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鋰電池隔膜市場分析

2013年07月27日 11:04來源:蘇州金韋爾機械有限公司 >>進入該公司展臺人氣:3567


(一)重點鋰電池隔膜廠商

生產鋰電池隔膜企業主要有6家,供應商份額見圖

1、Asahi Kasei Chemicals日本旭化成化學株式會社,成立于1931年,注冊資金103億日元,濕法隔膜的供應商,半數以上產品供給三洋,業內說法為其供與三洋的隔膜和對其他電池廠的隔膜有差異,但得不到確切證明。旭化成化學目前正開發面向高輸出功率用途的隔膜。旭化成化學公司為應對世界鋰離子二次電池的需求擴大,將二次電池用隔膜的設備能力增強到現在的1.5倍。在宇山市投資約100億日元,現在年產1億m2,計劃到09年增為1億5千萬m2。為強化生產據點體制,將探討選定新廠建設地點.。公司在北京、上海設有辦事處,在蘇州、上海、張家港設有工廠。

2、Celgard美國Polypore全資子公司,公司成立于1981年,注冊資本2億美金,共分四個事業部,電池隔膜事業部2007年總銷售金額為8.5億美金。Celgar持有干法單向拉伸制造工藝的,并且有MBI、BYD兩大客戶的支持,成為干法聚烯烴隔膜的。目前在深圳設有辦事處,計劃投資2500萬美元在韓國設立新工廠并在上海設立新的辦事機構。

3、Tonen Specialty separator日本東燃化學株式會社的子公司,東燃化學為埃克森美孚(Exxon-Mobil)在日本的下屬機構,成立于1947年,注冊資本約3512億日元,主要生產石油化學品,近年開發了新型鋰電池用隔膜。東燃化學由于擁有Sony、SDI、LGC等客戶,東燃化學成為此類隔膜的第三大供應商。東燃埃克森美孚化工的隔膜工廠位于日本那須,為了滿足隔膜現有及新型應用領域日益增長的需求。2009年東燃埃克森美孚化工位于韓國龜尾的新廠將實現生產。

4、Ube Industries日本宇部興產株式會社成立于1942年,注冊資金431億日元,分化學樹脂、建筑材料、機械設備、煤炭五個事業群,07年總營業額為3768億日元,其中化學樹脂事業群營業額為1601億日元,占總營業額的43%。UBE隔膜年總產值約為2400萬平方米/年,70%在中國國內銷售,主要客戶為比克和三洋,比克用量大約在1000萬平方米/年,三洋用量約在300萬平方米/年,與celgard一樣的干法技術,性能與CELGARD有一定差距,但價格遠低于CELGARD。

5、Sumitomo Chemical日本住友化學株式會社,成立于1913年,主要從事基礎化學、石油化工和塑料、精細化工、IT關聯化學、農藥和醫藥等行業的經營,年銷售額18965億日元,在大連、北京、無錫、上海、珠海設有分公司或辦事處。2007-2009年間計劃進行3700億日元的投資。

6、SK韓國SK化工,SK集團下屬企業,設立于1969年,主要從事精密化學和生命科學領域的經營,在青島、蘇州、北京、上海、廣州、桂林、寧波等地設有工廠或辦事處。

(二)隔膜廠產能及客戶情況

據日本IIT報告統計的2010年報告數據:旭化成現在9650萬平米/年,celgard現在8980萬平米/年,東燃現在8340萬平米/年,宇部3000萬平米/年,sumitomo化學400萬平米/年,ENTEK現在1800萬平米/年,SK現在2900萬平米/年。隔膜市場處于供不應求狀態。

便攜式電動工具、、筆記本電腦、攝錄機等可充電鋰電池、小型動力工具電池用主要使用聚烯烴隔膜,技術及市場都已經十分成熟,zui大的供應商為Asahi(旭化成工業、美國Celgard Tonen(東燃化學,旭化成成以上的隔膜主要供應給Sanyo;而Celgard 則是MBI 和比亞迪的主要供應商;由于擁有SonySDILGC 等客戶,東燃化學成為此類隔膜的第三大供應商。美國Celgard UBE 生產三層聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯(PP/PE/PP)復合膜。此類型隔膜材料特點在于其強度較好,成本較低,而且在電池內部溫度較高時,PE 130℃左右時熔化,而熔點較高的PP150℃左右)形成隔膜閉孔,使電池內部斷路,大大提高了電池的安全性能,但其制造工藝復雜,且超薄16um 以下尤為難做到。旭化成、東燃、美國ENTEK 等公司單層聚乙烯(PE)隔膜。此類型隔膜材料由于是單層PE,故生產成本較高,但對制造超薄16um 以下隔膜尤為有條件,故很受大電池廠家如三洋、索尼、松下、萬勝等青睞。

世界主要鋰電池廠商使用隔膜情況(08年統計)

m2/

旭化成

東燃

Celgard

UBE

Entek

Sanyo

4000

300

Sony

700

2500

Panasonic

100

1100

100

Maxell

400

30

SGS

30

90

NEC

10

20

20

SDI

700

2600

LGC

500

600

300

BYD

50

1200

50

A123

200

400

力神

150

600

ATL

400

300

比克

300

800

200

其它

150

300

2000

800

800

合計

6640

6400

6320

2400

1000

(三)國內鋰電池隔膜重點廠商

國內涉足隔膜的企業大約10幾家,代表企業有星源材質、中科來方、金輝高科、新鄉格瑞恩、時代科技、中興新通訊、新鄉中科、常州康捷、常州奇鑫、杭州華容、齊魯石化等。金輝高科是國內*采用濕法技術的企業,技術主要依靠自主研發,目前*條生產線已經滿負荷生產,產品供不應求,需現金提貨,第二條生產線今年已經開建。星源材質采用干法和濕法兩種技術,2009年投產,目前有三條生產線,產品能滿足普通鋰電池生產的需要。

國內生產鋰電池隔膜的主要企業

公司

背景

產能

工藝方法

已經量產的企業

佛塑-金輝高科

比亞迪和佛塑合資

1200萬平米

濕法工藝

星源材質

民營企業

5000萬平米

干法三層復合、濕法單層

新鄉格瑞恩

河南金龍(國企)控股

6000萬平米

干法單層拉伸和三層復合

處于中試階段企業

池禾科技

麗水池禾化工(民營)下屬企業

濕法單層

中科來方

遠宇集團(民營)下屬企業

干法三層復合

杭州華容

民營企業

常州康捷

民營企業

常州奇鑫

民營企業

籌建中的企業

安徽銅峰電子

上市公司

1500萬平米

遼源鴻圖紙業

民營企業

4400萬平米

1、深圳市星源材質科技股份有限公司

星源材質成立于2003年,注冊資本1500萬元,核心業務是新材料——即鋰電池隔膜的研發、生產和銷售。公司于2006年底,研發取得了突破性進展,掌握了鋰電池隔膜的核心制造工藝及核心配方的關鍵技術。2007年,公司在東莞投資興建了3000平方米的生產基地。2008年1月,星源材質公司在原有一條濕法生產線的基礎上,啟動了年產1000萬平方米鋰電池隔膜干法生產線投資項目,該生產線由星源材質公司自主研發、自行設計、具有自主知識產權,總投資人民幣4788萬元,該生產線關鍵零部件和儀器分別從德國、美國、意大利等國家進口,其他輔助、配套設施在國內采購。生產線順利建成并于2008年9月正式投產。產品產能達到設計要求,產品質量達到美國、日本同類產品質量。該生產線投產后,將年新增產能1000萬平方米。

目前公司擁有干法生產線兩條,濕法生產線一條,主要生產12μm到40μm不同規格的鋰電池隔膜。同時,年設計生產能力5000萬平方米的鋰電池隔膜生產基地正在建設之中。公司被評為國家火炬計劃重點企業;深圳市民營骨干企業,鋰電池隔膜產業化項目被列入深圳市重大建設項目。公司在2008年引進戰略投資者深圳創東方投資公司,并進入上市輔導期,計劃在深圳創業板上市。星源材質目前的客戶群定位于珠三角地區,主要為手機和筆記本電池。

2、佛山市金輝高科光電材料有限公司

金輝高科由外國專家及國內高校的博士、碩士及本科生組成的“鋰電池用隔膜”項目攻關小組經過三年多的開發工作,2004年建立了一條采用濕法工藝生產PE隔膜的雙向拉伸生產線,于2004年末正式出性能合格的產品,并經過長期試驗及穩定生產后于2005年末投放市場。2006年佛塑股份與比亞迪共同出資281萬美元成立了生產鋰電池隔膜的佛山市金輝高科光電材料有限公司。目前實現了年產600萬平方米的生產能力。金輝高科目前產能1200萬平米,主要定位手機隔膜,薄的為主,格瑞恩和星源材質是厚的。計劃明年新增4500萬平米產能。據佛塑內部人士介紹,手機這塊市場每年隔膜的國內需求量為1.5億平米。佛塑銷售還不錯,價格:20微米的,8-9元,9-12微米的,15塊多。隔膜不怕價格競爭,即便降至8塊多,仍然有66%的毛利率。金輝高科生產的隔膜主要供給山寨電池廠,比克比亞迪也用一些,成品率為50%左右。

3、新鄉市格瑞恩新能源材料股份有限公司

格瑞恩是由金龍精密銅管集團股份有限公司投資興建的致力于鋰電池材料研發、生產、銷售于一體的全資子公司。公司通過與國內多家高校開展各種形式的技術人才合作,匯集了鋰電池材料領域研發、生產、品管*人才。目前公司有各類專業技術人員100余人,主要產品為鋰電池隔膜材料、錳酸鋰、磷酸亞鐵鋰材料等。

格瑞恩于2004年進行隔膜中試及生產,采用的是雙向拉伸工藝的干法工藝,2005年底開始有產品在市場上銷售。同期開始籌備新的生產線,于2007年正式投產,2008年底生產能力約為1500萬m2。該公司大部分產品滿足國內低、中端市場需求,少部分產品已經能夠滿足市場的質量要求。不僅可以滿足對25、30、40微米傳統隔膜的需求,而且可以極大滿足眾多公司對12、16、20微米超薄隔膜的要求。根據客戶要求進行彈性分切,寬度從10-1000 mm。目前格瑞恩正在加強與國內鋰電池生產企業,積極擴產。

格瑞恩目前擁有隔膜10條生產線,號稱產能6000萬平米,準備再上7條生產線,擴大到9000萬平米。動力電池的門檻本來就很高,一般不敢用國產的,說新鄉格瑞恩的還不錯,光宇電池也在用它厚度大的膜做動力電池,質量還可以,格瑞恩的干法雙向拉伸PP膜成本低,由于是雙向拉伸,強度比較高,PP耐熱性又好,很適合做動力電池。但生產中產生的廢品比較多,成品率僅為30-40%,影響產品的利用率,實際成本相對高。格瑞恩低端的隔膜主要供山寨手機,比如天貿、福斯特等,目前是主要的盈利來源,其中福斯特每年購買700萬平方米。

4、桂林新時科技有限公司

2005年開始,中國科學院化學研究所與新時科技公司合作重新開展干法雙向拉伸工藝的中試研究。根據中試工作取得的經驗,于200711月成功建成并投產了一條年產聚丙烯微孔膜600m2的生產線。用此工藝生產的聚丙烯微孔膜具有不同于以上工藝制得隔膜的微孔結構。通過國內30多家電池廠在鋰電池上進行評價,產品基本性能已經*鋰電池隔膜的質量指標要求,市場反應積極,20082月份開始已經有產品在市場上銷售,但zui近該公司在行業中已銷聲匿跡。

(四)國內鋰電池隔膜研究現狀

我國鋰電池隔膜的研究與開發起步較晚,“十五”期間,國家863計劃中曾部署過從技術原材料抓起的鋰電池隔膜產業化發展項目,但研究開發進展較慢,一直未有實質性的突破。“十一五”期間863計劃在鋰電池材料的戰略定位為實現正、負極材料和電解液的創新,實現隔膜的國產化。

現在國內從事鋰電池隔膜研發的科研單位主要有中科院化學所、中科院廣州化學所、中科院成都有機化學所,此外還有中科院理化所、中科院物化所、北京理工大學等。

中科院化學所是我國zui早從事鋰電池隔膜研究的單位,后又得到國家863 計劃的支持。化學所采用熔融拉伸生產方法,擁有“雙向拉伸”技術的知識產權,并前先后在國內外申請了5 項。2001 年,化學所將該技術在美國、英國和日本申請的權轉讓給CELGARD公司。中科院化學所曾擁有一條年產10 萬平方米的小試線,生產設備為自主研發,該生產線已轉移給營口一家企業。目

前,新鄉格瑞恩以及麗水新時科技的技術就來自于中科院化學所,采用的是干法“雙向拉伸”技術,其中,格瑞恩已經成功實現產業化。

中科院廣州化學所于2005 年建設了年產15 萬平方米的鋰電池隔膜中試生產線,解決了結構均勻的膜前驅體的制備工藝與技術難題,掌握了微孔膜的連續拉伸制備工藝與技術,特別是掌握了膜結構的控制工藝與技術。2006 年初在山東建設了年產20萬平方米手機鋰電池隔膜的中試線。

中科院成都有機所也承擔了國家863計劃中的“聚合物鋰電池隔膜項目”并于2004 年3 月通過國家成果鑒定。與中科院化學所的熔融拉伸制造方法不同,成都有機化學有限公司采用熱致相分離法(流延法)制備聚合物電解質膜,所研制的電動自行車用動力電池具有良好的充放電性能,且制備工藝簡單、操作簡便、生產成本低,具有水平。該項技術2007年被江蘇遠宇電子集團買斷,經過近兩年的努力,目前已進入大批量投產階段。

除上述傳統鋰電池隔膜制造技術外,中科院理化所已與盟固利展開了合作,研發新的鋰電池隔膜生產方法和生產工藝——多噴頭靜電紡絲法制備納米纖維膜技術。與傳統制備方法相比,靜電紡絲方法工藝相對簡單、能將隔膜直接做在負極材料上,產品性能好,但控制條件多而復雜。目前,該技術還在做新工藝的嘗試。同時,該技術在材料、工藝、設備方面均是全新技術,所需全套設備均由理化所自行研制,在密集噴嚏的研發方面與涂布機一起進行研制已獲得技術突破,但至今未實現批量生產。

隨著鋰電池產業的發展,國內市場上的國產鋰電池用隔膜已經漸漸走進鋰電圈,以河南新鄉金龍集團控股的格瑞恩和中科科技、佛山金輝高科、中國臺灣高銀等為代表的國內鋰電池隔膜廠家迅速成長成來,其產品與進口隔膜相比,價格只有進口隔膜的1/3~1/2,采貨周期也相對短些,但國產隔膜的厚度、強度、孔吸率不能得到整體兼顧,且量產批次穩定性較差,國內絕大多數鋰電廠家都選用進口隔膜。因此研究開發低成本、制作工藝簡單、孔徑尺寸適當、空隙率高、機械強度能滿足要求的微孔聚合物隔膜對于提高電池性能和降低電池成本具有重要的實際意義。如何進一步提高隔膜的各項質量指標,是我國電池業目前急需解決的問題。

(五)國內鋰電池隔膜市場容量

國內鋰電池生產所需的隔膜材料主要依靠進口。2007 年耗用外匯超過1.8 億美元(價格以每平方米2.8 美元計),每年進口鋰電池隔膜在6080萬平方米,并以12%的速度遞增。到2011 年需要的鋰電池隔膜將達到3.53億平方米,銷售額將達到11.26 億美元。市場需求量將是目前市場的1.8 倍,銷售額將是2007 年的2.3 倍。

2007-2011 年鋰電池隔膜市場需求預測

安泰科技預計2010年車用鋰電市場280億元,2015年超過1000億元,對應隔膜的市場為2010年為42億元,2015年為150億元。我國車用鋰電2015年市場規模為200億元,20202025超過2000億元,對應隔膜市場2015年為30億元,2010-2015年為300億元。

(六)世界鋰電池市場分析

鋰電池為綠色環保可充電電池,具有比容量高、循環性能好等諸多優點。鋰電池由日本索尼公司于1991年商業化生產,經過迄今十多年的發展,鋰電池已成為應用的小型二次電池。鋰電池目前主要應用于追求輕薄短小的便攜消費類產品,如手機、筆記本電腦、攝像機、照相機等。同時,經過多年的發展,鋰電池作為動力電池的基本條件已經具備,隨著石油等資源的日趨緊張以及環境保護要求的提高,鋰電池在動力電池運用領域進入了高速發展期。

鋰電池市場應用的演變

(1) 消費類電子產品的大幅增長,擴大了鋰電池產品的市場容量鋰電池是目前世界上性能zui為優良的可充電化學電池。根據2008年IIT報告,2002年以來鋰電池的需求量保持了年均20%左右的增長速度。其需求結構如下:中用鋰電池的占50.9 %,筆記本電腦中有23.5%用鋰電池,7.8%用于數碼攝像機和數碼相機,4.8%用于MP3/MP4/移動DVD,4.6%用于電動工具。

2000-2008 年鋰電池需求量

從上圖可以看出,為手機、筆記本電腦、數碼相機、數碼攝像機等便攜式消費類電子產品配套的鋰電池市場容量近年均有大幅增長。

根據2009年IIT報告, 2008年子電池需求總量約為33億只,銷售收入達到100億美元以上,未來幾年鋰電池需求仍將保持高速增長,到2018年,鋰電池銷售收入將達到320億美元。

鋰電池市場需求預測

(2)動力型鋰電池市場前景廣闊

隨著電池材料的不斷改進和新材料的推出,特別是三元層狀氧化鎳錳鈷鋰、

磷酸鐵鋰、尖晶石型氧化錳鋰等正極材料技術的不斷改進和完善,電動工具、電

動自行車、電動汽車等動力用鋰電池應用越來越廣泛。

A、電動工具用鋰電池

電動工具用鋰電池使用的正極材料主要為三元層狀氧化鎳錳鈷鋰材料和磷酸鐵鋰材料。隨著歐盟以及美國對鎳鎘電池使用的限制,鋰電池在電動工具中的應用份額得到快速增長。根據中國化學與物理電源行業協會鋰電池分會《鋰電池專訊》2009 年第7 期資料,2008 電動工具用鋰電池約1.74 億只,比2007 年的1.18 億只增長47.46%。

B、電動車和混合動力電動車用鋰電池

隨著美國汽車尾氣排放法案生效日期的日益臨近以及原油價格的快速上漲,各大汽車廠商都加大了對混合動力電動車以及EV 的研發,如豐田公司的Prius,本田公司的Civic 以及福特公司的Escape 等。目前,世界各主要發達國家均加快了混合動力電動車用鋰電池的研發,其中豐田公司將在Prius-II 型混合動力電動汽車中使用鋰電池。

目前可用于HEV 鋰電池主要為鎳錳鈷鋰(三元)電池、錳酸鋰電池和磷酸鐵鋰電池。其中日本和韓國企業目前主要傾向于使用三元和錳酸鋰電池,美國、中國和中國臺灣傾向于使用磷酸鐵鋰電池。

根據日本2009 年IIT 報告的預測,按瓦時來計算2018 年鋰電池的需求將會比2008 年增長4 倍以上,其中動力電池發展將更為迅猛。到2018 年汽車鋰

電池產量約占鋰電池總量的40%。

鋰電池長期需求預測

根據日本矢野經濟研究所預測,車用鋰離子充電電池的市場規模到2015年將突破1,000億日元。同時,在各種環境保護法規相繼實行的背景下,HEV市場將不斷擴大,預計鋰離子充電電池市場上汽車用途的比例將迅速上升,預計2015年將達到15%,2020年將進一步增至30-40%。(資料來源:中國化學與物理電源行業協會《電池世界》2007年第3期)

上述應用鋰電池的終端消費品的需求增長,必將形成對鋰電池正極材料的巨大需求,市場前景十分誘人。

(七)國內鋰電池市場分析

據信產部2008年7月份公布的數字,截止到2008年6月份,我國手機用戶已經達到6.01億戶。以每部手機使用兩塊電池計算,則用到12億塊電池,涉及到鋰電池的市場容量達到120億元人民幣,若每年更新一半的用量,則每年手機一項的市場銷售銷售額達到60億元人民幣。據IIT的統計,我國鋰電池占世界市場的23%,到2010年會形成每年170億人民幣的市場規模。

在動力電池領域,隨著能源和環保問題的日益嚴峻,電動自行車,電動摩托車和電動汽車領域在我國將有比較大的發展空間。電動自行車是非常適合中國國情、很有發展前途的綠色交通工具,是解決普通老百姓出行和城市交通擁堵、緩解城市大氣污染問題的理想交通工具。中國作為自行車的王國,這是一個巨大的市場,電動自行車作為自行車*具有革命性的交通工具,在給百姓生活帶來方便的同時,必將會對國家經濟產生積極的影響。全國目前自行車社會擁有量為4億輛,假如有2%的換成電動自行車,就需要800萬輛電動自行車,以每輛電動自行車100Ah計,市場需求約8億Ah的鋰電池!假如有10%換成電動自行車,就需要4000萬輛電動自行車,市場需求約40億Ah的鋰電池,約300億元人民幣的市場容量。此外,鋰離子動力電池的開發成功也極大地推進電動交通工具,尤其是電動轎車和電動摩托車的大規模實用化進程,按近期電動轎車和電動摩托車的生產推廣規模來分析,鋰離子動力電池將很快具有2680萬kWh左右(75億Ah)的市場。據中國自行車協會助力車專業委員會統計顯示:2007年度我國電動自行車產量超過1000萬輛,涉及電池市場容量達到60億元人民幣。

近期電動轎車與電動摩托車生產推廣規模預測

車型

產量

/萬輛

電源能量

/kWh

Li-ion電池

所占比例

Li-ion電池需求量

/萬kWh

/億Ah

電動轎車

150

55

15%

1240

35

電動摩托車

1000

5.5

25%

1440

40

在政府大力支持和巨大的市場需求的推動下,電動轎車及車用鋰電池將獲得快速發展。以電動轎車數量為1000萬輛,鋰電池在電動轎車及電動摩托車中所占份額達50%計,則將形成超過3億kWh(800多億Ah)的市場規模,約8000億元人民幣的市場容量,這是一個非常龐大而誘人的市場。

電動車對各種材料的需求測算

電池

容量

類型

*

磷酸鐵鋰

負極

電解液

六氟磷酸鋰

隔膜(M2)

20KWh

純電動轎車用量(Kg,M2)

15.77

60

20

30

3

600

1KWh

混合動力轎車用量(Kg,M2)

0.79

3

1

1.5

0.15

30

160KWh

純電動客車用量(Kg,M2)

126.13

480

160

240

24

4800

16KWh

混合動力客車用量(Kg,M2)

12.61

48

16

24

2.4

480

目前,我國已成為世界鋰電池生產大國和出口大國。隨著電池行業產品結構的調整,市場需求規模的不斷擴大,我國將逐漸發展成為世界電池生產強國。移動信息與數字化設備用鋰電池市場增長的空間很大,目前國內鋰電池生產商中只有為數不多的廠家具備了競爭的勢力。動力電池市場剛剛興起,由于電池制造技術要求高,關鍵材料成本高不易大量使用等特點,國內大多數廠家僅僅是處于起步開發階段,所以目前還形不成買方市場。

隔膜制造商產品一般都直接銷售給大工廠企業,而小工廠采購量低如果想從隔膜原廠直接采購隔膜,價格往往會比大工廠高出很多;從而導致出現隔膜加工廠如雨后春筍般大量冒出,它們從隔膜原廠批量進購母料再經過分切加工倒手賣給小型電芯制造商。隨著國內一批隔膜制造商產品的研發成功,為搶占*導致隔膜市場出現混亂,如:為贏得價格優勢很多廠商以B品冒充A品,以國產隔膜冒充進口隔膜等。。。

蘇州金韋爾機械有限公司專業生產鋰電池隔膜設備,

 

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