鋰電池新技術市場分析

鋰電池新技術市場分析宏觀層面看來，碳中和產(chǎn)業(yè)至關重要。能源危機與能源安全問題迫在眉睫。能源危機最緊張的時候還沒到來，2023俄羅斯天然氣真正斷供，各國危機感增強，引發(fā)能源安全、產(chǎn)業(yè)鏈安全的思考。碳中和產(chǎn)業(yè)鏈將遠超房地產(chǎn)產(chǎn)業(yè)鏈，成為國民經(jīng)濟第一大支柱產(chǎn)業(yè)。未來幾年發(fā)展清潔能源將是各個國家都最重視的產(chǎn)業(yè)，是政府最好的提振經(jīng)濟的抓手，是全球都爭搶的環(huán)節(jié)，各國在你爭我搶的過程中會出現(xiàn)更有利的政策，2025年將成為硬性指標，2023年在能源貴的地方出現(xiàn)爆發(fā)式增長。芳綸行業(yè)：高端對位芳綸下游需求豐富，國產(chǎn)替代空間大。芳綸行業(yè)有著極高的生產(chǎn)工藝和技術壁壘，長期以來，全球只有美國和日本等極少數(shù)發(fā)達國家具備生產(chǎn)芳綸產(chǎn)品的能力，芳綸行業(yè)的競爭呈寡頭局面。芳綸產(chǎn)業(yè)銷售模式?jīng)Q定國產(chǎn)替代勢在必行。芳綸產(chǎn)品溶劑具有毒性，難以直接進口，進入國內(nèi)市場再半成品加工送至下游生產(chǎn)環(huán)節(jié)涂料涂覆等。03芳綸涂覆：安全性要求催生新賽道，0-1替代核心需求（安全性、高端化）催化技術變遷，新技術的優(yōu)質(zhì)供給替代舊材料，量價齊升鑄造新成長。替代原理：（1）PVDF價格高企，芳綸涂覆性價比上升；（2）國內(nèi)芳綸企業(yè)突破技術壁壘，加速0-1商業(yè)化；（3）自身性能突出，最輕薄且可單獨涂覆。2025年涂覆用芳綸需求超5000噸，CAGR=69%，2025年芳綸涂覆膜市場空間近140億，主要系動力高鎳三元需求拉動。01、宏觀、中觀、微觀,聚焦細分領域alpha機會碳中和產(chǎn)業(yè)至關重要碳中和產(chǎn)業(yè)鏈將遠遠超過房地產(chǎn)產(chǎn)業(yè)鏈，成為國民經(jīng)濟第一大支柱產(chǎn)業(yè)。未來幾年發(fā)展清潔能源是個個國家都最重視的產(chǎn)業(yè)。是政府最好的提振經(jīng)濟的抓手，是全球都爭搶的環(huán)節(jié)。美國出IRA法案目的在于重塑產(chǎn)業(yè)鏈格局，不必擔心國內(nèi)政策滑坡，各國在你爭我搶的過程中會出現(xiàn)更有利的政策。2025年將成為硬性指標，2023在能源貴的地方出現(xiàn)爆發(fā)式增長。鋰電產(chǎn)業(yè)的洗牌與發(fā)展：鋰電將進入TWh時代中國動力電池供給全球市場。2022年1-10月全球動力電池累計裝車量為389GWh，同比+76.7%。在全球TOP10動力電池供應商中有6家中國企業(yè)上榜，合計裝機量226.5GWh，市占率達到58.2%，較2021年提升7.5pct。2022年1-10月寧德時代裝車量位居首位，裝車137.9GWh，市占率為35.4%，同比+4.3pct；LG新能源位列第二，裝車52.8GWh，市占率為13.6%，同比-7.2pct；比亞迪列第三，裝車52.3GWh，市占率13.4%，同比+4.9pct。2023年全球鋰電出貨量有望進入TWh時代。我們預計2023年我國新能源車銷量有望首次突破1000萬輛，達到1050萬輛，同比增長61.5%，到2025年有望增長至1985萬輛，CAGR達到45.1%。在動力、儲能、消費需求的拉動下，預計2023年全球鋰電需求有望首次突破1TWh，達到1.26TWh。滲透率突破到一個位置之后，取而代之的很可能是快速的提升而非趨緩。2022年下半年市場多次上調(diào)對下游電動車銷量的預期。市場由下調(diào)電動車銷量預期至500萬輛，到現(xiàn)在基本已經(jīng)形成了預期銷量600-650萬輛的共識。通過對市場的回溯，我們發(fā)現(xiàn)市場真正的演繹比我們想象的要樂觀。對于2023年以及之后的電動車銷量增長，由于2022年中國新能源汽車滲透率達到27.6%，市場擔憂銷量增速隨之趨緩。我們認為，這個擔憂的本質(zhì)是對滲透率定義。我們認為，新能源汽車的革命很可能是下一個智能機的革命，滲透率突破到一個位置之后，取而代之的很可能是快速的提升而非趨緩。02、芳綸行業(yè):高端對位芳綸下游需求豐富，國產(chǎn)替代空間大芳綸行業(yè)—制造、銷售與市場需求高端對位芳綸下游需求豐富，國產(chǎn)替代空間大,能量密度進一步提升，隔膜基膜向薄膜化方向持續(xù)發(fā)展。干、濕法分工趨于明確，干法隔膜將主要應用于大巴車、電動工具、儲能領域，濕法隔膜將主要應用于乘用車、消費類電子領域。消費類電子領域，5μm隔膜已成為主流，出貨量超過50%，4μm隔膜已實現(xiàn)量產(chǎn)出貨。在動力領域，7μm實現(xiàn)批量供應，目前出貨量已經(jīng)接近9μm隔膜；5μm隔膜初期開發(fā)完成，預計2023年下半年開始量產(chǎn)供應。電池企業(yè)對于安全性、生產(chǎn)加工性要求不斷提高，推動涂布膜占比持續(xù)提升。手機、電動車及儲能電站起火現(xiàn)象時有發(fā)生，電池企業(yè)對電池安全的重視程度與日俱增。功能涂布膜的優(yōu)勢在于，可提升隔膜熱穩(wěn)定性；防止正極側隔膜氧化；防止負極析鋰刺穿隔膜；賦予隔膜粘接性，方便裸電芯入殼、提升電芯生產(chǎn)效率；增加軟包電池硬度防止變形，改善循環(huán)壽命。恩捷股份超高耐熱芳綸涂布膜已在46系大圓柱上應用。03、芳綸涂覆:安全性要求催生新賽道，0-1替代安全問題日益凸顯，涂敷隔膜望成為主流新能源產(chǎn)業(yè)已經(jīng)進入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入以清潔能源發(fā)展電力的時代。新能源汽車行業(yè)的高速發(fā)展是實現(xiàn)碳中和的重要路徑。隨著鋰離子電池能量密度目標的不斷提升，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。涂覆隔膜有望成為主流。由于隔膜主要原材料PE和PP的熱變形溫度較低，溫度過高時隔膜熱收縮嚴重，容易導致電池正負極接觸而出現(xiàn)短路，進而導致電池發(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，同時可提高隔膜穿刺強度，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。在無機固態(tài)電池出現(xiàn)之前，芳綸材料隔膜是解決鋰離子電池安全性的最好選擇。隔膜對于電池的安全起到了至關重要的作用，芳綸隔膜耐高溫性能好，在高溫條件下收縮率小，且通過了針刺及150攝氏度下2小時的熱箱測試，保證了微宏高能量密度電池的安全性。芳綸涂覆是解決鋰離子電池安全性的最好選擇細分領域取代陶瓷涂覆：圓柱電池、3C電池、軍用電池、出口電池領域。性能優(yōu)異：芳綸耐高溫性能較陶瓷更優(yōu)異、提升電解液浸潤速度尤其適用于圓柱電池。初期價格仍高于陶瓷，更適合于高端出口等細分領域。芳綸作為水性粘接劑將取代現(xiàn)有粘接劑PVDF功能：陶瓷涂覆層骨架粘接處使用傳統(tǒng)水性粘接劑，則耐溫性能較差，當陶瓷受熱溫度擴散至粘接處時，易傳導至隔膜、熔融破裂；使用芳綸制成水性粘接劑，芳綸涂層骨架本身有強度，可以承受高溫下膜不收縮，提升張力、耐熱性能。也可通過芳綸纖維改性使其具備粘接性能。逐步替代陶瓷涂覆市場。芳綸材料本身與聚烯烴隔膜適配性高，涂覆后各項性能指標表現(xiàn)均優(yōu)異，成為大部分中高端電池的首選。芳綸材料國產(chǎn)替代，成本大幅降低，疊加涂覆一體化，進一步降本增效，芳綸隔膜成本逐步接近陶瓷膜，有望逐步替代陶瓷涂覆市場。替代原理1：PVDF價格高企，芳綸涂覆性價比上升PVDF是傳統(tǒng)涂覆材料與粘結劑，2020年四季度以來價格不斷上漲，供需缺口支撐價格高位企穩(wěn)，難以下跌。PVDF是傳統(tǒng)的有機物涂覆材料，具有低內(nèi)阻、高（厚度/孔隙率）均一性、力學性能好、化學與電化學性能好等特點。受到下游鋰電和光伏的雙重需求帶動，疊加雙控政策限制，PVDF從2020年四季度以來供應缺口不斷擴大，產(chǎn)品價格持續(xù)上漲。PVDF與芳綸價差縮小，替代效應,不斷上漲的價格使PVDF失去性價比，芳綸材料性價比突顯。據(jù)卓創(chuàng)資訊，當前電池級PVDF價格已經(jīng)從此前的9萬元/噸左右，上漲到40萬元/噸左右水平，其中隔膜涂覆級PVDF價格在20-30萬元/噸。電池級PVDF中期價格不見回調(diào)態(tài)勢，相較于芳綸、PMMA等材料失去性價比，被替代趨勢顯現(xiàn)。替代原理2：國內(nèi)芳綸企業(yè)突破技術壁壘，加速0-1商業(yè)化國內(nèi)芳綸企業(yè)突破技術壁壘，芳綸廠下場制膜，加速0-1商業(yè)化。早期國內(nèi)隔膜廠制芳綸涂覆膜成本超5-6元/平，成本較高，限制應用場景。早期芳綸價格過高，僅作為特種隔膜應用于蘋果、特斯拉部分高端產(chǎn)品。恩捷股份等企業(yè)只能進口日本帝人等企業(yè)的芳綸紡絲半成品，進口后再二次加工成可涂覆的完成品，再疊加溶劑回收、專利費等額外費用，成本高昂。2022年以來，國內(nèi)芳綸企業(yè)下場制芳綸涂覆膜,催化0-1商業(yè)化推廣。理論量產(chǎn)成本降至2-3元/平，較陶瓷膜1.5-2元/平相對價格合理。未來基膜+涂覆一體化企業(yè)將獲得行業(yè)最優(yōu)成本，有望持續(xù)滲透陶瓷涂覆膜市場。替代原理3：自身性能突出，最輕薄且可單獨涂覆芳綸是性能最優(yōu)、最輕薄、且唯一可單獨涂覆的涂覆材料。芳綸膜最薄。芳綸材料的一致性好、無顆粒，涂層很薄，1.5um左右;相比之下，PVDF材料不可單獨涂覆，需混合勃姆石等無機材料一起涂覆，底層需要在基膜上涂覆無機物實現(xiàn)造孔，PVDF+陶瓷混涂厚度常在2um以上。芳綸膜最輕薄。因芳綸的密度是所有涂覆材料中最低之一，是陶瓷的40%、PMMA的50%、PVDF的80%。芳綸膜是唯一可單獨涂覆的材料。芳綸自身孔隙率較高，是目前唯一可以不搭配無機材料而單獨涂覆能保持高性能的有機材料。芳綸綜合性能突出，其耐受溫度高、提高對電解液的浸潤性、抗穿刺性能佳。芳綸涂覆使隔膜耐熱性能大幅提升。芳綸在耐熱性上較PVDF更具優(yōu)勢，芳綸耐熱性達400度，180度下熱收縮不到5%，不易燃易爆，陶瓷隔膜170度就會收縮電解液親潤性好:芳綸是極性高分子有機物，與電解液親潤性高，有利于提高電池快充性能抗穿刺性能強:芳綸最大的優(yōu)勢之一是機械性能好，抗穿刺性能高于陶瓷隔膜，且提高隔膜的抗氧化性.市場空間：2025年芳綸涂覆膜市場空間近140億假設:全球鋰電池需求:2023、2025、2030年分別為1281、2281、7260GWh，CAGR=28%;全球涂覆膜需求:2023、2025、2030年分別為170、278、958億平，CAGR=28%;芳綸涂覆膜滲透率:2023、2025、2030年分別為3.4%、8.7%、27.8%,CAGR=40%;芳綸涂覆膜單價:2023、2025、2030年分別為10.6、5.3、2.5元/平，CAGR=-17%;2025年涂覆用芳綸需求超5000噸，主要系動力高鎳三元需求拉動。CAGR=69%，2025年芳綸涂覆膜市場空間近140億.芳綸涂覆膜需求:2023、2025、2030年分別為6.8、26、193億平，CAGR=76%;芳綸涂覆膜市場空間:2023、2025、2030年分別為72、138、483億元，CAGR=46%。未來趨勢：芳綸涂覆國產(chǎn)化勢在必行，成本進一步下降國產(chǎn)涂