隔膜即隔開正負(fù)兩級的薄膜，具有電子絕緣性和離子導(dǎo)電性，防止正負(fù)極板直接接觸產(chǎn)生短路，隔膜中具有大量曲折貫通的微孔，電池液中的離子載體可以在微孔中自由通過，在正負(fù)極之間遷移形成電池內(nèi)部導(dǎo)電回路，而電子則通過外部回路在正負(fù)電極之間遷移形成電流。

總而言之，隔膜是讓鋰離子通過，而不讓其他人通過的地方。此外，隔膜長期浸泡在電解液中，所以要求有足夠的化學(xué)穩(wěn)定性、耐腐蝕性，厚度薄但強度高，所以薄膜對電池至關(guān)重要而且技術(shù)壁壘高，成本約占鋰電池材料的10%，毛利率可達到70%。目前主流的材料是聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）微孔膜。

1，對隔膜的技術(shù)要求

孔隙率：是孔的體積和隔膜體積的比值，大多數(shù)在35%~60%之間，與隔膜的透過能力有一定關(guān)系，但孔隙率大并不代表隔膜的透過性好，因為透過性取決于微孔的導(dǎo)通性（即開孔率和孔徑大?。?、隔膜的吸液率等。高孔隙率可以降低電池的阻抗，但會使材料的機械強度變差。

透氣率：又叫Gurley數(shù)，即一定體積的氣體，在一定壓力條件下通過1平方英寸面積的隔膜所需要的時間，由孔徑大小、孔徑分布、孔隙率和開孔率等決定，透氣率和內(nèi)阻成正比，即該數(shù)值越大，內(nèi)阻越大。

吸液率：隔膜吸收電解液的能力，是衡量隔膜與電解液相容性的指標(biāo)。

微孔尺寸和孔的分布均勻性：過小的孔徑會抑制鋰離子通過，過大的孔徑有可能導(dǎo)致隔膜穿孔形成電池微短路導(dǎo)致電池自放電過快?？椎姆植疾痪鶆蛴锌赡軐?dǎo)致電池內(nèi)部電流密度不一致。

力學(xué)性能：要求隔膜的抗穿刺強度盡量高，隔膜拉伸強度和斷裂伸長率也有一定要求。

自動關(guān)斷保護性能：限制溫度升高及防止短路的有效方法。電池短路使電池內(nèi)部溫度升高，當(dāng)溫度達到閉孔溫度時隔膜微孔會閉塞阻斷電流通過，但熱慣性會使溫度進一步上升造成隔膜破裂，造成電池短路。因此，閉孔溫度與熔融破裂溫度相差越大越好（即安全窗口溫度越高越好）。原材料的熔點決定了隔膜的閉孔溫度，如PE的隔膜閉孔溫度在130℃左右，破膜溫度在145℃左右；PP隔膜的閉孔溫度在150℃左右，破膜溫度在170℃；三層復(fù)合PP/PE/PP隔膜綜合了PP的耐高溫和PE的低溫度閉孔特性，安全窗口溫度可達到40℃。

熱收縮率：隔膜需要在電池使用的溫度范圍內(nèi)（-20~60℃）保持尺寸穩(wěn)定。

2，制備方法

分干法（熔融拉伸，MSCS，主要生產(chǎn)PP膜）和濕法（熱致相分離，TIPS，主要生產(chǎn)PE膜）。濕法雙向拉伸更加均勻平衡，是主流成膜方法，目前60%~70%的隔膜市場主要采用濕法雙向拉伸工藝。濕法可以較好地控制孔徑、孔徑分布和孔隙率，但容易造成環(huán)境污染，與干法相比工藝相對復(fù)雜。

干法成本低、污染小、孔更均勻，一般用于3C、儲能電池。而在大功率動力電池方面，濕法隔膜更具有優(yōu)勢，安全性和熱收縮性小。目前國內(nèi)的隔膜生產(chǎn)企業(yè)對隔膜的厚度、強度、孔隙率一致性不夠，量產(chǎn)批次穩(wěn)定性較差，還無法大規(guī)模國產(chǎn)化。

磷酸鐵鋰電池大多使用干法隔膜，而三元鋰電池使用濕法隔膜，高鎳三元對隔膜要求更高,大多使用濕法涂覆隔膜，也就是在濕法隔膜上使用陶瓷、芳綸等材料進行涂布以增強PE膜的性能參數(shù)，此為濕法技術(shù)的發(fā)展方向，比較現(xiàn)金的技術(shù)是PVDF（聚偏氟乙烯）涂覆隔膜，無機涂覆工藝簡單且成本較低從而占據(jù)主流市場（90%以上）。海外電池廠對隔膜品質(zhì)要求高，更傾向于選擇油性涂覆，但核心專利多被LG化學(xué)、帝人把控。

從這一點看，干法、濕法各有使用場景，在磷酸鐵鋰領(lǐng)域，干法更具性價比，而磷酸鐵鋰多用于客車、儲能等場景。但是濕法隔膜畢竟具備更多優(yōu)勢，在高端磷酸鐵鋰中，也有濕法替代干法的趨勢，如寧德時代、國軒高科。

3，成本構(gòu)成

原料成本占比最大，約為41%，其次是折舊攤銷（23%）、能源（18%）、人工（15%）。原料中，主材PE、PP等占比44%，輔材石蠟油（白油）占比31%。

4，競爭格局

與電解液的邏輯不同，隔膜的壁壘較高，客戶對性能、一致性的要求高于成本。

（關(guān)于電解液的解讀，參考我之前的文章《電解液的投資邏輯》）

2020年，中國鋰電隔膜出貨量37.2億平方米，同比增長35.8%，2021年，隔膜出貨量同比甚至超過100%，可以明顯看出濕法隔膜的出貨量更大，2019、2020年，干法隔膜出貨量占比僅27%、30%，少有提高主要是磷酸鐵鋰復(fù)蘇。濕法隔膜方面，恩捷股份一家獨大，市占率超54%，而干法隔膜的CR3從2020年的73%下降到2021年的57%，主要是干法龍頭也在往濕法轉(zhuǎn)。

從這一點看，雖然干法隔膜也存在需求，但動力電池高端化是趨勢，因此對濕法隔膜的需求增速應(yīng)大于干法，各大廠商“用腳投票”證明了這一點。

恩捷股份是濕法絕對龍頭，而干法格局較為均衡，前面提到CR3有所下降，從總的份額來看，恩捷股份依然是絕對龍頭。

5，供需情況

產(chǎn)能方面，由于設(shè)備緊缺、產(chǎn)線調(diào)試（半年）、產(chǎn)能爬坡（3個月）等原因，擴產(chǎn)的周期需2-3年。2022上半年我國鋰電池隔膜產(chǎn)量達56億平方米，百川預(yù)計2022年國內(nèi)隔膜產(chǎn)量將突破115億平米（我寫這篇文章的時候才2022年9月初）。

2021年，國內(nèi)主要隔膜廠商紛紛擴產(chǎn)（1平方米產(chǎn)能的投入大約3.6元），產(chǎn)能釋放可能要到2023年，從信達的統(tǒng)計來看，屆時全國釋放的產(chǎn)能大約229.75億平方米，而英大證券的產(chǎn)能擴張統(tǒng)計是219.35億立方米，差別不大。也就是說，2024年以后，已經(jīng)確定的國內(nèi)總產(chǎn)能是334.75億平方米。

從產(chǎn)能上看，中國、韓國、日本和美國擁有市場份額分別為43%、28%、21%和6%，也就是2022年，國外還有大約152億平方米的產(chǎn)能，假設(shè)老外們不擴產(chǎn)，那么2024年以后，全球的產(chǎn)能合計，湊個整，大約是485億平方米。

需求方面，1GWh鋰電池消耗隔膜1600-2000萬平方米。

在恩捷股份2021年報上，有這么一句話：“根據(jù)公司主要下游客戶的公告及公開信息，公司現(xiàn)有主要客戶到2025年產(chǎn)能將達到1,396GWh，比2020年末增長超過1,000GWh，對應(yīng)新增每年超過150億平方米隔膜需求。”照此說來，前面我對需求的預(yù)測還更為保守。

如果按照恩捷的說法，這個“主要客戶”假設(shè)就是前五大客戶，其中寧德時代在前五大客戶中的占比是56.66%，即寧德時代一家2025年的產(chǎn)能就要達到790.97GWh。2021年，寧德全球市占率33%，若市占率不變，那么2025年全球動力電池規(guī)模為2396.88GWh。照樣算上小動力、儲能等，毛估所有鋰電池的市場規(guī)模合計為2500GWh。

動力電池2025年的規(guī)模，券商的測算也不一致，大約都落在2100-2500GWh范圍內(nèi)。保守按2200GWh算，1GWh需要1800億平方米隔膜，則2025年全球隔膜需求為396億平方米。

前面算出，2024年以后全球的產(chǎn)能大約是485億平方米，剛好供需緊平衡。這表明包括恩捷在內(nèi)的隔膜廠商，對未來需求的預(yù)測是更樂觀的，年報直言“主要客戶到2025年產(chǎn)能將達到1,396GWh”，因此隔膜廠們就在這個預(yù)期下安排了產(chǎn)能擴張計劃，萬一大客戶寧德到時候真要這么多怎么辦？我得有產(chǎn)能啊對吧？

大部分券商對未來的預(yù)期是緊平衡。市場大多數(shù)情況下是有效的，各大廠商的產(chǎn)能擴張，必有他們的盤算，不可能太多，但也不可能跟不上，大致就是根據(jù)未來偏樂觀的需求預(yù)期進行安排，首先保證產(chǎn)能的充足。從前面的分析來看，未來供需平衡是大概率的，除非需求再出現(xiàn)爆發(fā)，否則很難出現(xiàn)超預(yù)期的情況，而需求一旦不及預(yù)期，則供過于求是大概率的。

6，產(chǎn)業(yè)鏈及護城河來源

上游主要是原材料和設(shè)備。干法設(shè)備已經(jīng)實現(xiàn)進口替代，而濕法隔膜的核心制造設(shè)備主要依賴進口，主流的設(shè)備廠商為日本制鋼所、德國布魯克納、法國依索普、日本東芝。

設(shè)備均由隔膜廠商根據(jù)生產(chǎn)情況與設(shè)備廠商共同設(shè)計定制，無標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備可用，較考驗隔膜企業(yè)的生產(chǎn)工藝及產(chǎn)線設(shè)計能力，且當(dāng)前隔膜企業(yè)已與主要隔膜設(shè)備廠商綁定，新進入者很難獲取設(shè)備，且設(shè)備無標(biāo)準(zhǔn)化，需要長時間積累的經(jīng)驗曲線，新進入者良率低，也很難盈利。且隔膜投資強度高，單GWh投資額一般在5500萬以上，略高于三元正極，是負(fù)極材料的2-3倍，電解液的7倍以上，這都形成了隔膜廠商在供給端的護城河。

目前隔膜生產(chǎn)設(shè)備供應(yīng)存在瓶頸，上游核心設(shè)備廠商產(chǎn)能有限，是目前隔膜擴產(chǎn)中比較大的制約因素之一。隔膜產(chǎn)線的擴張速度很大程度上取決于隔膜設(shè)備的供應(yīng)情況，設(shè)備廠商擴產(chǎn)謹(jǐn)慎，行業(yè)供需偏緊，導(dǎo)致擴產(chǎn)周期約需2-3年。

下游則主要是動力電池廠商，一旦進入下游客戶供應(yīng)鏈，則綁定深厚，客戶一般不愿更換（會有不確定性）。但下游認(rèn)證周期也要1-2年。恩捷股份2021年應(yīng)收賬款、應(yīng)收票據(jù)、應(yīng)收款項融資合計占營業(yè)收入的比重是66.41%，最大客戶（顯然是寧德時代）占比33.39%，對大客戶及其依賴。

7，隔膜降本途徑

高車速、長幅寬最高可節(jié)省成本0.66元/平方米，提高產(chǎn)能利用率（滿產(chǎn)滿銷）可節(jié)省0.67元/平方米，提高良品率可節(jié)省0.37元/平方米，這是三個最有利于降本的途徑。

車速、幅寬是影響隔膜生產(chǎn)效率的核心指標(biāo)。國內(nèi)第一梯隊幅寬4-6m、車速40-60m/min居多，對應(yīng)成本大致在0.85-1.33元/平。恩捷最新產(chǎn)線幅寬6.2m，車速110m/min，成本可下降至0.67元/平，節(jié)省0.18-0.66元/平。車速、幅寬的降本效果邊際遞減，頭部廠商降本空間已比較有限，而二三線廠商降本彈性更大。

連續(xù)生產(chǎn)可以提高產(chǎn)能利用率，因為隔膜產(chǎn)線運轉(zhuǎn)時需要保持高溫恒溫，開停機需要大概2天時間預(yù)熱，增加能源消耗，所以大廠下游訂單多，可以保證產(chǎn)線連續(xù)生產(chǎn)。利用率50%時營業(yè)成本1.8元/平，滿產(chǎn)情況下可降低至1.13元/平，節(jié)省0.67元/平。

工藝優(yōu)化良率提升可以減少原材料損耗，從而降低單位產(chǎn)品的成本。恩捷股份接90%，星源材質(zhì)大致在80%，中材科技及滄州明珠70%+，恒力石化預(yù)計65%。良品率每提升5%，營業(yè)成本節(jié)省0.06-0.08元/平，若良率從65%提升至90%，營業(yè)成本節(jié)省0.37元/平。