新能源汽車蓬勃發(fā)展下我國鋰電池涂覆材料迎來高速增長 勃姆石正逐漸替代氧化鋁

一、行業(yè)相關(guān)概述

根據(jù)觀研報(bào)告網(wǎng)發(fā)布的《中國?鋰電池涂覆材料行業(yè)發(fā)展趨勢分析與投資前景預(yù)測報(bào)告（2024-2031年）》顯示，?鋰電池涂覆材料?是指應(yīng)用于鋰電池正負(fù)極材料表面，通過物理或化學(xué)方法進(jìn)行涂覆處理，以提高鋰電池性能和安全性的功能性涂層材料。這些涂覆材料根據(jù)其功能和應(yīng)用領(lǐng)域，主要分為正極涂層材料、負(fù)極涂層材料和隔膜涂層材料。

鋰電池涂覆材料的作用與重要性在于提高鋰電池的電化學(xué)性能、增強(qiáng)安全性、延長使用壽命等方面。隨著電動(dòng)汽車、儲(chǔ)能等領(lǐng)域的快速發(fā)展，鋰電池涂覆材料在這些領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛，發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。

資料來源：公開資料整理，觀研天下整理

一、涂覆工藝重要性日益凸顯，帶動(dòng)鋰電池涂覆材料發(fā)展

鋰電池涂覆是在鋰電池電芯隔膜或極片進(jìn)行涂覆的工藝方式，可以提高鋰電池電芯隔膜的耐熱性和抗刺穿能力，并降低涂覆隔膜的含水率，有助于改善鋰電池的倍率性能和循環(huán)性能，降低電芯的自放電，提升電芯的良品率，并提高鋰電池的安全性能。為提高電池隔膜的熱穩(wěn)定性及其綜合性能，涂覆技術(shù)被廣泛應(yīng)用于鋰電池生產(chǎn)中。

近年因在聚烯烴隔膜上涂覆陶瓷等納米材料或采用有機(jī)材料，使涂覆隔膜具備熱穩(wěn)定性高、熱收縮低、與電解液浸潤性高的優(yōu)點(diǎn)，使得涂覆工藝日益受到重視，從而帶動(dòng)鋰電池涂覆材料發(fā)展。

例如為勃姆石涂覆在聚乙烯基膜上的熱穩(wěn)定性測試，當(dāng)溫度加熱到 170 度，隔膜已發(fā)生明顯形變，涂覆膜幾乎無收縮，涂覆工序可改善隔膜熔點(diǎn)低、安全性差的不足之處。為聚乙烯基膜涂覆 PVDF 前后對(duì)比，聚乙烯基膜呈現(xiàn)濕法隔膜典型的樹枝狀微孔結(jié)構(gòu)，表面涂覆 PVDF 有機(jī)粒子后，聚乙烯基膜上附著了一層 PVDF 涂覆層，形成大量微孔，提高電解液 保持率，有利于鋰電池內(nèi)阻的降低和放電功率的提高。

目前隔膜涂覆比例在 70%以上，已基本滲透主流電池廠。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示， 2019年我國涂覆隔膜占比為 53%，較 2015年的 37%快速提升。目前，三元?jiǎng)恿﹄姵匾鸦救坎捎?隔膜涂覆技術(shù)，LFP 電池的涂覆比例在 60%左右，對(duì)涂覆技術(shù)的應(yīng)用 逐步提升；消費(fèi)電池領(lǐng)域，隔膜涂覆主要應(yīng)用于 3C 電池等高端領(lǐng)域。寧德時(shí)代、LG 新能源、松下、比亞迪、億緯鋰能、中創(chuàng)新航等全球主流電池企業(yè)已經(jīng)普遍采用隔膜涂覆技術(shù)。

二、市場需求旺盛，新能源汽車蓬勃發(fā)展下迎來高速發(fā)展階段

鋰電池涂覆材料的市場需求旺盛，主要應(yīng)用于新能源產(chǎn)業(yè)鋰電池領(lǐng)域。近年新能源汽車行業(yè)蓬勃發(fā)展帶動(dòng)了產(chǎn)業(yè)鏈整體的高速增長，鋰電池隔膜涂覆材料作為新能源動(dòng)力鋰電池的重要原材料，亦迎來高速發(fā)展階段。

1、新能源汽車市場

近年在政策支持、市場需求增多、技術(shù)推進(jìn)和產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè)等因素推動(dòng)下，我國新能源汽車技術(shù)水平不斷進(jìn)步、產(chǎn)品性能明顯提升。經(jīng)過多年發(fā)展，我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)已進(jìn)入市場化高速發(fā)展階段，產(chǎn)銷規(guī)模已連續(xù)九年位居世界首位。公安部的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，截至2024年6月底，我國新能源汽車保有量達(dá)2472萬輛，占汽車總量的7.18％；產(chǎn)銷分別完成492.9萬輛和494.4萬輛，同比分別增長30.1%和32%，市場占有率也已高達(dá)35.2％。

數(shù)據(jù)來源：中國汽車工業(yè)協(xié)會(huì)，觀研天下整理

數(shù)據(jù)來源：中國汽車工業(yè)協(xié)會(huì)，觀研天下整理

2、儲(chǔ)能市場

除了新能源汽車外，儲(chǔ)能市場發(fā)展也在一定程度上帶動(dòng)了鋰電池涂覆材料市場需求。鋰電池基于其能量密度高、循環(huán)壽命長、環(huán)保性能好等優(yōu)點(diǎn)，目前在儲(chǔ)能電池領(lǐng)域仍占據(jù)主導(dǎo)地位。

在“雙碳”戰(zhàn)略目標(biāo)持續(xù)推進(jìn)和能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的背景下，國家大力發(fā)展清潔能源，風(fēng)電、水電、光電等新能源裝機(jī)規(guī)模不斷提升，對(duì)儲(chǔ)能需求日益增長。同時(shí)，電力市場制度的不斷完善、電力谷峰價(jià)差的拉大也為儲(chǔ)能行業(yè)的發(fā)展提供了有利條件。在這些因素共同作用下，我國儲(chǔ)能行業(yè)發(fā)展進(jìn)入“快車道”，電化學(xué)儲(chǔ)能新增裝機(jī)規(guī)模不斷上升，2023年達(dá)到19.7GW，同比增長超過200%。

數(shù)據(jù)來源：中關(guān)村儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟，觀研天下整理

根據(jù)2021 年10 月，國務(wù)院發(fā)布《關(guān)于完整準(zhǔn)確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達(dá)峰碳中和工作的意見》，為我國碳中和事業(yè)起到統(tǒng)領(lǐng)性作用。2022 年 3 月，國家發(fā)改委、能源局發(fā)布《“十四五”新型儲(chǔ)能發(fā)展實(shí)施方案》，提出到 2025 年，新型儲(chǔ)能由商業(yè)化初期步入規(guī)模化發(fā)展階段、具備大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用條件；到 2030 年，新型儲(chǔ)能全面市場化發(fā)展。根據(jù)高工產(chǎn)業(yè)研究院預(yù)測，未來國內(nèi)儲(chǔ)能鋰電池市場將以較高的復(fù)合增長率持續(xù)增長，預(yù)計(jì)至 2025 年中國儲(chǔ)能鋰電池出貨量將超過390GWh，從而也將帶動(dòng)鋰電池涂覆材料市場需求增長。

3、鋰電池市場

近年隨著新能源汽車、消費(fèi)電子、儲(chǔ)能行業(yè)的快速發(fā)展,我國鋰電池行業(yè)得到蓬勃發(fā)展，產(chǎn)量規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大，到目前已是全球鋰電池生產(chǎn)大國。數(shù)據(jù)顯示，2022年我國鋰離子電池產(chǎn)量達(dá)750GWh，同比增長超過130%，其中儲(chǔ)能型鋰電產(chǎn)量突破100GWh。2023年我國鋰電池的總產(chǎn)量超過了940GWh，同比增長了25%；其中消費(fèi)型、動(dòng)力型、儲(chǔ)能型鋰電池的產(chǎn)量分別為80GWh、675GWh、185GWh。

數(shù)據(jù)來源：公開數(shù)據(jù)整理，觀研天下整理

出貨量持續(xù)增長。數(shù)據(jù)顯示，2023年我國鋰電池出貨量達(dá)到887.4GWh，同比增長34.29%。其中新能源車用動(dòng)力電池出貨量占鋰電池市場份額大約 70%，遠(yuǎn)超其他應(yīng)用終端。

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4、鋰電池隔膜市場

隔膜是鋰電池四大關(guān)鍵材料之一，主要作用是將鋰離子電池的正、負(fù)極分隔開以防止兩極接觸而短路，同時(shí)能使電解質(zhì)離子通過，形成充放電回路，其性能決定了電池的界面結(jié)構(gòu)、內(nèi)阻等，直接影響電池的電容量、循環(huán)使用壽命以及安全性能等，性能優(yōu)異的隔膜對(duì)提高電池的綜合性能具有重要作用。

近年來，受動(dòng)力電池及儲(chǔ)能市場強(qiáng)勁需求增長帶動(dòng)，動(dòng)力電池需求持續(xù)增長，對(duì)鋰電池隔膜需求也隨之增加，其中濕法隔膜占據(jù)73%市場份額。根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，2023年，我國鋰電池隔膜出貨量達(dá)176.9億平方米，同比增長32.8%，其中濕法隔膜出貨量突破120億平米，干法隔膜為47.5億平方米。

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三、隔膜涂覆率提升，無機(jī)涂覆材料成為主流

近年基于對(duì)鋰電池安全性要求的不斷提升，電池廠涂覆膜滲透率也在不斷提升。目前包括寧德時(shí)代、LG 新能源、松下、比亞迪、億緯鋰能、中創(chuàng)新航等全球主流電池企業(yè)已經(jīng)普遍采用隔膜涂覆技術(shù)。

而在涂覆材料中，無機(jī)涂覆比有機(jī)涂覆和混合涂覆技術(shù)更加成熟，因其可拉伸強(qiáng)度和熱收縮率更好，同時(shí)成本更低，即可以提高隔膜的絕緣性，降低鋰電池的短路率，同時(shí)提高良品率及安全性，因此在各類涂覆材料中占據(jù)主導(dǎo)地位。數(shù)據(jù)顯示，2021年我國鋰電池?zé)o機(jī)涂覆材料用量為15億平方米，占涂覆材料的比例達(dá)到 95%以上。

數(shù)據(jù)來源：公開數(shù)據(jù)整理，觀研天下整理

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四、勃姆石憑借性價(jià)比優(yōu)異崛起，正逐漸替代氧化鋁

目前在無機(jī)涂覆材料，氧化鋁&勃姆石應(yīng)用比例高。與此同時(shí)，下游反饋部分電池廠在和車企做原材料變更認(rèn)證，將勃姆石作為涂覆材料替代氧化鋁。使得勃姆石的份額不斷提升。2020 年勃姆石在無機(jī)涂覆市場中份額約 41%，預(yù)計(jì)2025 年將提升至 79%左右。

勃姆石較氧化鋁在性能指標(biāo)上具有絕對(duì)優(yōu)勢。氧化鋁作為陶瓷涂覆材料， 能夠顯著提高聚烯烴隔膜的綜合性能，但氧化鋁存在如硬度大、成本高、 對(duì)設(shè)備磨損嚴(yán)重等問題，在一定程度上影響了其作為陶瓷涂覆材料在電池 隔膜中的應(yīng)用。勃姆石作為一種新興的陶瓷涂覆材料，具有硬度小、成本 低、含水溶性鈉離子少等特性，能夠彌補(bǔ)氧化鋁作為聚烯烴隔膜涂覆材料的不足。

資料來源：公開資料整理，觀研天下整理

除了性能指標(biāo)上具有優(yōu)勢外，勃姆石涂覆膜具備更加優(yōu)異的機(jī)械性能和電解液親液性能。例如在機(jī)械性能方面，原始聚乙烯隔膜在 130 度下發(fā)生明顯的熱收縮，涂覆隔膜保持其原始狀態(tài)，未發(fā)生變形。當(dāng)溫度升至 170 度時(shí)， 氧化鋁涂覆隔膜也發(fā)生較大收縮，而勃姆石涂覆隔膜尺寸幾乎 沒有任何變化。勃姆石具備更加優(yōu)異的熱穩(wěn)定性，主要系勃姆 石離子涂層和基體隔膜具有更好的界面結(jié)合力，使得勃姆石涂層充當(dāng) 支撐骨架以抵抗高溫下聚乙烯基膜的熔融收縮。

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在成本上，無機(jī)物采用水性漿料，其成本大致可拆分為漿料成本+制造成本，其中漿料包括陶瓷材料、水、粘 合劑、分散劑、增稠劑；制造費(fèi)用包含人工、能耗、折舊。根據(jù)測算，單平陶瓷涂覆材料成本中占比較大的有陶瓷、人工、能耗及折舊成本， 分別占比約 45%、18%、18%、9%。當(dāng)前價(jià)格下，勃姆石、氧化鋁的 單位成本差別不大：按照勃姆石、進(jìn)口氧化鋁、國產(chǎn)氧化鋁的單位價(jià) 格分別為 2.0、3.5、1.9 萬元/噸計(jì)算，單平成本分別為 0.37、0.55、 0.41 元/平，其中單平材料成本分別為 0.17、0.35、0.21 元/平，制造 成本均為 0.20 元/平左右，包含加工、設(shè)備折舊等費(fèi)用?？?

綜上可見，勃姆石更具性價(jià)比，對(duì)氧化鋁形成替代。但目前由于勃姆石制造工藝復(fù)雜，國內(nèi)掌握核心工藝的企業(yè)屈指可數(shù)，有效產(chǎn)能釋放少。根據(jù)粉體圈，目前國 內(nèi)勃姆石的生產(chǎn)企業(yè)有 20 多家，僅安徽壹石通材料科技股份有限公司和中國鋁業(yè)鄭州有色金屬研究院有限公司等為數(shù)不多的企業(yè)，已經(jīng)能 夠產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用于鋰電陶瓷隔膜的勃姆石產(chǎn)品。（WW）