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需求热 投资热 国产锂电池隔膜:技术差距仍存 改善性能需重点突破
2016年15期 发行日期:2016-07-29
作者:zhoukan2012

需求热  投资热 国产锂电池隔膜:技术差距仍存  改善性能需重点突破

■ 中国塑料加工工业协会副秘书长   孙冬泉

      2015年我国锂电池的市场需求超过200亿Ah,产量也随之增加,产业规模不断扩大。今后5年,锂离子电池的市场需求仍会以接近50%的年均复合增长率高速成长,到2018年全球需求总量将超过3850亿Wh,超越铅酸电池成为用量最大的二次电池产品。由于锂电池隔膜拥有足够的化学和电化学稳定性,良好的电解液吸附能力、热稳定性、离子透过性和电子绝缘性,加上适当的孔径和孔隙率,足够的力学性能以及不含有害物质的特性,而被锂电池产业倍加青睐。

  

需求高烧不退,市场规模逐步扩大

  

      随着全球锂离子电池需求的持续升温,锂离子电池用隔膜的需求也随之持续增速。2015年全球锂电隔膜需求量约为15.2亿㎡。未来5年,全球隔膜需求量以年增20%幅度增长。作为世界上最大的锂电池生产制造基地和第二大锂离子电池生产国和出口国,我国对隔膜的需求量日益增加。2014年,我国国产隔膜的产量为4.5亿㎡;2015年,国产隔膜的产量约为7.05亿㎡,同比增长56.66%。而同时期国内隔膜市场需求的增长率总体低于国产隔膜的增长率,说明国产隔膜所占市场份额不断上升,隔膜技术国产化是趋势。

  此外,由于锂离子电池隔膜开始产业化,产量不断增加,以及其单价逐步下降,从而导致整个隔膜的市场规模增幅出现一定程度的下降,产值增幅低于产量增幅。预计未来几年整个隔膜的平均单价将继续保持3%5%的递减趋势,但是产量的快速增长仍将带动我国隔膜的市场规模保持较快的增长趋势。

  

投资热潮加剧,恐重蹈产能过剩覆辙

   

  近两年,行业内又掀起了一波锂电池隔膜上线热潮,尤其是2015年至少有超过20条干法线、10条湿法线正在投资建设,更多的企业仍然在考虑进入。

      预计未来国内隔膜行业必然掀起价格大战。同时,大量实力雄厚的外资企业加大对中国隔膜市场的开拓,也加剧了国内隔膜企业的市场竞争风险。预计,锂电池隔膜行业或将重走光伏行业的老路,2016年底至2017年初,全行业严重过剩、深度调整的局面就会到来。

  预计,未来三年国内隔膜行业价格竞争将愈趋激烈,迎来行业大洗牌,缺技术、少品牌、短资金将被淘汰出局,尤其是中小企业境地不容乐观。市场特征将呈现强者恒强、弱者出局的趋势。

      值得注意的是,投资锂电池隔膜行业不能过度依赖政策的支持,要以企业内在的技术研发作为支撑,依靠技术创新和品质生存与发展。其次,电动汽车的成熟和应用是一个渐进的过程,锂电池产业链企业要有心理准备。此外,锂电池隔膜生产企业要时刻关注锂电池生产技术的进步与创新,目前石墨烯电池技术、电极涂覆技术正在研究之中,一旦技术成熟将会对锂电池隔膜行业带来严重影响。同样的,锂电池隔膜生产企业要时刻关注隔膜生产工艺技术与材料的研究成果。目前的锂电池隔膜生产主要还是采用干法单向拉伸和湿法工艺,材料为聚烯烃的PPPE材料,但更多的工艺技术、更多的隔膜材料仍然在不断地研究和试验之中,隔膜企业要时刻关注这些技术研究,同时上线时不要一步到位,避免重蹈南通天丰的覆辙。此外,各生产企业要时刻注意控制欠款额度和帐期。由于隔膜行业产能严重过剩、三角债等原因,“收账难”问题一直困扰着绝大部分的隔膜厂商。个别新进入企业销售的主要手段就是低价和欠款,但欠款过多、帐期过长将导致企业最终陷入困境。

  

加紧技术研发,满足市场需求变化

   

      1. 缩小技术差距是重点任务

  由于隔膜生产/制备具备较高的技术壁垒,国产隔膜与进口隔膜在性能上存在较大的差距,导致国内隔膜市场大部分需要进口,尤其是高端隔膜基本依靠进口。目前,国内隔膜市场呈现国外、本土厂商共存且两极分化的市场竞争格局:低端市场集中度较低,无序竞争状态明显,主要由本土厂商占据;技术门槛高、产品质量要求高的中高端市场则为国外厂商及本土少数领先企业所占据。

      国内隔膜厂家与国外隔膜厂家差距主要有以下方面:首先,国外隔膜企业的技术人员中有很多有过在电池企业的就职经历,了解下游电池厂商对电池隔膜的需求,在产品开发和营销上有巨大的优势。而国内隔膜企业是以塑料薄膜加工企业转型为主力,对电池产品的了解不多,对产品开发与市场营销方面是个短板。第二,目前国外企业仍然严格封锁设备来源,而国内企业设备加工能力差,在设备上投入低,导致产品工艺难以控制。第三,原料方面,PP树脂或者PE树脂等原料的分子量等指标,对隔膜最终的性质起到巨大的影响。国内隔膜企业目前在材料方面还缺乏真正能够满足需求的稳定的隔膜专用料供应来源。第四,电池企业对于隔膜供应商的进入有一定的门槛,对此国内隔膜企业需要引起重视。由于隔膜对于锂电池性能的重要意义,电池厂商很难更换隔膜供应商。电池企业一般更换隔膜供应商需要23年。市场新军要获得下游电池厂商认可,也需要相当长的时间。

  2. 隔膜研究需重点突破

  提高产品良品率:由于市场的供过于求,隔膜价格下降导致隔膜企业的利润率已经有了大幅度下滑,外部市场不利的情况下企业要想办法自救,提高良品率,降低生产成本,才能在激烈的市场竞争中生存。

  提高隔膜耐热性:随着技术的进步,安全问题必然会越来越受到社会的重视,生产企业应着力解决隔膜的耐热性能,使其在充放电过程中,大面积正、负极短路后仍能保持隔膜的完整性。谁就此占领了先机,谁就有可能和特斯拉一类的企业共舞。

  研制超薄隔膜:更轻薄、更小巧的3C电子产品将伴随着市场需求的不断发展进入人们的生活,这类产品需要更薄的锂离子电池隔膜来制作电池,同时,锂电池对容量的追求也需要薄膜往轻薄化方向发展。但超薄隔膜的生产制备对设备、工艺的要求很高,企业如果能够掌握超薄隔膜的制作技术必然在未来的竞争中处于非常有利的位置。

  提高隔膜的吸液性能:目前锂离子电池的容量问题已经越来越突出,不管是智能手机还是动力汽车,其待机时间或续航里程与消费者的需求之间的矛盾日益突出。如果企业在超薄电池隔膜方面难以有更好的突破,可以想办法改善隔膜的吸液性能,因为改善吸液性能同样能够提高电池的容量。

      研发新型隔膜产品:研究聚合物电解质隔膜、纤维隔膜等新型隔膜产品会有一定的风险,但如果能够通过自身的努力开辟出一条新的途径,必将成为行业的标杆,利润是难以想象的。

      3.三种思路改进隔膜性能

      首先,可以在PP膜和PE膜的基础上增加功能性涂层,以满足对高温特性等特殊需求。功能性涂层不但可以改善隔膜的耐热性能,还可以解决隔膜的亲电解液性能,各个企业所采用的配方和涂布形式有所不同。第二,无机或有机材料共混PEPP膜:改善耐热性的另外一种方法是将PE和耐热的无机粒子或PP进行混合制备电池隔膜,这样能够结合各种材料的优点。第三,可以彻底改变基体材料,如采用聚酰亚胺等材料代替传统的PPPE材料。聚酰亚胺成本较高,但可以考虑聚酰亚胺和PE的结合使用,也可以考虑其他类型的聚合物材料。

 

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