電池隔膜的中場戰(zhàn)事

時間:2021-11-15 10:43來源:遠川商業(yè)評論 作者:熊宇翔
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       2009年，轟轟烈烈的新能源汽車補貼拉開大幕，資本市場看到了一個全新產(chǎn)業(yè)的機會，但負責(zé)此事的時任工信部副部長苗圩眼里卻全是挑戰(zhàn)。在次年1月的北大光華新年論壇上，苗部長語重心長：“最大的問題是電池，電池最大的問題是占30%左右成本的隔膜，這種隔膜我們一家都做不了”。
 
       顧名思義，隔膜的作用是分隔正極和負極，避免電池短路。它的原材料分為聚乙烯(PE），聚丙烯（PP），前者主要用于三元鋰電池，后者多用于磷酸鐵鋰電池，它的存在直接決定了電池安全、能量密度、充放電倍率以及循環(huán)壽命等指標(biāo)。2017年三星note7爆炸，便是因設(shè)計問題導(dǎo)致隔膜受損。而今年通用召回14萬輛電動汽車，原因也指向了電池隔膜起皺。
 
       但十多年前，中國人對這張細如發(fā)絲又無比重要的塑料膜無計可施，只能有求于歐美和日本。日本廠商要求提前45天打款，并且還會審查資質(zhì)，禁止中國進口用于軍事用途。
 
       隔膜有如此強的卡脖子能力，在于幾個特點：
 
       第一，它屬于絕對的技術(shù)密集型，自動化水平極高，不可能上演徒手拉膜的神技，因此中國的人口紅利派不上多大用場；其次，資金門檻高，在中國隔膜產(chǎn)業(yè)剛起步的2006年，僅一條濕法產(chǎn)線投資就2000萬元起步；除此之外，供應(yīng)鏈認(rèn)證周期長，國內(nèi)為一年，國外長達兩年，待到大規(guī)模供貨，三、四年就過去了，但中國中小企業(yè)平均壽命都不到三年。
 
       然而，隨著中國新能源汽車產(chǎn)業(yè)的崛起，鋰電產(chǎn)業(yè)鏈實現(xiàn)了全面國產(chǎn)替代，隔膜也不例外。2020年，全球鋰電池隔膜出貨62.8億平米，中國出貨38.7億平米，產(chǎn)量占比61.6%，催生了一批小巨頭，包括拿下全球20%市場，市值超過2500億的恩捷股份。
 
       通過對隔膜行業(yè)和恩捷的回溯，我們試圖回答三個問題：
 
       1. 隔膜產(chǎn)業(yè)變遷背后的根本原因是什么？
 
       2. 恩捷為什么能成為全球電池隔膜龍頭？
 
       3. 隔膜的下一個戰(zhàn)場在哪里？
 
       01
       無形的手
 
       縱觀過去三十年，全球鋰電產(chǎn)業(yè)每次變遷背后都離不開一只無形的手：終端，下游終端產(chǎn)品的變化直接影響上游供應(yīng)鏈的產(chǎn)業(yè)格局，隔膜是一個典型。
 
       1. 從消費電子到電動車
 
       2010年之前，鋰電池主要用在手機、筆記本電腦和MP3等3C產(chǎn)品上，日本三洋、松下、索尼、日立等少數(shù)公司憑借下先發(fā)優(yōu)勢和技術(shù)實力占據(jù)了50%的市場。在隔膜領(lǐng)域，日本更是一家獨大，一直到2013年，全球市場份額穩(wěn)定在5成以上。
 
       中國雖然從上世紀(jì)90年代開始研究隔膜，但第一批企業(yè)出現(xiàn)已經(jīng)是2003年前后的事，2009年左右才開始出貨，8成以上都需要進口，一直到2011年，國內(nèi)隔膜的出貨量只有0.98億平方米，市場規(guī)模只有5.4億元。
 
       當(dāng)時，隔膜主要用于消費電子領(lǐng)域，不過一部手機只需一塊電池，一部筆記本電腦需要六塊，但是一部續(xù)航400公里以上的電動車至少需要上千塊，對隔膜的需求和3C不在一個級別。盡管2010年中國新能源汽車銷量尚不到2萬輛，但一個巨大的風(fēng)口已經(jīng)近在眼前。
 
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       2015年，在新一輪的巨額補貼刺激之下，中國新能源汽車銷量暴增近4倍達到33萬輛，超越美國成為全球最大的新能源汽車產(chǎn)銷國，動力電池出貨量達到15.7GWh，迸發(fā)的國產(chǎn)替代需求帶著國內(nèi)隔膜產(chǎn)業(yè)開始起飛。當(dāng)年隔膜國產(chǎn)化率提升到45.5%，出貨量提升到6.28億平米。
 
       鋰電池下游應(yīng)用從3C電池向動力電池的加速轉(zhuǎn)移，為國產(chǎn)隔膜的產(chǎn)業(yè)升級提供了一個巨大的舞臺。
 
       2. 從干法為主到濕法為主
 
       隔膜的主要技術(shù)路線分為干法、濕法，前者工藝更簡單、成本低、耐高溫安全性好，但更厚更重，會拉低電池能量密度，所以更契合磷酸鐵鋰電池；后者工藝復(fù)雜、成本高、耐熱性稍差，但較輕薄，能提升能量密度，因此主要用于三元鋰電池。
 
       國內(nèi)絕大多數(shù)隔膜企業(yè)早期選擇了成本較低、更易上手的干法路線，也符合當(dāng)時下游的主流需求——從2010年到2016年，磷酸鐵鋰因為其安全性優(yōu)勢被車企優(yōu)先采用，出貨量一直力壓三元鋰。但當(dāng)時磷酸鐵鋰不耐凍、能量密度低的問題未能解決，占新能源汽車銷售大頭的乘用車在逐漸倒向三元鋰，濕法隔膜的市占率其實已經(jīng)在逐年走高。
 
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       而2016年末，政府出臺了新的補貼政策，將電池能量密度納入考核標(biāo)準(zhǔn)，一舉將三元鋰電池送上快車道，也讓濕法隔膜反超干法成為主流技術(shù)。濕法隔膜工藝比干法更復(fù)雜，但售價也更高。這次技術(shù)路線切換，為國產(chǎn)隔膜提供了一個量價齊升的超車機會，一批有競爭力的隔膜企業(yè)脫穎而出，沖向了原本被日本占據(jù)的價值高地。
 
       2015年，世界排名第一的日本旭化成為應(yīng)對競爭，收購世界第二的美國Celgard，組成了一支全球市占率36%的銀河戰(zhàn)艦，但依然未能擋住中國的前進步伐。2018年，旭化成第一次丟掉了世界第一的寶座，接替者正是恩捷股份。
 
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       02
       國產(chǎn)逆襲
 
       2010年，上海恩捷在浦東成立，8年之后就取代前任世界霸主。在制造業(yè)這樣的速度超乎想象，但在劇變的鋰電產(chǎn)業(yè)中則合情合理。隔膜企業(yè)的興替，直接取決于下游電池廠的選擇與業(yè)績�；疖嚺艿每�，全憑車頭帶，而恩捷的火車頭是開了掛的寧德時代。
 
       2015年，恩捷成為寧德時代的隔膜供應(yīng)商。2015年-2020年，寧德時代動力電池出貨量翻了20倍，從2.52GWh增長到51.71GWh。恩捷的隔膜銷量則漲了30倍還多，從0.41億平米增加到13億平米。
 
       能搭上寧德時代這班車，恩捷的過往積累與技術(shù)路線選擇起了關(guān)鍵作用。
 
       恩捷的創(chuàng)辦者李曉明、李曉華兄弟大概是行業(yè)里專業(yè)最對口的企業(yè)家——他們從馬薩諸塞大學(xué)高分子材料專業(yè)碩士畢業(yè)后，在美國塑料包裝公司工作，1996年回國創(chuàng)業(yè)。兩人先創(chuàng)辦的“云南恩捷新材料”主營BOPP膜、香煙包裝膜等傳統(tǒng)產(chǎn)品，公司營收達上億規(guī)模。因為生產(chǎn)BOPP膜的設(shè)備與工藝和隔膜相仿，兩人又創(chuàng)辦了上海恩捷生產(chǎn)濕法隔膜。
 
       因為有云南恩捷的積累，上海恩捷的創(chuàng)業(yè)過程，其實是踩在兄弟公司肩上的高舉高打，資金、工藝經(jīng)驗、技術(shù)人才兼?zhèn)�。同時，恩捷成立便全力押注濕法隔膜，又預(yù)判了下游的需求。
 
       上海恩捷成立后，從日本制鋼所進口了一條隔膜生產(chǎn)線，后者1958年進入隔膜制造設(shè)備行業(yè)，產(chǎn)品以穩(wěn)定、品質(zhì)好、能耗低著稱，每年供應(yīng)有限，需要提前預(yù)訂。
 
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日本制鋼所的雙向拉伸薄膜生產(chǎn)線
 
       買來容易轉(zhuǎn)起來難。恩捷調(diào)試了三年，才開始有產(chǎn)品產(chǎn)出，但這已屬不易。南洋科技（已更名航天彩虹）2012年花1500萬歐元從德國購買一條隔膜產(chǎn)線，調(diào)試了8年多也沒成功量產(chǎn)，今年含淚將產(chǎn)線掛牌轉(zhuǎn)讓。 
 
       恩捷則在先進設(shè)備和工藝積累加持下，濕法隔膜很快達到國外主流水準(zhǔn)，在度過產(chǎn)能與良率爬坡期后，2015年打入了國內(nèi)外電池大廠的供應(yīng)鏈，尤其是當(dāng)時力推三元鋰，對濕法隔膜需求大增的寧德時代，命運由此改寫。
 
       國內(nèi)最早成立的隔膜企業(yè)星源材質(zhì)，那時則在據(jù)守干法，大客戶是比亞迪與LG，直到2018年才擠入寧德時代供應(yīng)鏈，起個大早趕個晚集。
 
       選對技術(shù)，找對客戶，是隔膜新龍頭崛起的必要條件，但并不充分。歸根結(jié)底，隔膜的競爭還是制造業(yè)的內(nèi)里——擴產(chǎn)能，降成本，將規(guī)模效應(yīng)發(fā)揮到極致。
 
       恩捷在2014年市占率不足1%，遠不如星源材質(zhì)、中科科技等公司，即便是到2016年也沒有和競爭對手拉開太大差距， 市場份額只比星源材質(zhì)多0.2個百分點。但正是在這一年，恩捷開啟了倍增式產(chǎn)能擴張。
 
       2017年，恩捷在珠海的12條產(chǎn)線開工，2018年產(chǎn)線貫通后，恩捷的名義產(chǎn)能從3億平米提升至13億平米。這對恩捷來說，絕對是一場豪賭。因為在2018-2019年，中國新能源汽車銷量因為補貼退坡等原因首度負增長，恩捷的股價也一路震蕩向下，從2017年年底的41塊錢降到2019年的26塊錢左右。
 
       但當(dāng)恩捷頂住壓力拼命上產(chǎn)能，它的國內(nèi)同行們在忙于技術(shù)路線的切換，而海外對手旭化成、東麗、SKI等，則因成本高、環(huán)評難、下游需求不明確等問題，擴產(chǎn)相對謹(jǐn)慎。
 
       相較之下，在2017-2020三年時間中，恩捷通過新建、收購總共獲得了40條隔膜產(chǎn)線，到2020年累計產(chǎn)能高達33億平米。終于，當(dāng)2020年下半年全球新能源汽車市場銷量開始猛增時，恩捷也迎來爆發(fā)，當(dāng)年出貨達13億平米。
 
       恩捷的提前卡位正應(yīng)了曾毓群的那句“賭性更堅強”，但作為技術(shù)密集型的制造業(yè)，只會賭是不行的，恩捷在大肆擴張后隔膜毛利率水平仍維持在50%以上的水準(zhǔn)，背后還有一套成本控制大法。
 
       隔膜的成本中，原材料占到4成，而設(shè)備折舊、人工、電費等則占了6成，在幾乎所有環(huán)節(jié)，恩捷都能扮演”價格屠夫“的角色。
 
       在原材料方面，恩捷利用自己的體量優(yōu)勢，以更低的價格采購原材料，并開發(fā)回收技術(shù)使每條產(chǎn)線的輔料用量下降三分之一。當(dāng)行業(yè)平均原材料成本占收入超過40%時，恩捷將其控制在17%。
 
       在設(shè)備方面，恩捷購置的隔膜產(chǎn)線雖然昂貴，但其自身有與設(shè)備商聯(lián)合研發(fā)、調(diào)試的能力，因此單線設(shè)計年產(chǎn)能超過1億平米，每平米產(chǎn)能固定資產(chǎn)投資僅2元出頭，比同行至少低出15%，攤薄了成本的同時，也把產(chǎn)品綜合良率做到了78%。
 
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       此外，大客戶的訂單也在其中起到了重要作用。隔膜其實是一個不完全標(biāo)準(zhǔn)化的產(chǎn)品，如果產(chǎn)線頻繁在不同客戶的產(chǎn)品中切換，每次都需重新調(diào)試，耗費數(shù)天并產(chǎn)生大量不能使用的殘次品。恩捷手握大客戶的穩(wěn)定訂單，減少了無謂的消耗。
 
       經(jīng)多管齊下，盡管國內(nèi)濕法隔膜（基膜）每平米均價已經(jīng)從超過10元降低到不足1.5元，但恩捷把每平米成本做到了1元以下。相較而言，國內(nèi)同行的成本比其高20%乃至更多，而海外對手則可高出100%。
 
       可以發(fā)現(xiàn)，恩捷的降本大法是一個持續(xù)自勵的過程：高性價比贏得大訂單→大訂單帶來穩(wěn)定大規(guī)模生產(chǎn)→規(guī)模效應(yīng)反哺，進一步降低原材料采購成本，并提高產(chǎn)品良品率與資本能力（擴產(chǎn)潛力），在這個循環(huán)中，恩捷最終鑄就了產(chǎn)能與成本雙壁壘。
 
       這些壁壘最近還在進一步“自我加固”。11月10日，恩捷宣布將與寧德時代組建合資公司，共同投資80億新建16億平米/年濕法隔膜與20億平米/年干法隔膜產(chǎn)能，新增產(chǎn)能約為恩捷成立以來產(chǎn)能之和。
 
       03
       下一個戰(zhàn)場
 
       技術(shù)路線的更迭與強有力的成本控制，成就了恩捷，但反過來看，即使強如恩捷，也無法改變“餅干夾心”的宿命。
 
       一方面，在下游電池廠商的壓力之下，未來隔膜價格下降的趨勢還會繼續(xù) ，頭部企業(yè)也可能淪為“高投入，低回報”的打工仔。面對利潤空間的壓縮，隔膜企業(yè)的普遍應(yīng)對方式是開拓高溢價的涂覆膜（在隔膜表面涂覆材料以改善性能）與海外市場，從而創(chuàng)造第二增長曲線。
 
       另一方面，隔膜技術(shù)路線仍在持續(xù)切換中。
 
       2020年開始，磷酸鐵鋰電池持續(xù)回暖，干法隔膜的市場份額擴大了3個百分點。今年因比亞迪刀片電池的放量和特斯拉的力推，磷酸鐵鋰電池裝機量更是多次超過三元鋰，干法隔膜隱隱顯出要與濕法平分市場的勢頭。
 
       而各車企與電池企業(yè)在積極布局的固態(tài)電池，則因采用固態(tài)電解質(zhì)無需隔膜，可能會讓整個行業(yè)遭遇毀滅性打擊。
 
       面對技術(shù)路線的不確定性，隔膜大廠的普遍選擇是兩頭同時下注，形成了干濕法龍頭相互“偷家”的局面。比如，恩捷與Celgard今年9月合資，建設(shè)先進干法隔膜工廠。干法龍頭星源材質(zhì)則積極轉(zhuǎn)向濕法，2020年濕法隔膜產(chǎn)能已達4.7億平米，超過其干法產(chǎn)能。
 
       對于固態(tài)電池可能帶來的降維打擊，隔膜行業(yè)反而表示情緒穩(wěn)定。由于界面阻抗高、材料成本高等問題，固態(tài)電池被認(rèn)為在2025年前難以規(guī)�；慨a(chǎn)應(yīng)用。蔚來將于2022年搭載上車的150kWh固態(tài)電池，實際上是半固態(tài)電池，其中仍需要隔膜，各家都有布局。
 
       退一步說，電池上能做的薄膜生意不止一種，如果電池內(nèi)部的隔膜被淘汰，包覆電池的鋁塑膜也還有生存空間。
 
       通用、奔馳等企業(yè)采用的軟包動力電池，需要大量的鋁塑膜進行封裝，比亞迪據(jù)稱也將在下一代刀片電池上換裝鋁塑膜。上海證券預(yù)測，2025年全球鋁塑膜需求量將達到7.4億平米，是2020年的三倍，而鋁塑膜目前的售價每平米高達20-40元，粗略計算一下，市場規(guī)模至少達到180億元。
 
       因此今年早些時候，恩捷邁出了隔膜企業(yè)跨界鋁塑膜的最大一步，在常州投資16億元，計劃建設(shè)8條鋁塑膜產(chǎn)線，產(chǎn)能2.7億平米。
 
       04
 
       尾聲
 
       和其他鋰電材料一樣，在下游龐大需求的作用下，中國隔膜產(chǎn)業(yè)也走出了一條逆襲之路。
 
       但這場反攻并未完全結(jié)束：一方面，國內(nèi)隔膜企業(yè)目前仍主要供應(yīng)國內(nèi)電池企業(yè)，海外市場仍有很大開拓空間；另一方面，隔膜的原材料高密度聚乙烯目前主要依靠進口，隔膜涂覆的配方與專利主要掌握在國外公司之手，生產(chǎn)線設(shè)備同樣依賴進口，自行設(shè)計、定義、組裝出一條隔膜生產(chǎn)線，是恩捷、星源材質(zhì)等企業(yè)都提到的目標(biāo)。
 
       對中國的隔膜企業(yè)來說，下半場才剛開始。

(責(zé)任編輯：子蕊)
文章標(biāo)簽： 電池隔膜 電池
作者：熊宇翔 ，如若轉(zhuǎn)載，請注明出處：http://www.jzr14e.cn/wenshuo/sc/2021111537673.html
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