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电池隔膜的中场战事

qg365 2021-11-11 22:18 3188 0


2009年,轰轰烈烈的新能源汽车补助拉开大幕,本钱市场看到了一个全新财产的时机,但负责此事的时任工信部副部长苗圩眼里却满是挑战。在次年1月的北大光华新年论坛上,苗部长语重心长:“更大的问题是电池,电池更大的问题是占30%摆布成本的隔阂,那种隔阂我们一家都做不了”。

望文生义,隔阂的感化是分隔正极和负极,制止电池短路。它的原质料分为聚乙烯(PE),聚丙烯(PP),前者次要用于三元锂电池,后者多用于磷酸铁锂电池,它的存在间接决定了电池平安、能量密度、充放电倍率以及轮回寿命等目标。2017年三星note7爆炸,即是因设想问题招致隔阂受损。而本年通用召回14万辆电动汽车,原因也指向了电池隔阂起皱。

但十多年前,中国人对那张细如发丝又无比重要的塑料膜无计可施,只能有求于欧美和日本。日本厂商要求提早45天打款,而且还会审查天分,制止中国进口用于军事用处。

隔阂有如斯强的卡脖子才能,在于几个特点:

第一,它属于绝对的手艺密集型,主动化程度极高,不成能上演徒手拉膜的神技,因而中国的生齿盈利派不上多大用场;其次,资金门槛高,在中国隔阂财产刚起步的2006年,仅一条湿法产线投资就2000万元起步;除此之外,供给链认证周期长,国内为一年,国外长达两年,待到大规模供货,三、四年就过去了,但中国中小企业均匀寿命都不到三年。

然而,跟着中国新能源汽车财产的兴起,锂电财产链实现了全面国产替代,隔阂也不破例。2020年,全球锂电池隔阂出货62.8亿平米,中国出货38.7亿平米,产量占比61.6%,催生了一批小巨头,包罗拿下全球20%市场,市值超越2500亿的恩捷股份。

通过对隔阂行业和恩捷的回溯,我们试图答复三个问题:

1. 隔阂财产变迁背后的底子原因是什么?

2. 恩捷为什么能成为全球电池隔阂龙头?

3. 隔阂的下一个战场在哪里?

01无形的手

纵不雅过去三十年,全球锂电财产每次变迁背后都离不开一只无形的手:末端,下流末端产物的变革间接影响上游供给链的财产格局,隔阂是一个典型。

1. 从消费电子到电动车

2010年之前,锂电池次要用在手机、条记本电脑和MP3等3C产物上,日本三洋、松下、索尼、日立等少数公司凭仗下先发优势和手艺实力占据了50%的市场。在隔阂范畴,日本更是一家独大,不断到2013年,全球市场份额不变在5成以上。

中国固然从上世纪90年代起头研究隔阂,但第一批企业呈现已经是2003年前后的事,2009年摆布才起头出货,8成以上都需要进口,不断到2011年,国内隔阂的出货量只要0.98亿平方米,市场规模只要5.4亿元。

其时,隔阂次要用于消费电子范畴,不外一部手机只需一块电池,一部条记本电脑需要六块,但是一部续航400公里以上的电动车至少需要上千块,对隔阂的需乞降3C不在一个级别。虽然2010年中国新能源汽车销量尚不到2万辆,但一个庞大的风口已经近在面前。

2015年,在新一轮的巨额补助刺激之下,中国新能源汽车销量暴增近4倍到达33万辆,超越美国成为全球更大的新能源汽车产销国,动力电池出货量到达15.7GWh,迸发的国产替代需求带着国内隔阂财产起头起飞。昔时隔阂国产化率提拔到45.5%,出货量提拔到6.28亿平米。

锂电池下流应用从3C电池向动力电池的加速转移,为国产隔阂的财产晋级供给了一个庞大的舞台。

2. 从干法为主到湿法为主

隔阂的次要手艺道路分为干法、湿法,前者工艺更简单、成本低、耐高温平安性好,但更厚更重,会拉低电池能量密度,所以更契合磷酸铁锂电池;后者工艺复杂、成本高、耐热性稍差,但较轻薄,能提拔能量密度,因而次要用于三元锂电池。

国内绝大大都隔阂企业早期选择了成本较低、更易上手的干法道路,也契合其时下流的支流需求——从2010年到2016年,磷酸铁锂因为其平安性优势被车企优先接纳,出货量不断力压三元锂。但其时磷酸铁锂不耐冻、能量密度低的问题未能处理,占新能源汽车销售大头的乘用车在逐步倒向三元锂,湿法隔阂的市占率其实已经在逐年走高。

而2016岁暮,政府出台了新的补助政策,将电池能量密度纳入查核尺度,一举将三元锂电池送上快车道,也让湿法隔阂反超干法成为支流手艺。湿法隔阂工艺比干法更复杂,但售价也更高。此次手艺道路切换,为国产隔阂供给了一个量价齐升的超车时机,一批有合作力的隔阂企业脱颖而出,冲向了本来被日本占据的价值高地。

2015年,世界排名第一的日本旭化成为应对合作,收买世界第二的美国Celgard,构成了一收全球市占率36%的银河战舰,但仍然未能盖住中国的前前进伐。2018年,旭化成第一次丢掉了世界第一的宝座,接替者恰是恩捷股份。

02国产逆袭

2010年,上海恩捷在浦东成立,8年之后就代替前任世界霸主。在造造业如许的速度超乎想象,但在剧变的锂电财产中则合情合理。隔阂企业的兴替,间接取决于下流电池厂的选择与业绩。火车跑得快,全凭车头带,而恩捷的火车头是开了挂的宁德时代。

2015年,恩捷成为宁德时代的隔阂供给商。2015年-2020年,宁德时代动力电池出货量翻了20倍,从2.52GWh增长到51.71GWh。恩捷的隔阂销量则涨了30倍还多,从0.41亿平米增加到13亿平米。

能搭上宁德时代那班车,恩捷的过往积累与手艺道路选择起了关键感化。

恩捷的兴办者李晓明、李晓华兄弟大要是行业里专业最对口的企业家——他们从马萨诸塞大学高分子质料专业硕士结业后,在美国塑料包拆公司工做,1996年回国创业。两人先兴办的“云南恩捷新质料”主营BOPP膜、香烟包拆膜等传统产物,公司营收达上亿规模。因为消费BOPP膜的设备与工艺和隔阂相仿,两人又兴办了上海恩捷消费湿法隔阂。

因为有云南恩捷的积累,上海恩捷的创业过程,其实是踩在兄弟公司肩上的高举高打,资金、工艺经历、手艺人才兼备。同时,恩捷成立便全力押注湿法隔阂,又预判了下流的需求。

上海恩捷成立后,从日本造钢所进口了一条隔阂消费线,后者1958年进入隔阂造造设备行业,产物以不变、品量好、能耗低著称,每年供给有限,需要提早预订。

日本造钢所的双向拉伸薄膜消费线

买来容易转起来难。恩捷调试了三年,才起头有产物产出,但那已属不容易。南洋科技(已改名航天彩虹)2012年花1500万欧元从德国购置一条隔阂产线,调试了8年多也没胜利量产,本年含泪将产线挂牌让渡。[3]

恩捷则在先辈设备和工艺积累加持下,湿法隔阂很快到达国外支流水准,在渡过产能与良率爬坡期后,2015年打入了国表里电池大厂的供给链,尤其是其时力推三元锂,对湿法隔阂需求大增的宁德时代,命运由此改写。

国内最早成立的隔阂企业星源材量,那时则在据守干法,大客户是比亚迪与LG,曲到2018年才挤入宁德时代供给链,起个大早赶个晚集。

选对手艺,找对客户,是隔阂新龙头兴起的需要前提,但其实不充实。归根结底,隔阂的合作仍是造造业的里面——扩产能,降成本,将规模效应阐扬到极致。

恩捷在2014年市占率不敷1%,远不如星源材量、中科科技等公司,即使是到2016年也没有和合作敌手拉开太大差距, 市场份额只比星源材量多0.2个百分点。但恰是在那一年,恩捷开启了倍增式产能扩张。

2017年,恩捷在珠海的12条产线开工,2018年产线贯穿后,恩捷的名义产能从3亿平米提拔至13亿平米。那对恩捷来说,绝对是一场豪赌。因为在2018-2019年,中国新能源汽车销量因为补助退坡等原因首度负增长,恩捷的股价也一路震荡向下,从2017年岁尾的41块钱降到2019年的26块钱摆布。

但当恩捷顶住压力拼命上产能,它的国内同业们在忙于手艺道路的切换,而海外敌手旭化成、东丽、SKI等,则因成本高、环评难、下流需求不明白等问题,扩产相对隆重。

相较之下,在2017-2020三年时间中,恩捷通过新建、收买总共获得了40条隔阂产线,到2020年累计产能高达33亿平米。末于,当2020年下半年全球新能源汽车市场销量起头猛增时,恩捷也迎来发作,昔时出货达13亿平米。

恩捷的提早卡位正应了曾毓群的那句“赌性更顽强”,但做为手艺密集型的造造业,只会赌是不可的,恩捷在鼎力大举扩张后隔阂毛利率程度仍维持在50%以上的水准,背后还有一套成本控造大法。

隔阂的成本中,原质料占到4成,而设备折旧、人工、电费等则占了6成,在几乎所有环节,恩捷都能饰演”价格屠夫“的角色。

在原质料方面,恩捷操纵本身的体量优势,以更低的价格采购原质料,并开发还收手艺使每条产线的辅料用量下降三分之一[5]。当行业均匀原质料成本占收入超越40%时,恩捷将其控造在17%。

在设备方面,恩捷购买的隔阂产线固然高贵,但其本身有与设备商结合研发、调试的才能,因而单线设想年产能超越1亿平米,每平米产能固定资产投资仅2元出头,比同业至少低出15%,摊薄了成本的同时,也把产物综合良率做到了78%。[5]

此外,大客户的订单也在此中起到了重要感化。隔阂其实是一个不完全尺度化的产物,若是产线频繁在差别客户的产物中切换,每次都需从头调试,消耗数天并产生大量不克不及利用的残次品。恩捷手握大客户的不变订单,削减了无谓的消耗。

经多管齐下,虽然国内湿法隔阂(基膜)每平米均价已经从超越10元降低到不敷1.5元,但恩捷把每平米成本做到了1元以下[6]。相较而言,国内同业的成本比其高20%甚至更多,而海外敌手则可超出跨越100%。

能够发现,恩捷的降本大法是一个持续自励的过程:高性价比博得大订单→大订单带来不变大规模消费→规模效应反哺,进一步降低原质料采购成本,并进步产物良品率与本钱才能(扩产潜力),在那个轮回中,恩捷最末铸就了产能与成本双壁垒。

那些壁垒比来还在进一步“自我加固”。11月10日,恩捷颁布发表将与宁德时代组建合资公司,配合投资80亿新建16亿平米/年湿法隔阂与20亿平米/年干法隔阂产能,新增产能约为恩捷成立以来产能之和。

03下一个战场

手艺道路的更迭与强有力的成本控造,成就了恩捷,但反过来看,即便强如恩捷,也无法改动“饼干夹心”的宿命。

一方面,鄙人游电池厂商的压力之下,将来隔阂价格下降的趋向还会继续 ,头部企业也可能沦为“高投入,低回报”的打工仔。面临利润空间的压缩,隔阂企业的遍及应对体例是开辟高溢价的涂覆膜(在隔阂外表涂覆质料以改善性能)与海外市场,从而缔造第二增长曲线。

另一方面,隔阂手艺道路仍在持续切换中。

2020年起头,磷酸铁锂电池持续回暖,干法隔阂的市场份额扩大了3个百分点。本年因比亚迪刀片电池的放量和特斯拉的力推,磷酸铁锂电池拆机量更是屡次超越三元锂,干法隔阂隐约显出要与湿法平分市场的势头。

而各车企与电池企业在积极规划的固态电池,则因接纳固态电解量无需隔阂,可能会让整个行业遭遇扑灭性冲击。

面临手艺道路的不确定性,隔阂大厂的遍及选择是两端同时下注,构成了干湿法龙头彼此“偷家”的场面。好比,恩捷与Celgard本年9月合资,建立先辈干法隔阂工场。干法龙头星源材量则积极转向湿法,2020年湿法隔阂产能已达4.7亿平米,超越其干法产能。

关于固态电池可能带来的降维冲击,隔阂行业反而暗示情感不变。因为界面阻抗高、质料成本高档问题,固态电池被认为在2025年前难以规模化量产应用。蔚来将于2022年搭载上车的150kWh固态电池,现实上是半固态电池,此中仍需要隔阂,各家都有规划。

退一步说,电池上能做的薄膜生意不行一种,若是电池内部的隔阂被裁减,包覆电池的铝塑膜也还有保存空间。

通用、奔跑等企业接纳的软包动力电池,需要大量的铝塑膜停止封拆,比亚迪据称也将鄙人一代刀片电池上换拆铝塑膜。上海证券预测,2025年全球铝塑膜需求量将到达7.4亿平米,是2020年的三倍,而铝塑膜目前的售价每平米高达20-40元,粗略计算一下,市场规模至少到达180亿元。

因而本年早些时候,恩捷迈出了隔阂企业跨界铝塑膜的更大一步,在常州投资16亿元,方案建立8条铝塑膜产线,产能2.7亿平米。

04

尾声

和其他锂电质料一样,鄙人游庞大需求的感化下,中国隔阂财产也走出了一条逆袭之路。

但那场反攻并未完全完毕:一方面,国内隔阂企业目前仍次要供给国内电池企业,海外市场仍有很大开辟空间;另一方面,隔阂的原质料高密度聚乙烯目前次要依靠进口,隔阂涂覆的配方与专利次要掌握在国外公司之手,消费线设备同样依赖进口,自行设想、定义、组拆出一条隔阂消费线,是恩捷、星源材量等企业都提到的目的。

对中国的隔阂企业来说,下半场才刚起头。


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