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固態電池時代還未到來,隔膜:我還不能走!

   2021-03-23 粉體網

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核心提示:今年年初蔚來汽車創始人李斌宣布公司將在2022年量產固態電池,盡管準確來說是半固態電池,仍需使用電解液、隔膜。即便如此,仍讓

今年年初蔚來汽車創始人李斌宣布公司將在2022年量產固態電池,盡管準確來說是“半固態電池”,仍需使用電解液、隔膜。即便如此,仍讓很多人意識到鋰電隔膜、電解液市場“命不久矣”了。

事實果真如此嗎?今后隔膜市場走向如何?

固態電池被公認為是電池發展的主流方向之一

固態電池是一種電池科技。與現今普遍使用的鋰離子電池和鋰離子聚合物電池不同的是,固態電池是一種使用固體電極和固體電解質的電池。

傳統鋰電池,無論是磷酸鐵鋰還是三元鋰電池的續航里程,理論上可以達到350wh/kg,如果再加上各種電池管理系統能夠做到全系統300wh/kg,基本就是極限。

固態電池有著比傳統鋰電池更強的能量密度,可以輕松突破350wh/kg大關,相對于傳統液態鋰電池也更容易解決鋰枝晶的問題,更加安全。這就好比一道天塹,無論是固態電池的能量密度還是安全問題都是傳統液態鋰電池無法比肩的。

所以,固態電池在業界和學界被公認為是下一步電池發展的主流方向之一。

鋰電隔膜

鋰離子電池主要由正極材料、負極材料、隔膜、電解液以及封裝材料等五部分組成。隔膜是鋰離子電池四大材料中技術壁壘最高的部分,其成本占比僅次于正極材料,約為10%~14%,在一些高端電池中隔膜成本占比甚至達到20%。


(鋰電池工作示意圖)

隔膜在電池中主要有兩方面作用,一是隔開電池正負極,避免正負極材料直接接觸,防止內部短路;二是作為鋰離子的遷移通道,保證鋰離子能在正負極之間自由移動。

但在固態電池中,正極材料、負極材料、隔膜、電解液這四大原材料,將變成正極材料、負極材料、固態電解質三大原材料。

至此,不難解釋為什么固態電池一出,就對生產鋰電隔膜、電解液的相關企業形成利空。即使是半固態電池,也對生產鋰電隔膜、電解液的相關企業形成打擊,甚至隔膜產業被不少人戲稱為夕陽產業。

事實果真如此嗎?

市場空間仍然巨大,但市場混亂,冰火兩重天

在隨著蔚來汽車宣布將搭載固態電池后,相關隔膜企業股價集體跳水,全球隔膜龍頭企業恩捷股份市值更是蒸發掉數百億元之后,隨著李斌的澄清這場固態電池的“鬧劇”逐漸偃旗息鼓,相關隔膜企業的股價也逐漸回調,擴產。

事實上,對于蔚來固態電池,行業內人士表示,目前蔚來的固態電池方案只是固液態過渡技術,而且要幾年后才可能落地,國聯汽車動力電池研究院董事長熊柏青表示:“全固態電池現在距離商業化還很遠,10年內攻克全固態難度挺大,反正這5年沒戲了。”短期對鋰電池產業鏈并沒有什么實質性影響,這也是整個固態電池領域的現狀。

隨著全球電動化提速,2025年全球新能源車產銷量可破1700萬輛,帶來超1400GWh的鋰電需求,如果疊加電動自行車、電動工具、可穿戴設備、無繩電器等消費鋰電池的推動,2025年全球濕法涂布膜需求可達233億平,市場空間達604億元。

不過,在資本市場,資本追逐的是未來,如果一項技術確定沒有未來了,那么將會失去資本市場的青睞。長期來看,固態電池是目前現階段能想到的終極目標,如果看十年的長度,全固態電池攻破技術難點,并且得到規模化商用,那么對于固態電池領域,確實是利空隔膜的。

從這個角度來說,電解液、隔膜等技術,在未來10年左右也許會被淘汰,現在不被追捧也是有可能的。

但是,我們從另一個方向來看,既然已經明確了5年后準固態規模商用,10年后用全固態。那么對于重資產的隔膜行業來說,從現在開始到未來5年,會有新玩家入場嗎?不會了,既然如此,則是最大化的利好當前的玩家了。

有龐大的市場剛需支撐,大佬們自然有擴張產能的底氣,但是仔細觀察國內整個隔膜行業的現狀,并沒有表面看上去那么光鮮亮麗,用冰火兩重天來形容國內隔膜行業的現狀更加貼切。近兩年來,隔膜行業除恩捷股份大刀闊斧的擴張外,新增加的投資并不多,而更多的則是控制產能甚至是逃離隔膜行業。

大家逃離的主要原因之一,就在于隔膜價格下跌,目前濕法隔膜的價格已跌至1.3元/平米。下跌原因主要有幾個方面:首先是大肆擴產導致的供需失衡;其次是國產化率提升,截至去年底鋰電隔膜國產比例已超過93%,帶動當年隔膜成本下降10%;最后是規模化效應明顯,龍頭企業成本控制力顯著增強。

業內人士表示,強者恒強、弱者出局。目前隔膜行業和其它電池材料行業類似出現極其不正常的價格戰,自身生態鏈遭到嚴重傷害,不少企業出現嚴重虧損,這是大家不愿看到的。隔膜產品保證不了質量,電池質量就是空話。如果價格戰長期盛行,那么最后犧牲的不僅是隔膜企業,更可能是整個行業。

除大量擴產導致供需失衡帶來的價格戰,隔膜行業產能利用率低也被大家詬病。由于大量擴產,隔膜行業出現了較嚴重的產能過剩,其產能利用率已經處于30%-50%的低位水平。以隔膜龍頭企業恩捷股份為例,其2019年濕法隔膜的理論產能已達到23億平方米,但實際出貨量8億平米,產能利用率不高。

總結來說,固態電池無疑是未來主流技術路線之一,不過目前還存在成本偏高、制備工藝復雜、技術不夠成熟等問題,電池的倍率性能整體偏低、內阻較大、高倍率放電時壓降較大、快充不現實等問題也亟待解決,要實現大規模商業化還有一段路要走。在半固態電池技術成熟化這個過渡期之前,隔膜市場會進一步加大,等到從半固態向全固態邁進的時候,該市場才會逐漸冷淡下來。

參考來源:

[1]無懼固態電池攪局隔膜龍頭依然高歌猛進.動力電池網

[2]楊鈴.鋰離子電池隔膜的國內外研究技術進展

[3]固態電池:固體材料取代隔膜和電解液.電池中國網



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