近日，工信部發(fā)布《重點新材料首批次應用示范指導目錄(2017年版)》(以下簡稱《目錄》)，共5項新能源領域的新材料被納入其中，包括高性能鋰電池隔膜、鎳鈷錳酸鋰三元材料、硅碳負極材料、高純晶體六氟磷酸鋰材料和石墨烯，相關材料的性能指標在《目錄》中都有明確規(guī)定。
在高性能鋰電池隔膜方面，《目錄》要求隔膜厚度在5~20μm之間，孔徑的范圍為0.03~0.2μm，孔隙率達到30~50%，透氣率實現(xiàn)100~400s/100ml。從隔膜對鋰電池性能的直接影響來看，這些標準均對標高能量密度的三元電池，顯然相關政策的發(fā)布是在為三元電池全面市場化應用提前鋪路。
不過，《目錄》對高性能隔膜提出量化指標的門檻，也從側面反映出目前國內隔膜的性能距離《目錄》的要求還存在一定差距，隔膜企業(yè)技術水平還普遍不高。中國塑料加工工業(yè)協(xié)會常務副理事長兼秘書長朱文瑋指出，當前國內隔膜中高端市場主要為國外企業(yè)及少數(shù)本土企業(yè)占據(jù)，大量企業(yè)和產品集中在中低端市場。
隔膜高性能標準的明確界定，將倒逼隔膜企業(yè)進行正向研發(fā)，產品是否符合性能標準的相關規(guī)定成為企業(yè)市場競爭的關鍵，而擁有核心技術、品牌管理和設備消化能力的大企業(yè)競爭優(yōu)勢將不斷強化，強者益強的行業(yè)趨勢下市場集中度也不斷提高，推動我國隔膜技術水平的進步和國內動力電池的產品質量的提升。
星源材質前副總裁楊佳富指出：“向高性能標準不斷靠攏，這是每個材料行業(yè)必經的過程，先是逐漸競爭，然后慢慢集中，門檻越來越高，對技術實力雄厚、競爭力和品牌控制能力強的大公司是一件好事”。
國產化程度 “似高實低”
數(shù)據(jù)顯示，2016年國內隔膜市場需求為20億㎡，國產隔膜的產量約為12億㎡?？梢钥闯觯裟な袌龅膰a化程度已超過60%。然而其產能卻大部分應用于低端3C數(shù)碼和低速電動車領域，高端隔膜仍嚴重依賴進口，從產業(yè)格局來看，日韓企業(yè)仍占據(jù)全球鋰電池隔膜的主要地位。
新能源產業(yè)的推進下，動力電池市場已成為隔膜產業(yè)的主要增長點。在高比容量的發(fā)展趨勢下，三元電池的市場應用得以不斷攀升，推動了中高端隔膜市場需求的爆發(fā)；然而在中高端隔膜市場，全球60%以上的份額被美日韓隔膜廠商所占據(jù)，國內隔膜企業(yè)如果不能盡快實現(xiàn)中高端產能的國產化替代，那么隔膜將成為我國新能源汽車市場化推進的障礙。
目前，高端隔膜的國產化替代主要面臨三重限制因素：首先國內隔膜技術基礎薄弱。盡管近年來國內隔膜技術發(fā)展突飛猛進，尤其在干法隔膜領域技術體系已成型，但相比于國外仍然起步較晚，多數(shù)隔膜企業(yè)的技術積累和研發(fā)儲備無法支撐高性能產品的生產和研發(fā)，尤其是高端濕法隔膜，技術門檻較高，對產品強度、厚度、熱收縮、透氣率和孔徑的均勻性都提出了更高要求，同時越薄的隔膜其均勻性也越難控制，如何平衡，考驗著隔膜企業(yè)的技術和工藝水準。
“高端電動車上用的隔膜工藝，要求相對能達到較高的技術標準和穩(wěn)定性，國內的隔膜企業(yè)有很多，但是絕大多數(shù)都達不到這方面穩(wěn)定性的要求，高端應用目前在國內隔膜市場仍然不盡如人意。”楊佳富接著指出，“隔膜的國產化還是要有一個過程，要真正做好還是需要幾年的錘煉”。
其次隔膜生產設備的工藝落后，國產化程度低。雖然國內也有一些國產隔膜產線，但是運行的穩(wěn)定性和精度還是不夠，在實際運行時效的檢驗上，沒有國外設備可靠，這主要受隔膜設備高精度的技術壁壘所限。
以微米為單位的隔膜對設備的的工藝控制、溫度控制、厚度控制和穩(wěn)定性的控制都要求非常高，而國產隔膜設備廠商在設備研發(fā)上卻缺乏熱情，投入有限，極大地限制了國產隔膜設備的發(fā)展速度，與七八十年代就開始做隔膜設備的國外企業(yè)相比，目前國產隔膜的設備制造仍處于模仿、吸收和消化的階段。
因此絕大多數(shù)隔膜企業(yè)采購的生產設備仍然以進口為主。以星原材質為例，2017年9月其發(fā)布的公告顯示，其全資子公司常州星源“年產36000萬㎡鋰離子電池濕法隔膜及涂覆隔膜項目”，目前已開始建設并按計劃推進中。值得注意的是，該項目的主線設備采購自德國布魯克納，星原材質已與布魯克納簽訂了8條濕法隔膜設備的供貨合同。
最后隔膜原料基本依賴進口。全球范圍內隔膜原料的供應方式主要有兩種，一種是由專業(yè)的第三方原料供應商提供；另一種是隔膜企業(yè)自建高分子實驗室研發(fā)專用隔膜原料，打通上游原料領域，不過目前僅有旭化成、CELGARD、東麗等少數(shù)幾家跨國廠商真正實現(xiàn)。而國內的隔膜企業(yè)并沒有足夠的財力來支持原料研發(fā)，只能通過第三方供應商采購原料。
目前國內從事隔膜原料生產的企業(yè)極少，產品的穩(wěn)定性也不高，隔膜企業(yè)的原料采購仍嚴重依賴進口。楊佳富分析認為：“在整個聚烯烴通用材料體系內，生產鋰電池隔膜的聚乙烯、聚丙烯占有的體量非常少，整個中國鋰電池隔膜材料的需求不超過10萬噸，與整個通用聚烯烴材料動輒200~300萬噸的需求量相比，缺乏市場吸引力。”
受限于市場體量和產業(yè)前景，愿意進入這一領域的企業(yè)比較少，而具備隔膜原料生產能力的石化業(yè)巨頭，也不愿意在小市場有過多的研發(fā)投入。
市場競爭 日趨激烈
據(jù)統(tǒng)計，目前國內有47家鋰電池隔膜生產企業(yè)，產能超過26億㎡，而2016年國產隔膜的實際產量僅為12億㎡。盡管公布產能與實際產量有相當大的出入，不過隔膜市場供過于求的態(tài)勢已顯。
2016年開始，隔膜領域投資過熱的現(xiàn)象一直增無減，大量企業(yè)和市場資本紛紛涌入，主要原因在于隔膜業(yè)的毛利率很高，市場發(fā)展增長迅速。而隔膜企業(yè)也急于擴產，急需資金的導入，自然與手握市場資本的上市公司一拍即合。
據(jù)不完全統(tǒng)計，僅2017年上半年就有超12家隔膜企業(yè)宣布投擴產計劃，擴產規(guī)模均在千萬平方米以上。紐米科技總經理王志春指出，目前隔膜市場也面臨低端產能過剩高端產能不足的現(xiàn)象，隨著各大隔膜企業(yè)產能的不斷釋放，隔膜業(yè)將面臨更加激烈的市場競爭環(huán)境，尤其是低端市場，一些新廠家為了搶奪市場，大打價格戰(zhàn)。
進入2017年，降成本成為新能源汽車發(fā)展的大趨勢，降成本壓力逐級向細分領域傳導，在材料市場隔膜毛利比較高，因此降價的壓力也較大，加上隔膜的市場供應比較充足，而上半年新能源汽車又面臨增長放緩，價格自然進一步拉低。目前干法隔膜的均價為2元/㎡左右，濕法隔膜的均價在4元/㎡左右。
王志春指出：“今年干法雙拉價格下滑較大，尤其低端產能的價格下降會多一些，高端的價格也在下降，只是幅度小一些。”產品市場價格的下滑，意味著企業(yè)利潤的下降，而補貼退坡之后，回款的周期也被拉長，隔膜企業(yè)面臨的成本壓力也與日俱增，尤其是中小型企業(yè)，產能集中于中低端市場，在低端產能過剩的市場背景下，將面臨被迅速淘汰的危險。
而對于立足中高端市場的大型隔膜企業(yè)來說，機遇遠大于挑戰(zhàn)，其一高端隔膜的產能仍然供不用求，高性能隔膜的降價幅度較低，受價格下降的影響較??；其二大型隔膜廠商有足夠的經濟實力來支撐行業(yè)的低迷期，抗風險能力也遠高于中小企業(yè)。
其三，大型隔膜企業(yè)一般能夠進入國內排名靠前的鋰電池企業(yè)的供應鏈，甚至上演強強聯(lián)合，實現(xiàn)上下游企業(yè)的利益捆綁，鎖定大客戶；其四在新產品開發(fā)、產品個性化研發(fā)上各大隔膜廠商能更好地滿足客戶要求，保持較高毛利率。
在日益激烈的市場競爭環(huán)境中，大型隔膜企業(yè)的競爭優(yōu)勢與中小企業(yè)的差距將進一步的拉大。截止目前，按照生產能力排列，前20家生產企業(yè)合計可年產22.71億㎡，占比全國產能數(shù)據(jù)超過80%，而強者益強的趨勢下電池隔膜材料行業(yè)集中度也將不斷攀升。
雙線路并行 濕法和涂覆成趨勢
從基礎隔膜來看，隔膜分為干法和濕法兩類；干法又分為干法單拉和雙拉兩種，干法厚度的理論極限為12μm~40μm，濕法隔膜的理論極限在5μm~25μm之間。同時由于隔膜本身耐高溫性能差，為了提升隔膜整體的耐溫性能，干法和濕法的膜需要在表面涂一層耐溫比較高的材料，稱之為涂覆。
由于濕法隔膜較干法隔膜在力學性能、透氣性能和理化性能方面均具有一定優(yōu)勢，高消費電池大多使用濕法隔膜。而三元電池成為市場主流后，能應用于高比容量和高電壓的濕法隔膜需求不斷擴張。
數(shù)據(jù)顯示，2016年中國鋰電濕法隔膜產量達到3.9億平米，占比33%，已超過干法單拉的市場份額。業(yè)內人士預計，2018年國內濕法隔膜產量將達到8億平方米，占據(jù)隔膜一半以上市場。
不過，濕法隔膜想要完全取代干法隔膜也很難實現(xiàn)，畢竟干濕法各有其適用領域，雖然市場發(fā)展的趨勢是三元電池，但磷酸鐵鋰仍然有很大的市場，就算磷酸鐵鋰被取代，也可以用于儲能體系，而這一領域干法仍然有很大的優(yōu)勢。長期來看隔膜市場的格局將是干法、濕法這兩條技術路線并存。
“相比于去年，今年以來客戶對產品提的要求更高了。”王志春指出，“目前公司將超薄濕法隔膜作為自身產能擴充重點布局，力爭將超薄濕法隔膜做成亮點，加快國產隔膜在超薄領域的進口替代。”
動力電池提升能量密度的趨勢下，必然要求隔膜將超薄化和涂覆進行有效結合。因為超薄化與隔膜的安全性是互為沖突的，尤其是三元材料體系的高能量密度下，較強的氧化性會對隔膜表面產生一些極化、氧化作用，而涂覆可以有效地解決以上安全性問題。
隔膜技術的發(fā)展趨勢，無論是高性能、高安全性、低成本還是涂覆的廣泛應用，歸根到底是服務新能源汽車的發(fā)展，然而只要國內隔膜技術體系的國產化還未實現(xiàn)，我國新能源產業(yè)就仍然受制于人。
只不過，在政策的引導和龍頭企業(yè)的支撐下，近年來隔膜市場規(guī)范逐漸確立，行業(yè)發(fā)展健康有序，在資本、人才和研發(fā)的不斷加碼下，國內隔膜技術在國產化替代和高性能隔膜的市場應用上必然不斷提速。
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