大 约 40 多条,其中拥有 8 条产线以上的供应商不足 5 家,所以全球隔膜行业是处于供不应求的 状态。限制产线扩张的根本就是对设备的高标准要求,设备选型必须根据工艺的特点来定制, 通常是隔膜供应商与上游设备制造商共同来设计,交付周期也比较久,从下订单到设备交付 需要 1 年半左右,隔膜供应商拿到设备以后还需要调试,恩捷股份的第一条产线调试了 3 年, 湖南中锂调试了 2 年,目前来说头部企业仍需要至少半年的调试时间。现阶段我国干法设备 已经可以实现国产化,但是湿法设备还是长期依赖进口。 优质设备与头部隔膜企业锁定,第二梯队剩余产能有限。恩捷股份的第一条产线来自日 本制钢所,双方具有深厚的合作关系,目前恩捷已经锁定了制钢所未来三年的设备订单,2022 年预计可以拿到 20 条产线,但是依旧无法满足所有订单。星源材质与德国布鲁克纳签订了到 2026 年的设备供给订单,而且是中华区独供协议。中材科技与法国伊索普设备、湖南中锂与 日本东芝均有合作。由于制钢所与布鲁克纳的设备均被大厂锁定,因此市场上的优质设备来 源仅来自东芝等几家,完全供不应求,拥有大量设备的龙头企业已经在需求释放下完成扩产, 第二梯队的隔膜企业产能十分有限。

    1.3.3. 生产工艺壁垒决定良率低于其他材料

    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。 湿法平均毛利率要高于干法。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,龙头公司的毛利率高达 50%,而一些第二梯队的公司只有不到 20%。从工艺来看, 湿法隔膜的毛利率高于干法隔膜,恩捷股份几乎做的都是湿法隔膜,毛利率领先于其他几家 公司,沧海明珠是以干法工艺进入隔膜市场,干法隔膜占比较多,毛利率水平相对偏低。

    1.4. 发展趋势:湿法是主要技术发展方向,安全要求提升加速涂覆隔 膜渗透

    1.4.1. 湿法隔膜综合性能优异,是主流技术路线

    目前中国隔膜市场出货仍以湿法隔膜为主。湿法隔膜因为厚度更薄,可以提高锂电池的 能量密度,是主要的下游需求。根据 GGII,2021 年湿法隔膜出货量占总出货量的 74%,主 要应用于新能源车动力电池,干法占 26%,主要应用于储能和小动力电池,2022 年湿法隔膜 占比进一步提升至 79%。这种趋势主要是由于下游动力电池企业对电池性能的要求不断提高, 湿法隔膜的产品优势被持续放大,隔膜企业为满足需求不断增加湿法产能,而干法尽管受益储能产业,但是增速仍然不及湿法。

    1.4.2. 安全性需求日益提升,涂覆隔膜是未来趋势

    尽管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,涂覆手段则可以有效增强隔膜的热稳定性和机械性能。涂覆本质是一种改性手段,在聚烯烃隔膜上涂覆 特定材料,改变基膜性能,以满足更加多元化的需求。经过涂覆以后,隔膜的热收缩率显著 降低,实验表明未经涂布的 PE 隔膜在 145℃下热处理 30 分钟,热收缩率为 63.5%,而经 6μm 氧化铝图层涂布的 PE 复合膜同等条件下收缩率降至 12.7%。同时涂覆材料还可以提高隔膜 的抗穿刺能力以及浸润性,可有效提高电池的安全性和使用寿命。

    涂覆材料包括涂覆颗粒和涂覆溶剂两种。涂覆颗粒可以分为有机和无机两大类,无机材 料主要有陶瓷(勃姆石、氧化铝),有机材料主要有 PVDF、PMMA、芳纶等。无机材料的主 要优势在于技术更为成熟,生产成本更低,性价比高,经济性较有机涂覆有明显优势;有机 涂覆最大的优势就是产品性能好,但价格昂贵。涂覆溶剂可分为水性和油性两种,其中油性 涂覆均匀性和粘性优于水性涂覆,定位中高端产品,成本比较高,海外电池厂更加青睐。

    国内龙头企业完成向海外产能布局的衍生,看好头部厂商出海的第三增长曲线。欧洲作 为仅次于中国的第二大新能源车市场,其动力电池的需求将持续高景气,国内两大隔膜龙头 恩捷股份和星源材质也在欧洲的动力电池产业链建设雄心下寻求海外产线配套的愿景规划: 恩捷股份通过全资子公司 SEMCORP Hungary Korlatolt Felelossegu Tarsasag 在匈牙利 Debrecen 投资建设湿法锂电池隔离膜生产线及配套工厂,总投资 1.83 亿欧元拟建设 4 条自 动制膜产线和 30 条涂布产线,基膜产能达到 4 亿平,预计 2023-2024 年陆续投产;星源材 质则成立欧洲公司计划在瑞典规划隔膜产线,计划投资 19.72 亿元,项目拟分三期建设,初 步计划达产后湿法基膜年产能约为 7 亿㎡,涂覆年产能约为 4.2 亿㎡。从欧洲动力电池产能 规划雄心看,匈牙利作为汽车大国,除了斯柯达和大众工厂外 LG 和宁德时代也在此规划动 力电池产能,此外其毗邻德国和斯洛文尼亚,因此恩捷在此的隔膜产线有望凭借区域优势完 成龙头电池厂商的供应;而瑞典作为Northvolt的大本营,星源材质逐步开展和其的合作愿景。 我们认为恩捷股份和星源材质作为隔膜头部厂商,有望从国内激烈的竞争格局中脱颖而出, 凭借进入到海外优质厂商供应链并加速欧洲产能建设以享受欧洲锂电雄心规划的红利,相关 企业将享受出海第三增长曲线以获取竞争格局更优的海外市场份额。

    3.重点公司分析

    3.1. 具备一体化和出海能力的龙头隔膜厂商

    恩捷股份:根据 GGII 数据公司 21 年全球市场份额达到 31%,此外对公司投建项目公告 整理预计 2022 年新增 25 条产线,2023 年及 2024 年每年新增 30 条以上湿法隔膜产线,到 2023 年底产能达到 100 亿平,2025 年交付能力超 120 亿平;公司和 Celgard 成立合资公司 以及启动江西项目布局干法隔膜应对储能行业的高增长。此外积极布局匈牙利工厂有望 23 年 开始逐步投产,海外供应链持续加码公司盈利能力提升和出海增长逻辑有望持续增厚业绩。

    星源材质:我国最早掌握干法单向拉伸技术的公司之一打破国外技术垄断,根据 GGII 数据 21 年干法市场份额超 20%,公司自 15 年开始湿法隔膜逐步供货后一直加速湿法领域的 布局,截至目前形成 6 亿平干法 11 亿平湿法产能,根据公司募投项目整理 26 年远期规划超 50 亿平;此外公司积极拓展海外市场,宣布建立欧洲工厂并与 Northvolt 签订供货协议,海 外市场份额有望持续提升。公司在江苏、欧洲打造湿法 涂覆一体化产线,加速一体化布局。

    中材科技:公司 16 年设立中材锂膜子公司自建产能,19 年收购湖南中锂,目前已具备 10 亿平米以上的基膜生产能力,公司滕州二期项目于 2022Q2 全部建成投产,未来仍有南京 基地项目、内蒙二期、三期项目及滕州三期项目陆续筹建,根据公司公告其中涂覆产能占比 由滕州一期的 16.7%提升至滕州三期的 54%,而南京一期和内蒙二期的涂覆占比分别为 21% 和 51%,涂覆一体化产能逐步增长,公司生产成本将实现进一步降低。

    3.2. 设备国产化厂商

    璞泰来:国内最大涂覆供应商,借助优质客户和涂覆价格优势进入隔膜行业,基膜 涂覆 一体化布局有望持续增厚公司利润,现有 0.5 亿平基膜产线和 30 亿平涂覆加工产线,四川规划 20 亿平一体化产线将分三期投产;此外公司布局隔膜陶瓷涂布机,有效涂布宽度最大可达 1400mm,涂布速度最高可达 100m/min,其率先研发动力电池高速宽幅双面涂布机,为国内 首家实现涂膜精度 COV<0.2%的企业,隔膜企业通过设备国产化以及通过提升幅度和速度提 升利用率以达到降本增效左右,璞泰来有望凭借国产设备继续维持高增长。

    3.3. 涂覆材料本土化厂商

    泰和新材:目前公司拥有对位、间位芳纶产能分别为 0.6、1.1 万吨/年,公司拟募集 30 亿元用于对位、间位芳纶的扩产,预计到 2025 年新增 2w 吨产能;此外公司 3000 万平/年的 芳纶涂覆中试产线预计于 2022 年底建成,2023 年将陆续进入投产、送样阶段,在芳纶涂覆 隔膜渗透率有望增长至 2025 年的 10%的高增长趋势下,公司新能源材料有望享受国产替代 和市场 0 到 1 渗透的红利。

    壹石通:公司勃姆石性能指标全球领先,21 年全球市场份额超 50%超越德国 Nabaltec 成为全球第一,下游勃姆石涂覆材料已导入宁德时代、三星 SDI、璞泰来、比亚迪等头部企 业;公司现有产能 1.5 万吨,预计 2023 年底完成 4 万吨产能的建设,远期规划则超过 8 万吨, 在产能扩张周期上优于国内其他玩家,有望在 2023-2025 年期间勃姆石在无机涂覆材料中的 渗透率从 50%增长至 75%的增长趋势下具备先发和核心客户优势。

    (本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)

    精选报告来源:【未来智库】。「链接」

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