中金公司發布研報稱，鋁塑膜爲鋰電材料中仍未實現國產化的環節，行業正加速國產替代，同時軟包電池滲透率有望提升，2021-2025年鋁塑膜市場空間CAGR達37%，國產鋁塑膜廠商將迎來重要發展機遇。
中金公司主要觀點如下：
摘要
技術壁壘高，海外廠商佔據主要市場份額。鋁塑膜是軟包鋰電池電芯的封裝材料，起保護電芯內材料的作用，成本佔比約5%。鋁塑膜核心壁壘在於生產工藝的know-how，對衝深深度、耐電解液性能、阻隔性能等有較高要求。因技術壁壘較高，2020年日韓廠商佔據全球70%以上的鋁塑膜市場份額，國內廠商銷售普遍集中於中低端消費電子領域，動力領域仍有待突破。
3C領域軟包高滲透率，長短刀片電池驅動國內動力領域滲透率提升。我們預計2021年全球鋁塑膜需求約2億平，至2025年鋁塑膜需求將提升至8.7億平，市場空間超150億元，2021-2025CAGR達36.5%：
消費電子：得益於軟包電池質量輕、能量密度高的特點，軟包電池在數碼類消費電子中份額超90%，我們預期未來軟包份額維持穩定。
動力電池：海外LG、SKI以軟包路線爲主，配套歐洲衆多車型帶動軟包市場份額提升。國內寧德時代、中航鋰電等企業均以方形路線爲主，2020年軟包份額低於10%。我們認爲通過長短刀片電池的結構創新，並採用軟包及疊片技術擁有更大的體積能量密度優勢，預計長短刀片將在迎來快速發展，驅動國內軟包份額提升。
國產工藝進步突破供應門檻，依靠成本優勢逐步實現國產替代。我們認爲鋁塑膜發展時期類似於隔膜產業的2015年，技術水平上，國產產品已逐步接近海外產品，公司開始逐步驗證並切入動力類客戶供應鏈，通過原材料與設備的逐步國產化，國產鋁塑膜企業將憑借成本優勢從中低端領域向3C及動力領域滲透，終實現國產替代。
風險：軟包電池需求不及預期，鋁塑膜國產替代進度不及預期。
正文
技術壁壘高，仍未國產化的鋰電池封裝材料
軟包電池封裝材料，成本佔比約5%。鋁塑膜是軟包鋰電池電芯的封裝材料，起到保護電芯內材料的作用，目前在軟包鋰電池原材料中成本佔比約5%。
多層次結構，材料性能要求高。鋁塑膜主要成分爲尼龍層、鋁箔和流延聚丙烯層(CPP)，各層通過膠粘劑相連，鋁塑膜性能要求包括高衝深性能、耐電解液及強酸腐蝕性、高阻隔性、高熱封性、高延展性與機械強度等等。
圖表1：軟包電池結構
資料來源：汽車工程師之家，中金公司研究部
圖表2：鋁塑膜佔軟包電池原材料成本約5%
資料來源：GGII，CIAPS，中金公司研究部
圖表3：鋁塑膜結構及性能要求
資料來源：《鋰離子電池用鋁塑復合膜團體標準》，中國知網，電池材料，中金公司研究部
從鋁塑膜生產成本看，原材料成本佔比約70%，其中鋁箔佔比超50%、CPP佔比約25%;同時折舊等制造費用佔總生產成本達25%，存在較大工藝改進與效率提升的降本空間。
圖表4：2020年鋁塑膜生產成本拆分
資料來源：明冠新材招股說明書，GGII，中金公司研究部
根據生產工藝與材料不同，鋁塑膜分爲幹法和熱法：
幹法：將鋁箔和CPP用粘結劑直接壓合而成，衝深成型性能好(即鋁塑膜用於包裝前衝坑成型工序)，但其中膠粘劑耐電解液性較差，影響電池使用壽命。
熱法：將鋁箔和CPP用MPP粘結，緩慢升溫升壓後熱壓合而成，可提高鋁箔和CPP層間的粘附力，提升內表層防電解液溶脹脫落能力，但衝深性能較差、美觀性較弱。
圖表5：鋁塑膜生產工藝對比
資料來源：CIAPS，電池材料公衆號，明冠新材公司公告，中金公司研究部
圖表6：幹法生產工藝
資料來源：明冠新材公司公告，中金公司研究部
鋁塑膜核心壁壘在於生產工藝的know-how，同時原材料和設備方面國內外存在較大差距，終體現在產品端的衝深深度、耐電解液性能、阻隔性能等存在差異。
生產工藝：鋁塑膜生產工藝壁壘較高，各個環節均存在較強的know-how，如：1)鋁箔的水處理工藝，易產生“氫脆”導致耐折度低、衝深深度差。2)塗覆時需保持產品的一致性、可靠性、衝深強度等。
原材料：國內外鋁箔在延伸率及斷裂率上存在差別，CPP與粘結劑配方也存在較大差距，影響產品粘合與熱封性能。
設備：鋁塑膜設備大多爲通用型設備，但如鋁箔塗覆機等環節，國內外設備在幅寬、速度與精度上存在差距，國產單線產能低於1500萬平，進口線則可達3000萬平+。
由於技術壁壘高，2020年日韓廠商佔據全球70%以上的鋁塑膜市場份額，國產廠商份額低於30%，且由於動力領域對性要求更高、驗證周期更長，目前國內廠商銷售普遍集中於中低端消費電子領域，動力領域仍有待國產突破。
圖表7：2020年鋁塑膜全球市場份額
資料來源：EVTank，中金公司研究部
海內外隔膜價格差距在20%-50%之間，國內多數廠商毛利率約在20-25%，僅紫江新材料通過實現原材料及設備的大部分國產化獲得近20%的淨利率。
圖表8：海內外鋁塑膜價格價差20%-50%
資料來源：鑫欏鋰電，中金公司研究部
圖表9：企業毛利率多維持在20%-25%，紫江企業盈利能力
資料來源：公司公告，萬得資訊，中金公司研究部
軟包需求高增，鋁塑膜2025年市場空間超150億元
鋰電池按封裝形狀可分爲方形、圓柱和軟包電池。三種電池各有優劣，軟包電池在性、能量密度與循環壽命上具備優勢：
性高：電池熱失控時，軟包電池脹氣實現熱量散發，相比方形圓柱的硬殼不易發生爆炸。
能量密度高：軟包電池採用的封裝材料鋁塑膜質量更輕，軟包動力電池單體電芯相比方形動力電池電芯約高10%-15%。
循環壽命和倍率性能高：軟包電池內阻小，可降低電池自耗電，提升循環壽命與倍率性能。
形狀設計靈活：可根據需求靈活設計電池形狀，滿足對空間的更高要求。
圖表10：圓柱、方形和軟包電池對比
資料來源：鉅大鋰電，起點鋰電，中金公司研究部
消費電子：軟包份額超50%，預期維持穩定
軟包電池在小型數碼產品中佔主要地位，電動工具及兩輪車仍以圓柱爲主。從消費電子整體出貨情況看，軟包電池出貨佔比約55%。分應用場景看，1)手機筆記本等小型數碼產品對輕薄化、輕量化要求較高，軟包電池具備質量輕、能量密度高、形狀設計靈活等優點，可適配數碼產品需求，目前份額佔比超90%。2)在電動工具、電動兩輪車領域，圓柱電池仍佔據主導地位。軟包電池得益於其能量密度高等優勢，我們預期未來軟包電池在消費電子產品中份額維持穩定。
圖表11：軟包電池在消費電子中滲透率超50%
資料來源：B3，中金公司研究部
圖表12：2021年消費電子出貨量拆分-按應用
資料來源：B3，中金公司研究部
圖表13：軟包電池在手機筆記本電腦等數碼類產品中佔據主要地位
資料來源：B3，中金公司研究部
動力電池：海外軟包爲主，國內份額有望快速提升
全球範圍內，2020年動力電池裝機量中，方形、軟包、圓柱市佔率分別約49%、28%、23%。但軟包裝機整體以海外爲主，國內軟包滲透率低於10%。
圖表14：2020年全球動力電池裝機中軟包電池佔比提升至28%
資料來源：SNE，中金公司研究部
海外LG、SKI裝機佔比提升帶動軟包電池份額增長。海外動力電池廠商中，LG化學以軟包電池爲主，SKI僅有軟包電池，鬆下與三星SDI則主要布局圓柱與方形電池。LG軟包電池配套大衆、奧迪、沃爾沃等衆多歐洲車廠，全球裝機量佔比從2018年的7%提升至2020年的23%，帶動軟包海外滲透率提升。2020年歐洲銷量前20的車型中有15款搭載軟包電池,供應商主要爲LG化學、SKI和AESC。
看向未來，我們預計海外動力電池中軟包電池仍將維持主要地位。LG化學規劃至2025年總產能提升至450GWh，其中軟包產能達310GWh，軟包佔比超70%，SKI產能將從目前的40GWh提升至2025年的220GWh，LG化學與SKI軟包產能將持續放量，且戴姆勒、福特、通用、雷諾等歐美主流廠商對軟包路線更爲偏愛，預計軟包在海外市場仍將維持主要地位。
圖表15：以軟包電池爲主的LG化學及SKI裝機佔比提升
資料來源：Marklines，SNE，中金公司研究部
圖表16：2020年歐洲銷量前20的車型中有15款搭載軟包電池
資料來源：EVSales，中金公司研究部
國內市場看，2020年動力電池裝機量中軟包佔比僅6%，方形電池佔主導地位。國內鋰電池寧德時代主要以方形路線爲主，中航鋰電、國軒高科等二線電池廠也爲方形/圓柱路線，而專注於軟包路線的孚能科技、捷威動力等企業產能產量相對較小，國內市場軟包份額低於10%。
從研發布局看，鋰電池企業大多有布局軟包技術路線。寧德時代(300750.SZ)2018年起投產少量軟包產線，爲日產等海外客戶提供軟包方案;億緯鋰能(300014.SZ)目前軟包產能10GWh，約佔總產能25%;國軒高科(002074.SZ)在2021年初發布210Wh/Kg磷酸鐵鋰軟包電芯。
圖表17：2020年中國動力電池裝機中，軟包佔比僅6%
資料來源：CIAPS，中金公司研究部
圖表18：2020年中國軟包電池裝機量份額
資料來源：起點研究院，中金公司研究部
圖表19：國內電池企業以方形路線爲主
資料來源：各公司公告，真鋰研究，中金公司研究部
我們認爲，通過長短刀片電池的結構創新，並採用軟包及疊片技術可充分發揮體積能量密度的優勢，長短刀片在下遊電池廠的帶動下將迎來快速發展，並驅動軟包鋁塑膜需求：
蜂巢能源：2021年10月蜂巢能源宣布代磷酸鐵鋰短刀電池下線，並在12月的蜂巢第二屆電池日發布會上宣布將推動各應用場景、各化學體系的全領域電池短刀化。2021年12月，公司與新綸新材籤訂採購合同，在2022-2023年向新綸新材採購軟包用鋁塑膜供2000萬平。
圖表20：“小刀片”電池
資料來源：中金公司研究部
圖表21：蜂巢能源短刀電池包結構
資料來源：蜂巢能源，中金公司研究部
預計2021年鋁塑膜市場空間44億元，2025年市場空間超150億元，2021-2025 CAGR達36.5%。
價格：目前我國衆多鋁塑膜廠商加快推進鋁塑膜原材料/設備國產化並加快產能建設，隨國產廠商技術進步，我們預計鋁塑膜國產化將持續推進，鋁塑膜價格逐步下降。
需求量：國內動力市場，刀片電池放量、蜂巢能源推行全領域短刀化將驅動中國軟包市場份額快速提升;海外市場在LG化學與SKI產銷高增及下遊客戶對形狀路線的選擇傾向下，預計軟包份額維持穩定;消費及儲能領域預計軟包份額維持穩定。我們預計2021年全球鋁塑膜需求約2億平，至2025年鋁塑膜需求將提升至8.7億平。
圖表22：軟包電池市場空間測算
注：此處“軟包+鋁殼”的封裝方式也均劃分爲軟包類型;資料來源：Marklines，SNE，鑫欏鋰電，B3，中金公司研究部
遠期固態電池推動軟包份額提升
固態電池是一種由固態電解質取代傳統液態電池中隔膜+液態電解液結構的二次電池，同時追求鋰金屬負極的應用，在保證性的同時提升能量密度。我們認爲固態電池將採用軟包作爲主要包裝方式，推動遠期鋁塑膜需求。
氧化物及硫化物固態電池具備更大的開發潛力。目前固態電池按電解質化學組成主要分爲聚合物、氧化物和硫化物三類，其中聚合物固態電池在生產設備上與目前電池存在兼容性，但在電導率、機械強度等各類指標上均弱於氧化物和硫化物電池，我們預計遠期無機物固態電池具備更大的開發潛力。
無機固態電池更適用軟包封裝，也是目前企業主流選擇。由於氧化物及硫化物電解質柔韌性較弱，須採用疊片方式，圓柱卷繞式不具有可行性。而相對於方形鋁殼電池，軟包電池在能量密度上具有更大的優勢。從目前各企業研發布局來看，各企業均選擇軟包作爲封裝形式。我們預計遠期隨固態電池發展，軟包電池份額有望進一步提升。
圖表23：目前固態電池均採用軟包路線
資料來源：公司公告，中金公司研究部
技術進步材料國產化，鋁塑膜國產替代進行時
我們認爲當前鋁塑膜產業發展時期類似於隔膜產業2015年前後，我國鋁塑膜廠商技術水平與生產工藝持續提升，逐步獲下遊客戶驗證與認可，並憑借原材料與設備國產化的成本優勢逐步實現國產替代。
復盤隔膜國產替代：我國隔膜企業在突破基礎的技術門檻後，憑借成本優勢與持續的工藝進步實現國產替代，並終走向全球供應。
2012年前：我國隔膜廠商大多處於研發與產線建設過程中，市場被日韓廠商壟斷。
2013-2015年：我國廠商突破基礎制造門檻，實現國內客戶少量出貨，但整體以低端產品爲主，國產供應能力有限。
2016-2018年：國產隔膜廠技術持續進步，國產份額提升，企業陸續啓動對LG、三星、鬆下等海外客戶認證流程。
2019年後：企業技術水平已接近海外， 陸續切入海外客戶供應鏈，走向全球供應。
圖表24：中國溼法隔膜發展復盤
資料來源：GGII，Marklines，中國電池工業協會，中金公司研究部
我們認爲我國鋁塑膜發展階段類似於隔膜產業2015年時期，隨國產技術進步，國產廠商逐漸從中低端領域向及動力領域滲透。
從技術水平上看，我國廠商鋁塑膜綜合性能逐漸接近海外產品。以明冠新材鋁塑膜產品爲例，公司自主布局幹熱法鋁塑膜生產技術，利用幹法塗布設備實現熱法材料制備的工藝技術，在衝深強度、耐電解液性能等方面性能均接近甚至海外產品。
從客戶結構看，我國廠商逐漸向消費與動力領域滲透。因動力用鋁塑膜對產品性能與質量要求較高，需經歷多輪送樣-小批量使用等驗證測試環節，驗證周期通常在一年以上。我國鋁塑膜生產廠商早期均以中低端消費電子客戶爲主。新綸科技2016年並購第三大鋁塑膜制造商日本T&T旗下鋁塑膜業務，並實現對孚能、捷威、LG、SKI、AESC等動力客戶供貨;紫將新材料目前對多氟多實現供應，並在驗證孚能、國軒、LG、SKI等客戶;明冠新材2021年實現對南都電源、孚能科技、微宏動力等動力客戶小批量供應，國內廠商均已開始驗證並切入動力類客戶。
圖表25：國產鋁塑膜性能逐步接近甚至海外產品
資料來源：明冠新材招股說明書，中金公司研究部
圖表26：國產鋁塑膜廠商逐步驗證切入消費及動力客戶
資料來源：各公司公告，中金公司研究部
持續推進原材料與設備國產化，憑借成本優勢擴大市場份額。鋁塑膜產業初期，我國廠商大多使用進口鋁箔、CPP、粘結劑等原材料與進口設備，成本相較海外產品並無優勢。目前我國鋁塑膜企業通過與上遊原材料企業聯合研發，逐步引入國產二供三供，實現鋁箔、CPP與粘結劑等原材料部分國產替代，設備端如紫江新材、明冠新材也逐步嘗試使用國產設備。未來隨原材料與設備國產化，國產鋁塑膜成本仍有進一步下降空間，國產廠商在突破技術與供應門檻後將憑借成本優勢逐步實現國產替代。
我國廠商加快產能建設，產業化迅速推進。2020年以來，我國廠商持續加快鋁塑膜產能建設：2021年5月新綸科技定增擴產兩條產線供0.72億平產能;2021年6月恩捷股份公告擴產8條產線、年產鋁塑膜2.7億平;華正新材2022年初新產線投產，總產能提升至4000萬平+，鋁塑膜產業化擴張迅速推進，我們預計2023年後，鋁塑膜可實現較高國產替代水平。
圖表27：我國廠商國產化情況
資料來源：各公司公告，中金公司研究部
圖表28：我國廠商加快鋁塑膜產能建設
資料來源：各公司公告，中金公司研究部
