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2023年度中国芳纶涂覆行业概览:下游需求旺盛,产业从0.pdf


文档分类:研究报告 | 页数:约7页 举报非法文档有奖
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】的内容,可以使用淘豆网的站内搜索功能,选择自己适合的文档,以下文字是截取该文章内的部分文字,如需要获得完整电子版,请下载此文档到您的设备,方便您编辑和打印。行业概览|2023/03汽车:芳纶涂覆全球芳纶产能分析全球对/间位芳纶产能均高度集中于美国杜邦、日本帝人等海外巨头,中国对位芳纶高度依赖进口,替代空间较大,中国泰和新材间位芳纶产能跻身全球第二,产能占有率超过20%全球对位芳纶及间位芳纶产能统计,2021年对位芳纶产能合计:93,900吨/年公司:泰和新材公司:平煤神马产能:6,000吨/年产能:500吨/年公司:日本帝人公司:韩国可隆公司:美国杜邦公司:蓝星新材公司:中芳特纤产能:32,000吨/年产能:7,000吨/年产能:35,000吨/年产能:1,200吨/年产能:3,200吨/年公司:韩国晓星公司:韩国泰光公司:仪征化纤公司:瑞盛新材产能:2,000吨/年产能:1,000吨/年产能:1,000吨/年产能:5,000吨/年日本/韩国中国美国公司:韩国东丽熊津公司:超美斯产能:1,500吨/年产能:4,500吨/年公司:韩国汇维仕产能:1,000吨/年公司:美国杜邦公司:泰和新材公司:日本帝人产能:30,000吨/年产能:11,000吨/年产能:5,000吨/年间位芳纶产能合计:53,000吨/年?全球对位芳纶产能高度集中于美国杜邦、日本帝人、韩国可隆等行业巨头,中国布局企业较多,但仍高度依赖进口。截至2021年,,中国需求约3万吨,高度依赖进口,进口替代空间广阔;全球间位芳纶行业集中度较高,头部企业包括美国杜邦、日本帝人、中国泰和新材等,截至2021年,,,产能占有率超过20%,排名全球第二,有望向全球龙头发展。来源:头豹研究院400-072-55883行业概览|2023/03汽车:芳纶涂覆涂覆隔膜是未来主要发展趋势隔膜是锂电池的关键内层组件,伴随新能源汽车的发展,隔膜产业将持续发展,湿法隔膜是主要技术发展方向,涂覆可有效增强隔膜的热稳定性和机械性能锂电池工作原理充电充电电源负载电流电子电流电子电解液电解液锂离子锂离子锂离子锂离子锂离子锂离子正极隔膜负极正极隔膜负极?隔膜是锂电池的关键内层组件,固态电池使用电解质替代电解液和隔膜,但大规模商用仍需要较长的时间,对隔膜的发展影响极小,半固态电池仍需要隔膜进行绝缘阻隔,隔膜产业将持续发展:隔膜主要用于分隔锂电池正负极,防止其直接接触造成短路,是锂电池中四大主材之一,成本占比约10%,其性能的优劣直接决定着锂离子电池的内阻、容量、循环性能、充放电电流密度等关键特性。固态电池采用固体电解质替代电解液和隔膜,提升了电池安全性能,但受限于技术工艺不成熟、成本较高等问题,大规模商用仍需要较长的时间,日本丰田预计2030年才能推出搭载固态电池的电动车型,因此,固态电池的发展中短期对隔膜产业的发展尚不造成严重的阻碍,而半固态电池仍需要隔膜来进行绝缘阻隔,且对隔膜的要求更高,反而有利于隔膜产业的高质量发展。?湿法隔膜是主要技术发展方向,涂覆可有效增强隔膜的热稳定性和机械性能,涂覆隔膜是未来主要发展趋势:现阶段,隔膜的生产工艺主要包括干法和湿法两大类,湿法隔膜厚度更薄,更适合生产高性能、高能量密度的动力电池,三元材料动力锂电池基本采用湿法隔膜电池。根据GGII数据,2021年湿法隔膜出货量占总出货量的74%,2022年其占比进一步提升至79%。湿法隔膜在实际应用中仍会出现一些缺陷,涂覆工艺可全面提升隔膜性能,经过涂覆后,隔膜的热收缩性明显降低,如未经涂覆的PE隔膜在145℃下热处理30分钟,%,而经6μm氧化铝涂层涂覆后的PE复合膜在同等条件下,%,可有效提高电池的安全性和使用寿命。来源:GGII、锂电网、头豹研究院400-072-55884行业概览|2023/03汽车:芳纶涂覆隔膜涂覆的应用情况2022年中国涂覆隔膜占比已达70%,隔膜涂覆技术已基本渗透主流电池厂,水性涂覆由于具备低成本、环保等优势,占据了75%的市场份额,油性涂覆性能更佳,但成本较高隔膜涂覆应用情况总结,2022年隔膜70%30%??动力电池、3C消费电池里的隔膜部分小动力电池、需进行涂覆,能量密度要求越高、储能电池里的隔涂覆隔膜不涂覆隔膜性能要求越高的电池对涂覆的要膜可以不涂覆,求越高,可进行多种材料涂覆但随着电池能量密度提升,这部分电池隔膜也开始进行涂覆75%水性涂覆油性涂覆25%?涂覆浆料里没有水,?涂覆浆料里溶剂为水,被有机物在高温加热涂覆物主要为氧化铝、熔融后形成的有机溶勃姆石、PMMA等,水剂替代,涂覆物主要性涂覆由于具备低成本为PVDF、芳纶等,优势,占据了约75%的具备高性能优势,但涂覆市场价格较昂贵,只占据25%的涂覆市场氧化铝勃姆石PMMAPVDFPVDF芳纶注:PVDF可分为油性体系和水性体系?隔膜涂覆比例约70%,水性涂覆占据主流市场:根据GGII数据,2019年中国涂覆隔膜占比已达53%,该比例在2022年已提升至70%。从中国主流电池企业涂覆应用情况分析,截至2022年,三元动力电池已基本全部采用隔膜涂覆技术,约60%的磷酸铁锂电池已采用隔膜涂覆技术,消费电池中的3C电池也需进行隔膜涂覆,隔膜涂覆技术已基本渗透主流电池厂。从涂覆的工艺技术路线来观察,根据浆料的差别,涂覆工艺可分为水性涂覆和油性涂覆,水性涂覆更为环保,成本较低,每平米成本约为1-,因此也占据了75%的市场,主要应用于磷酸铁锂电池、小动力电池和储能电池等,但其均匀性和粘附性较差。油性涂覆均匀性和粘附性较高,但污染大、成本高,每平米成本约为2元多,主要应用于高端三元或消费电池,市场份额约为25%。来源:蓝科途官网、钜大官网、头豹研究院400-072-55885行业概览|2023/03汽车:芳纶涂覆涂覆种类分析锂电池隔膜涂覆可分为有机涂覆材料、无机涂覆材料以及有机和无机涂覆结合的方式,其中,无机涂覆是现阶段主流涂覆方式,以勃姆石为主要材料,有机材料以PVDF为主要材料涂覆材料的分类及不同涂覆材料的特点和主要应用领域涂覆材料95%无机材料有机材料5%40%60%5%57%38%高纯氧化铝勃姆石芳纶PVDFPMMA?主要应用于追求低成本的电池上孔陶瓷颗粒单面单层涂覆(无机物)含有陶瓷颗粒的涂层单面多层涂覆(有机物+无机物)双面单层涂覆(无机物)涂覆PVDF后的多孔涂层双面多层涂覆(有机物+无机物)PE表面涂覆PVDF有机粒子后,形成大量微孔,可提高涂覆膜对电解液的双面单层涂覆(有机物+无机物)储存能力,提高吸液性降低隔膜电阻单面单层混涂(有机物+无机物)?主要应用于追求高性能的高端注:此处仅用PVDF代表有机涂覆材料,实际有机涂覆还包括芳纶、PMMA等电池?无机涂覆是主流涂覆方式:锂电池隔膜涂覆可分为有机涂覆材料、无机涂覆材料以及有机和无机涂覆结合的方式。其中,有机涂覆材料主要包括PVDF、PMMA和芳纶,无机涂覆材料则以氧化铝、勃姆石为代表。隔膜涂覆提升主要依靠耐高温和粘结性来实现,耐高温以水性陶瓷(可承受150度热收缩)为主,PVDF、PMMA等主要用于粘结性。根据GGII数据,2021年中国隔膜涂覆膜出货量中,无机涂覆由于技术更加成熟成为主流涂覆方式,市场占比超过95%,有机材料占比仅为5%不到,无机涂覆材料以勃姆石为主要材料,市场占比超过60%,有机材料中,PVDF占比约57%,是有机涂覆的主流材料,PMMA占比约38%,芳纶占比仅5%左右。?主流涂覆方式可进一步划分为六种类型,单面单层涂覆是现阶段主流方式:再细致划分,主流涂覆方式主要包括六种:其一为单层单面涂覆,该涂覆为在隔膜的一面涂上2μm左右的陶瓷颗粒(勃姆石、氧化铝),其二为双面单层无机物涂覆,其三为双面单层有机物+无机物涂覆,其四为单面多层涂覆,该工艺由于将有机物覆盖在无机物上,可有效防止无机物粉体脱落,其五为双面多层涂覆,其六为双面单层有机物+无机物混合涂覆,该涂覆工艺将陶瓷颗粒混合在PVDF熔融液中。其中,单面单层涂覆是现阶段的主流方式。来源:头豹研究院400-072-55886行业概览|2023/03汽车:芳纶涂覆芳纶是现阶段最轻薄且性能最优异的涂覆材料芳纶是一种芳香族聚酰***,其涂层较薄,密度是所有涂覆材料中最低之一,且耐热度好、离子电导率高、抗穿刺性能优异、孔隙率较高,是现阶段最轻薄且性能最优异的涂覆材料湿法+芳纶涂覆的优势优势湿法+芳纶涂覆使隔膜耐热性能大幅提升,实现了闭孔特性和耐热耐热性性能的两者兼备浸润性提高对电解液的浸润性,从而延长电池的循环寿命提高了隔膜的抗氧化性,这种优异的抗氧化性有助抗氧化性于实现高电位化,从而提高能量密度不同规格芳纶涂覆隔膜的物理性能指标9μm+3分层涂覆12μm+4分层涂覆9μm+2混合涂覆测试项目芳纶单面芳纶单面芳纶双面厚度偏差12±116±113±1透气性(s/100c)200±30240±40200±40拉伸强度TD≥100≥120≥80(MPa)MD≥110≥120≥80穿刺强度(g)≥435≥600≥250130℃热TD≤2≤2≤2收缩(%)MD≤2≤2≤2150℃热TD≤3≤3≤3收缩(%)MD≤3≤3≤3180℃热TD≤5≤5≤5收缩(%)MD≤5≤5≤5TMA(℃)//≥300?芳纶是现阶段最轻薄且性能最优异的涂覆材料:芳纶是一种芳香族聚酰***,膜结构多孔且内部互相联通,因此可使锂离子在其中传输通畅。芳纶的膜涂覆后涂层很薄,约为1μm-2μm,PVDF混涂在2μm以上(PVDF+陶瓷),其密度是所有涂覆材料中最低的之一,是陶瓷涂覆的40%、PMMA的50%、PVDF的80%。此外,对位芳纶耐热性400度,180度下热收缩不到5%,不易爆易燃,可满足高端电池需求,且涂覆均匀,一致性较好,无颗粒,而PVDF耐热度最高150度,有小颗粒,陶瓷隔膜170度就会收缩。同时,,使得隔膜在电解液中具有较高的湿润性,减少电池的活化时间,显著提高长循环的稳定性。芳纶的机械性能较好,抗穿刺性能高于陶瓷隔膜,由于芳纶自身孔隙率较高,是现阶段唯一可以不搭配无机材料而单独涂覆保持高性能的有机材料。来源:蓝科途官网、锂电池产业通、中国塑协电池薄膜专委会、头豹研究院400-072-55887行业概览|2023/03汽车:芳纶涂覆芳纶有望替代PVDF,远期潜力巨大PVDF是传统的有机涂覆材料,但2020年四季度以来价格不断上涨,芳纶厂商自制涂覆膜,量产价格下降,芳纶涂覆性价比上升,且其兼顾安全性和轻薄性,有望成为主流涂覆之一三元PVDF均价跟踪,2023/1/1-2023/3/2650【单位:万元/吨】?PVDF是传统的有机涂覆材料,但2020年四季度以来价格不断上涨,芳纶企业自制涂覆膜,量产价格下降,芳纶涂覆性价比上升,替代逻辑清晰:PVDF具有高极性和高介电常数,有助于锂盐的离子化,且能在电解液中溶胀,因此其在锂电池隔膜领域被广泛应用。在锂电和光伏的双重需求驱动下,PVDF从2020年度四季度以来供应缺口不断扩大,产品价格持续上涨,难以下跌。根据鑫椤数据跟踪数据,三元PVDF价格已从之前的9万元/吨左右,上涨至40万元/吨,,,3月降至40万元/吨,但仍处于高位,当PVDF价格超过30万元/吨时,芳纶的优势更加明显,被替代趋势显现。此外,早期隔膜厂制芳纶涂覆膜成本约5-6元/平,价格较高,仅应用于苹果、特斯拉部分高端产品,而2022年以来,中国芳纶企业下次自制涂覆膜,理论量产价格可降至2-3元/平,且有望继续下降,性价比凸显。?芳纶涂覆具备高安全性及轻薄性,未来将有望成为主流涂覆材料之一,远期价值巨大:未来隔膜将往更轻薄化、更安全性发展。从性能分析,芳纶的一致性较好且无颗粒,涂层约1μm-2μm之间(PVDF混涂为2μm以上),芳纶的密度是所有涂覆材料中最低,是陶瓷的40%、PMMA的50%、PVDF的80%,其也是现阶段唯一可以不用搭配无机材料而单独涂覆且保持高性能的有机材料,其轻薄化是其他材料不具备的,现阶段芳纶仅装配于少部分追求高能量密度的高端电池上,但随着其国产化进程下降,价格持续下降,叠加其兼顾安全性和轻薄性,芳纶有望在未来成为主流涂覆材料之一,远期价值巨大。来源:鑫椤数据、知网、头豹研究院400-072-55888行业概览|2023/03汽车:芳纶涂覆芳纶涂覆的替代过程芳纶涂覆具备高安全性、强快充和循环能力,但成本较高,难以推广,随着其国产化进程的加快,有望率先在4680、3C电池等细分领域替代陶瓷涂覆,并逐步扩大为替代PVDF、陶瓷涂覆芳纶涂覆的替代过程芳纶涂覆渗透率部分高端电池细分领域可替代陶瓷涂覆产业孵化中4680圆柱电池3C电池军用电池出口电池?与传统陶瓷涂覆相比,芳纶涂覆具备高安全性、强快充和循环能力,缺点在于成本过高,且技术被海外巨头垄断,但随着泰和新材芳纶涂覆的中试线完成,有望率先在4680电池、3C电池等细分领域替代陶瓷涂覆。可作为粘结剂部分替代PVDF扩大?现阶段,PVDF价格已上涨至40万元/吨,而当PVDF价格超过30万元/吨时,替代芳纶的性价比更加凸显,叠加芳纶改性后可具备粘接性能,实现PVDF功能,范从而替代PVDF。此外恩捷股份表示其已有替代PVDF的其他粘结剂方案,围以应对后续PVDF的持续涨价或供应不上的情况。?,芳纶可替代的空间约为2,000-3,000吨,占比约10%。逐步替代陶瓷涂覆市场应用?芳纶材料与聚烯烃隔膜适配度较高,涂覆后各项指标也较范围为优越,在泰和新材等中国头部企业不断推进芳纶涂覆国逐产化进度背景下,芳纶涂覆成本逐渐下降,量产价格(2-步3元/平)已基本达到商业化拐点,且隔膜+涂覆一体化企拓逐业将会获得最优的成本价(),芳纶涂覆有望成宽渐替为主流涂覆材料之一,逐步替代陶瓷涂覆的市场。代来源:头豹研究院400-072-55889

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  • 时间2023-10-11