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把握隔膜国产化进程的投资时间窗口
2012年3月5日
锂电池隔膜行业深度报告
上证指数 2461
行业规模
占比% 股票家数（只） 84 4.2总市值（亿元） 4304 1.9流通市值（亿元）
3060 1.7行业指数
%
1m 6m 12m 绝对表现 14.1 -6.4 -31.6相对表现
6.3
-2.0 -14.2
资料来源：港澳资讯、招商证券
相关报告
1、《技术成熟度决定投资时序—锂电池行业深度报告》2011/12/21
本篇报告对锂电池隔膜行业发展现状进行了深度研究，提出了国内隔膜行业发展“两连跳”的分析框架，从技术发展路线、隔膜企业创新能力匹配，国产化时间
窗口三个方面对隔膜行业进行了深入分析。
三大技术流派占据目前隔膜行业的主流。以美国Celgard 公司为代表的干法单向拉伸工艺、以中科院化学所为代表的干法双向拉伸工艺、以日韩企业为代表的湿法工艺占据目前隔膜行业的主流，三种技术工艺各具特色，各自引领相应的市场，本文对三种技术流派以及各自在下游锂电厂商中的供应关系给予了深入研究。
我国隔膜行业国产化进程将呈现“两连跳格局”，生产工艺提升是我国隔膜产业升级的“第一跳”。生产工艺提升和基体材料研发能力增强将造就我国隔膜行业发展的“两连跳”格局。第一跳是生产工艺和设备制造能力突破，其创新驱动力将以企业自身的产业化工艺研发占据主导地位。在制膜工艺方面具有经验积累，并且在生产设备制造方面具有创新能力的企业将在本轮隔膜国产化的大潮中脱颖而出。
看清价值—寻找创新能力与隔膜行业发展趋势匹配的优秀公司。目前隔膜行业的发展趋势呈现两个主要方向，一种是倾向于更加轻薄的消费类锂电池隔膜；另一种是倾向于使用厚膜或者多层复合隔膜的动力电池类隔膜。按照锂电发展趋势我们给出了创新能力匹配的七个主要方面，能够在创新能力方面与锂电发展趋势匹配的公司具有长期投资价值。
两大国家级十二五产业规划强力支撑隔膜行业发展，十二五是跨越式发展的关键时期。近期，国家工信部接连出台的《新材料产业十二五规划》和《电子信息产业十二五规划》均将锂电池隔膜作为重点支持发展的新兴产业给予支持。全球锂电池隔膜用量需求快速增长，未来五年，全球锂电池隔膜需求增速在20%以上，考虑国产化进程因素，未来两年潜在市场空间有望扩大4~5倍。如果新能源汽车行业超预期增长，国内隔膜产品的潜在市场空间有望进一步上升。
张良勇
0755-********
zhangly@https://www.doczj.com/doc/dd16120643.html, S1090511040042
研究助理 王建伟
0755-********
Wangjw1@https://www.doczj.com/doc/dd16120643.html,
隔膜行业的选股策略—忽略产能，紧盯产量和供应链体系。从名义产能来看现有扩产计划已经远超出市场需求，但结合国内已经成功实现产业化的几家隔膜企业，我们不难发现实际产量和设计产能之间存在较大差异，主要原因是产品收率较低导致了产量和成本的“双杀”，一方面，低收率导致了产品原料的极大浪费，另一方面，低收率导致有效产能利用大幅下降，致使实际产量与设计产能之间存在较大差异。建议积极关注收率水平高于行业水平并且能够进入下游锂电企业供应体系的隔膜生产企业。从当前隔膜投资的时间窗口来看，上市公司大多在2012年完成隔膜生产线建设，建议积极关注2011年底已经实现规模产业化的沧州明珠。
-60-50-40-30-20-10010Mar-11
Jun-11
Oct-11
Feb-12
(%)
电子
沪深300
一、溯源——锂电池隔膜的技术发展和行业演进 (4)
1、从隔膜的作用看其性能要求 (4)
2、透过隔膜的参数理解其物理意义 (5)
3、锂电池隔膜的生产工艺对比 (6)
4、隔膜生产的难度在哪里？—以湿法为例的技术剖析 (9)
二、格局——全球锂电池隔膜行业的竞争生态和演进趋势 (12)
1、格局动摇—日美隔膜厂商的主导地位已经开始松动 (12)
2、技术创新—纯粹的TurnKey模式无法在竞争中胜出 (16)
3、能力匹配—沿着隔膜的发展趋势挖掘创新能力领先的公司 (16)
4、新品关注—功能性复合膜是发展趋势，PE和PP以外的新材料尚需时间验证 (17)
三、驱动——十二五规划强力支撑，需求端爆发可期 (18)
1、新材料和电子信息两大十二五规划支撑隔膜行业发展 (18)
2、隔膜行业国产化潜在市场空间两年增至四到五倍 (19)
四、策略——把握隔膜国产化进程的投资窗口 (19)
1、抓住隔膜行业国产化“第一跳”的投资窗口 (19)
2、忽略产能，紧盯产量和供应链体系 (20)
3、重点公司推荐 (20)
4、风险提示 (22)
图1：锂电池隔膜在电池中的位置和作用（钴酸锂电池为例） (4)
图2：干法生产工艺的主要步骤 (7)
图3：湿法生产工艺的主要步骤 (8)
图4：锂电池隔膜技术发展与产业衍生图谱 (9)
图5：对隔膜工业“两连跳”式跨越发展的分析框架 (11)
图6：2011年全球隔膜市场份额对比 (12)
图7：全球锂电池生产重心逐步向中国转移 (12)
图8：中国主要锂电池企业的扩产情况对照 (13)
图9：三大短板导致传统的生产线交钥匙工程在隔膜行业不具备竞争力 (16)
图10：隔膜企业创新能力的匹配程度将决定其市场竞争力大小 (17)
图11：隔膜产品性能改进的两条技术路线 (18)
图12：全球锂电池隔膜需求预测（单位：亿平米） (19)
表1：各种生产工艺的特点比较 (8)
表2：湿法生产工艺各个主要环节的难点分析 (10)
表3：国内锂电池隔膜生产企业地域分布 (13)
表4：国内外主要锂电池隔膜公司总体情况一览表 (14)
表5：A股上市公司锂电池隔膜业务进展对照表 (20)
表6：涉足隔膜行业上市公司估值对比 (21)
一、溯源——锂电池隔膜的技术发展和行业演进
1、从隔膜的作用看其性能要求
隔膜性能的优异对锂电池性能有重要作用。在锂电池的结构中，隔膜是关键的内层组件之一。隔膜的性能决定了电池的界面结构、内阻等，直接影响电池的容量、循环以及安全性能等特性，性能优异的隔膜对提高电池的综合性能具有重要的作用。
隔膜的作用—阻隔正负极，同时具备微孔结构允许锂离子通过。隔膜的主要作用是使电池的正、负极分隔开来，防止两极接触而短路，此外还具有能使电解质离子通过的功能。隔膜材质是不导电的，其物理化学性质对电池的性能有很大的影响。电池的种类不同，采用的隔膜也不同。对于锂电池系列，由于电解液为有机溶剂体系，因而需要有耐有机溶剂的隔膜材料，一般采用高强度薄膜化的聚烯烃多孔膜。
图1：锂电池隔膜在电池中的位置和作用（钴酸锂电池为例）
数据来源：公开资料，招商证券
从作用出发看性能要求—锂电池隔膜一般需要满足如下几个方面的要求：
（1）隔断性要求：具有电子绝缘性，保证正、负极的有效隔离；（2）孔隙率要求：有一定的孔径和孔隙率，保证低的电阻和高的离子电导率，对锂离子有很好的透过性；（3）化学和电稳定性要求：由于电解质的溶剂为强极性的有机化合物，隔膜必须耐电解液腐蚀，有足够的化学和电化学稳定性；（4）浸润性要求：对电解液的浸润性好并具有足够的吸液保湿能力；（5）力学强度要求：具有足够的力学性能，包括穿刺强度、拉伸强度等，但厚度尽可能小；（6）平整性要求：空间稳定性和平整性好；（7）安全性要求：热稳定性和自动关断保护性能好。
2、透过隔膜的参数理解其物理意义
理解隔膜的技术指标含义对于判断隔膜产品的性能优劣具有重要意义，我们接下来试图将隔膜的主要性能参数指标进行简单的介绍，以助于直观地理解隔膜产品的优劣。
1、厚度——需要在容量和安全性之间寻找平衡
直观地来看，在同样大小的电池中，隔膜厚度越厚，能卷绕的层数就越少，相应容量也就会降低；但是另一方面，较厚的产品，抵抗穿刺的性能会稍高，安全性会高一些，同时同样孔隙率的情况下，越厚的产品，其透气率会稍差，使得电池的内阻会高一点。所以在考虑电池隔膜厚度的时候需要在容量指标和安全性之间寻找一个平衡。
隔膜厚度的发展趋势——消费类锂电池趋势是追求更薄，动力电池倾向于厚膜。对于手机、笔记本电脑、电子相框等消耗型锂离子电池，25 微米的隔膜逐渐成为标准。然而，由于人们对便携式产品的使用的日益增长，更薄的隔膜，例如20 微米、18 微米、16 微米、甚至更薄的隔膜开始大范围的应用。对于动力电池来说，由于装配过程的机械要求，往往需要更厚的隔膜，同时厚一些的隔膜往往同时意味着更好的安全性。
总体来讲隔膜的厚度直接影响电池的安全性、容量和内阻等指标，目前常用的隔膜厚度一般为16~40um。
2、孔径——在通透性和阻隔性之间寻找平衡
锂电池隔膜上面要求有微孔，便于锂离子通过。从现有的工艺水平来看，湿法隔膜的孔径在0.01~0.1um，干法隔膜的孔径在0.1~0.3um，孔径的大小决定隔膜的透气率，但是过大的孔径有可能导致隔膜穿孔形成电池微短路。总体来看，隔膜的孔径直接影响电池的内阻和短路率。
3、透气率——影响锂电池的内阻
从定义来看，透气率又叫Gurley 数，反映隔膜的透过能力。即一定体积的气体，在一定压力条件下通过1平方英寸面积的隔膜所需要的时间。常用的气体体积量一般为50ml 或者100ml。透气率从一定意义上来讲，和用此隔膜装配的电池的内阻成正比，即该数值越大，则内阻越大。需要指出的是，对于不同类型和厚度的隔膜，该数字的直接比较没有任何意义。因为锂离子电池中的内阻和离子传导有关，而透气率和气体传导有关，两种机理是不一样的。目前市场上产品的典型指标在200~800s/100ml左右。
4、吸液率——衡量隔膜对电解液的浸润程度，影响锂电池的内阻和容量
直观来看，为了保证电池的内阻不是太大，要求隔膜是能够被电池所用电解液完全浸润，但是目前这方面没有一个公认的检测标准。当前市场上通用的衡量标准是：取一定面积的隔膜完全浸泡在电解液中，看隔膜吸收电解液的重量（常用单位是g/m2），同样厚度的隔膜，吸收的重量越大，浸润效果越好。浸润度一方面与隔膜材料本身有关，还与隔膜的表面及内部微观结构密切相关，另一方面与电解液的配方也有很大关系。
5、穿刺强度——反映隔膜抗外力穿刺的能力，影响电池的短路率和安全性
电池生产和使用中都有可能产生外力穿刺。电池生产方面，受限于电极表面涂覆不够平整、电极边缘有毛刺等情况，以及装配过程中工艺水平有限等因素，有可能对隔膜产生穿刺作用；另一方面，电池使用过程中，电池内部会逐渐形成枝状晶体，也有可能刺破隔膜，造成内部微短路。在微结构一定的情况下，相对来说穿刺强度高的，其装配不良率低。但是单纯追求高穿刺强度，也必然导致隔膜的其他性能下降。一般对产品都会做
穿刺实验验证隔膜的可靠性，对于湿法工艺一般要求穿刺强度大于300g/20um。
6、热收缩率——反映隔膜高温环境下的尺寸稳定性
一方面，隔膜需要在电池使用的温度范围内（-20~60℃）保持尺寸稳定；另一方面，在电池生产过程中由于电解液对水份非常敏感，大多数厂家会在注液前进行85℃左右的烘烤，要求在这个温度下隔膜的尺寸也应该稳定，否则会造成电池在烘烤时，隔膜收缩过大，极片外露造成短路。以湿法隔膜为例，一般要求90℃条件下加热2小时条件下，纵向<5.0%，横向<3.0%。
7、闭孔温度、破膜温度——反映隔膜耐热性能和热安全性能的最重要参数
闭孔温度是指达到这一温度后，隔膜能够在热作用下关闭孔隙，从而在电池内部形成断路，防止电池内部温度由于内部电流过大进一步上升，造成安全隐患。这一特性可以为锂离子电池提供一个额外的安全保护。需要指出的是：闭孔温度与材料本身的熔点密切相关，如PE 为128~135℃，PP 在150~160℃。同时，不同的微结构对热关闭温度有一定的影响。
破膜温度是造成电池破坏的极限温度，在此温度下，隔膜完全融化收缩，电极内部短路产生高温直至电池解体或爆炸。破膜温度—闭孔温度反映了隔膜的温度安全区间，以单层PE膜为例，闭孔温度在128~135℃，破膜温度一般大于145℃，温度保护区间为145-135=10℃。
8、孔隙率——反映隔膜内部的微孔数量，影响电池内阻
孔隙率是材料中孔隙体积占总体积的比例，反映隔膜内部微孔体积占比多少。孔隙率的大小影响电池的内阻，但不同种隔膜之间的空隙率的绝对值无法直接比较。孔隙率较大便于锂离子通过，但是孔隙率过大则影响机械强度和闭孔性能。目前商用隔膜孔隙率一般在40%~60%之间。
3、锂电池隔膜的生产工艺对比
目前市场上主流的锂电池隔膜生产工艺包括两种技术流派，即干法（熔融拉升工艺）和湿法（热致相分离工艺），其中干法工艺又可细分为干法单向拉伸工艺和干法双向拉伸工艺。两种方法都包括至少一个取向步骤使薄膜产生空隙并提高拉升强度。
干法制备工艺原理
干法的制备原理是先将高聚物原料熔融，之后高聚物熔体挤出时在拉伸应力下结晶，形成垂直于挤出方向而又平行排列的片晶结构，并经过热处理得到硬弹性材料。具有硬弹性的聚合物膜经过拉伸环节之后发生片晶之间的分离而形成狭缝状微孔，再经过热定型制得微孔膜。该工艺对过程精密控制要求高，尤其是拉伸温度高于聚合物的玻璃化温度而低于聚合物的结晶温度。目前主要包括干法单向拉伸和双向拉伸工艺。干法工艺的主要难点在于过程控制精度要求严格，孔隙率控制较难把握。
数据来源：招商证券
干法单向拉伸工艺——源自美国Celgard 公司
从技术源头来看，干法单向拉伸工艺源自美国Celgard 公司，该方法主要是在在熔融挤出成膜后经退火结晶处理形成半结晶PP/PE/PP ，单向拉伸出微裂纹（银纹），孔隙率在30-40%。该工艺经过几十年的发展在美国、日本已经非常成熟，美国Celgard 公司拥有干法单向拉伸工艺的一系列专利，日本UBE 公司则通过购买Celgard 的相关专利使用权进行生产。采用干法单向拉伸方法生产的隔膜具有扁长的微孔结构。从性能上看，没有横向拉伸步骤有利有弊：由于只进行单向拉伸，隔膜的横向强度比较差，但正是由于没有进行横向拉伸，横向几乎没有热收缩。
干法双向拉伸工艺——源自中科院化学所，美国Celgard 集大成
干法双向拉伸技术源自中科院化学所，该所是我国最早从事锂电池隔膜研究的单位，后又得到国家863 计划的支持。该技术通过在聚丙烯中加入具有成核作用的β晶型改进剂，利用聚丙烯不同相态间密度的差异，在拉伸过程中发生晶型转变形成微孔，用于生产单层PP 膜。尽管中科院化学所拥有专利技术，但是其集大成者却是美国的Celgard 公司。2001 年，化学所将其在美国、英国和日本申请的干法双向拉伸专利权转让给美国Celgard 公司。国内的新乡格瑞恩公司以及新时科技的技术就来自于中科院化学所，采用的是干法“双向拉伸”技术生产单层PP 膜，其中新乡格瑞恩已经成功实现产业化。 湿法工艺——目前在日韩厂商中占据主流
和干法相比，湿法需要有机溶剂，其基本过程是指在高温下将聚合物溶于高沸点、低挥发性的溶剂中形成均相液，然后降温冷却，导致溶液产生液－固相分离或液－液相分离，再选用挥发性试剂将高沸点溶剂萃取出来，经过干燥获得一定结构形状的高分子微孔膜。在隔膜用微孔膜制造过程中，可以在溶剂萃取前进行单向或双向拉伸，萃取后进行定型处理并收卷成膜，也可以在萃取后进行拉伸。用这种方法生产的超高分子量聚乙烯微孔膜具有良好的机械性能。
和干法相比，湿法的制膜过程相对容易调控，可以较好地控制孔径、孔径分布和孔隙率。但制备过程中需要大量的溶剂，容易造成环境污染，而且与干法熔融拉伸法相比工艺相对复杂。目前日韩厂商采用湿法工艺的公司较多，主要有日本旭化成、东燃化学、三菱化学、韩国SK 化学和美国Entek 等。
高倍拉伸
冷却
拉伸成孔
得到硬弹性材料
热定型收卷对过程精确控制要求严格
熔融挤出
热处理
分切
数据来源：招商证券
表 1：各种生产工艺的特点比较
干法单向拉伸 干法双向拉伸 湿法工艺 工艺原理
晶片分离 晶型转换 相分离 生产方式 单向拉伸 双向拉伸 溶剂萃取，双向拉伸
孔径大小 大 大 小 孔径均匀性 差
较差
较好
拉伸强度均匀性 差，各向异性
较好，各向同性
较好，各向同性
横向拉伸强度 低 较高 较高 横向收缩率 低 较高 较高 穿刺强度
低 较高 较高
产品线
可以生产PP 膜、PE 膜和多层复合膜
目前只能生产单层
PP 膜
适合生产较薄的产品；现在只能生产
PE 膜
代表厂商
美国Celgard 、日本UBE 、沧州明珠（干法单拉PP 膜）、佛山东航光电（两层复
合膜）
美国Celgard 、新乡格瑞恩、大连新时科技、常州迅腾电子
日本旭化成、东燃化学、美国Entek 、佛塑科技（子公司金辉高科）、九九久（生产线在建）、云天化（子公司纽米科技实施）、天津东皋膜技术有限公司、上海
恩捷新材料
数据来源：招商证券
投料配料
挤出混合
过滤计量
铸片冷却
双向拉伸
牵引切边测厚
收卷停放处理
后处理牵引切边二次收卷检测分切
图4：锂电池隔膜技术发展与产业衍生图谱
数据来源：招商证券
图4给出了三种主要技术流派发展以及其向行业衍生的图谱。从目前隔膜下游锂电池生产企业的采购格局来看，主要订单集中在美国Celgard 、日本UBE 、日本旭化成、东燃化学等公司手中，四家家企业是目前国际上隔膜生产企业的第一梯队。美国Celgard 代表了干法工艺的最高技术，日本UBE 通过购买专利，依靠性价比优势切入市场，日本旭化成和东燃化学则是湿法工艺的领先企业。
4、隔膜生产的难度在哪里？—以湿法为例的技术剖析
我国隔膜行业的发展瓶颈主要在于两个方面，即基体原材料和生产过程精密控制。 基体材料方面我国目前依然主要依赖进口，但供给相对充足，不是现阶段影响隔膜行业发展的主要因素。基体材料制备包括聚丙烯、聚乙烯材料和添加剂的制备和改性技术。生产隔膜所采用基体材料对隔膜力学性能以及与电解液的浸润度等重要指标有直接的联系。世界上主要的隔膜供应商日本旭化成和东燃化学以及美国Celgard 等巨头都有自己独立的高分子实验室，具备非常深厚的基础化学研究背景。对比而言，我国锂电池企业所采用的基体材料基本都是通过外购，自身研发实力不强，而日本旭化成与Celgard 则自己生产部分聚丙烯、聚乙烯材料。从行业发展角度来看，目前我国主要的基体材料仍然主要依赖进口，但是从价格来看，较为稳定，对行业发展限制程度相对较小。 从长远来看，隔膜基体材料领域基础研究能力加强是我国隔膜行业做强的必有之路。具备基体材料的基础研究能力可以大幅提升新产品的性能。以日本东燃化学为例，自从东燃化学和美孚化工合作后，采用美孚化工研发的高熔点聚乙烯材料后，东燃化学公司推出了熔点高达170℃~180℃的湿法PE 锂电池隔膜。采用特殊处理的基体材料，可以极大的提高隔膜的性能，从而满足锂电池一些特殊的用途。从行业发展的持续创新能力来
美国Celgard公司技术来源
生产工艺
工艺原理和特点
代表厂商主要客户干法单向拉伸
美国Celgard
日本UBE公司
购买专利使用权中科院化学所
干法双向拉伸
新乡格瑞恩
桂林新时科技
日本和韩国厂商
湿法工艺
日本旭化成
东燃化学
美国Entek
日本三洋购买专利使用权
Sony
SDI
LGC
比克
比亚迪
松下
ATL
类硬弹性纤维的方法可以生产PP、PE单层膜以及PP/PE/PP多层膜
添加有机结晶成核剂，拉伸Beta-晶型聚丙烯PP单层膜
加入高沸点的烃类液体或者低分子量的物质拉伸后用有机溶剂萃取制备
看，只有具备基体材料研发和生产能力之后，我国隔膜企业才能充当世界隔膜产业的引领者。
生产过程精密控制能力不足导致产品一致性指标较差是影响国内隔膜行业发展的主要原因。鉴于隔膜产品对产品均一性的严格要求，生产过程精密控制则成为了隔膜行业发展的主要瓶颈。我们以湿法生产工艺为例说明隔膜生产的难点和特殊性。
表2：湿法生产工艺各个主要环节的难点分析
生产环节技术难点
投料和配料系统投料和配料的稳定性直接关系到挤出过程的稳定性、并且对厚片和薄膜的厚度产生重要的影响，从而影响到后续加工和产品的性能和质量，例如主料和成孔剂的比例是锂离子电池隔膜微孔孔径的大小及分布的影响因素之一。所以，投料和配料必须要得到比较高的精度保证，一般需要安装电脑精密控制的在线实时计量系统。
挤出混合系统该环节需要满足如下的要求：（1）能够具备较强的剪切塑化能力，让主料快速、均匀的塑化；（2）能够具备很好的混合效果，让主料与成孔剂均匀混合；（3）能够让物料与挤出机之间不打滑、不倒流、能够稳定进料。该环节对混合的均匀性以及进料的稳定性计量要求严格。
铸片冷却系统需要满足如下的要求：（1）冷却熔体，形成厚片；（2）急冷熔体，降低厚片结晶度，防止球晶的形成；（3）急冷“塑料－成孔剂”混合物熔体，使成孔剂与聚烯烃产生热致性相分离；（4）急冷厚片表面，使已产生相分离的大部分成孔剂被锁在厚片里面，使成孔剂不容易流走和渗出。该环节对温度控制和冷却速度的控制要求精度很高。
拉伸系统拉伸系统是薄膜生产的另一个核心环节。目的是使分子链在拉伸的过程中产生取向，从而改善和提高产品的应用性能。经过双向拉伸后的油膜，分子链得到了纵横两个方向取向，而成孔剂也均匀地分布在发生了取向的分子链之间，形成了特殊的“网-油”混合结构。从热力学角度来看，这时锂离子隔膜的微孔或微孔形状已经形成，只是成孔剂还仍然占据了孔的位置，堵住了隔膜的孔眼，使得微孔还没有呈现出来。
收卷系统要求收卷张力始终保持在合适的范围之内，并且能够实时调整，锂离子隔膜的油膜由于成孔剂的存在，收卷张力过小容易造成打滑跑偏，而张力过大又会造成纵向碰得太紧产生纵皱，影响后续加工的质量。
洗涤烘干系统该环节是湿法锂离子隔膜生产特有的工序过程。因为经上一道工序加工后的薄膜虽然主料膜网与成孔剂基本上已经产生了相分离，但成孔剂还仍然分布在产生了双向取向的分子链之间。洗涤烘干系统的作用就是将成孔剂从油膜的孔隙中赶出来或萃取出来，形成（准确的讲应该是“呈现出”）能让锂离子通过的微孔结构。洗涤过程要求快速以适应高速生产，要求萃取能力高，以满足锂离子隔膜低成孔剂残留量的要求。
数据来源：招商证券
我们认为，中国隔膜工业的发展将经历“两连跳”式的跨越发展，制膜工艺和生产设备制造能力领先的企业将在第一波跨越中胜出。
生产工艺跨越引领隔膜工业升级的“第一跳”。我们判断，第一阶段为生产工艺和设备制造能力突破，其创新驱动力将以企业自身的产业化工艺研发占据主导地位。在制膜工艺方面具有经验积累，并且在生产设备制造方面具有创新能力的企业将在本轮隔膜国产化的大潮中脱颖而出。
材料基础研究能力提升引领隔膜工业升级的“第二跳”。从整个行业生态来看，完成第一阶段的生产工艺升级之后，行业集中度将逐渐提升，龙头企业将继续延伸，通过建设高分子材料实验室等形式提升基体材料研发能力，从而推动整个行业具备基础材料改性和功能性改造的能力，最终以产品功能性差异占据市场。
图5：对隔膜工业“两连跳”式跨越发展的分析框架
数据来源：招商证券
生产工艺和设备制
造能力突破
基体材料基础研究能力提升
时间轴
创新能力轴
生产工艺基体材料
现阶段两大短板
创新驱动：企业自身的产业化工艺研发占据主导
第二跳——高分子基体材料，从源头创新支撑隔膜新产品更新换代第一跳——生产工艺提升，拉近与发达国家的
工艺差距创新驱动：龙头企业自建高分子实验室、优秀企业与基础研究机构开展合作
生产工艺跨越引领
第一跳
基础研究能力跨越
引领第二跳
行业演进格局
国内企业产品性能接近国外产品，凭借性
价比进行竞争
源头基体材料创新支撑功能性新产品层出不穷，依靠技术差异
化优势超越
二、格局——全球锂电池隔膜行业的竞争生态和演进趋势
1、格局动摇—日美隔膜厂商的主导地位已经开始松动
站在2010向前看，日美隔膜厂商占据绝对主导地位。根据IIT 的统计，从2010年隔膜厂商的市场份额来看，日本和美国占据了绝对的主导地位，总体份额超过了70%，韩国SK 也占据了全球市场约10%的份额。而中国整体市场份额占比不足6%。 图6：2011年全球隔膜市场份额对比
数据来源：IIT 、招商证券
图7：全球锂电池生产重心逐步向中国转移 数据来源：IIT 、招商证券
22%
22%
20%
10%
12%
6%1%1%
6%旭化成Celgard 东燃化学日本宇部韩国SK 美国Entek 住友化学日东电工中国
0.00%
10.00%20.00%30.00%40.00%
50.00%60.00%70.00%日本
中国韩国其他
图8：中国主要锂电池企业的扩产情况对照
数据来源：《中国汽车工业年鉴》、招商证券
锂电池产业转移—中国锂电池产品全球份额逐步提升，为国内隔膜厂商提供了广阔的市场空间。从中国锂电池产品市场在全球份额占比来看，中国锂电池企业的市场份额在稳步提升，从2002年的11%左右上升到2010年的接近25%。逐步提升的终端产品市场将大幅刺激对上游隔膜产品的需求，国产替代的空间逐步打开。
站在2011向前看，国内企业对隔膜的投资加速上升，生产工艺突破之后的产能释放将大幅冲击日美隔膜企业的主导地位。从行业整体来看，涉及到锂电池隔膜业务的主要企业有29家，其中上市公司6家，已经建成生产线的企业有14家，其余一半数量的企业大多处于正在建设的阶段。从2011年向前看，预计整个十二五期间有能力实现规模化生产的企业数量将进一步上升，从而直接动摇日美企业的市场主导地位。锂电池隔膜工业的国产化替代时间窗口正在打开。
表 3：国内锂电池隔膜生产企业地域分布
省份
企业数量
已经建成生产线的
企业
处于生产线在建阶
段的企业 北京 2家
首钢（与中科院理化所合作静电纺丝法
工艺）、北京兴宇中
科
河北 3家
沧州明珠（002108） 河北金立、乐凯集团
（2011年9月整体
并入航天科技）
云南 1家 云天化（600096）子公司重庆纽米科技实施
上海
2家
日东、上海恩捷新材
料
24681012比亚迪
天津力神
深圳比克
哈尔滨光宇
万向电动汽车
中信国安盟固利
苏州星恒
天空能源
天津捷威
2009年产能（亿WH）2010年产能（亿WH）
天津1家天津东皋膜科技
吉林1家辽源宏图纸业
河南3家新乡格瑞恩新瑞电池材料、义腾
科技
安徽2家明基、晶能电子山东1家正华科技
浙江2家
南洋科技（002389）、大东南（002263）
四川1家成都有机化学所辽宁1家大连新时科技
广东4家星源材质、金辉高
科、东航光电
深圳惠程（002168，
聚酰亚胺路线）
江苏5家南通天丰、常州迅腾
电子、常州中科来
方、宿迁景宏新材料
九九久（002411）
数据来源：公司资料、招商证券
从锂电池隔膜企业的地域分布来看，珠三角、长三角和华北地区实现规模产业化的企业数量较为集中，结合锂电池终端产品企业的地域分布，未来锂电池隔膜行业有望在上述三个地区形成产业集群。
表4：国内外主要锂电池隔膜公司总体情况一览表
厂商名称 技术来源 结构组成 加工工艺 产能（万平米/年）
美国Celgard 拥有干法单拉的
系列专利池并受
让中科院化学所
干法双拉专利
单层PE、单
层PP、多层
PP/PE/PP
干法单拉+
干法双拉
7000万平米/年
日本UBE 购买美国Celgard
干法单拉专利
多层
PP/PE/PP
干法 2400万平米/年
日本旭化成 自有技术 单层PE湿法 17000万平米/年
日本东燃化学 自有技术、基体材
料有美孚研发力
量支撑
单层PE湿法 6800万平米/年
日本住友化学 自有技术 单层PE湿法 1600万平米/年
深圳星源材质 自主研发 单层PE、单
层PP、多层
PP/PE/PP
干法+湿法
5000万平米/年，在
建5000万平米/年
大东南（002263） 自主研发
单层PE+单
层PP
干法+湿法
干法双向拉伸PP隔
膜生产线4条、湿法
双向拉伸PE隔膜生
产线4条，在建总产
能6000万平米/年
南通天丰 自主研发，同时拥
有干法单拉和干
法双向同步拉伸
工艺
单层PP、双
层PP/PE、
三层
PP/PE/PP
干法单向+
双向
3000万平米/年，在
建7000万平米/年
沧州明珠（002108）
自主研发，与
BOPP工艺具有
一定的技术相通
单层PP膜，
多层复合膜
在研
干法单拉
500万平米/年（技
改扩充至800万平
米/年），在建2000
性 万平米/年
广东佛山东航光
电
自主研发 干法单拉 1000万平米/年
新乡格瑞恩 与中科院化学所
合作研发干法双
拉
单层PP干法双拉
3500万平米/年，在
建1亿平米/年
大连新时科技 与中科院化学所
合作研发干法双
拉
单层PP干法双拉 600万平米/年
平顶山兴宇中科
公司 采用中科院化学
所和清华大学专
有技术工艺
单层PP干法双拉
在建年产1亿平米/
年
常州迅腾电子 自主研发 单层PP膜干法双拉
工艺
800万平米/年
上海恩捷新材料
公司 国外引进生产线+
自主研发
单层PE为
主
湿法为主
在建9000万平米/
年，5条湿法线、2
条干法法线
金辉高科（佛塑科技子公司） 自主研发 单层PE湿法
1200万平米/年，在
建4000万平米/年
天津东皋膜技术
公司 自主研发，拥有自
主知识产权的“超
临界萃取”工艺
单层PE湿法
3000万平米/年，在
建7000万平米/年
云天化
（600096，子公
司纽米科技实
施）
自主研发 单层PE湿法 1500万平米/年
九九久（002411） 购买自然人专利
基础上自主研发
单层PE膜湿法
在建1320万平米/
年
山东正华隔膜技
术 与中国科学院广
州化学研究所技
术合作
单层PE湿法
300万平米/年，在
建1700万平米/年
中科来方 承接中科院成都
有机化学所技术
团队和专有技术
陶瓷复合隔
膜
新型隔膜 N/A
深圳惠程（002168，孙公
司江西先材纳米纤维科技有限公司实施） 自主研发
聚酰亚胺PI
隔膜
新型隔膜
计划建设2亿平米/
年
数据来源：公司资料、招商证券
我们对国内主要锂电池隔膜生产企业的情况进行了汇总整理，参见表4。从生产工艺来看，除了沧州明珠和东航光电以干法单拉工艺为主外，其它厂商大多采用干法双拉和湿法工艺。隔膜新技术方面，常州中科来方和深圳惠程两家公司则采用了新型隔膜技术，其中中科来方陶瓷复合隔膜技术为国内首创，深圳惠程则采用了聚酰亚胺（PI）新型隔膜技术。从行业应用的角度来看，新产品的性能尚待市场检验和观察。
2、技术创新—纯粹的TurnKey 模式无法在竞争中胜出
与传统的制造行业不同，隔膜的生产对工艺控制的要求精度高，故而纯粹采用生产线交钥匙工程的Turnkey 模式很难具备良好的生产控制能力和持续的盈利能力，只有对生产工艺和过程控制理解深刻的企业才有望在本轮隔膜国产化进程中胜出。
图9：三大短板导致传统的生产线交钥匙工程在隔膜行业不具备竞争力
数据来源：招商证券
3、能力匹配—沿着隔膜的发展趋势挖掘创新能力领先的公司
看清锂电隔膜的发展趋势。从隔膜的发展趋势来看，主要有两种，一种是倾向于更加轻薄的消费类锂电池隔膜，主要针对手机、笔记本、以及物联网应用等分布式应用架构体系，能够提升锂电池的容量和便携性；另一种是倾向于使用厚膜或者多层复合隔膜的动力电池类隔膜，主要针对电动汽车、大规模储能电站等大型动力类应用，要求能量输出和功率特性较好，对安全性要求苛刻，能够兼顾锂电池的容量和安全性能。
锂电池发展趋势指明隔膜企业创新重点，能够在创新能力上匹配的企业将迎来机会。未来锂电池的发展趋势为锂电池隔膜企业的创新能力提出了要求，我们认为对于隔膜企业的创新能力将按照图10的框架从上到下逐步匹配，创新难度逐渐增加，这里的“七级创新能力匹配指标”与我们在图5中给出的隔膜行业“两连跳”框架相对应。
TurnKey模式的三大短板
工艺改进能力不足导
致产品线单一
生产控制能力差导致
成品率低成本下降潜力小导致产品价格竞争力差
隔膜生产工艺的特点导致生产线TurnKey模式很难在锂
电池隔膜国产化进程中生存
图10：隔膜企业创新能力的匹配程度将决定其市场竞争力大小
数据来源：招商证券
4、新品关注—功能性复合膜是发展趋势，PE 和PP 以外的新材料尚需时间验证
从行业整体来看，目前隔膜的研究方向主要集中在以下几个方面：
A. 重点解决隔膜的耐热性能， 生产能在充放电过程中，大面积正、负极短路后仍能保持隔膜完整性的耐高温复合隔膜。
B. 在不影响容量的前提下，做出更薄的能满足小巧、微型产品需要的隔膜和满足动力电池性能需求的多功能复合薄膜。
C. 开发吸液性能、保液性能 更好的隔膜，提高离子电导率。
D. 研发聚合物电解质隔膜、纤维隔膜等新型隔膜产品。
未来锂电池隔膜将更多的体现为功能性新材料需求，围绕各种性能改进的创新方式将层出不穷。从改进方法来讲，目前主要有两种思路，第一类是在PP 膜和PE 膜的基础上增加功能性涂层，以满足对高温特性等特殊需求。另一类是彻底改变基体材料，例如采用聚酰亚胺等材料代替传统的PP 和PE 材料。
创新能力匹配
能够调控隔膜的厚度，推
出系列产品隔膜发展趋势更轻薄
更安全
手机、笔电等消费
类锂电池物联网应用等分布
式便携终端
提高容量和便携性兼顾容量和安全性电动自行车、电动汽车等动力锂电
储能电站和分布式
供电系统等
推出高安全性产品，提升
隔膜的关闭温度拥有完善的电池检验和测
试实验体系生产工艺控制领先，拥有行业领先的产品收率能够进入下游大型的锂电
池生产企业供应链能够生产功能性复合多层
隔膜拥有基体材料研发能力，能够根据产品需要研发相
应基体材料
创新能力不断提升
图11：隔膜产品性能改进的两条技术路线
数据来源：招商证券
功能性复合膜研发方面，目前已有多家隔膜企业已经推出了功能性复合膜产品。国外厂商方面，德国的Degussa 公司结合有机物的柔性和无机物良好热稳定性的特点， 提出一种在无纺布表面复合无机陶瓷氧化物涂层的方法，制备出了有机底膜/无机涂层复合的锂离子电池隔膜，商品名称为“Separion ”，已批量生产。其产品特色是在纤维素无纺布上复合 Al 2O 3或其他无机物，其熔融温度可达230℃，并且在200℃下不会发生热收缩，具有较高的热稳定性。在电池充放电过程中，即使有机底膜发生熔化，无机涂层仍然能够保持隔膜的完整性，能够有效防止大面积正/负极短路现象的出现。日立麦克赛尔公司则在聚烯烃表面涂覆板状的无机微粒子，即使在180℃条件下，隔膜的收缩也很小，仍然可以保持其形状，并且通过预防内部短路，提高了安全性能。国内厂商方面，中科来方公司的陶瓷复合隔膜是典型代表，从公开报道来看，其陶瓷复合层一方面可以解决了PP 、PE 隔膜热收缩导致的热失控从而造成电池燃烧、爆炸的安全问题；另一方面，由于该陶瓷复合隔膜与电解液和正负极材料有良好的浸润和吸液保液的功能，大幅度提高了电池的使用寿命，公司已申请美国、德国、日本、韩国等7个国家和台湾地区的国际发明专利5项。
新材料隔膜方面，杜邦公司和深圳惠程是典型代表。其中杜邦公司在2010年8月4日已经宣布开发出用于锂离子电池的新型聚酰亚胺基分离隔膜，该产品应用于混合动力汽车和电动汽车可提高电池动力并延长寿命。国内上市公司深圳惠程也公告了由孙公司“江西先材”负责实施建设2亿平米聚酰亚胺锂电池隔膜的规划。从行业应用角度来看，新材料的性能尚待时间检验。建议积极关注新材料隔膜的进展。
三、驱动——十二五规划强力支撑，需求端爆发可期
1、新材料和电子信息两大十二五规划支撑隔膜行业发展
两大国家级十二五产业规划强力支撑隔膜行业发展，十二五是跨越式发展的关键时期。近期，国家工信部接连出台的《新材料产业十二五规划》和《电子信息产业十二五规划》均将锂电池隔膜作为重点支持发展的新兴产业给予支撑。
《新材料产业十二五规划》专门对新能源汽车行业对锂电池材料进行了需求预测，明确指出“2015年，新能源汽车累计产销量将超过50万辆，需要能量型动力电池模块150
性能需求
在PP和PE膜基础上添加功能性涂层，生产功能性复合膜
采用PP和PE膜以外的新材料，
例如聚酰亚胺等
Celgard的多层复合膜；
日本东燃化学的高温性能隔膜；德国Degussa公司有机底膜/无机涂层复合的锂离子电池隔膜；中科来方的陶瓷复合膜；
杜邦公司的聚酰亚胺（PI）隔膜；深圳惠程的聚酰亚胺（PI）隔膜产品；
第一类：功能性复合膜第二类：新材料隔膜
亿瓦时/年、功率型30亿瓦时/年、电池隔膜1亿平方米/年、六氟磷酸锂电解质盐1000吨/年、正极材料1万吨/年、碳基负极材料4000吨/年。” 《电子信息产业十二五子规划—子规划1：电子基础材料和关键元器件“十二五”规划》将电池材料专列，并明确提出“重点实现以下材料的产业化技术突破：锂电池隔膜，特别是动力型及储能型锂离子电池隔膜材料”，将动力型及储能型锂离子电池隔膜材料作为重点发展，可以预期，十二五期间，国产隔膜行业将获得国家宏观政策层面的大力支持。
2、隔膜行业国产化潜在市场空间两年增至四到五倍
图12：全球锂电池隔膜需求预测（单位：亿平米）
数据来源：IIT ，招商证券
全球锂电池隔膜用量需求快速增长，考虑国产化进程，未来两年潜在市场空间有望扩大4~5倍。根据IIT 的预测，未来五年，全球锂电池隔膜需求增速在20%以上，预计到2013年达到6.5亿平米，假设30%锂电池在中国生产，国内市场隔膜需求量为2亿平米。从市场实际情况来看，2011年我国隔膜实际产量约为4000万平米，未来两年潜在市场空间有望扩大4~5倍。如果新能源汽车行业超预期增长，国内隔膜产品的市场空间有望进一步上升。
四、策略——把握隔膜国产化进程的投资窗口
1、抓住隔膜行业国产化“第一跳”的投资窗口
2012~2014是隔膜行业实现生产工艺“第一跳”的时间窗口，投资首选具有先发优势的上市公司。在本文的第一部分，我们提出了锂电池隔膜行业的“两连跳”式发展进程分析框架，预计2012~2014年，国内新上生产线将陆续完成安装调试并进入规模化生产，生产工艺跨越引领我国隔膜行业升级的第一跳。应当首选具有先发优势的上市公司，能够稳定产业化并进入下游大型锂电企业供应商体系是判断标准。从上市公司锂电池隔
12345672007
2008
2009
2010
2011E
2012E
2013E
膜业务的发展预期来看，根据上市公司公告的建设进展，大东南（002263）、南洋科技（002389）、九九久（002411）三家公司的生产线建设要到2012年底，建议积极关注2011年底已经实现稳定产业化的沧州明珠（002108）。
2、忽略产能，紧盯产量和供应链体系
在本文第二部分表4中我们整理了国内已经公开披露的锂电池隔膜生产企业建设情况，从名义产能来看已经远超出市场需求，但是我们在优选上市公司的过程中，应当采取忽略产能，紧盯产量以及供应链体系的策略。结合国内已经成功实现产业化的几家隔膜企业，我们不难发现实际产量和设计产能之间存在较大差异，这里的主要原因是目前国内企业受限于生产工艺，产品收率较低，平均收率水平预计在40%~50%之间，较低的收率水平导致了产量和成本的“双杀”，一方面，低收率导致了产品原料的极大浪费，影响隔膜项目的运营成本，另一方面，低收率导致有效产能利用大幅下降，致使实际产量与设计产能之间存在较大差异。建议积极关注收率水平高于行业水平并且能够进入下游锂电企业供应体系的隔膜生产企业。
3、重点公司推荐
我们对A股中涉足锂电池隔膜业务的上市公司业务进行总结如下：
表5：A股上市公司锂电池隔膜业务进展对照表
代码公司名称隔膜业务进展预期达产时间
002108.SZ沧州明珠公司自主研发突破了干法单拉锂电池隔
膜工艺，2011年底已经建成300万平米
实验生产线并开始向苏州星恒等下游锂
电池企业批量供货，预计2012年设备
优化之后产能最高可以达到800万平米
/年；2012年增发新建2000万平米/年
生产线。产品瞄准动力电池隔膜市场。
已经规模化生
产，增发新建
2000万平米/
年生产线
002263.SZ大东南2011 年初披露定向增发预案，募集资
金建设年产 6000 万平方米锂电池离
子隔离膜项目拟投入干法双向拉伸 PP
隔膜生产线 4 条、湿法双向拉伸 PE
隔膜生产线 4 条，形成年产 6000 万
平方米锂电池离子隔离膜的生产能力，
建设期为 2 年。公司预计项目建成后，
新增年销售收入27,000万元，新增年净
利润5,491万元。
2013年中期
建成
002389.SZ南洋科技2010年9月公告设立子公司浙江泰洋
锂电池材料股份有限公司，实施1500
万平米/年锂离子隔膜项目，项目达产
后，公司预计年均实现销售收入1.2亿
元，年均实现净利润2500万元。
公司2011年
年报披露建设
进展为
19.78%，预计
2012年底投
产；
600096.SH云天化子公司纽米科技于2011年10月完成
1500万平米/年的高性能微孔隔膜项目
建设，考虑到公司体量，目前锂电池隔
2011年10月
投产