鉅大鋰電 | 點(diǎn)擊量:0次 | 2023年03月17日
我國鋰電隔膜逆襲往事
動力鋰電池的隔膜我們一家都做不了。
2010年初,在北大光華新年論壇上,時(shí)任工信部副部長的苗圩稱,限制我國新能源汽車發(fā)展的最大問題是電池,而電池最大的問題是隔膜。
是年底,美日兩國隔膜廠商的全球市場市場率約占95%,而我國僅占4%,且產(chǎn)品集中于中低端,高端隔膜需求基本依賴進(jìn)口。雖然不至于一家都做不了,但形勢屬實(shí)堪憂。
其實(shí),苗圩發(fā)出感嘆之際,我國隔膜產(chǎn)業(yè)正在為隔膜國產(chǎn)化積蓄力量,既有廠商意氣風(fēng)發(fā)紛紛擴(kuò)產(chǎn),也有新晉者此起彼伏斗志昂揚(yáng)。這一年四月,一家叫做上海恩捷新材料科技股份有限公司(下稱上海恩捷)的公司剛剛注冊成立,恐怕它的創(chuàng)始人李曉明也不敢想,恩捷日后將成為全球大膜王。
應(yīng)無人懷疑我國新能源汽車換道超車的戰(zhàn)略決心,于是產(chǎn)業(yè)鏈條上的公司放手大干快上。我國鋰電隔膜產(chǎn)業(yè)迅速崛起,不消數(shù)年便實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)替代,而且我國占據(jù)了全球鋰電隔膜供應(yīng)的大頭。
篤定新能源的人,獲得了時(shí)代紅利,特別是在2021年。這一年,胡潤我國富豪榜上榜人數(shù)和財(cái)富總和比前一年上升超過20%,新能源相關(guān)產(chǎn)業(yè)的上升是重要原因之一。
財(cái)富上升最多的前10位公司家中,8位和新能源有關(guān)。CATL創(chuàng)始人曾毓群財(cái)富上升了2000億元,以3200億元財(cái)富首次進(jìn)入我國富豪榜前三。CATL的上游隔膜行業(yè)也賺得盆滿缽滿,恩捷的李曉明家族首次躋身我國富豪榜top100,坐穩(wěn)云南首富;星源材質(zhì)的陳秀峰財(cái)富總和上升了3倍多。
2021年是我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)的一個(gè)大高潮,2022年形勢不減,產(chǎn)業(yè)鏈條上的各個(gè)環(huán)節(jié)都很嗨,越嗨越當(dāng)居安思危。于我國鋰電隔膜產(chǎn)業(yè)而言,仍要跨過幾道天塹,實(shí)現(xiàn)從隔膜大國到隔膜強(qiáng)國的轉(zhuǎn)變,完成逆襲的最后一環(huán)。
本文重要通過梳理我國隔膜產(chǎn)業(yè)崛起的歷程,試圖回答以下三個(gè)問題:
鋰電隔膜是一門好生意嗎?
電池起火是影響消費(fèi)者購置新能源汽車的一大顧慮。
應(yīng)急管理部消防救援局的數(shù)據(jù)顯示,2022年一季度,全國共接報(bào)火災(zāi)21.9萬起,其中各類交通工具火災(zāi)1.9萬起,包括640起新能源汽車火災(zāi),同比上升32%。一時(shí)間,新能源汽車日均燒毀7臺受到詬病。
新能源汽車火災(zāi)事故當(dāng)理性看待,假如考慮到新能源汽車銷量的增速和保有量的提升,其實(shí)新能源汽車的火災(zāi)事故是呈現(xiàn)下降趨勢的。
談隔膜為何要提新能源汽車起火呢?因?yàn)楦裟ぞ褪欠乐闺姵仄鸹鸬年P(guān)鍵材料。諸多電池起火事故的發(fā)生,正是由于隔膜遭到損壞。
隔膜是鋰電池四大主材之一,有鋰電池第三極之稱。當(dāng)正極材料、負(fù)極材料和電解液陸續(xù)實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化時(shí),隔膜也就是這幾年才擺脫進(jìn)口依賴。
通俗地講,隔膜就是一層塑料薄膜。
肉眼看上去隔膜平平無奇,其實(shí)其表面密布納米級的微孔。這個(gè)微孔正是隔膜發(fā)揮用途的關(guān)鍵所在,微孔制備也是隔膜生產(chǎn)的核心技術(shù)。
根據(jù)成孔機(jī)理的不同,隔膜有干法和濕法之分,相對而言,濕法隔膜整體性能更優(yōu),已經(jīng)逐漸成為市場的主流產(chǎn)品。
具有微孔的隔膜重要有兩大用途:
一是,隔膜大量曲折貫通的微孔,能夠保證電解質(zhì)離子自由通過形成充放電回路。
二是,在電池過度充電或者溫度升高時(shí),隔膜通過閉孔功能將電池的正極和負(fù)極分開以防止其直接接觸而短路。
隔膜的質(zhì)量直接影響鋰電池的容量、循環(huán)以及安全性等性能。電池廠商對隔膜本身性能的考核極其嚴(yán)格,指標(biāo)非常多。因此,隔膜是鋰電池原材料中技術(shù)壁壘最高的環(huán)節(jié),對生產(chǎn)設(shè)備、制作工藝的要求最高。
隔膜屬于典型的重資產(chǎn)行業(yè),固定資產(chǎn)占比居四大主材之首,尤其是設(shè)備占比很高;單GWh的整體投入僅次于正極材料。
所以,從市場進(jìn)入的角度看,很難說隔膜是一門好生意,對不具備資金實(shí)力和不掌握高技術(shù)水平者來說:隔膜雖薄,風(fēng)險(xiǎn)很高。
高風(fēng)險(xiǎn)往往也意味著高回報(bào)。隔膜行業(yè)的毛利率一度高達(dá)70%,相當(dāng)誘人。隨著技術(shù)工藝的發(fā)展、市場競爭的激烈,近年來隔膜行業(yè)的毛利率逐漸下降,但至今也有50%左右的水平。從這個(gè)角度來講,隔膜又是一門好生意。
另外一點(diǎn)值得注意的是,當(dāng)前隔膜行業(yè)的集中度較高,市場份額重要由頭部幾家大廠占據(jù)。高市場集中度對想要進(jìn)入隔膜行業(yè)的人來說不太友好。
(隔膜在新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈中的位置。來源:星源材質(zhì)財(cái)報(bào))
起步
我國鋰電隔膜產(chǎn)業(yè)的歷史進(jìn)程,大致可以分為三個(gè)階段:2009年以前,起步初創(chuàng)階段;2009-2015年,起勢大干快上階段,國產(chǎn)替代加速實(shí)現(xiàn);2016年至今,頭部公司產(chǎn)量擴(kuò)張、小公司出清淘汰,我國鋰電隔膜產(chǎn)業(yè)起飛、稱霸全球。
中科院化學(xué)所是我國最早從事鋰電隔膜研究的單位,20世紀(jì)90年代初開發(fā)出擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的干法雙向拉伸工藝,和一些地方公司有過合作,但整體產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程較慢。
十五(2001-2005年)期間,國家863計(jì)劃曾布署過從基礎(chǔ)原材料抓起的鋰電隔膜產(chǎn)業(yè)化發(fā)展項(xiàng)目,但一直未有實(shí)質(zhì)性的突破。在此期間,河南新鄉(xiāng)的中科科技和深圳的星源材質(zhì)先后成立,是我國最早的一批隔膜廠商。
2004年,中科科技旗下的隔膜品牌格瑞恩,率先實(shí)現(xiàn)隔膜材料的國產(chǎn)化,由此國產(chǎn)隔膜在中低端市場開始替代進(jìn)口產(chǎn)品。
有趣的是,一位來自中科院化學(xué)所的人士撰文,不點(diǎn)名地稱河南新鄉(xiāng)一家公司采用的干法雙向拉伸工藝,是通過非正常手段從中科院化學(xué)所獲取。
2000年時(shí),貿(mào)易出身的陳秀峰還在跟哥哥一起開餐廳,偶然聽說隔膜利潤很高,但我國壓根沒有,得從日本拿貨。
陳秀峰找到的日本公司,聽說是我國公司要買隔膜,便首先聲明要先款后貨,并要提前45天將打到其公司賬戶上,還要審查購買公司的資質(zhì),防止隔膜應(yīng)用于、、的電池上,假如對方判定陳秀峰的客戶有用于目的可能,可以隨時(shí)終止合作。
(星源材質(zhì)董事長陳秀峰)
從2003年,陳秀峰開始代理銷售日本公司的隔膜產(chǎn)品。幾次生意往來后,陳秀峰感受愈深:一邊是國內(nèi)產(chǎn)業(yè)受制于人的現(xiàn)狀,一邊是豐厚的利潤吸引。終于,陳秀峰決定自己干,一定要在隔膜行業(yè)擁有一席之地。
十一五(2006-2010年)期間,863計(jì)劃提出實(shí)現(xiàn)隔膜的國產(chǎn)化。2006年,佛塑科技和比亞迪共同出資設(shè)立金輝高科,并分擔(dān)了863計(jì)劃中新能源汽車的部分項(xiàng)目,重要任務(wù)是把手機(jī)電池隔膜升級為電動汽車電池隔膜。
至此,我國隔膜產(chǎn)業(yè)起步階段的三巨頭(中科科技、星源材質(zhì)、佛塑科技)集結(jié)完畢。2010年,三巨頭在全球隔膜市場的份額,加在一起只有4%,且產(chǎn)品集中在中低端領(lǐng)域。后來,三巨頭命運(yùn)各異,唯有星源材質(zhì)堅(jiān)挺至今。
起勢
2009年初,十城千輛工程啟動,示范運(yùn)行城市到年中新增到13個(gè)。我國新能源汽車的浪潮正式拉開帷幕。
2012年,《節(jié)能和新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2012-2020年)》提出加強(qiáng)新能源汽車關(guān)鍵核心技術(shù)研究,加快研制動力鋰電池正負(fù)極、隔膜、電解質(zhì)等關(guān)鍵材料及其生產(chǎn)、控制和檢測等裝備。
新能源汽車的大勢所趨,拉高了國產(chǎn)隔膜的景氣度,我國隔膜產(chǎn)業(yè)開始起勢。星源材質(zhì)、金輝高科、滄州明珠等老牌隔膜廠商斥巨資新建產(chǎn)線、擴(kuò)張產(chǎn)量的同時(shí),一個(gè)個(gè)新玩家如雨后春筍。
在2010年前,我國能生產(chǎn)隔膜的公司不超過5家?!蹲C券時(shí)報(bào)》2012年十月報(bào)道,我國已有近50家公司在建和計(jì)劃上馬鋰電池隔膜項(xiàng)目。
群雄并起,大干快上,我國第一波隔膜熱興起,形勢一片大好。不過,隔膜熱也引起行業(yè)人士的反思:鋰電隔膜領(lǐng)域短時(shí)間內(nèi)涌現(xiàn)出大批量的公司,這給產(chǎn)業(yè)帶來的不是欣喜,而是擔(dān)憂。
當(dāng)時(shí),國產(chǎn)隔膜實(shí)際產(chǎn)出和規(guī)劃產(chǎn)量出入過大,收益率很低。國產(chǎn)隔膜單品性能還可以,但量產(chǎn)的穩(wěn)定性、一致性有問題。同時(shí),國產(chǎn)隔膜重要集中在中低端領(lǐng)域,高端隔膜仍然欠缺。
國產(chǎn)隔膜主攻低端,一方面是技術(shù)掣肘,另一方面是因?yàn)楫?dāng)時(shí)鋰電隔膜的重要應(yīng)用領(lǐng)域并非動力類電池,而是數(shù)碼產(chǎn)品的鋰電池。相對而言,數(shù)碼產(chǎn)品鋰電池不要非常高端的隔膜。
不過,行業(yè)人士都看得到,數(shù)碼產(chǎn)品鋰電池的需求量已經(jīng)平穩(wěn),且占比出現(xiàn)下降趨勢,而動力鋰電池有望迎來爆發(fā)式上升。
所以,隔膜廠商要謀生存的同時(shí),一定程度上也是在為即將到來的新能源汽車?yán)顺弊鰷?zhǔn)備。
盡管還存在差距,但通過走先求有、再求精的路線,國產(chǎn)隔膜擠進(jìn)了發(fā)達(dá)國家掌握的領(lǐng)域,國外隔膜公司普遍感到我國公司的壓力。滄州明珠副總經(jīng)理谷傳明曾說。
我國鋰電隔膜產(chǎn)業(yè)的大干快上,真干出了成績,2014年,我國產(chǎn)量在全球產(chǎn)量中占比將近一半,2015年實(shí)現(xiàn)了中低端隔膜的國產(chǎn)替代。
在此階段,上海恩捷的成立并未引人注意,恩捷是英文energy的音譯,當(dāng)時(shí)恩捷創(chuàng)始人李曉明的核心生意是煙膜,但在下一階段,恩捷爆發(fā)出巨大energy,成為全球大膜王。
起飛
大學(xué)所學(xué)專業(yè)和從業(yè)不對口,在我國十分普遍,星源材質(zhì)的陳秀峰在華中科技大學(xué)讀書時(shí)就是學(xué)空調(diào)的,但恩捷的李曉明有很強(qiáng)的專業(yè)背景。
李曉明碩士畢業(yè)后,1982年加入我國昆明塑料研究所,1984年即升任副所長,五年后,李曉明赴美深造,就讀于麻省大學(xué)高分子材料專業(yè),1992年底畢業(yè),此時(shí)陳秀峰在深圳一家銀行的信貸外匯部上班。
畢業(yè)后,李曉明在美國找了一份工作,擔(dān)任InteplastCorporation技術(shù)部經(jīng)理,這是一家剛成立一年的新公司,主營業(yè)務(wù)是標(biāo)簽用的薄膜,算是專業(yè)對口。
1996年回國后,李曉明攜其弟弟李曉華等家族成員圍繞材料行業(yè)先后創(chuàng)辦了紅塔塑膠、創(chuàng)新工貿(mào)、德新紙業(yè)、成都紅塔等公司,創(chuàng)新工貿(mào)后來更名并改制為股份公司創(chuàng)新股份,李曉明通過股權(quán)轉(zhuǎn)讓、增資擴(kuò)股等一系列運(yùn)作,將其他公司都裝入了創(chuàng)新股份。
2016年九月,創(chuàng)新股份上市時(shí),主營業(yè)務(wù)并不包括鋰電隔膜,恩捷還遠(yuǎn)在上海等風(fēng)來。
2010年四月,上海恩捷成立。如前所述,時(shí)值我國鋰電隔膜產(chǎn)業(yè)大干快上、熱火朝天。李曉明說自己在此之前就注意到鋰電隔膜這塊新興市場,所以才下定決心迅速進(jìn)入,但并沒有迅速斬獲市場份額,因?yàn)轱L(fēng)還沒來。
風(fēng)來了,有兩股。
一股風(fēng)是隔膜重要應(yīng)用領(lǐng)域由數(shù)碼產(chǎn)品轉(zhuǎn)換到動力鋰電池。
隨著新能源汽車行業(yè)快速發(fā)展,動力鋰電池出貨量由2015年16.9GWh快速上升至2021年226GWh,復(fù)合上升率54.06%,由此帶動隔膜出貨量爆發(fā)式上升。2015-2021年國內(nèi)隔膜出貨量從6.3億平方米快速提升至78億平方米,復(fù)合上升率達(dá)52.2%。新能源汽車動力鋰電池已經(jīng)成為鋰電池最大的應(yīng)用領(lǐng)域。
另一股風(fēng)是主流隔膜產(chǎn)品從干法轉(zhuǎn)換到了濕法。
2016年,國家調(diào)整了新能源汽車補(bǔ)貼政策,能量密度更高的三元鋰電池出貨量迅速提升,帶動了濕法隔膜的出貨,從一開始就押注濕法隔膜的恩捷由此扶搖直上。2018年,恩捷隔膜的全球市占率達(dá)到14%,超越日本旭化成,成為全球隔膜行業(yè)的新霸主,產(chǎn)量規(guī)模位居全球第一。
特別是李曉明把上海恩捷注入上市公司創(chuàng)新股份(后更名為恩捷股份)后,通過不斷建新廠、擴(kuò)產(chǎn)量和一系列兼收并購,規(guī)模效應(yīng)帶來的成本優(yōu)勢等進(jìn)一步提升其競爭力,恩捷全球大膜王的地位愈加穩(wěn)固。
恩捷起飛的同時(shí),全球鋰電池隔膜產(chǎn)業(yè)逐步向我國轉(zhuǎn)移,我國隔膜廠商出貨量份額持續(xù)新增,如今我國隔膜已占全球市場份額的70%以上,隔膜大國毋庸置疑。
來源:恩捷股份公司官網(wǎng)
2020年十二月,恩捷股份市值首破千億,李曉明兄弟倆特意給全體恩捷員工買了冬日里的第1杯奶茶。
市值破千億,恩捷股份用了4年3個(gè)月,從1000億到2000億僅用了半年多,又在兩個(gè)多月內(nèi),市值新增了720多億元。恩捷股份隔膜茅當(dāng)之無愧。
然而,時(shí)代的紅利并非雨露均沾,有人起飛,有人隕落。如前所述,隔膜行業(yè)是一個(gè)資金、技術(shù)等壁壘很高的高風(fēng)險(xiǎn)行業(yè),盡管行業(yè)發(fā)展形勢如火如荼,但國內(nèi)也有不少隔膜廠商入不敷出,或經(jīng)營不善宣告停產(chǎn),或不堪競爭被兼并收購。
凡此種種,并未影響后繼者入局。眼看著我國新能源汽車勃興之勢非但不減,銷量或?qū)⑦M(jìn)一步走高,新一波隔膜熱正在興起,而且出現(xiàn)不少跨界進(jìn)入隔膜行業(yè)的公司。無論新晉者能否打破一超多強(qiáng)的隔膜市場格局,都將為我國鋰電隔膜產(chǎn)業(yè)注入新力量。
隱憂
隔膜市場一片欣欣向榮,看似很強(qiáng),但是我國的隔膜根基到底怎么樣?產(chǎn)業(yè)鏈有沒有問題?
今年九月,在我國電動汽車百人會主辦的第四屆全球新能源和智能汽車供應(yīng)鏈創(chuàng)新大會上,上海恩捷研究院院長莊志發(fā)出此問。
早在2010年,苗圩苦惱我們做不了隔膜時(shí),就指出生產(chǎn)隔膜的裝備和技術(shù)都在其他國家的限制出口清單中。
諸多問題從我國鋰電隔膜產(chǎn)業(yè)起步之時(shí),業(yè)內(nèi)就深諳此卡,考慮到當(dāng)時(shí)的重要矛盾是做大市場、保證隔膜供應(yīng)、占據(jù)市場份額,卡脖子的環(huán)節(jié)就沒太上心,這么多年來,隱憂從未解除。恩捷也嘗試過使用國產(chǎn)化的設(shè)備,但是很遺憾,最后以失敗告終。莊志說。
當(dāng)前,干法隔膜的制造設(shè)備已經(jīng)國產(chǎn)化,關(guān)鍵是濕法隔膜的核心制造設(shè)備依賴進(jìn)口,主流設(shè)備廠商集中在日本、德國和法國。比如恩捷的設(shè)備來自日本制鋼所。
正值我國隔膜產(chǎn)業(yè)新一輪擴(kuò)產(chǎn)潮,盡管頭部公司已經(jīng)和設(shè)備廠商深度綁定,但設(shè)備不是說造就能造出來的,設(shè)備廠商的產(chǎn)量也有限,新訂購設(shè)備往往要2-3年才能批量交付,設(shè)備到位后還要時(shí)間進(jìn)行調(diào)試,這意味著設(shè)備割膜廠出貨速度受到制約。
隔膜廠商已經(jīng)在想辦法了。星源材質(zhì)的設(shè)備重要來自德國,不是單純的采購,而是和對方一起合作開發(fā)生產(chǎn)線,掌握了一部分核心技術(shù)。恩捷進(jìn)口日本設(shè)備的同時(shí),通過收購蘇州捷力、富強(qiáng)科技、JOT推進(jìn)設(shè)備國產(chǎn)化。還有其他隔膜廠商也在加緊自研。
比生產(chǎn)設(shè)備處境更尷尬的,是核心原材料。莊志直言,基本所有人都是從韓國、日本、美國公司采購。
隔膜基體材料重要包括聚丙烯樹脂、聚乙烯樹脂和添加劑,原材料的質(zhì)量直接影響隔膜的性能。強(qiáng)如日本旭化成,就有獨(dú)立的高分子實(shí)驗(yàn)室,擁有自己的專用料。恩捷則正在聯(lián)合揚(yáng)子石化、燕山石化等大型國企,一起做原材料的開發(fā)。
綜上,我國鋰電隔膜產(chǎn)業(yè)鏈的上游(制造設(shè)備、核心原材料)基本不可控,一旦發(fā)生華為似的封禁,我國隔膜產(chǎn)業(yè)很容易被卡脖子,勢必危及隔膜的下游動力鋰電池廠商、整車公司。
尾聲
2021年初,蔚來汽車公布所謂的固態(tài)電池包產(chǎn)品,電解液和隔膜廠商的股價(jià)紛紛應(yīng)聲大跌。因?yàn)楣虘B(tài)電池的制備將拋棄電解液和隔膜,其技術(shù)革新可能會革掉隔膜的命。不過隨后蔚來方面解釋稱,并非全固態(tài),仍要液體。
其實(shí)固態(tài)電池的研發(fā)已近半個(gè)世紀(jì),大規(guī)模商業(yè)化落地難以預(yù)期,技術(shù)工藝、制造成本、產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同方面都存在瓶頸。中短時(shí)間來看,固態(tài)電池對隔膜產(chǎn)業(yè)威脅非常有限。
于膜廠而言,當(dāng)務(wù)之急還是產(chǎn)量和交付,以滿足新能源汽車持續(xù)增量的需求。同時(shí),膜廠要從產(chǎn)業(yè)安全角度出發(fā),保持危機(jī)感,一方面繼續(xù)拿來主義為我所用,另一方面要著手突破卡脖子環(huán)節(jié),真正掌握核心技術(shù),至少也得打造一個(gè)可控的備胎,
我國新能源汽車銷量還在爆發(fā),鋰電隔膜需求量巨大,我國隔膜產(chǎn)業(yè)要抓住機(jī)會,由隔膜大國轉(zhuǎn)向隔膜強(qiáng)國,為整個(gè)新材料行業(yè)輸出相關(guān)經(jīng)驗(yàn),使我國躋身材料強(qiáng)國之列,這也是實(shí)現(xiàn)制造強(qiáng)國的應(yīng)有之義。