锂电池隔膜介绍 「小蒲说电池」什么是锂电池隔膜?

小编 2024-11-24 聚合物锂电池 23 0

「小蒲说电池」什么是锂电池隔膜?

讲了这么多期,小蒲带大家从认识电池的外形封装类型到锂电池是由一些什么结构构成,再到锂电池的工作原理,锂电池的优点,过充过放的危害等,都一一给大家做了详细的介绍。大家是不是对锂电池没有那么陌生了呢?锂电池是运用在我们生活中很多电子产品,电子设备,家电用品,电动车辆里面的,也是最为核心的组成部分。加上这两年,在新能源行业盛行的推动下,又再一次将锂电池推到了市场的前沿。成为了炙手可热的一个项目。

回归正传,我们之前说过锂电池主要由

正极材料、负极材料、隔膜和电解液 等构成。明白了正负极材料,今天我们主要来分解一下隔膜,隔膜在锂电池里是一个怎样的存在呢?其实相比其他几个组件,隔膜应该是最容易被忽略掉的,也是因为它体型小且很轻薄,很多人就觉得隔膜的用处不大,其实不然,别看它只是一层塑料膜,它可是发挥着决定性作用。

这也是为什么小蒲要特意把隔膜拿出来讲的原因,下面就跟着小蒲一起来认识隔膜吧!

什么是锂电池隔膜?

锂电池的结构中,隔膜是关键的内层组件之一。隔膜的性能决定了电池的界面结构、内阻等,直接影响电池的容量、循环以及安全性能等特性,性能优异的隔膜对提高电池的综合性能具有重要的作用。

隔膜的主要作用是什么?

隔膜的主要作用是使电池的正、负极分隔开来,防止两极接触而短路,此外还具有能使电解质离子通过的功能。隔膜材质是不导电的,其物理化学性质对电池的性能有很大的影响。电池的种类不同,采用的隔膜也不同。对于锂电池系列,由于电解液为有机溶剂体系,因而需要有耐有机溶剂的隔膜材料,一般采用高强度薄膜化的聚烯烃多孔膜。

简单用一句话来总结,就是隔膜材料的好坏,可以直接影响电池的性能,能够在正负极之间起到隔离的作用,防止通过电流导电,发生短路烧坏电池。所以不管是从保护性还是安全性,隔膜都在从中起着非常重要的作用哦~

以上就是小蒲对锂电池隔膜知识的干货分享了,没有废话,全是精华。毕竟小蒲是专业做电池的,用心写文章的!如果你也对锂电池感兴趣,欢迎留言交流和小蒲一起探讨哦~

简单聊聊:锂电隔膜

锂电池隔膜,就是锂电池正负极之间的一层薄膜。

在锂电池进行电解反应时,隔膜可分隔正负极,防止短路现象的发生,同时允许电解质离子自由通过。

根据国内锂电行业的相关数据,隔膜的成本,约占锂离子电池成本的10左右%。

锂电隔膜的市场空间比较不错,并且目前毛利率可达50%-60%,是四大主要材料中(正极、负极、电解液、隔膜)毛利率最高的部分。

在锂电池四大材料中,国内厂商目前在隔膜领域市占率最低,约40%,正极材料近5成,而电解液和负极材料已经占据全球7成。

所以相对而言,国内的锂电隔膜厂商未来成长空间非常不错,其中的龙头公司更值得关注。

隔膜属于重资产行业,在锂电池四大材料中,隔膜的单位产能投资最高,需要投入大量资金。

隔膜行业还有较大的技术壁垒,并设备的采购、调试、安装时间很长,往往需要2-3年时间。后续生产,还要再经过长时间爬坡,以保证良品率。

同时,隔膜行业还有高折旧性质,就是说工艺、产能落后比较容易变得落后,被市场淘汰较快。

上述种种门槛,都限制了小公司和新进入者的生存空间。进入门槛很高,也就意味着头部企业具有较好的议价能力。龙头公司更容易产生竞争优势。

根据微孔制备技术的不同,锂电隔膜分为干法制备工艺(较多用于磷酸铁锂电池)和湿法制备工艺(较多应用于三元锂电池)。

干法隔膜: 主要包括3种工艺技术——吹膜+单向拉伸、铸片+单向拉伸以及双向拉伸。干法技术工艺简单、设备成本较低,主要用于聚丙烯(PP)隔膜的制造。

湿法隔膜: 工艺中需要使用石蜡油与PE混合占位造孔,在拉伸工艺后需要用溶剂萃取移除,所以该工艺称为湿法。主要用于聚乙烯(PE)隔膜的制造。

两者比较来看,湿法工艺整体工艺难度大、精密程度高,可以获得更高的孔隙率和更好的透气性,能够生产轻薄、高强度和高能量密度的隔膜,也更容易满足下游锂电池对于轻薄化、大容量、高能量密度的需求。

国内主要隔膜供给商包括恩捷股份、星源材质、中材科技三家,合计市场占有率接近60%。今天主要聊聊恩捷股份和星源材质。

龙头标的:恩捷股份(龙一,主要为湿法)、星源材质(龙二,主要为干法)

二级成长标的:中兴新材、金力新能源、中科科技、惠强新能源、沧州明珠、璞泰来

恩捷股份:湿法龙头

主要产品包括各种规格的湿法基膜和功能性涂布膜,目前,恩捷已成为全球出货量最大的锂电池隔膜供应商,市场份额全球第一。

在进入LG化学、宁德时代产业链之后,销售量与市场占有率爆炸式上升,2014年市占率仅为0.61%,2017年市占率为26%,2019年占国内湿法隔膜市场份额43%,出货量8.6亿平米。在2020年3月,完成对苏州捷力的收购后,市场份额迅速超过六成。

上半年的机构数据来看,包括恩捷、星源、中锂在内的几个龙头,合计产能有20GW,但仅宁德一家就排产超过30GW,明显的供不应求。预计未来两三年,都是这种供不应求的紧缺状态。

上海恩捷在原辅材料、制膜、涂布工艺和配方开发方面具有成熟技术,基膜开发出的厚度在5-30μm,陶瓷和有机物涂布膜使得隔膜的耐热温度更高,具有较为完备的产品品类。

恩捷目前拥有珠海恩捷、无锡恩捷、江西通瑞、苏州捷力、重庆纽米等基地,并在规划建设匈牙利、美国、常州等其他基地。

恩捷主要客户包括LG化学、三星SDI、宁德时代(CATL)、比亚迪、国轩高科、力神等国内外电池厂商。

今年的二三季度,恩捷一直有上车机会。在国庆之间,我基本上也是积极看多锂电隔膜,多次参与了星源。

短期来看,股价趋势转弱,风险较大。中长期来看,这一块,未来国产化率提高,而且公司本身利润率也高,恩捷股份作为头部公司也有垄断优势,非常值得关注。

星源材质:干法龙头

星源材质科技股份有限公司成立于2003年,2016年在深交所挂牌上市。产品包括双层隔膜/单层隔膜/高韧性隔膜,应用于电动汽车、电动工具、储能设备、3C电子产品类。

2020全年,星源材质销售7亿平方米隔膜,同比增幅102.20%,营收9.67亿元,同比增61.17%。今年一季度公司实现营收4.22亿元,同比增238.51%。

2021年满产满销,Q1单平净利润0.24元,下一代新产线单线1.5-1.8亿平/年的产能,当前产线大多数在1-1.2亿平/年之间,这能极大的降低成本,大约在30%左右。

星源材质已与LG化学签订4.5年内43.11亿元湿法涂覆隔膜供应合同,与Northvolt签订33.4亿元隔膜供应合同。2021年全年星源材质出货有望超过11亿平米。

星源材质客户众多,包括宁德时代、比亚迪、国轩高科、亿纬锂能、欣旺达、天津力神、孚能科技等等,几乎涵盖所有一流的国内动力电池企业。要注意的是,在国内,对宁德时代的供应不太多。

星源同时拥有干法隔膜和湿法隔膜产能,并且两种产能都有在继续投建,拥有锂离子电池隔膜微孔制备工艺的自主知识产权,并建成先进的隔膜生产线,拥有华南生产基地、合肥生产基地、年产 3.6 亿平方米锂离子电池湿法隔膜项目(常州生产基地)、超级涂覆工厂四大基地。

星源材质目前已计划在江苏南通和瑞典新建两个扩产项目。作为干法龙头,这两个新项目都瞄准了公司较为薄弱的湿法和涂覆产能。

按照星源的规划,瑞典项目的总投资额为19.72亿元,分为三期建设,达产后其湿法基膜年产能可达7亿平方米,涂覆可达4.2亿平方米,二者合计11.2亿平方米。

根据2020年的数据,星源材质总的出货量大约在7亿平方米左右。新建项目产能释放后,星源的产能或将提高6倍。

根据GGII数据,2020年中国锂电隔膜出货37.2亿平米。由此看来,仅星源材质宣布的产能扩张计划就接近去年我国隔膜总出货量。

扩产也带来了新的发展不确定性,但这就类似于军备竞赛,星源不得不扩产。

星源因为将较多精力放在提升湿法隔膜产能上,2020年-2021年上半年,星源材质在干法隔膜的市占率明显下滑,从45%下降到了26.2%,仅仅比第二名沧州明珠高不到3个百分点,后者已经开始挑战其干法龙头的地位。

短期来看,股价趋势转弱。中长期需要关注星源公司湿法隔膜项目的进展,以及隔膜行业价格波动情况。

总的来说,春节前可能不会出现较好的布局位置。牛少我也会持续追踪,大家可以一起探讨。

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