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1、重磅首发!赛迪顾问《中国锂离子电池隔膜行业白皮书(2015)》2015-08-18赛迪顾问石墨邦收藏,稍后阅读一、隔膜产业发展现状分析(一)产业概况1、隔膜定义及分类隔膜是锂离子电池关键的四大原材料之一,作为锂离子电池的关键内层组件,隔膜将正极与负极材料隔开,防止两极接触而造成短路,容许离子通过而不能让电子通过,从而完成在充放电过程中锂离子在正负极之间的快速传输。隔膜性能的优劣直接影响着电池内阻、放电容量、循环使用寿命以及电池安全性能的好坏。因此,隔膜对提高电池的综合性能具有十分重要的作用。图1锂离子电池隔膜示意图资料来源:赛迪顾问整
2、理,2015.07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。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。隔膜产品按照不同的类型可以分为不同的种类,具体分类如下:表1隔膜产品分类资料来源:赛迪顾问整理,2015.072、隔膜生产工艺流程锂电池隔膜的生产工艺包括湿法工艺和干法工艺,同时干法工艺又可分为单向拉伸工艺和双向拉伸工艺。湿法工艺将液态烃或一些小分子物质与聚烯烃树脂混合,加热熔融后,形成均匀的混合
3、物,然后降温进行相分离,压制得膜片,再将膜片加热至接近熔点温度,进行双向拉伸使分子链取向,最后保温一定时间,用易挥发物质洗脱残留的溶剂,可制备出相互贯通的微孔膜材料。日本旭化成、日本东燃、韩国SK等均采用此工艺。图2隔膜湿法工艺流程图资料来源:赛迪顾问整理,2015.07干法可细分为单向拉伸工艺和双向拉伸工艺。干法单向拉伸工艺是通过生产硬弹性纤维的方法,制备出低结晶度的高取向聚丙烯或聚乙烯薄膜,再高温退火获得高结晶度的取向薄膜。这种薄膜先在低温下进行拉伸形成微缺陷,然后在高温下使缺陷拉开,形成微孔。美国celgard、日本宇部兴产等采
4、用此工艺。干法双向拉伸工艺是中国科学院化学研究所在20世纪90年代初开发出的具有自主知识产权的工艺。通过在聚丙烯中加入具有成核作用的β晶型改进剂,利用聚丙烯不同相态间密度的差异,在拉伸过程中发生晶型转变形成微孔,用于生产单层PP膜。目前中国三分之一以上产能使用干法双拉工艺,产品在中低端市场占据较大比例。图3隔膜干法单项拉伸工艺流程图资料来源:赛迪顾问整理,2015.07(二)全球隔膜产业分析1、产业总体规模受益于2014年动力电池市场的快速拉动,全球锂电池隔膜产量增长幅度明显。赛迪顾问统计数据显示,2014年全球锂电池隔膜整体产量为1
5、1.85亿平米,同比增长41.58%,增幅明显高于2013年的27.98%。图42009-2014年全球隔膜产量:亿平方米资料来源:赛迪顾问,2015.07从产值来看,2014年全球隔膜的产值为20.75亿美元,同比增速为12.18%,产值的增长幅度明显低于产量的增长幅度。主要原因在于随着隔膜行业的逐步成熟,行业的技术壁垒逐步被突破,整体隔膜的平均价格呈现出下降的趋势。图52009-2014年全球隔膜产值:亿美元资料来源:赛迪顾问,2015.072、企业竞争格局从隔膜生产企业来看,主要集中在日本、韩国、中国和美国。2014年,Asah
6、iKasei以16.88%的市场占有率排名第一,其次分别为Celgard、TorayTonen和SKI,前四家企业合计市场占有率达到49.79%,CR4的集中度比2013年有明显的下降。中国企业Green和Senior的隔膜产品在2014年的出货量全球市场占有率分别为6.75%和5.06%,尤其是Senior开始大规模的给韩国LG供货,足以说明国产隔膜已经开始在国内替代进口隔膜,且部分已经进入到诸如LG、SDI这样的一流大企业。图62014年全球隔膜产业主要企业市场占有率(按出货量)资料来源:赛迪顾问,2015.072015年2月,A
7、sahiKasei通过收购Polypore从而将Celgard纳入旗下,进一步加强了AsahiKasei在隔膜领域的垄断,AsahiKasei从此同时拥有干法隔膜和湿法隔膜生产工艺,合计市场份额高达30%左右。SKI在韩国忠北曾坪拥有1亿平方米的湿法隔膜生产线,但是其2012年决定在中国成都投资的隔膜项目目前处于终止状态。UBE隔膜采取干法单拉工艺,为购买Celgard的专利使用权,UBE目前拥有宇部化学工厂和堺工厂两处工厂生产隔膜,总体产能约为2亿平方米。另外,美国的Entek、中国的金辉高科、河南义腾和沧州明珠、日本的住友、韩国的
8、W-scope等企业的隔膜出货量在2014年均有一定的规模。可以预见的是,随着中国国内隔膜技术的逐步突破,并且伴随着SDI、LG等企业在国内大量投资建设锂离子电池工厂,中国国内隔膜企业将凭借成本优势赢得更多的隔膜订单,赛
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