锂电隔膜是什么材料?？

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来源：电池材料

高孔隙率、高热阻、高熔点、高强度、对电解液具有良好浸润性是今后锂电池隔膜材料的发展方向。那么，在技术发展领域，除了聚烯烃隔膜还有哪些新型隔膜材料?

研究者们在传统聚烯烃隔膜的基础上发展了各种四种新型锂电池隔膜材料。

材料一：PMIA

PMIA 是一种芳香族聚酰胺，在其骨架上有元苯酰胺型支链，具有高达 400℃的热阻，由于其阻燃性能高，应用此材料的隔膜能提高电池的安全性能。

此外，由于羰基基团的极性相对较高，使得隔膜在电解液中具有较高的润湿性，从而提高了隔膜的电化学性质。使其具备商业化的前景。

材料二：PET

聚对苯二甲酸乙二酯(PET)是一种机械性能、热力学性能、电绝缘性能均优异的材料。

PET类隔膜最具代表性的产品是德国Degussa公司开发的以PET隔膜为基底，陶瓷颗粒涂覆的复合膜，其表现出优异的耐热性能，闭孔温度高达 220℃。

静电纺丝PET隔膜熔点远高于PE膜，为255℃，最大拉伸强度为 12Mpa，孔隙率达到 89%，吸液率达到 500%，远高于市场上的Celgard隔膜，离子电导率达到 2.27×10 -3 Scm -1 ，且循环性能也较Celgard隔膜优异，电池循环 50 圈后PET隔膜多孔纤维结构依然保持稳定。

材料三：PBO

新型高分子材料PBO(聚对苯撑苯并二唑)是一种具有优异力学性能、热稳定性、阻燃性的有机纤维。其基体是一种线性链状结构聚合物，在 650℃以下不分解，具有超高强度和模量，是理想的耐热和耐冲击纤维材料。

由于PBO纤维表面极为光滑，物理化学惰性极强，因此纤维形貌较难改变。PBO纤维只溶于 100%的浓硫酸、甲基磺酸、氟磺酸等，经过强酸刻蚀后的PBO纤维上的原纤会从主干上剥离脱落的，形成分丝形貌，提高了比表面积和界面粘结强度。

材料四：PI

聚酰亚胺(PI)同样是综合性能良好的聚合物之一，具有优异的热稳定性、较高的孔隙率，和较好的耐高温性能，可以在-200~300℃下长期使用。

由于PI极性强，对电解液润湿性好，所制造的隔膜表现出极佳的吸液率。静电纺丝制造的PI隔膜相比于Celgard隔膜具有较低的阻抗和较高的倍率性能，0.2C充放电 100 圈后容量保持率依然为 100%。

小 结

为了提高锂电池的安全性，保证电池的安全平稳运行，电池隔膜必须满足以下几个条件：

1.化学稳定性：

不与电解质、电极材料发生反应；

2.浸润性：

与电解质易于浸润且不伸长、不收缩；

3.热稳定性：

耐受高温，具有较高的熔断隔离性；

4.机械强度：

拉伸强度好，保证自动卷绕时强度和宽度不变；

5.孔隙率：

较高的孔隙率以满足离子导电的需求；

锂电池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。

此外，锂离子电池安全性问题是个复杂的综合性问题。电池安全性最大的隐患是电池随机发生的内短路，产生现场失效，引发热失控。

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*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*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，市场份额全球靠前。

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。

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