2022年星源材质研究报告 干湿法齐头并进、产能迎来快速增长期

一、星源材质:干湿法并驾齐驱,创造企业高成长性

1.干法隔膜龙头企业,布局全球发展战略高增长

公司成立于 2003 年,秉承着开拓创新的精神,变革担当的魄力,以“星源膜创造新生 活”为使命专注于新能源、新材料领域,成为了全球锂电池隔膜行业领跑者。2016 年,星 源材质在深交所挂牌上市奠定了公司产能扩张和国际化发展的基石。凭借锂电池隔膜强大的 技术优势,星源材质实现了锂电隔膜的国产化,彻底打破国外技术封锁,并开启了中国锂电 隔膜的国产化道路,成为中国最早批量出口海外市场的隔膜企业。 全面打造“一个总部+四个生产基地+三个研发机构”的战略布局。经过近二十年的发 展,星源材质形成了以深圳总部为中心,以深圳、安徽、江苏、欧洲四大生产基地为依托, 深圳、日本大阪及德国等研发中心并存的全球战略布局。公司产品涵盖锂电池干法、湿法、 涂覆隔膜,成为了全球行业产品种类最多、质量最优的锂电池隔膜企业。

公司股权较为稳定,陈秀峰和陈良兄弟为公司实际控制人。截止到 2022 年 10 月,陈 秀峰为公司最大股东,持有公司 13.16%股份,其胞兄陈良曾担任公司前董事、前总经理, 持有公司 1.90%股份,陈秀峰和陈良为公司实际控制人。公司第二大股东为香港中央结算, 持股比例 6.40%,其他股东持有股份均低于 3%,股权较为稳定。

公司旗下子公司主要布局于锂电池隔膜行业,包括设计研发、生产和销售,覆盖全产业 链。在研发设计端,公司依托三家海外控股子公司平台(分别为株式会社星源日本大阪研究 院、星源材质科技美国研究院、星源-飞马新材料(欧洲)有限责任公司)采用“构思一批、 预研一批、研究一批、开发一批、应用一批”的技术创新路径,以 IATF16949 为基础,建立 了科学合理的研发流程。在生产端方面,公司控股三家隔膜生产企业,分别为合肥星源、常 州星源、江苏星源,基本实行“以销定产”的订单生产模式。

在贸易端方面,公司主要采取 直接销售给终端客户的直销模式,国内外市场均有销售,主要通过互联网宣传、目标客户上 门洽谈、参与客户招投标、参加行业展会等方式获取订单;为解决客户分布广、发展速度快 和规模差异较大的问题,公司成立星源材质国际(香港)有限公司,香港全资子公司成立的目的在于加强公司国际业务拓展力度,为公司实现跨境交易搭建平台,主要负责公司上游原 材料、设备以及产品的进出口。

公司核心团队行业经验丰富,股权激励带动公司发展紧密捆绑。公司拥有一支经验丰 富的管理、营销及技术队伍,主要管理人员和业务骨干均有多年锂离子电池隔膜工作经验, 对该行业有着深刻的认识。公司核心管理层保持开放性的管理思维,根据公司发展需要,通 过内部培养和外部引进等多种渠道不断扩充和提升核心团队,使公司人才队伍的知识结构和 年龄结构持续优化。同时,为保持管理团队稳定、充实管理团队实力,公司通过对高级管理 人员及核心业务骨干实施全面绩效管理和股权激励,鼓励经营管理团队努力提升经营业绩, 为公司持续快速发展保驾护航。

2.营收规模逐步扩大,盈利水平大幅提升

公司主营业务收入快速增长,盈利水平大幅度提升。公司业务结构相对单一,2021 年锂电 池隔膜业务营收占比达到 99%,是公司的主要业务。受益于锂电池市场快速发展,锂电池隔 膜需求逐年提升,但由于竞争因素及新能源车补贴减少、厂商竞争加剧隔膜价格下降等因素, 2018-2020 年,主营业务收入增幅较小,2021 年公司湿法隔膜产能逐步释放,公司营收进入 快速上升通道。2018-2021 年,公司主营业务收入从 5.83 亿元攀升至 18.61 亿元,4 年 CAGR 达到 33.67%;其中,从收入占比来看,2022 年 H1 海外销售占比为 21.37%。

其中,在国内 市场,公司与 LG 化学、比亚迪、宁德时代、三星 SDI、国轩高科等国内外知名锂电池厂商 保持良好合作关系,前五大客户销售额占比较高,2021 年销售占比为 62.77%;海外市场, 公司陆续与 NorthvoltAB(协议金额约 33.4 亿元)、LG 新能源(协议金额约 43.11 亿元) 签订了供应保证协议,海外大客户拓展顺利。截至 2022 年第三季度,公司主营业务收入为 20.93 亿元,同比增长 59.19%。

从毛利率方面来看,锂离子电池隔膜毛利率从 2020 年 31.28%增长至 2021 年 37.75%, 以最新 2022 年 H1 数据显示,锂电池毛利率达到 47.01%。由于海外产品涂覆比例较高且外 销价格较高的原因,海外毛利率一般高于国内毛利率,以最新 2022 年 H1 数据来看,内销毛 利率为 45.58%,外销毛利率为 53.45%,我们认为公司未来将持续抢占海外高端市场,海外市场的高速增长将带动企业盈利质量提升。

归母净利润方面,公司 2021 年归母净利润为 2.83 亿元,同比增长 133.49%;截至 2022 年 第三季度,归母净利润达到 5.88 亿元,同比增长为 176.89%。公司归母净利润自 2021 年开 始大幅增长,主要系前期一方面隔膜技术壁垒较高,公司研发取得了一定的突破;2021 年, 随着公司湿法隔膜产能的释放,湿法隔膜与涂覆隔膜的出货比重增加,同时单位固定成本的 降低和产品结构的优化,公司盈利迎来重大拐点。 随着公司资本结构的不断优化,公司资产负债率从 2018 年 56.83%下降到 2021 年 42.47%, 2022 年第三季度资产负债率更降至 33.38%,下降幅度显著,整体控制能力增强;摊薄 ROE 从 2020 年 4.1%增长到 2021 年 6.63%,2022 年第三季度摊薄 ROE 达到 7.05%,有明显增长

2.1.公司费用管控能力整体费用率逐步下降

期间费用管控能力较强,整体费用率逐步下降。总体而言,公司销售、管理、财务费用率整体呈下降趋势,主要系规模效应提升所致。研发费用率整体较为平稳,维持在 6%左右。 规模不断扩大前提下研发费率维持高位,凸显公司对研发的重视。 2020 年以来,公司营业收入大幅度增长,导致期间费用率下降明显。2021 年公司期间 费用率为 20.72%,其中销售费用率为 2.14%,管理费用率为 8.75%,财务费用率为 3.85%, 研发费用率为 5.98%;截至 2022 年第三季度公司整体费用率进一步降低,期间费用率为 13.12%,其中销售费用率为 1.19%,管理费用率为 6.20%,财务费用率为 0.06%,研发费用 率为 5.67%。

随着公司产能逐渐释放,一方面受益于规模化效应以及产品结构的优化,另一方面费用 管控能力逐步增强,公司盈利能力的提升将得以保障。未来公司将继续聚焦主营业务,保持公司强劲的竞争力,伴随着市场高景气的加持,锂电材料高需求将持续贡献可观业绩。

2.2.行业对比-运营效率、管理效率及盈利能力

根据同花顺 iFinD 数据统计,对比申万二级电池行业全部成分股相关指标的行业均值,从中可以得出: 运营效率方面,公司的应收账款周转率低于行业均值,应收账款周转率相对较低的主要 原因是客户多为国内外大中型锂离子电池厂商,针对不同客户公司授予相应的信用期限且其 结算、付款审批流程的时间较长,随着公司业务规模扩大,导致应收账款余额增长较快;今 后,随着公司业务规模的迅速增长,应收账款余额仍可能继续保持较高的水平。反观存货周 转率,略低于行业水平,显示了公司产品流通情况良好。

管理效率方面,公司的销售费用率明显低于行业平均水平,管理费用率和财务费用率高 于行业水平,有待改善。随着公司对费用管控能力的加强和营业收入大幅度的增长,从最新 2022 年第三季度数据来看销售费用率下降至 1.19%,管理费用率下降至 6.2%,财务费用率 下降至 0.06%。 盈利能力方面,公司的相关盈利指标均显著高于行业均值,随着公司产线技术的提升和 产品结构的优化,未来将保持盈利持续高增状态。

二、隔膜行业持续高景气,头部企业绑定核心竞争力稳占市场

1.干法需求弹性回调,“湿法+涂覆”逐渐成为主导

锂离子电池的主要材料包括正极材料、负极材料、电解液和隔膜。其中,隔膜是一种具 有微孔结构的薄膜,是锂离子电池产业链中最具技术壁垒的关键内层组件。在锂电池中隔膜 的主要作用是:隔开锂电池的正负极,防止正负极接触形成短路;薄膜中的微孔能够让锂离 子通过,形成充放电回路。锂离子电池隔膜具有良好的机械性能、化学稳定性和高温自闭性 能,从而提高锂离子电池的综合性能,并使得锂离子电池较传统的铅酸、镍镉电池在能量密 度、循环寿命、环保性及安全性等方面有明显优势。

参考美国先进电池联盟(USABC)对锂离子电池隔膜性能参数的规定,电池隔膜性能大致 可以分为理化特性、力学性能、热性能及其电化学性能 4 个方面。其中,理化特性包括厚度、 孔隙率、平均孔径大小与孔径分布、透气性、曲折度、润湿性、吸液率、化学稳定性 8 项参 数;力学性能主要包括穿刺强度、混合穿刺强度和拉伸强度 3 项参数;热性能包括热闭合温 度、熔融破裂温度和热收缩率 3 项指标;电化学性能包括线性伏扫描测试(LSV)、电化学阻 抗谱测试(EIS)、循环性能(CP)、离子电导率和 Mac-Mullin 值 5 项参数。

厚度:厚度与内阻有关,越薄内阻越小,从而实现大功率充放电。在一定的机械强度下 尽可能小,越厚穿刺强度越好。对于消耗型锂离子电池,一般将 25μm 作为隔膜厚度的标准。 但是便携式产品的需求日益增长的形式下,16μm 甚至更薄的隔膜开始大范围应用。对于动力电池来说,装配过程中的机械要求,使得所需隔膜更厚一些,而且对于动力电池来说安全 性能非常重要,而厚一些的隔膜意味着更好的安全性。 隔膜厚度的均匀性是一个特别重要的质量指标,它直接影响隔膜卷的外观质量以致内在性能, 生产过程中必须严格把控。在自动化程度很高的隔膜生产线上,隔膜厚度都是采用精度很高 的在线非接触式测厚仪及快速反馈控制系统进行自动检测和控制的。隔膜的厚度均匀性包括 纵向厚度均匀性和横向厚度均匀性,其中横向厚度均匀性尤为重要,一般均要求控制在±1 微米以内。

孔径:锂电池隔膜材料本身具有微孔结构,微孔在整个隔膜材料中的分布应当均匀。目 前所使用的电极颗粒一般在 10 微米的量级,孔径一般在 0.03-0.12um。孔径太小会增加电 阻,孔径太大容易使正负极接触或被枝晶刺穿短路。一般来说,亚微米孔径的隔膜足以阻止 电极颗粒的直接通过,当然也不排除有些电极表面处理不好,粉尘较多导致的一些诸如微短 路等情况。 孔隙率:孔隙率是单体膜的体积中孔的体积百分率,它与原料树脂及膜的密度有关。孔 隙率的大小和内阻有一定的关系,但不同种隔膜之间的孔隙率的绝对值无法直接比较。现有 锂离子电池隔膜的孔隙率在 40%-50%之间。

透气阻力:理论上来说,隔膜不是电池的必要组成部分,是未来为了满足工业化生产才 加入的,所以隔膜需要满足一个很重要的性能:不能恶化电池的电化学性能,主要表现在内 阻上。用两个参数评价这一性能:MacMullin 数:含电解液的隔膜的电阻率和电解液本身的 电阻率之间的比值。此数值越小越好,消耗型锂离子电池的这个数值为 8 左右。Gurley 数: 一定体积的气体,在一定压力条件下通过一定面积的隔膜所需要的时间。与隔膜装配的电池 的内阻成正比,即该数值越大内阻越大。不过单纯比较两种不同隔膜的 Gurley 数是没有意 义的,因为它们的微观结构可能完全不一样,但是同一种隔膜的 Gurley 数的大小可以很好 的反应内阻的大小。

温度:闭孔温度:电池内部发生放热反应自热、过充或者电池外部短路时,将会产生大 量的热量,造成微孔闭合,从而阻断离子的继续传输而形成断路,起到保护电池的作用,微 孔闭合时的温度就是闭孔温度。但对于小电池,热关闭机制所起的作用很有限。一般 PE 为 130-140℃,PP 为 150℃。闭孔温度低一些比较好。破膜温度是指电池内部自热,外部短路 使电池内部温度升高,超过闭合温度后微孔闭塞阻断电流通过,热熔性能温度进一步上升, 造成隔膜破裂、电池短路。破膜温度高一些比较好。

穿刺强度:在一定的速度(每分钟 3-5 米)下,让一个没有锐边缘的直径为 1mm 的针刺 向环状固定的隔膜,为穿透隔膜所施加在针上的最大力就称为穿刺强度。足够的穿刺强度可以防止锂枝晶、极片毛刺刺穿隔膜造成短路,抗穿刺强度值一般在 300-500g。但是测试的 时候所用的方法和实际电池中的情况有很大的差别,直接比较两种隔膜的穿刺强度不是特别 合理。机械强度:机械强度主要是指隔膜的拉伸强度,足够的拉伸强度可以防止隔膜变形。隔 膜的拉伸强度与制膜的工艺有关。采用单轴拉伸,隔膜在拉伸方向上与垂直方向强度不同; 而采用双轴拉伸时,隔膜在两个方向上一致性会相近。一般拉伸强度主要是指纵向强度要达 到 100MP 以上,横向强度不能太大,过大会导致横向收缩率增大,这种收缩会加大锂电池正、 负极接触的几率。

浸润性: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。 浸润度一方面跟隔膜材料本身相关,另一方面隔膜的表面及内部微观结构密切相关。较好的 浸润性有利于提高隔膜与电解液的亲和性,扩大隔膜与电解液的接触面,从而增加离子导电 性,提高电池的充放电性能和容量。浸润性可通过测定其吸液率和持液率来衡量。 一致性:由于制备工艺的不同,隔膜一致性可能差别较大。一致性包括闭合温度等自身 特性,以及电镜下观察孔洞的一致性和厚度的一致性等表观一致性。隔膜的一致性越高对其 他方面的性能都有好处。

目前商业化锂电池隔膜主要为聚乙烯(PE)隔膜、聚丙烯(PP)隔膜以及 PE 和 PP 复合 多层微孔膜。PE 隔膜强度高,加工范围宽;PP 隔膜孔隙率、透气率、力学性能高。普通 3C 电池主要采用单层 PE 膜或单层 PP 膜;动力电池一般采用 PE/PP 双层膜、PP/PP 双层膜或 PP/PE/PP 三层膜。 锂电池隔膜具有的诸多特性以及其性能指标的难以兼顾决定了其生产工艺技术壁垒高、 研发难度大。隔膜生产工艺包括原材料配方和快速配方调整、微孔制备技术、成套设备自主 设计等诸多工艺。其中,微孔制备技术是锂电池隔膜制备工艺的核心,根据微孔成孔机理的 区别可以将隔膜工艺分为干法与湿法两种。

干法隔膜按照拉伸取向分为单拉和双拉。干法隔膜工艺是隔膜制备过程中最常采用的方 法,该工艺是将高分子聚合物、添加剂等原料混合形成均匀熔体,挤出时在拉伸应力下形成 片晶结构,热处理片晶结构获得硬弹性的聚合物薄膜,之后在一定的温度下拉伸形成狭缝状 微孔,热定型后制得微孔膜。目前干法工艺主要包括干法单向拉伸和双向拉伸两种工艺。 干法单拉是使用流动性好、分子量低的聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP)聚合物,利用硬弹 性纤维的制造原理,先制备出高取向度、低结晶的聚烯烃铸片,低温拉伸形成银纹等微缺陷 后,采用高温退火使缺陷拉开,进而获得孔径均一、单轴取向的微孔薄膜。

湿法涂覆是锂电池隔膜发展方向,湿法隔膜整体性能优于干法隔膜。隔膜产品的性能 受基体材料和制作工艺共同影响。隔膜的稳定性、一致性、安全性对于锂电池的放电倍率、 能量密度、循环寿命、安全性有着决定性影响。相比于干法隔膜,湿法隔膜在厚度均匀性、 力学性能(拉伸强度、抗穿刺强度)、透气性能、理化性能(润湿性、化学稳定性、安全性) 等材料性质方面均更为优良,有利于电解液的吸液保液并改善电池的充放电及循环能力,适 合做高容量电池。

从产品力的角度来说,湿法隔膜综合性能强于干法隔膜。湿法隔膜同样存 在缺点,除因受限于基体材料导致热稳定性较差外多为非产品因素,如需要大量的溶剂,易造成环境污染;与干法工艺相比设备复杂、投资较大、周期长、成本高、能耗大、生产难度 大、生产效率较低等。在湿法隔膜中,双向同步拉伸技术可在横、纵两个方向同时取向,免 除了单独进行纵向拉伸的过程,增强了隔膜厚度均匀性,产品透明度高、无划伤、光学性能 及表面性能优异,是综合性能最好的隔膜,在隔膜高端市场中占据着重要的地位,也是现阶 段市场表现最好的锂电池隔膜。

从产品性能来说,相比干法隔膜,湿法隔膜在力学性能、透气性能、理化性能均具有一 定优势,通过在基膜上涂布陶瓷氧化铝、PVDF、芳纶等胶黏剂,能够大幅提高隔膜的热稳定 性、降低高温收缩率、避免隔膜大幅收缩造成的极片外露,弥补了唯一的热稳定性短板,产 品性能已全面领先干法薄膜。

从出货量看,当前的湿法隔膜与干法隔膜市场份额差距巨大。2021 年,湿法隔膜出货 量占比高达 74%,较 2020 年提高 3%;同期的干法单拉/双拉的占比分别为 24%/2%。在 2022 年上半年,湿法隔膜占比进一步提高 5 个百分点,达到 79%。这种趋势主要是由于下游动力 电池企业对电池性能的要求不断提高,湿法隔膜的产品优势被持续放大,隔膜企业为满足需 求不断增加湿法产能,而干法尽管在一定程度上受益于储能产业的扩产,但增速仍然不及湿 法,导致出货量占比持续下滑。但总体来说,隔膜市场仍然是典型的增量市场,无论是干法 还是湿法都在增长,不存在出货量下滑的情况。

涂覆隔膜,则是隔膜行业近年最重大的演化趋势。所谓涂覆,是在聚烯烃隔膜上涂覆 特定材料,改变基膜性能,使其能够满足下游更加多元化的需求,本质是一种改性手段。通 过涂覆加工处理,不仅可提升隔膜的热稳定性、改善其机械强度,防止隔膜收缩而导致的正 负极大面积接触,还能提高隔膜的耐刺穿能力,防止电池长期循环工况下锂枝晶刺穿隔膜引 发的短路。同时,涂覆工艺有利于增强隔膜的保液性和浸润性,从而延长电池循环寿命。概 括地说,涂覆隔膜的性能要明显优于基膜,更能满足如今下游电池厂日渐增长的性能需求, 且产品溢价高,是隔膜行业必然的选择。数据显示 2021 年,涂覆膜占隔膜出货量比例超 45% (含第三方涂覆)。

涂覆材料可分为无机和有机两大类,无机材料主要有陶瓷(勃姆石、氧化铝),有机材 料主要有 PVDF、PMMA、芳纶等。无机材料的主要优势在于技术更为成熟,生产成本更低, 性价比高,经济性较有机涂覆有明显优势;有机涂覆最大的优势就是产品性能好,但价格昂 贵。 陶瓷颗粒涂覆隔膜以基膜为基体,表面涂覆一层 Al2O3、SiO2、Mg(OH)2 或其他耐热性 优良的无机物陶瓷颗粒,经特殊工艺处理后与基体紧密粘结在一起,稳定结合有机物的柔性 以及无机物的热稳定性,提高隔膜的耐高温、耐热收缩性能和穿刺强度,进而提高电池的安 全性能。据了解,陶瓷复合层一方面可以解决 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,陶瓷复合隔膜与电解液和正负极材料有良好的浸润和 吸液保液的能力,大幅度提高了电池的使用寿命。此外,陶瓷涂覆隔膜还能中和电解液中少 量的氢氟酸,防止电池胀气。

PVDF 涂覆隔膜即聚偏氟乙烯,是一种白色粉末状结晶性聚合物,熔点 170℃,热分解温 度 316℃以上,长期使用温度-40~150℃,具有优良的耐化学腐蚀性、耐高温色变性、耐氧 化性、耐磨性、柔韧性以及很高的抗涨强度和耐冲击性强度。PVDF 涂覆隔膜具有低内阻、 高(厚度/空隙率)均一性、力学性能好、化学与电化学稳定性好等特点。由于纳米纤维涂 层的存在,该新型隔膜对锂电池电极具有比普通电池隔膜更好的兼容性和粘合性,能大幅度 提高电池的耐高温性能和安全性。此外,该新型隔膜对液体电解质的吸收性好,具有良好的 浸润和吸液保液的能力,延长电池循环寿命,增加电池的大倍率放电性能,使电池的输出能 力提升 20%,特别适用于高端储能电池、汽车动力电池。

芳纶涂覆隔膜:芳纶纤维作为一种高性能纤维,具有可耐受 400℃以上高温的耐热性和 卓越的防火阻燃性,可有效防止面料遇热融化。涂覆使用高耐热性芳纶树脂进行复合处理而 得到的涂层,一方面能使隔膜耐热性能大幅提升,实现闭孔特性和耐热性能的全面兼备;另 一方面由于芳纶树脂对电解液具有高亲和性,使隔膜具有良好的浸润和吸液保液的能力,而这种优秀的高浸润性可以延长电池的循环寿命。此外,芳纶树脂加上填充物,可以提高隔膜 的抗氧化性,进而实现高电位化,从而提高能量密度。

除了涂覆材料,或更准确的名称,涂覆颗粒外,隔膜的加工过程还需要涂覆溶剂。涂覆 溶剂可分为水性(去离子水、乙醇、丙三醇等)与油性(丙酮、NMP 等)两种。油性涂覆用 于有机涂覆颗粒,均匀性和粘附性优于水性涂覆,但成本偏高,主要受高端电池产线青睐; 水性涂覆尽管性能方面有所欠缺,但性价比高,更受成本敏感的企业欢迎。涂覆溶剂和涂覆 颗粒的搭配共同决定了最终薄膜产品的性能。

2.锂电池需求高增,带动隔膜行业蓬勃发展

2.1.随着新能源汽车销量快速增长,带动动力电池需求量提升

现阶段,锂离子电池隔膜最大的需求市场仍来源于动力类锂离子电池,主要应用于电动 汽车、电动自行车、大型电动工具、航空航天以及电动船舶、电动飞行器等新兴应用领域,2022年新能源汽车销量快速增长,带动动力电池需求量大幅提升。随着全球“双碳”目标 政策的有力推进,储能型锂电池需求逐步放量,接续动力电池,成为锂电池隔膜第二大需求来源。另外,在5G市场带动及全球疫情影响下,智能手机、智能穿戴、智能音箱、无线耳机、电子烟等市场稳步增长,消费类锂电池需求持续上涨,是锂离子电池隔膜的又一重要应 用领域。

从全球整体来看,过去锂电池隔膜的全球市场份额主要是被日本、美国、韩国占据,近 年来随着国内企业在隔膜制备工艺上的突破及资金投入,国产锂离子电池隔膜产品逐步打入 海外市场,日本、美国、韩国隔膜企业的市场份额下降明显。在全球疫情的大背景下,锂电隔膜行业仍以较高的速度发展,出货量大幅增长。在中国市场,隔膜价格慢慢进入稳定阶段, 市场向龙头聚集,行业集中度增长较快。2021 年,中国企业占据全球隔膜市场份额 70%以 上。据公开数据显示,到 2025 年,隔膜全球需求量有望达到 323 亿平米,年复合增长率达 40%以上。

隔膜市场的繁荣不难理解,就是受下游的动力电池市场驱动:2021 年,中国动力电池 市场出货量达 220GWh,同步增速超 170%;仅在 2022 年上半年,国内动力电池已经实现超过 200GWh 出货,同比增速超 150%,其对应的主材需求是隔膜行业的关键支撑。同时,伴随着 中国隔膜企业的竞争力走强,海外电池出货量的增长,也在带动国内隔膜产品的出口量同样 增长明显。

市占率方面,受益于资金、技术、成本、客户等方面的综合优势,国产隔膜在全球市场 占比高,且仍在快速扩张。2021 年全球隔膜出货量 108 亿平,同比增长 72%,其中我国隔膜 出货量占 72%,较 2020 年提升 12 个百分点,其中恩捷股份、星源材质、中材科技三家企业 合计出货就达到 49 亿平,占全球份额的 45%。中国本土企业同时贡献了全球隔膜行业的绝 大部分增量:2021 年全球隔膜出货增量为 45.2 亿平,其中 40.8 亿平,约 90%来自国内企业。

2.2.高技术壁垒,决定隔膜市场头部效应明显

从市场规模来看,隔膜出货量增长主要原因: 1)动力电池市场受全球新能源汽车终端需求提升带动,中国动力电池市场出货量达 220GWh, 同步增速超 170%; 2)中国隔膜产品具备全球竞争力,受海外动力电池出货量大幅增长带动,国内隔膜出口量 快速增加; 3)下游细分领域如储能市场增速超 100%,带动锂电隔膜出货量增长

从隔膜产品结构来看,我国锂电隔膜市场出货以湿法隔膜为主,且占比逐年提升。数据 显示,2021 年我国湿法隔膜产量 60.6 亿平方米,占比 76.7%;而到 2022 年上半年,湿法隔 膜市场占比达到了达 79%,湿法隔膜市场占比提升的原因为: 1)下游对性能要求逐步提升,湿法隔膜厚度更薄,可提高锂电池能量密度; 2)下游需求旺盛,行业供求偏紧,湿法隔膜产能投放大于干法隔膜,推动湿法隔膜出货量。

2021 年干法占比虽有所减少,但其出货量保持快速增长,主要受储能、小动力电池增 长带动。其中目前在湿法隔膜市场,恩捷股份在国内市占率高达 50.3%,中材科技和星源材 质位列二、三名。干法隔膜市场,中兴新材、星源材质和惠强新材位列前三名。但湿法隔膜 是高技术壁垒、高资金投入,建设周期较长的产品。并且生产设备依赖进口,包括日本制钢 所、德国布鲁克纳等。日本制钢所的设备在湿法隔膜领域更领先,但其产能有限,无法匹配 全球新能源汽车大发展对隔膜需求的增量,是目前扩产中比较大的制约因素之一,2022 年 湿法隔膜仍然供不应求,有望继续保持高景气度。

不同级别的隔膜价格差距不小,使得其在动力电池成本中的占比存在一定波动,比例从 个位数到近 20%,总体可以粗略的估算为 10%左右。考虑到新能源车的电池成本占比已经很 高,隔膜在整车成本的构成中也可算显眼。 尽管隔膜在动力电池成本中的占比并不低,其对电池的性能也有重要影响,但行业整体 的关注度显然不算高。相较于新能源汽车的其他环节,隔膜行业最为突出的特征是行业壁垒 相当之高,且几乎体现在各个方面。 首先,电池隔膜是非常典型的重资产行业,固定资产占比显著高于其他电池主材。以电 池主材上市公司为例,隔膜制造商恩捷股份和星源材质的固定资产占比约为 40%/25%,远远 高于其它细分领域企业。

隔膜行业的重资产特征来自于行业的设备投资非常之高。重资产、高投入的特征决定了 入局隔膜行业比较困难,新晋参与者往往是具备一定规模、有打通供应链上下游需求的大型 企业,对创业公司很不友好。而在行业内部,资金雄厚的头部生产商通常有更强的能力拓展产线,并提前锁定下游不断增长的订单需求,二三线企业则难以跟上,导致了强者恒强的竞 争格局。

隔膜的另一个重要特征,是生产难度大,对企业的工艺水平有很高要求,行业的技术壁 垒较高。隔膜的工艺流程远比其它电池主材复杂,工序不但很长,其中不少环节对精度的要 求也很高,这导致隔膜行业的平均良率不佳,不同水平企业的差距很大,从 60%到接近 90% 皆有,远不及新能源车产业链其它环节平均 90%以上的水平。不同良率会直接影响企业的生 产成本与盈利能力,是隔膜行业的核心竞争力之一。隔膜的生产流程中的不少环节还存在较 为明显的损耗,且过程中辅料的回收比较困难,企业产线的工艺水平对利润率的影响格外明 显。

对生产工艺要求高,本质上就是对生产设备的要求高。隔膜生产设备在很大程度上是非 标准化的,设备选型必须根据工艺特点定向匹配,通常由隔膜厂商根据生产情况与设备厂商 共同设计定制,对设备供应商的制造水平要求极高。现阶段我国干法设备的国产化基本完成, 但湿法设备高度依赖进口。全球范围内的隔膜设备供应商并不多,产能明显不足,跟不上下 游飞速增长的需求,是目前隔膜产能扩张的主要制约因素之一。

设备供给的稀缺还增加了非头部企业的竞争难度。当前的优质设备供应商已经与头部隔 膜企业深度绑定,产能早已被锁定,留给二线企业的剩余产能非常有限。以恩捷股份为例, 公司与主要隔膜设备供应商之一的日本制钢所关系非常紧密,已锁定其未来三年设备订单, 2022 年预计可获得 20 条产线,但仍无法满足扩产需求;星源材质与德国布鲁克纳长期合作, 双方已经签订中华区独供协议,设备供给锁定至 2026 年。又由于设备决定了隔膜产线的加 工精度与良品率,而优质供应商的产能已被锁定,导致头部企业进一步压缩了二线企业的扩 产空间,间接打击了竞争对手,扩大自身领先优势。

从产品特征看,基膜的规模效应明显,出货量对企业的单位成本有着直接影响,规模化 可有效摊薄水电、人力、设备折旧费用等,是提高盈利能力的必要条件之一,头部企业优势 明显。但涂覆工艺则有所不同。当前的涂覆仍以工艺和专利为主,核心专利主要由 LG、帝 人等海外企业把持,授权则被国内头部企业锁定(其中恩捷股份由帝人授权、星源材质由 LG 化学授权),与设备类似具有排他性,会干扰竞争对手拓展相关业务。

最后,隔膜对动力电池的性能存在非常关键的影响,下游电池制造商的态度往往十分谨 慎,对产品的认证相对严格,认证周期比较长。国内电池制造商的产品认证周期通常为 6-12 个月,而国外则要长至 18-24 个月,且一经整合进供应链短期内就不会更换。这使得已经建 立稳定下游客户的龙头隔膜企业,持续获取订单的能力更强,可提前占据新增需求,业绩确 定性更高,与后进企业的竞争也更占优势。

3.加快核心专利布局为锂电池隔膜的未来发展趋势

随着锂电池下游对锂电池性能要求的不断提高,加快核心专利的研发为未来我国锂电池 隔膜企业的发展趋势,如对孔径、孔隙率、浸润性、厚度的研发;除此之外,湿法隔膜作为 隔膜产品中性能较好,已经成为市场主流产品之一,其出货量占比有望进一步提高。尽管中 国的隔膜行业在全球市场的市占率很高,但同样在部分环节存在国产替代需求。以国产设备 替代进口,是隔膜行业非常清晰的降本路线,也是目前本土隔膜企业的努力方向,据数据测 算若完全实现设备国产化有望降本 30%-50%。

当前,新能源汽车呈现爆发式增长态势,带动上游材料行业快速发展,同时储能在清洁 能源支持政策的驱动下发展迅猛,消费类产品市场空间较大且增长稳定,锂电池隔膜未来将 处于高速发展阶段。另外,锂电池终端应用对锂电池在容量、性能、稳定性、安全性等方面 的要求越来越高,对隔膜的新工艺、新技术研发及生产过程控制能力要求越来越高,其主要 体现在: (1)湿法涂覆隔膜与干法隔膜市场需求提速。湿法隔膜在厚度均匀性、力学性能、透 气性能、理化性能等方面较为优良,有利于电解液的的吸液保液并改善电池的充放电及循环能力,适合做高容量电池,但湿法隔膜存在因受限于基体材料导致热稳定性较差的缺点。

通 过在湿法隔膜基膜上涂布陶瓷氧化铝、PVDF 等胶粘剂,能够大幅提高基膜的热稳定性,弥 补湿法隔膜的热稳定性短板,提升产品性能。在动力类锂离子电池领域,随着电池续航要求 逐渐提升,对锂电池高能量、高性能的要求越来越高。湿法涂覆隔膜因能够满足锂电池高能 量密度要求且具备优良的产品性能,市场需求将较大幅提升。2017 年以来受新能源汽车补 贴政策引导,动力电池产业朝着高能量密度快速发展,三元材料的市场份额快速上升。当前, 在补贴逐步退坡,新能源汽车厂商成本控制压力传导至上游,同时磷酸铁锂技术进步带来能 量密度提升的背景下,磷酸铁锂电池的装车量和产量迅速上升。2020 年至今,随着磷酸铁 锂出货量大幅提升,干法隔膜的市场需求出现明显上升趋势。此外,随着储能市场需求爆发, 干法隔膜的市场需求将持续增长。

(2)为了提高能量密度,隔膜产品趋于轻薄化,以在狭小的体积中容纳更多的电极材 料。无论是数码类锂离子电池还是动力类锂离子电池,在保障安全性、保障使用年限长、能 承受高倍率和高功率充放电的前提下,隔膜厚度越薄越好,因此,轻薄化是隔膜产品发展的 必然趋势。

(3)基体材料趋于多元化。目前,聚丙烯、聚乙烯等聚烯烃材料及添加剂是隔膜材料 的主要基体材料。但无论聚丙烯、聚乙烯还是其他热塑性高分子材料,在接近熔点时均会因 熔化而收缩变形,为电池的安全性带来潜在隐患。若要满足未来高功率动力类锂离子电池的 需求,锂离子电池隔膜需考虑进一步提升热稳定温度的限制范围。在现有基体材料体系的基 础上,通过加入氧化铝、氧化锆等复合材料,或者通过高分子复合改性发展耐高温树脂作为 制作隔膜的基体材料,是未来动力锂离子电池隔膜基体材料的一个重要发展方向。

三、干法龙头地位稳固,湿法+涂覆持续打开高盈利通道

1.干湿法齐头并进、产能迎来快速增长期

星源材质在干法隔膜领域深耕多年,是我国最早掌握干法单向拉伸技术的公司之一。 2008 年公司自主研发干法单向拉伸技术成功并取得专利,首次打破国外专利垄断,同年实 现了干法隔膜生产线的投产并实现批量生产。在干法隔膜细分领域,公司多年市场份额超过 20%,2021 年干法隔膜销售为 4 亿平左右,占比为第二名,市场份额为 20.6%。公司在干法 隔膜稳步扩张的同时大力扩产湿法隔膜,已在国内外布局 6 大基地。在全球整体隔膜市场中, 2021 年公司份额为 11.0。

湿法隔膜厚积薄发,销量占比逐年增加。由于湿法隔膜技术壁垒较高,且规模化效应显 著,产品具备较高的毛利率,21 年湿法基膜毛利率约 46%,显著高于干法基膜 29%的毛利 率。公司 2012 年开始建立湿法隔膜生产线,2014 年湿法隔膜生产线建设调试完成,2015 年公司湿法隔膜已对比亚迪、国轩高科及韩国 LG 化学等厂商形成批量供货。2016 年,公司 与国轩高科下属公司合肥国轩共同投资设立合肥星源,并于 2018 年建设完成 2 条湿法线和 4 条涂覆线。2017 年,常州星源成立,“年产 36,000 万平方米锂离子电池湿法隔膜及涂覆 隔膜项目”开始实施,公司湿法隔膜产能随之逐渐上涨。公司 2015 年湿法产能 2,000 平, 2022 年公司湿法产能达到 11 亿平左右,增幅巨大,占总隔膜产能比例为 65%左右;销量方 面,2021 年公司隔膜销量 12 亿平,其中湿法隔膜占比约为 67%

2019 年、2020 年及 2021 年,公司干法隔膜、湿法隔膜的产能、产量、销量均逐年增长。 2021 年,公司干法隔膜的产能利用率、产销率分别为 70.71%、94.03%;公司湿法隔膜的产 能利用率、产销率分别为 102.73%、103.49%。

2.重视研发能力,持续抢占市场份额

公司在立足自主研发的基础上,充分利用已有研发平台、产学研合作平台、技术交流平 台、全员创新平台和信息化创新平台,创建了多维度技术研发创新体系。公司采取“构思一 批、预研一批、研究一批、开发一批、应用一批”的技术创新路径,建立了较为科学合理的 研发流程,充分调动各相关方面的资源,不断提高自身的研发能力、技术水平,提升公司的 行业竞争力。

截至 2022 年 6 月 30 日,公司及控股子公司共申请专利 427 件,其中申请国外专利 63 件;目前已取得有效专利 217 件,其中授权发明专利 88 件(含国外发明专利 15 件),授权 实用新型专利 129 件。公司自主研发了隔膜原料分析表征技术、配方预处理技术、硬弹性基 膜结构成型控制技术、硬弹性基膜检测表征技术、基膜高效热处理重整技术、分步拉伸多层 复合技术、PP/PE 复合隔膜制造技术、PP/PE 挤出复合技术干法成套生产线设计整合技术、 隔膜电化学应用分析技术、微孔控制技术等一系列锂离子电池隔膜关键技术,拥有共挤复合 拉伸技术、纳米分散技术、精密涂布控制技术、纳米纺丝技术、低晶点挤出控制技术、吹膜 技术、超薄涂覆技术、PET 技术等多项技术储备。

3.积极开拓客户,生产经营稳步推进

公司通过加强与业内全球领先企业的信息交流和业务合作,为国内外知名锂离子电池生 产厂商提供具有竞争力锂离子电池隔膜及售后服务,充分利用公司的品牌优势和产品优势, 进一步打开国内外市场。公司客户已涵盖宁德时代、韩国 LG 化学、比亚迪、三星 SDI、中 创新航、国轩高科、欣旺达、日本村田等国内外知名锂离子电池厂商。公司凭借着先进的产 品制备技术、优良的产品性能、持续的研发设计和快速响应的技术服务能力,在行业内树立 了“SENIOR”良好的品牌形象,赢得国内外知名客户的广泛认可。

积极布局新产能,为开拓国内外市场奠定基础。2021 年 8 月 31 日公司与 LG 签订总价 值 43.1 亿元的长期供货协议,对应约 13-15 亿平湿法隔膜销量,占公司产能的 20%以上, 为未来公司高端市场出货量打下基础的同时,利润率也有所保障。同时,2021 年公司也与 NorthvoltAB 签署《供应合同》,约定公司向 NorthvoltAB 供应锂离子电池隔膜,合同金额不 超过约 33.4 亿元人民币;根据公司公告,2017-2019 年,公司前五大客户的集中度都超过 60%,其中第一大客户 LG 化学的营收占比占 40%左右,客户集中度风险相对较高,2021 年, 第一大客户的营收占比下降至 21.15%,客户销售额占比分散明显,客户结构明显优化。

四、盈利预测

出货量假设:参考公司扩产计划和下游客户产能规划,公司订单充足供不应求,我们假 设公司满产满销。我们预计公司 2022-2024 年隔膜的出货量分别为 18、28、42 亿平米。 1.2 收入假设:预计公司隔膜业务收入 2022-2024 年分别为 31.10、52.90、69.10 亿元,假 设其他业务收入分别为 0.22、0.26、0.28 亿元。预计 2022-2024 年总收入为 31.32、53.16、 69.38 亿元。毛利率方面,目前公司产能处于扩张状态,考虑产线改良及规模效应等因素, 整体毛利率方面,预计 2022-2024 年整体毛利率分别为 46.24%、52.08%、51.87%。 1.3 费用率假设,我们预计 2022-2024 年整体费率保持下降趋势,研发费率为 5.56%、5.28%、 4.91%;管理费率为 7.12%、6.63%、5.92%;销售费率 1.56%、1.52%、1.49%。

根据上述关键性假设,预计公司 2022-2024 年实现营业总收入分别为 31.32/53.16/69.38 亿元;归母净利润分别为 9.94/15.08/21.06 亿元,对应 EPS 为 0.78/1.18/1.64 元/股,当 前股价(以 2022 年 12 月 22 日收盘价)对应 PE 分别为 27.30/17.99/12.88 倍。


(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)

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