铝塑膜市场调研分析报告Word格式.docx
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二、国内供给:
铝塑膜销量主要以数码类为主22
三、国产化率低进口替代有望加速23
四、上游过剩下游旺盛带动铝塑膜毛利率居高24
第四节重点公司分析26
图表目录
图表1:
铝塑膜与软包电池示意图5
图表2:
铝塑复合膜应用场景6
图表3:
铝塑膜结构8
图表4:
不同制备方法铝塑膜结构区分8
图表5:
干法和热法工艺区别9
图表6:
2016年锂电池类型占比10
图表7:
2016年动力锂电池类型占比11
图表8:
国内外容量型软包电芯价格走势12
图表9:
软包、铝壳、圆柱电芯价格走势12
图表10:
3C锂电池需求及同比增速15
图表11:
锂电池下游需求类型占比16
图表12:
中国新能源汽车销量(月)17
图表13:
全球新能源汽车销量(月)17
图表14:
全球销量排名前十的新能源车型18
图表15:
三种电芯车企及车型18
图表16:
全球铝塑膜市场格局21
图表17:
软包锂电池成本占比24
图表18:
上海九天双向拉伸尼龙BOPA(15μ复合级尼龙膜):
元/吨25
表格目录
表格1:
铝塑膜能力要求6
表格2:
铝塑膜分类7
表格3:
干法和热法工艺对比10
表格4:
三种电池结构特性比较13
表格5:
聚合物锂离子电池与液态锂离子电池比较图123C锂电池需求及同比增速14
表格6:
国内部分软包电路能量密度情况统计表19
表格7:
铝塑膜需求量预测20
表格8:
全球铝塑膜龙头企业统计21
表格9:
国内铝塑膜企业供给现状22
表格10:
2015年全球和我国及四大材料的产量对比23
表格11:
BOPA膜产能情况25
表格12:
中日韩国压延铝箔产线统计如下26
第一节铝塑膜基本介绍
一、铝塑膜简介
铝塑复合膜(简称“铝塑膜”)是由外层尼龙层(ON层)、中间铝箔层(AL层)、内层热封层(CPP或PP)构成的复合材料,层与层之间通过胶黏剂进行压合粘结。
铝塑膜是软包装锂电池电芯封装的关键材料,单片电池组装后用铝塑膜密封形成电池,铝塑膜起到保护内容物的作用;
相较于钢壳、铝壳或塑料壳等包装材料,铝塑膜具备质量轻、厚度薄、外形设计灵活等优势,在3C消费电子、动力电池、储能等许多领域得到了广泛应用。
聚合物软包锂电池是由铝塑膜包裹凝胶态聚合物电解质,具备超薄化、安全性高等特性,可以制作成任何形状与容量的电池,主要下游是笔记本、手机、智能穿戴、电动工具、无人机等消费电子产品。
Apple公司是聚合物锂电池最大的采购商,其iPhone、iPad、MacBook等移动电子产品全部是采用聚合物锂电池,占主导地位。
其它企业如三星、LG、华为等,消费电子产品都已开始采用聚合物锂电池。
新能源汽车电池按照形状可分为方形、圆形和软包锂电池,方形和圆形电池多采用钢壳和铝壳进行封装,铝塑复合膜是软包锂电池的封装材料。
由于软包锂电池节省了系统的体积和重量,比容量相较于其他类型电池更高,且具备安全性能好、内阻小、外形设计灵活等优点,许多车企开始采用软包电池技术路线,比如畅销车型leaf和volt,2016年leaf以48777量的销售排名全球电动车销量第一。
图表1:
铝塑膜与软包电池示意图
资料来源:
第一电动网北京欧立信调研中心整理
图表2:
铝塑复合膜应用场景
北京欧立信调研中心整理
由于电池内部有电解液的存在,要求软包材料能够抵挡有机溶剂的溶胀、溶解和吸收,同时还要求保证氧气和水分的严格阻隔。
因此铝塑膜不仅仅软包电池的简单外包装,也是构成软包装锂电池的重要组成部件之一。
如果包装破损,很可能发生鼓包甚至漏液,电池也将无法使用。
因此,铝塑膜材料的设计、制造及应用技术都和普通的复合包装材料有质的差别,其技术难度超过隔膜、正极、负极、电解液,铝塑膜,也是锂离子电池材料领域技术难度较高的环节,综合毛利率可以达到40%以上。
表格1:
铝塑膜能力要求
GGII北京欧立信调研中心整理
二、铝塑膜的结构
软包锂电池有两大技术方向,一是满足小型化和轻薄化需求,主要满足消费类电子产品需求,这就要求铝塑膜在保证水、氧阻隔性同时向轻薄、柔韧性发展;
二是满足高密度大容量和大充放电倍率的需求,主要应用与动力电池和储能领域,要求铝塑膜具有更高机械轻度、更高阻隔性和长期使用寿命。
因此目前市场上常规铝塑膜的厚度一般分为88μm、113μm、153μm三档,其中86μm和113μm两档用于消费类电子产品,153μm用于新能源车动力锂电池和工业储能领域。
表格2:
铝塑膜分类
网络资料北京欧立信调研中心整理
从铝塑膜的结构来看,主要分为表层尼龙层(ON层)、中间铝箱层(AL层),以及内层热封层(CPP或PP),为满足锂电池的需求,各层对材料和技术都有很高的要求。
表层尼龙层:
尼龙层的优选厚度为12~40μm,主要作用是保护中间层铝箔层不受划伤,并且在加工过程中能够连续操作而不破坏外观,以及在电池的使用过程中防止由于跌落等对电池造成的冲击震荡等来进行保护内部,因此对外层材料的最主要要求就是抗冲击性能好、耐穿刺性能好、耐热及绝缘性能,耐摩擦性能好。
中间铝箔层:
铝箔层的主要作用是防止水分的侵入,金属Al在室温下会与空气中的氧反应生成氧化膜,阻止水汽渗入从而保护电芯内部。
同时铝箔层在铝塑膜成型的时候还提供了冲坑的塑性;
材料一般使用纯铝类或铝-铁类合金的0材(软质材),铝箔芯层的厚度一般30~50μm。
内层CPP层:
软包电池失效的主要因素是电芯胀气和漏液,而电芯胀气的主要原因是由极耳与聚丙烯薄膜(CPP)粘合不良引起的。
因此CPP材料必须与金属Ni、Al及极耳胶块有良好的热封粘贴性,具有耐电解液、绝缘性和耐戳穿性能,能防止电极与锂离子电池软包装材料之间的短路,同时要求与其铝箔层间的复合强度高,因此CPP层一般是20~100μm的厚度。
层间胶粘剂:
胶粘剂特别是层与层之间的胶层,需要有较强的耐电解液性能、耐温热老化性能和较强的粘接性能,同时胶粘剂层不能与电解液发生化学反应。
图表3:
铝塑膜结构
图表4:
不同制备方法铝塑膜结构区分
三、铝塑膜的制备方法
铝塑膜的制备主要有干法和热法两种。
干法制备在AL和CPP之间用接着剂粘结后,直接压合而成。
而热法在AL层和CPP层之间用MPP接着,然后再缓慢升温升压的条件热合成,制作过程较长。
干法应用广泛,昭和ALF产量95%为干法,主要应用于手机电池、MP3、MP4等高能量重度的电池上。
另外还大量应用在电动车、航模等大倍率、高容量动力电池上;
热法只可应用在对容量要求不高的电池上。
图表5:
干法和热法工艺区别
干法制备对设备要求不高,但工艺流程较复杂,操作难度大,制成的铝塑膜产品冲深成型性能、防短路性能好,外观优(杂质、针孔和鱼眼少),耐电解液、隔水性能和裁切性能良好;
热法制备对设备要求更高,目前只能采用国外进口,工艺流程简单,生产效率较高,也不需要废气的处理设施,制成的铝塑膜产品耐电解液和隔水性能好,冲深成型性能、防短路性能较差,外观、裁切性能较差。
表格3:
干法和热法工艺对比
四、铝塑膜行业特点分析
2016年中国锂电池铝塑膜的需求量(不含外资企业在中国的工厂,ATL除外)为9500万平方米,同比增长44%;
市场规模为29.5亿元,同比增长39.1%。
我们认为,需求的增长主要有两个原因,1)国内数码锂电池市场继续从铝壳转向软包,软包锂电池产量增加。
2016年软包数码电池产值占总数码产值的比例从2015年的56%上升到68%;
2)动力软包电池开始逐步放量,预计2017年软包动力电池产值同比增长超过30%。
2016年铝塑膜市场规模的增长速度略低于铝塑膜产品需求量的增长。
由于动力类铝塑膜技术水平要求较高,价格普遍高于数码用产品,按照逻辑来讲动力电池增长应该带动产值超越需求。
发生略低增长的原因我们认为主要是中低端铝塑膜产品的国产化率有所提升,国内外中低端产品的价格差大概有20%左右,因此中低端铝塑膜的价差对冲了动力电池需求增速的产值拉动效应。
图表6:
2016年锂电池类型占比
图表7:
2016年动力锂电池类型占比
国内高端铝塑膜高度依赖进口,国内电池企业定价权较差,成本比例高居不下。
对于数码类铝塑膜,国内有部分企业可以进行生产,因此在数码锂电池领域软包电池渗透率较高;
而在动力电池领域,2017年新能源汽车政策补贴大幅退坡,终端降成本压力将进一步传导至动力电池等厂商,电池环节的压力加剧。
对比软包、方形、圆柱锂电池价格,软包电池目前价格偏高,因此2016年软包电池在动力锂电池渗透率仅约9%。
我们认为软包在动力领域渗透率低的主要是因为软包电池相较于其他类型的动力电池价格较高;
软包电池价格高的原因有两点:
一是核心材料铝塑膜依赖进口,电池企业议价能力弱,成本居高不下;
二是圆柱形和方形电池技术成熟,企业参与软包电池产业链的动力不足,因此规模效应不够明显。
图表8:
国内外容量型软包电芯价格走势
图表9:
软包、铝壳、圆柱电芯价格走势
而从长期来看,我们判断软包电池的价格会下降从而带动渗透率的提升,判断的依据有两点:
一是由于leaf带动软包锂电池市场渗透率提升,企业开始参与研制产软包电池,比如万向A123、多氟多、亿纬锂能等,规模化会带动软包电池成本将逐步下降;
2)在动力电池原材料市场中,隔膜已经逐步完成进口替代,预计铝塑膜近两年内也会逐步进口替代,国产化铝塑膜会有会有明显的价格优势。
我们认为未来2-3年国产铝塑膜在国内的占比将有较大突破。
国内软包电池受新能源汽车、新型移动终端、3C数码等带动,铝塑膜的需求量将大幅增长,国产铝塑膜的市场机会巨大。
第二节从消费到动力驱动铝塑膜成长
一、三种结构各具特点软包电池轻量化优势明显
锂电池封装形式主要有三种,即圆柱、方形和软包,不同的封装结构意味着不同的特性。
圆柱形电池:
圆柱型锂电池有诸多型号,比如18650、21700等。
圆柱电池生产工艺成熟,PACK成本较低,电池产品良率以及电池组的一致性较高;
由于电池组散热面积大,其散热性能优于方型电池;
圆柱形电池便于多种形态组合,适用于电动车空间设计的充分布局。
但圆柱形电池一般采用钢壳或铝壳封装,会比较重,比能量相对较低。
方形电池:
方形硬壳电池壳体多为铝合金、不锈钢等材料,内部采用卷绕式或叠片式工艺,电芯安全性相对圆柱型电池也有了较大改善。
由于方形锂电池可以根据产品的尺寸进行定制化生产,所以市场上有成千上万种型号,也正因为型号太多,工艺很难统一。
软包电池:
软包电池在结构上采用铝塑膜包装,发生安全问题时,软包电池一般会鼓气裂开,
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