【導(dǎo)讀】鋰電池隔膜產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目。深圳市XX材質(zhì)科技股份有限公司

　　

【正文】 三 、市場(chǎng) 分析及預(yù)測(cè) 1．鋰離子電池的主要構(gòu)成 所謂鋰離子電池 一般 是指分別用二個(gè)能可逆地嵌入 與脫嵌鋰離子的化合物作為 正負(fù)極構(gòu)成的二次電池。 鋰離子電池通常由下述元件組成： 正電極 （陽(yáng)極），在放電時(shí)發(fā)生氧化，材料：鈷酸鋰（ LiCoO2）、鎳酸鋰（ LiNiO2）、 鋰電池隔膜 產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目 12 錳酸鋰（ LiMn204）等； 負(fù)電極 （陰極），放電時(shí)發(fā)生還原，材料：人造石墨系列、天然石墨系列、焦炭系列等； 電解液，為離子運(yùn)動(dòng)提供輸運(yùn)介質(zhì)，材料：碳酸丙稀酯（ PC）、碳酸乙烯酯（ EC）、二甲基碳酸酯（ DMC）、二乙基碳酸酯（ DEC）、甲基乙基碳酸酯（ MEC）等組成的一元、二元或者三元的混合物； 隔膜，為電極間提供電子隔離，材料：聚乙烯（ PE）、聚丙?。?PP）等組成的單層或者多層的微多孔薄膜； 外殼，采用鋼或鋁材料，蓋體組件具有防爆斷電的功能。 隔膜是鋰離子電池的重要組成部分，其性能決定了電池的界面結(jié)構(gòu)、內(nèi)阻等，直接影響電池的容量、循環(huán)性能等特性。性能優(yōu)異的隔膜對(duì)提高電池的綜合性能具有重要的作用 ，故選用優(yōu)質(zhì)的隔膜已經(jīng)是電池生產(chǎn)廠家的必經(jīng)之路。 作為 鋰離子電池 重要組成部分的隔膜材料， 目前世界上只有日本、美國(guó)等少數(shù)幾個(gè)國(guó)家擁有鋰離子電池隔膜 生產(chǎn) 的 關(guān)鍵 技術(shù)和相應(yīng)的規(guī)?；a(chǎn)業(yè) ， 我國(guó)生產(chǎn)鋰離子電池所采用的隔膜材料 95%以上仍 依賴進(jìn)口。 目前關(guān)于隔膜的市場(chǎng) 總量無(wú)準(zhǔn)確的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，但是通過(guò)鋰離子電池 產(chǎn)業(yè)及 應(yīng)用 發(fā)展?fàn)顩r可以看出， 隨著鋰離子電池的應(yīng)用范圍的進(jìn)一步擴(kuò)大， 鋰離子電池隔膜 市場(chǎng)需求量將進(jìn)一步增加，具有非常廣闊的 市場(chǎng)前景 及潛力 。 2．鋰離子電池產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀 近年來(lái)，全球鋰離子電池的的產(chǎn)量處于不斷增長(zhǎng)時(shí)期，各大廠商的產(chǎn)能也逐漸釋放出來(lái)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，從 1999 年至 2021 年，全球鋰離子電池幾乎每年在以平均40%的速度在增長(zhǎng)，從 2021 年起，產(chǎn)量增長(zhǎng)的腳步才開(kāi)始放慢，但總體產(chǎn)量的增長(zhǎng)仍然很顯著。如 下 圖： 鋰電池隔膜 產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目 13 從市場(chǎng)需求方面來(lái)看：自從柯達(dá)公司于 1990 研發(fā)出第一塊鋰電池產(chǎn)品，這么十幾年來(lái)，鋰電池的發(fā)展可以說(shuō)是突飛猛進(jìn)。全球鋰電池幾乎每年平均以 40%的速度在增長(zhǎng)。 在 2021 年以前，鋰離子電池產(chǎn)業(yè)化基本是邊引進(jìn)邊摸索的階段。進(jìn)入 2021年以后，隨著深圳比亞迪、邦凱科技等鋰離子電池企業(yè)的迅速崛起，中國(guó)的鋰離子電池產(chǎn)業(yè)開(kāi)始進(jìn)入快速成長(zhǎng)的階段，產(chǎn)量年均增長(zhǎng)超過(guò) 140%。 2021 年中國(guó)鋰離子電池產(chǎn)量將進(jìn)一步提升到 億只，全球市場(chǎng)份額達(dá)到 18%以上。截止到 2021年年底中國(guó)鋰離子電池產(chǎn)量達(dá) 億只，全球市場(chǎng)份額達(dá)到 30%以上， 2021 年19月產(chǎn)量達(dá) 億只。 目前 ，比亞迪公司已日產(chǎn) 80 萬(wàn)只以上，邦凱公司日產(chǎn)已突破 30 萬(wàn)只，華粵寶、 迪凱特 、 中凱興 等公司日產(chǎn)量已達(dá)到 10 萬(wàn)只，其他廠家都紛紛在擴(kuò)大規(guī)模 。 未來(lái) 23 年，隨著比亞迪、比克、邦凱、力神、環(huán)宇、光宇生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)充，中國(guó)的鋰離子電池產(chǎn)業(yè)仍將保持年均 20%以上的增長(zhǎng)速度。 21 世紀(jì)，中國(guó)不僅會(huì)成為鋰離子電池第一需求大國(guó)，而且會(huì)成為鋰離子電池第一生產(chǎn)、出口大國(guó)。 鋰電池隔膜 產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目 14 目前，中國(guó)已經(jīng)成為全球最大的 鋰離子電池 生產(chǎn)制造基地之一， 比亞迪、邦凱等鋰離子電池生產(chǎn)企業(yè)也已發(fā)展成為 全球電池行業(yè)注目的骨干企業(yè)，比亞迪公司在鋰離子電池產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域已 位居 全世界 第三 。 我國(guó)鋰離子電池的生產(chǎn)廠家集中在廣東、山東、江蘇、浙江、天津等地，廣東約占總生產(chǎn)量的三分之二以上，主要集中在深圳、東莞、中山等地。其中，深圳盤(pán)踞了比亞迪、比克、邦凱、華粵寶等為代表的一批領(lǐng)先的國(guó)產(chǎn)鋰離子電池制造商，已成為我國(guó)最大的 鋰離子電池 生產(chǎn)基地。如下圖： 3．鋰離子電池在便攜式電器中的應(yīng)用 鋰離子電池的主要的應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)楸銛y式電器。目前， 便攜式電器 領(lǐng)域的鋰離子電池用量已占全世界鋰離子電池市場(chǎng)的 90%。據(jù)估算，到 2021 年 ，移動(dòng)電話和筆記本電腦所用的鋰離子電池將會(huì)占有 便攜式電器鋰離子電池 71%的市場(chǎng)。 鋰電池隔膜 產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目 15 （ 1）鋰離子電池在手機(jī)中應(yīng)用 隨著手機(jī)向輕、薄、短、小化的發(fā)展，對(duì)體積小而容量大的電池需要也就相應(yīng)增強(qiáng)，這樣就可以省下大量的空間。要使手機(jī)可以最小型化，鋰離子電池是理想的電源。 根據(jù) Gartner 公司統(tǒng)計(jì)， 2021 年全球手機(jī)用戶約為 27 億戶， 預(yù)計(jì)在未來(lái)五年的全球移動(dòng)電話市場(chǎng)發(fā)展中，全球移動(dòng)電話市場(chǎng)將繼續(xù)增長(zhǎng)，到 2021 年全球移動(dòng)電話 用戶 數(shù)量將達(dá)到 38億。 在 中 國(guó)， 2021 年我國(guó) 移動(dòng)電話 用戶已達(dá)到 億戶，移動(dòng)電話的普及 率達(dá)到30%左右， 而發(fā)達(dá)國(guó)家移動(dòng)電話普及率已達(dá) 50%，我國(guó) 仍然面臨著高速增長(zhǎng)的用戶需求 ，據(jù) 信息產(chǎn)業(yè)部專(zhuān)家預(yù)測(cè)，今后 3～ 5 年將繼續(xù)保持兩位數(shù)的增長(zhǎng)。 由于現(xiàn)在 98%的手機(jī)都使用鋰離子電池，故以后幾年無(wú)論全球還是國(guó)內(nèi)鋰離子電池的需求量會(huì)繼續(xù)成長(zhǎng)， 需求越來(lái)越大。 （ 2）鋰離子電池在筆記本電腦中的應(yīng)用 電池作為筆記本電腦中的重要組成部分，從誕生那天起就引起廣泛的關(guān)注。隨著技術(shù)的發(fā)展，人們對(duì)電池的穩(wěn)定性、連續(xù)使用時(shí)間、體積、充電次數(shù)和充電時(shí)間等的要求越來(lái)越高。因此，電池技術(shù)進(jìn)步也是筆記本電腦發(fā)展的重要組成部分。 鋰電池隔膜 產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目 16 目前每年筆記本電腦的生產(chǎn)增長(zhǎng)率 10%～ 30%，按照 50%～ 70%的筆記本電腦采用鋰離子電池和每年的產(chǎn)量增長(zhǎng)情況，只就筆記本電腦一項(xiàng)，世界各國(guó)的鋰離子電池用量就可想而知。 （ 3）鋰離子電池在其他便捷式電器中的應(yīng)用 鋰離子電池在其他便捷式電器中也得到了最廣泛的應(yīng)用， 伴隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科技、生產(chǎn)率的提高，便捷式電器，例如：手機(jī)、筆記本電腦、數(shù)碼相機(jī)、攝像機(jī)、 PDA 等，性能將會(huì)大幅度提升，而成本有望下降，繼而促進(jìn)這些數(shù)碼便捷設(shè)備的廣泛普及。這些設(shè)備主要在無(wú)交流供電電源的情況下使用，主要依靠電池的作用，而鋰離子電池優(yōu)越的性能成為眾多數(shù)碼產(chǎn)品的首選，鋰離子電池有著廣泛發(fā)展的良好前景。 4．鋰離子電池在電動(dòng)車(chē)（ EV）行業(yè)的應(yīng)用前景 （ 1）電動(dòng)自行車(chē)的應(yīng)用 鋰電池隔膜 產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目 17 根據(jù)有關(guān)方面預(yù)測(cè)，我國(guó)人口總量將控制在 1617 億之間。是美國(guó)人口的 6 倍，德國(guó)的 20 倍。在美國(guó)平均 人 1 輛汽車(chē)，德國(guó)平均 人 1輛汽車(chē)，隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，汽車(chē)的擁有量不斷增加。如果達(dá)到美國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，那么中國(guó)的氣油消耗量將相當(dāng)于目前中東地區(qū)產(chǎn)油量的 2 倍。顯然是不現(xiàn)實(shí)的，應(yīng)當(dāng)依靠其它方法來(lái)解決。因此，電動(dòng)自行車(chē)開(kāi)始是目 前較為理想的選擇之一。因?yàn)殡妱?dòng)自行車(chē)在行使時(shí)不會(huì)產(chǎn)生環(huán)境污染。我國(guó)的自行車(chē)擁有量相當(dāng)大，號(hào)稱自行車(chē)王國(guó)。從電動(dòng)車(chē)的發(fā)展和產(chǎn)業(yè)化從電動(dòng)自行車(chē)開(kāi)始起步更符合中國(guó)國(guó)情，從居民平均收入水平和大眾需求來(lái)看，電動(dòng)自行車(chē)更容易普及和推廣，電動(dòng)自行車(chē)是助力自行車(chē)最好的替代品。從交通方面而言，我國(guó)有關(guān)部門(mén)在 2021 年已有定論，電動(dòng)自行車(chē)可不作為機(jī)動(dòng)車(chē)使用。但目前我國(guó)的電動(dòng)自行車(chē)大部分還是采用的鉛酸電池作為動(dòng)力，電池的本身質(zhì)量就有十幾公斤。如果采用鋰離子電池，電池的質(zhì)量只有約 3 公斤。所以，鋰離子電池代替電動(dòng)自行車(chē)的鉛酸 電池是必然趨勢(shì)，這樣電動(dòng)自行車(chē)的輕快、便捷、安全、廉價(jià)將會(huì)受到越來(lái)越多人士的歡迎。以北京市為例，隨著交通部門(mén)對(duì)電動(dòng)自行車(chē)限制的放松，市場(chǎng)需求將達(dá)到 100 萬(wàn)輛。全國(guó)的需求量就可想而知了。 （ 2）電動(dòng)汽車(chē)的應(yīng)用 鋰電池隔膜 產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目 18 對(duì)我國(guó)而言，汽車(chē)污染日益嚴(yán)重，尾氣、噪音等對(duì)環(huán)境的破壞到了必須加以控制和治理的程度，特別是在一些人口稠密、交通擁擠的大中城市情況變得更加嚴(yán)重。以我國(guó)上海市為例； 1995 年市中心城區(qū)內(nèi)機(jī)動(dòng)車(chē)的 CO、 CxHy、 NOx、排污負(fù)荷分別占該城區(qū)內(nèi)相應(yīng)排放總量的 76%、 93%、和 44%。如不采用措施，預(yù) 計(jì)到2021 年機(jī)動(dòng)車(chē)排污負(fù)荷將進(jìn)一步分別升到 94%、 98%、 75%。同時(shí)，就目前中國(guó)的石油資源供應(yīng)而言， 2021 年我國(guó)取代日本成為世界第二石油消費(fèi)大國(guó)。因此，發(fā)展新一代電動(dòng)汽車(chē)和混合電動(dòng)汽車(chē)作為無(wú)污染、少污染、能源多樣化配置的新型交通工具將成為必然趨勢(shì)。 電動(dòng)車(chē)是靠電池中蓄積的電能決定其行走距離的，所以需要高能密度電池。而鋰離子電池在二次電池中是能量密度最高的，適合電動(dòng)車(chē)使用。 1997 年 10 月廣東已經(jīng)引進(jìn)了 20 輛電動(dòng)汽車(chē)，把佛山作為電動(dòng)汽車(chē)的推廣示范城市。 2021 年，北京舉辦 2021 年綠色奧 運(yùn)會(huì)采用 了 電動(dòng)汽車(chē)并提供交通運(yùn)輸。 2021 年，瑞士預(yù)計(jì)達(dá)到 20 萬(wàn)輛電動(dòng)汽車(chē)的生產(chǎn)目標(biāo)。 根據(jù)“十一五”規(guī)劃，我國(guó)將大力發(fā)展新能源，特別是在汽車(chē)等領(lǐng)域?qū)⒋罅Πl(fā)展不可再生能源的替代品。其中鋰離子動(dòng)力電池將是優(yōu)先發(fā)展項(xiàng)目之一。在 2021 年奧運(yùn)會(huì)期間，北京開(kāi)辟 了 數(shù)條公交線路，用大功率動(dòng)力電池對(duì)公交車(chē)和部分面包車(chē)試運(yùn)行。 早在幾年前 ，比亞迪斥巨資在上海建立的汽車(chē)研發(fā)中心就主要承擔(dān)電動(dòng)汽車(chē)和新款轎車(chē)的研發(fā)任務(wù)。 2021 年 10月 10日，比亞迪 F6 雙模電動(dòng)汽車(chē)在深圳高交會(huì)展覽中心展出。當(dāng)天，比亞迪股份有限公司 宣布，采用電動(dòng)系統(tǒng)和汽油發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的雙?；旌想妱?dòng)汽車(chē)－“比亞迪 F6DM” 已于 2021 年推向市場(chǎng)。隨著今后環(huán)保型電動(dòng)汽車(chē)的激增， 電動(dòng)車(chē)用鋰離子電池進(jìn)入實(shí)用階段， 其使用量將大大增加。 5．鋰離子電池在軍事、醫(yī)療及航天事業(yè)中的應(yīng)用前景 （ 1）在航空航天方面的應(yīng)用 鋰電池隔膜 產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目 19 由于鋰離子電池具有很強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)， 因此目前已經(jīng)用于火星著陸器和火星漫游器。在今后的系列探測(cè)任務(wù)也將采用鋰離子電池。除了美國(guó)航空航天局的星際探索外， 其它航天組織也在考慮將鋰離子電池應(yīng)用于航天任務(wù)中。目前鋰離子電池在航空領(lǐng)域的主要作用是為發(fā)射和飛行中的校正、 地面操作提供支持；同時(shí)有利于提高一次電池的功效并支持夜間作業(yè)。 （ 2）在軍事方面的應(yīng)用 對(duì)于軍隊(duì)而言，目前鋰離子電池除了用于軍事通信外，還用于尖端武器，如魚(yú)雷、潛艇、導(dǎo)彈等；由于鋰離子電池具有非常好的性能，能量密度高，質(zhì)量輕，可促進(jìn)武器的靈活性。 （ 3）在醫(yī)療方面的應(yīng)用 目前，鋰離子電池還在醫(yī)療等方面有著廣泛的應(yīng)用，其中一個(gè)典型的例子就是心臟起搏器：心臟起搏器對(duì)電池的要求相當(dāng)苛刻，其壽命、抗腐蝕性都必需有極高品質(zhì)，一般由鋰離子電池來(lái)?yè)?dān)負(fù)這個(gè)艱巨的任務(wù)。首先，它有著極長(zhǎng)的使用壽命，一般可達(dá)七至十年。其次， 由于它使用純電解質(zhì)，產(chǎn)品的可靠性相當(dāng)高。 綜上所述， 鋰離子電池的巨大發(fā)展前景表明了隔膜的市場(chǎng)發(fā)展前景是十分可觀的。 據(jù)了解，近年來(lái)鋰離子電池隔膜市場(chǎng)一直是供不應(yīng)求，而壟斷了生產(chǎn)技術(shù)的日本和美國(guó)生產(chǎn)廠家經(jīng)過(guò)這兩年的擴(kuò)產(chǎn)后， 將不會(huì)再輕易擴(kuò)產(chǎn)，因此今后 幾年隨著 我國(guó) 鋰離子電池產(chǎn)業(yè)年均 30%以上的速度增長(zhǎng)， 急需 國(guó)內(nèi)新產(chǎn)能來(lái)填補(bǔ)空白，抑制價(jià)格，豐富產(chǎn)品系列，促進(jìn)我國(guó)鋰離子電池產(chǎn)業(yè)的健康、快速發(fā)展。 此外，鋰離子電池隔膜作為微孔膜還可廣泛用于膜分離工業(yè)，如醫(yī)藥、化工及生物等領(lǐng)域的純化與分離，是一市場(chǎng)前景廣闊且具有很高附加值 的高新技術(shù)產(chǎn)品。 6． 行業(yè) 競(jìng)爭(zhēng)情況 鋰離子電池隔膜 生產(chǎn) 的 關(guān)鍵 技術(shù)目前發(fā)達(dá)國(guó)家還處于壟斷階段，基本上是在日本、美國(guó)一些公司的手里，如日本宇部 化學(xué) 、東燃、 日東、 旭化成，美國(guó) Entek、 鋰電池隔膜 產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目 20 Celgard。 鋰離子電池隔膜按其制造工藝可分為濕法和干法兩種。濕法，又稱為溶劑提取法，一般是將填料（有機(jī)或無(wú)機(jī)）添加到聚烯烴樹(shù)脂中，待拉伸成膜后再把填料提取出來(lái)形成聚烯烴微多孔膜的方法，日本的東燃、日東、 旭化成 和美國(guó)的 Entek 均采用濕法工藝生產(chǎn)。干法，是指將經(jīng)過(guò)熱處理的聚烯烴薄膜（平膜法或管膜法）直接拉伸形成微多孔膜的方法， 美國(guó)的 Celgard 和日本的宇部化學(xué)采用干法 工藝 生產(chǎn)。 各主要廠家生產(chǎn)情況見(jiàn)表 2－ 1。 表 2－ 1 鋰離子電池隔膜主要廠家產(chǎn)能情況 廠家 現(xiàn)有產(chǎn)能 （萬(wàn)平方米 /月） 旭化成（濕法） 1800 東燃（濕法） 1400 日東（濕法） 600 Entek（濕法） 400 Celgard（干法） 800 宇部化學(xué)（干法） 400 合計(jì) 5400 折合 64800 萬(wàn)平方米 /年 以下對(duì)目前 鋰離子電池隔膜 的主要生產(chǎn)廠家進(jìn)行分析對(duì)比： 日本旭化成公司采用濕法工藝生產(chǎn)，是目前全球產(chǎn)能最大的廠家。但據(jù)了解，其微 孔隔膜穿刺強(qiáng)度偏低，導(dǎo)致電池生產(chǎn)過(guò)程中短路率高；此外，其微孔隔膜破膜溫度偏低，生產(chǎn)的電池存在安全隱患。 日本東燃公司采用濕法工藝生產(chǎn)，是較早大批量生產(chǎn)濕法微孔隔膜的廠家之一。據(jù)了解，東燃微孔隔膜在機(jī)械強(qiáng)度、閉孔溫度、破膜溫度等方面均能滿足電池生產(chǎn)廠家的要求，被認(rèn)為是綜合性能最好的產(chǎn)品。 日本日東公司采用濕法工藝