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1、行业研究行业研究 行业深度行业深度 电力设备与新能源电力设备与新能源 证券研究报告证券研究报告 HTTP:/WWW.LONGONE.COM.CN 请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明 table_subject 2022年年12月月22日日 table_invest 标配标配 Table_NewTitle 隔膜隔膜赛道赛道中国中国接棒接棒,涂覆,涂覆+出口缔造盈利出口缔造盈利新平台新平台 锂电隔膜行业深度复盘报告 Table_Authors 证券分析师:证券分析师:周啸宇 S0630519030001 联系人:联系人:王珏人 table_product 相关
2、研究相关研究 221205电新行业周报:钠离子电池,从零到一的突破 221213电新行业周报:液流电池电化学储能发展迎新机遇 西照东升,雄鸡一唱天下白中国光伏行业深度复盘系列(上)table_main 投资要点:投资要点:行业行业发展发展背景背景:随着“碳达峰”“碳中和”被写入政府工作报告,绿色低碳产业在我国得到迅猛发展,新能源车渗透率得到飞速提升,锂电材料的技术研发也在不断创新。其中,锂电池隔膜主要影响电池的综合性能和安全性能。隔膜市场早期由日韩占据:1)日本旭化成作为隔膜龙头,拥有干、湿法两种隔膜技术;2)韩国两家隔膜龙头企业SKI与W-Scope的发展则各有差异。整体来看,隔膜行业的发展
3、经历了多个阶段,大体路径为:干法隔膜湿法隔膜涂覆隔膜新材料隔膜,当前涂覆膜的渗透率正在不断提升。产品产品技术趋势:技术趋势:隔膜因材料的特殊性成为锂电池材料中技术壁垒最高的环节,其性能直接决定了电池的能量密度、使用寿命等参数。1)制造工艺:高性能带来了制造工艺的复杂性,目前包括干法、湿法两大主流工艺,其中湿法工艺适用于生产较薄的单层薄膜,技术门槛高,对设备工艺要求严格;干法工艺难度较低、成本优势显著,但产品稳定性较差,我国特有的隔膜干法双拉拥有自主知识产权;2)涂覆:隔膜涂覆可提升隔膜安全性,进一步提升锂电池整体性能。涂覆浆料是隔膜涂覆的关键,主要由陶瓷颗粒、溶剂、粘结剂以及添加剂制成,目前隔
4、膜涂覆技术较为成熟,国内主流厂商均拥有相关技术储备。价格价格走势走势复盘:复盘:1)成本构成:隔膜成本主要由原材料、折旧、能源、人工四大部分构成,其中原材料为成本的主要来源。聚烯烃作为最主要的原材料,其价格受到原油价格的影响;2)价格随供需波动:2020年各大厂商产能迅速扩张,隔膜价格持续下降。但受益于下游动力电池需求旺盛,21年以来隔膜价格呈现回暖趋势。产业链现状:产业链现状:1)市场空间:下游动力电池需求高涨,带动隔膜出货量快速提升。2021年国内隔膜出货量达78亿平方米,其中湿法隔膜占比超7成。2)竞争格局:集中度较高,2021年CR3小幅下降至53.4%,CR6略升至80.8%,海外厂
5、商产能扩展缓慢,国内厂商竞争优势明显。3)行业领先企业:恩捷股份(行业市占率第一)、星源材质(干法龙头、海外客户放量)、中材科技(隔膜业务加速拓展)、璞泰来(负极龙头,隔膜涂覆业务稳定上升)投资建议投资建议:在当前全球电动车行业高景气发展的背景下,锂电材料行业也随之逐步走向成在当前全球电动车行业高景气发展的背景下,锂电材料行业也随之逐步走向成熟。我们认为,隔膜行业今后的发展将是良率、扩产周期熟。我们认为,隔膜行业今后的发展将是良率、扩产周期及及下游客户的竞争。建议关注行下游客户的竞争。建议关注行业核心主线:业核心主线:1)隔膜涂覆产线一体化率增长较快的企业。)隔膜涂覆产线一体化率增长较快的企业
6、。涂覆膜能够有效提升锂电池的放电性能、安全性等,提升电池循环次数、延长使用寿命、增加充放电能力、提升闭孔温度等;2)大力布局海外市场的企业。)大力布局海外市场的企业。海外电池厂对隔膜性能要求相对更高,同时产品平均售价是国内的两倍。当前国内隔膜产品在海外市场渗透率相对较低,仍有较大的拓展空间;3)隔膜设备的国产替代趋势。)隔膜设备的国产替代趋势。当前隔膜的生产设备主要来源于海外厂商,设备产能有限且售价高昂,因此国产替代将是未来隔膜企业降本的重点途径,建议关注设备国产替代率较高的企业。重点推荐:恩捷股份、星源材质、中材科技、璞泰来等。风险提示:风险提示:新能源汽车销量不及预期的风险新能源汽车销量不
7、及预期的风险、产能过剩引起竞争加剧的风险产能过剩引起竞争加剧的风险、技术变革引技术变革引起需求下降的风险起需求下降的风险。净利润增速净利润增速 P/E 总市值总市值(亿元亿元)2022E 2023E 2024E 2022E 2023E 2024E 恩捷股份 1224 81.52%45.13%33.95%25 17 13 星源材质 287 188.34%69.58%38.98%35 20 15 中材科技 374 2.84%11.03%19.59%11 10 8 璞泰来 781 76.05%41.84%33.39%26 18 14 证券研究报告证券研究报告 HTTP:/WWW.LONGONE.CO
8、M.CN 2/32 请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明 行业深度行业深度 正文正文目录目录 1.行业背景:新能源产业链飞速发展行业背景:新能源产业链飞速发展.5 1.1.隔膜发展历史:产业链从日韩逐步转向国内.5 1.2.隔膜技术发展及生产进程:目前隔膜涂覆比例显著攀升.7 2.隔膜简介:锂电材料中技术壁垒最高环节隔膜简介:锂电材料中技术壁垒最高环节.9 2.1.隔膜性能:直接影响电池性能.9 2.2.隔膜制造工艺:两种制造工艺难分伯仲.9 2.2.1.干法工艺:生产工艺相对简单.10 2.2.2.湿法工艺:可以有效提升产品性能.11 2.3.隔膜涂覆:有
9、效提升隔膜性能.13 2.3.1.隔膜涂覆材料.13 2.3.2.隔膜涂覆方式.15 2.4.隔膜价格分析:规模效应有效降低隔膜生产成本.17 2.5.隔膜下游应用场景:不同场景对隔膜的使用也各有千秋.19 3.国内隔膜发展现状国内隔膜发展现状.20 3.1.国内外隔膜市场规模:行业集中度较高,湿法占比超七成.20 3.2.下游市场:动力需求高增长,储能紧跟其后.23 3.3.行业公司梳理.26 3.3.1.恩捷股份:全球隔膜龙头,量利齐升.26 3.3.2.星源材质:海外客户占比提升,量价齐升迎收益.27 3.3.3.中材科技:三大业务稳步前进,隔膜产能释放提升市占率.28 3.3.4.璞泰
10、来:负极龙头稳固,隔膜涂覆稳定上升.29 4.投资建议投资建议.30 5.风险提示风险提示.31 TWiZmOoMSWlWuYXUpZ9PaObRmOpPmOtRjMpOtRkPoMpR8OqQwPuOqRuNMYmPwO证券研究报告证券研究报告 HTTP:/WWW.LONGONE.COM.CN 3/32 请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明 行业深度行业深度 图表目录图表目录 图 1 锂离子电池内部构成.5 图 2 锂离子电池充放电过程.5 图 3 旭化成锂电池隔膜发展进程.5 图 4 星源材质发展历程(2003-2013).6 图 5 锂电池隔膜市占率变
11、化.7 图 6 锂电池隔膜技术迭代过程.8 图 7 锂电池隔膜生产工艺流程.8 图 8 干法单向拉伸工艺流程.10 图 9 干法工艺隔膜图.11 图 10 湿法拉伸工艺流程.12 图 11 同步工艺与异步工艺.12 图 12 涂覆隔膜与常规隔膜对比.13 图 13 隔膜涂覆浆料组成部分.14 图 14 陶瓷涂覆隔膜结构图.15 图 15 PVDF 涂覆隔膜结构图.15 图 16 凹版辊涂工艺示意图.16 图 17 窄缝挤压涂工艺示意图.16 图 18 近半年主要隔膜价格.17 图 19 近半年主要涂覆隔膜价格.17 图 20 隔膜生产成本占比.17 图 21 2020-至今聚乙烯价格(单位:元
12、/吨).18 图 22 2020-至今聚丙烯粉料价格(单位:元/吨).18 图 23 涂覆隔膜生产成本占比.18 图 24 2020-至今电池级 PVDF 价格(单位:万元/吨).19 图 25 2016-2021 年中国锂电池隔膜出货量(单位:亿平).20 图 26 2021 年中国湿法、干法隔膜出货占比.21 图 27 2016-2021 年中国湿法、干法出货结构.21 图 28 2020-2021 年中国隔膜 CR3、CR6 情况.21 图 29 2017-2021E 年旭化成隔膜产能(单位:亿平).22 图 30 2018-2022E 年日本东丽隔膜产能(单位:亿平).22 图 31
13、2020 年中国湿法隔膜企业市场份额.23 图 32 2016-2021 年湿法隔膜出货量(单位:亿平).23 图 33 2020 年中国干法隔膜企业市场份额.23 图 34 2016-2021 年干法隔膜出货量(单位:亿平).23 图 35 2018-2025E 欧洲新能源汽车销量(单位:万辆).24 图 36 2018-2025E 美国新能源汽车销量(单位:万辆).24 图 37 2015-2023E 中国新能源汽车销量(单位:万辆).24 图 38 2020 年 11 月-至今中国新能源汽车渗透率.24 图 39 近一年动力电池月度装机(单位:GWh).25 图 40 2017-至今动力
14、电池装机占比.25 图 41 2017-至今储能电池出货量(单位:GWh).25 图 42 2020 年电化学储能装机规模比例.25 图 43 2018-2025E 年全球 3C 锂电出货量.26 图 44 2015-2022Q1-3 恩捷股份营业收入(单位:亿元).26 图 45 2015-2022Q1-3 恩捷股份归母净利润(单位:亿元).26 图 46 2018-2022H1 恩捷股份营业收入结构.27 证券研究报告证券研究报告 HTTP:/WWW.LONGONE.COM.CN 4/32 请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明 行业深度行业深度 图 47
15、 2015-2022Q1-3 恩捷股份毛利率.27 图 48 2015-2022Q1-3 星源材质营业收入(单位:亿元).27 图 49 2015-2022Q1-3 星源材质归母净利润(单位:亿元).27 图 50 2020-2022H1 星源材质营业收入结构.28 图 51 2015-2022Q1-3 星源材质毛利率.28 图 52 2015-2022Q1-3 中材科技营业收入(单位:亿元).28 图 53 2015-2022Q1-3 中材科技归母净利润(单位:亿元).28 图 54 2017-2022H1 中材科技营业收入构成.29 图 55 2015-2022Q1-3 中材科技毛利率.2
16、9 图 56 2015-2022Q1-3 璞泰来营业收入(单位:亿元).29 图 57 2015-2022Q1-3 璞泰来归母净利润(单位:亿元).29 图 58 2017-2021 璞泰来营业收入结构.30 图 59 2015-2022Q1-3 璞泰来隔膜业务毛利率.30 表 1 日韩隔膜企业技术迭代.6 表 2 锂电池隔膜性能要求.9 表 3 干法工艺与湿法工艺对比.13 表 4 不同无机涂覆材料(氧化铝与勃姆石)对比.14 表 5 不同有机涂覆材料(PVDF 与芳纶)对比.15 表 6 陶瓷涂覆隔膜与 PVDF 涂覆隔膜对比.15 表 7 涂覆工艺对比.16 表 8 下游公司应用干、湿法
17、隔膜.19 表 9 主流电池厂商的隔膜供应商情况.20 表 10 全球隔膜产能汇总(单位:亿平米).22 表 11 隔膜行业估值比较表.30 证券研究报告证券研究报告 HTTP:/WWW.LONGONE.COM.CN 5/32 请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明 行业深度行业深度 1.行业背景行业背景:新能源产业链飞速发展:新能源产业链飞速发展 随着随着“碳达峰碳达峰”“碳中和碳中和”被写入政府工作报告,绿色低碳产业在我国得到迅猛发展。被写入政府工作报告,绿色低碳产业在我国得到迅猛发展。碳减排过程中不可或缺的新能源汽车近两年来渗透率飞速提升,而动力电池作为
18、新能源汽车重要的组成部分,其组成材料的技术研发也在不断创新。1.1.隔膜发展历史隔膜发展历史:产业链从:产业链从日韩日韩逐步转向国内逐步转向国内 锂电池主要构成材料包括:正极、负极、电解液和隔膜。锂电池主要构成材料包括:正极、负极、电解液和隔膜。锂离子电池在充放电时,锂离子在正负极两端移动形成电流,其中锂电池的能量密度高低主要由正负极材料决定,隔膜和电解液主要影响锂电池的综合性能和安全性能。图图1 锂离子电池内部构成锂离子电池内部构成 图图2 锂锂离子电池充放电过程离子电池充放电过程 资料来源:高工锂电,东海证券研究所 资料来源:高工锂电,东海证券研究所 锂电池的隔膜市场早期由日韩以及美国占据
19、。锂电池的隔膜市场早期由日韩以及美国占据。日本旭化成作为锂电池隔膜的龙头公司,拥有干法、湿法两种隔膜技术路线:旭化成自 1970s 开始研发锂电池隔膜,并于 1998 年成功研发出湿法隔膜(Hipore)技术,隔膜的均匀性、孔隙率、穿刺强度等性能得到显著提升;2015 年旭化成收购美国 Polypore 老牌干法隔膜(Celgard),其隔膜市场地位进一步提升。图图3 旭化成锂电池隔膜发展进程旭化成锂电池隔膜发展进程 资料来源:公司公告,东海证券研究所 韩国两家韩国两家隔膜龙头隔膜龙头企业的发展各有差异。企业的发展各有差异。韩国 SKI 成立时以醋酸纤维和涤纶为主,在之后的投资中逐步布局电池材
20、料行业。而韩国 W-Scope 的发展进程与国内隔膜厂商发展更为相似,其产品主要聚集于湿法隔膜领域。证券研究报告证券研究报告 HTTP:/WWW.LONGONE.COM.CN 6/32 请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明 行业深度行业深度 表表1 日韩隔膜企业技术迭代日韩隔膜企业技术迭代 公司公司 2010-2013 年年 2014-2016 年年 2017-至今至今 旭化成 多层孔隔膜 聚烯烃微孔隔膜 无纺布隔膜 日本东丽 多孔隔膜 聚烯烃微孔隔膜、多层涂覆隔膜 无纺布隔膜 SKI 多层孔隔膜 复合隔膜 研发新型制造工艺 UBE 多孔隔膜、陶瓷涂覆隔膜
21、制造工艺更新 研发新型涂覆材料 W-Scope 单层隔膜 聚烯烃微孔隔膜、研发新型涂覆技术 制造工艺更新 资料来源:高工锂电,钜大锂电,东海证券研究所 我国锂电池隔膜产业发展初期十分坎坷。我国锂电池隔膜产业发展初期十分坎坷。作为锂电池中技术难度最大的部分,我国隔膜早期主要依靠海外厂商供应,售价十分昂贵,且国外厂商依靠其强大的市场地位,对国内电池厂商设限较多(要求提前一个半月付款、审查用途等),因此在研发难度大及外购受限等多重困难之下,我国隔膜产业发展初期较为坎坷。市场需求推动市场需求推动锂电池隔膜发展。锂电池隔膜发展。二十一世纪初,我国大力发展新能源产业,以锂电池为首的产业得到快速发展,推动隔
22、膜需求快速增长。正是在该时期内,星源材质、上海恩捷等国内企业开始了对隔膜的研发与生产。星源材质是国内第一批星源材质是国内第一批进入进入隔膜隔膜行业行业的企业之一。的企业之一。星源材质成立于 2003 年,致力于隔膜的销售与研发,2006 年公司和国内研发团队通力合作,成功掌握湿法隔膜的制备工艺,并于次年取得干法隔膜制备的核心技术;2008 年公司生产的基膜成为我国第一卷干法单拉隔膜;此后公司陆续获得国内多家电池厂订单,并于 2010 年成为国内最大的隔膜制造商;2013 年公司成功打入 LG 化学供应链,正式切入海外市场,自此国产隔膜出口迈出了第一步。图图4 星源材质发展星源材质发展历程(历程
23、(2003-2013)资料来源:星源材质官网,东海证券研究所 证券研究报告证券研究报告 HTTP:/WWW.LONGONE.COM.CN 7/32 请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明 行业深度行业深度 国内厂商顺势扩产,抢占供应链先机。国内厂商顺势扩产,抢占供应链先机。2015 年海外隔膜产品几乎占据整个市场,市占率高达 90%以上,但海外隔膜厂商却对产能扩张十分谨慎,随着下游需求飞速增长,国内厂商抓住机遇,大举扩张隔膜产能,叠加国内电池厂异军突起,使得国内隔膜厂商在供应链上抢占先机,从此国产隔膜成为行业领跑者。目前,我国已成为全球最大的锂电池隔膜生产国,
24、全球市占率超 6 成,一举成为最大的锂电池隔膜生产国。图图5 锂电池隔膜市占率变化锂电池隔膜市占率变化 资料来源:GGII,公开资料整理,东海证券研究所 1.2.隔膜技术发展及生产进程隔膜技术发展及生产进程:目前隔膜涂覆比例显著攀:目前隔膜涂覆比例显著攀升升 隔膜的迭代发展隔膜的迭代发展分为多个分为多个阶段。阶段。早期锂电池的商业化主要应用于 3C 消费电子领域,此类电池对能量密度的要求不高,发展前期采用干法隔膜为主。随着电子设备、电动汽车的发展,更高能量密度的电池逐渐获得市场的青睐。此外,动力电池还需要考虑快速充放电时的安全问题,因此对隔膜的各项基础性能要求不断增加,推动隔膜技术持续进步以适
25、应市场需求,其原材料的使用也从单一的聚烯烃转向多种材料混合、复合使用。大体而言隔膜产品的发展路径分为:干法隔膜湿法隔膜涂覆隔膜新材料隔膜。证券研究报告证券研究报告 HTTP:/WWW.LONGONE.COM.CN 8/32 请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明 行业深度行业深度 图图6 锂电池隔膜技术迭代过程锂电池隔膜技术迭代过程 资料来源:公开资料整理,东海证券研究所 传统隔膜的原材料主要有聚乙烯、聚丙烯,随着消费者对锂电池安全性愈发关注,为满足市场对隔膜性能的要求,生产商开始对湿法隔膜的进行涂覆(陶瓷、PVDF 等材料)以提升基膜的物理及化学性能。图图7
26、 锂电池隔膜生产锂电池隔膜生产工艺流程工艺流程 资料来源:公开资料整理,东海证券研究所 证券研究报告证券研究报告 HTTP:/WWW.LONGONE.COM.CN 9/32 请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明 行业深度行业深度 2.隔膜简介隔膜简介:锂电材料中:锂电材料中技术技术壁垒最高环节壁垒最高环节 隔膜因材料的特殊性使其成为锂电池材料中技术壁垒最高的环节。隔膜因材料的特殊性使其成为锂电池材料中技术壁垒最高的环节。隔膜为高分子材料,是锂电池材料中技术难度最大的环节,在机械性能、化学稳定性能、力学性能等方面具有卓越的表现,一系列高性能指标带来的是研发创新
27、难度加大及设备工艺流程繁琐,但克服诸如此类的困难也能够有效的提升锂电池的性能,帮助锂电池提升能量密度、增加循环次数、提高安全性能等。2.1.隔膜性能隔膜性能:直接影响电池性能直接影响电池性能 隔膜是锂电池中重要的组成部分,其各项性能至关重要。隔膜是锂电池中重要的组成部分,其各项性能至关重要。隔膜作为锂电池中重要的组件,起到分隔正、负极的作用,有效防止电池内部短路,同时允许锂离子通过;此外在电池温度上升过程中,达到特定温度后隔膜闭空来阻隔锂离子传导,从而使得电池内部断路,防止温度过高导致的燃烧爆炸。隔膜性能直接决定了电池的能量密度、使用寿命等。其性能指标主要包括:1、化学稳定性:隔膜在电池中要保
28、持稳定,不与正极、负极和电解液发生化学反应,主要通过耐腐蚀性、收缩率等方面衡量。2、浸润性:优异的浸润性能够增加隔膜与电解液接触,可以保证较低的电阻和较高的离子导电性能,提高电池能量密度,提升充放电性能。3、安全保护性:在充放电时电池温度会随之上升,极端情况时短路会在短时间释放大量热量,此时隔膜的物理属性保证了正负极短路情况发生。表表2 锂电池隔膜性能要求锂电池隔膜性能要求 性能性能 特性特性 要求要求 作用作用 对工艺材料要求对工艺材料要求 稳定性 电子绝缘性 绝缘性良好 隔膜正负极,防止电池短路 主要受基体材料影响,实现难度相对较低 化学稳定性 充足的化学、电化学稳定性 耐腐蚀(电解液为有
29、机化合物),确保隔膜寿命 电化学稳定 拉伸强度 优异的拉伸强度 防止隔膜变形 收缩率 较小的收缩率 一致性 孔径 保证良好透过性的情况下满足不同电池性能的需求 保证较低的电阻和较高的离子导电性能,提高电池能量密度,提升充放电性能 主要受工艺影响,实现难度较高 孔隙率 保证在一定孔径的情况下孔隙尽可能大 浸润性 易于浸润于电解液 厚度 在一定机械强度下尽可能薄,隔膜越厚,穿刺强度越好 减小内阻,可进行大功率充放电 安全性 闭孔温度 高于电池正常使用温度,低于融化温度 防止电池过热 主要受基材和工艺共同影响,实现难度较高 融化温度 尽可能高的温度 防止隔膜融化造成电池内部短路 穿刺强度 足够的穿刺
30、强度 防止极片毛刺刺穿隔膜造成短路 资料来源:高工锂电,钜大锂电,东海证券研究所 2.2.隔膜制造工隔膜制造工艺艺:两种制造工艺难分伯仲:两种制造工艺难分伯仲 隔膜的高性能决定了其制造工艺十分复杂。隔膜的高性能决定了其制造工艺十分复杂。锂离子电池隔膜性能要求严格、制造工艺十分复杂,使得其生产过程中技术壁垒较高、研发投入较大。隔膜的制造工艺包括:原料以及配方调整、微孔制备工艺(按微孔形成方式不同分为干法和湿法工艺)、设备调试工艺,其中微孔制备工艺为核心步骤。证券研究报告证券研究报告 HTTP:/WWW.LONGONE.COM.CN 10/32 请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明请务必仔细阅读正
31、文后的所有说明和声明 行业深度行业深度 当前隔膜的两种制造工艺难分伯仲。当前隔膜的两种制造工艺难分伯仲。干法工艺难度相对较低,成本优势显著、熔断温度高、热收缩率小,缺点主要是隔膜孔径的大小和分布难以把控,导致稳定性相对较差。湿法技术门槛更高,对设备工艺调试要求更加严格,其缺点是工艺复杂带来的高成本、高能耗、高污染。2.2.1.干法工艺干法工艺:生产工艺相对简单:生产工艺相对简单 干法制造工艺是将高分子聚合物(以聚丙烯为主)、添加剂等原材料通过均匀熔融,挤压时在拉伸力下形成结晶高分子薄膜结构,然后进行结晶化热处理后得到硬弹性的聚合物薄膜,紧接着在一定的温度下再次拉伸形成狭缝状微孔,最后热定型后得
32、到薄膜。当前干法制当前干法制造工艺主要包括单向拉伸和双向拉伸两种。造工艺主要包括单向拉伸和双向拉伸两种。单向拉伸是利用硬弹性纤维的特殊性单向拉伸是利用硬弹性纤维的特殊性,通过一定工艺生产出取向度优异、低结晶的薄片,接着在低温和高温下将薄片拉伸,得到微孔薄膜。单向拉伸的主要工艺单向拉伸的主要工艺流程包括流程包括:1)投料:将聚丙烯等原材料按照一定比例溶解,并输送至挤出系统;2)挤出、流延:将混合物在挤出系统中融化后经过模具形成熔体,接着流延后形成特定的基膜;3)拉伸:将基膜在一定温度下得到硬弹性薄膜,并进行冷拉伸和热拉伸形成微孔薄膜;4)收卷:将薄膜按照需求切分包装。图图8 干法单向拉伸工艺流程
33、干法单向拉伸工艺流程 资料来源:星源材质招股书,东海证券研究所 证券研究报告证券研究报告 HTTP:/WWW.LONGONE.COM.CN 11/32 请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明 行业深度行业深度 图图9 干法工艺隔膜干法工艺隔膜图图 资料来源:钜大锂电,东海证券研究所 隔膜干法双拉为我国特有及独立的自主知识产权工艺。隔膜干法双拉为我国特有及独立的自主知识产权工艺。聚丙烯内部特殊的片晶结构及不具完整性的球晶结构在热应力的作用下会产生形变,形成更加稳定、紧密的结构,同时在受到冲击时内部会形成独特的孔隙。双向拉伸的主要工艺双向拉伸的主要工艺流程包括流程
34、包括:1)投料:将聚丙烯、成核剂等原料按照特定比例溶解形成复合物,并进行搅拌;2)挤出、流延:对搅拌所得混合物干燥,投入挤出机中加热挤出形成基片,并冷却;3)拉伸:先在一定温度下进行纵向拉伸形成特定的孔隙,接着在更高的温度下进行横向拉伸用以控制孔隙的大小和帮助孔隙分布均匀;4)收卷:在特定温度下对薄膜进行热处理,提高薄膜收缩性能进而提升稳定性,最后对隔膜进行分切包装。2.2.2.湿法工艺湿法工艺:可以有效提升产品性能:可以有效提升产品性能 湿法工艺适用于生产较薄的单层薄膜,更加复杂的工艺使得产品厚度均匀、性能优异、湿法工艺适用于生产较薄的单层薄膜,更加复杂的工艺使得产品厚度均匀、性能优异、力学
35、性能更好。力学性能更好。湿法制造工艺是依托于热致相分离法原理,将成孔剂(液态烃或者一些小分子物质)与聚烯烃树脂混合,利用熔融的混合物降温过程中发生的相分离现象,压制得到薄片,再将薄片加热至熔点温度后使分子链取向一致,接着保温一定时间使用易挥发物质(二氯甲烷等)将成孔剂从薄膜中洗脱出,最后得到相互贯通的微孔膜材料。湿法工艺包括双向异步拉伸工艺和双向同步拉伸工艺。湿法双向异步拉伸的主要工艺湿法双向异步拉伸的主要工艺流程包括流程包括:1)投料:将聚乙烯以及成孔剂等原材料按照一定比例预处理后送至挤出系统;2)流延:将预处理的原材料送至挤出系统经过均匀熔融塑化后从模具挤出熔体,熔体经过流延后形成特定结晶
36、结构的基膜;3)纵拉:将流延厚片纵向拉伸;4)横拉:将经过纵拉的流延厚片横向拉伸得到含成孔剂的基膜;证券研究报告证券研究报告 HTTP:/WWW.LONGONE.COM.CN 12/32 请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明 行业深度行业深度 5)萃取:将基膜经过溶剂洗脱后形成不含成孔剂的基膜;6)定型:将不含成孔剂的基膜干燥、定型得到微孔膜;7)分切:将微孔膜根据客户要求分切包装。图图10 湿法拉伸工艺流程湿法拉伸工艺流程 资料来源:星源材质招股书,东海证券研究所 湿法双向同步拉伸工艺和双向异步拉伸工艺大体相似,只是在拉伸时横、纵方向同时取向,减少了单独纵
37、向拉伸这一步,优点是有效的加强了隔膜厚度的均匀性,缺点是拉伸过程车速较慢、通用性较差(只有横向可以拉伸,纵向是固定的)。图图11 同步工艺与异步工艺同步工艺与异步工艺 资料来源:高工锂电,东海证券研究所 隔膜的制造工艺决定其各项性能指标。隔膜的制造工艺决定其各项性能指标。湿法工艺隔膜在产品的综合性能上表现更加优越,主要包括薄膜均匀程度表现突出(湿法工艺可以对薄膜进行横纵两方向拉伸,有利于提升薄膜的均匀性)、力学性能优异(拉伸强度和穿刺强度)、更大孔隙率带来更好的透气性、化学性能更加稳定等,如此多的优点确保锂电池充放电次数以及电池寿命更长,与能量密度较大的电池更加贴合。但是湿法隔膜的缺点不容忽视
38、,例如:原材料带来的热稳定性有一定缺陷;工艺流程中需要消耗大量溶剂,可能对环境造成污染;设备调试复杂、前期投资大、能耗很难降低、产线爬坡周期长等原因带来生产成本的增加。证券研究报告证券研究报告 HTTP:/WWW.LONGONE.COM.CN 13/32 请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明 行业深度行业深度 表表3 干法工艺与湿法工艺对比干法工艺与湿法工艺对比 类别类别 干法隔膜干法隔膜 湿法隔膜湿法隔膜 拉伸方法 单向拉伸 双向拉伸 异步拉伸 同步拉伸 制备原理 晶片分离 晶型转换 热致相分离 厚度 20-50 微米 最薄 12 微米 5-10 微米 孔
39、径分布 按照一定方向分布 分布均匀 孔径大小 0.01-0.3 微米 0.01-0.1 微米 孔隙率 30%-40%35%-45%穿刺强度(GF)较低,200-400 较高,300-550 拉伸强度(Mpa)横拉强度相对较差(100)横拉强度(130-150)纵拉强度(130-160)纵拉强度(140-160)熔断温度 170 度 150 度 热收缩(120度)横向热收缩(1%)横向热收缩(6%)纵向热收缩(3%)纵向热收缩(3%)熔断温度 170 度 150 度 闭孔温度 145 度 130 度 成本 较低 最低 较高 最高 环保 相对较好 成孔剂有一定污染 需要大量溶剂,有污染 资料来源:
40、高工锂电,钜大锂电,东海证券研究所 2.3.隔膜涂覆隔膜涂覆:有效提升隔膜性能有效提升隔膜性能 隔膜涂覆在一定程度上弥补了湿法隔膜性能上的瑕疵。隔膜涂覆在一定程度上弥补了湿法隔膜性能上的瑕疵。当前以聚合物为主的涂覆材料,有效降低了锂电池内部发生极化风险,有利于提升锂电池大功率充放电性能,同时涂覆材料高熔点能够有效提升隔膜的安全性,使隔膜闭孔性能提升,一系列性能提升能够帮助锂电池增加循环次数、延长使用寿命、增加充放电能力。图图12 涂覆隔膜与常规隔膜对比涂覆隔膜与常规隔膜对比 资料来源:沧州明珠公告,东海证券研究所 2.3.1.隔膜涂覆材料隔膜涂覆材料 隔膜涂覆关键在于涂覆浆料,对隔膜性能需求的
41、不同使得浆料配比各具差异。目前涂覆隔膜涂覆关键在于涂覆浆料,对隔膜性能需求的不同使得浆料配比各具差异。目前涂覆浆料是通过混合陶瓷颗粒、溶剂、粘结剂以及添加剂制成。浆料是通过混合陶瓷颗粒、溶剂、粘结剂以及添加剂制成。证券研究报告证券研究报告 HTTP:/WWW.LONGONE.COM.CN 14/32 请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明 行业深度行业深度 1)陶瓷颗粒:陶瓷颗粒包括氧化铝、勃姆石、氧化钙、二氧化硅等,其中陶瓷颗粒大小也有差异,0.3-1 微米大小的颗粒可以直接用于浆料混合,涂覆后颗粒分布均匀,主要定位中高端产品,0.3-2.5 微米大小的颗粒
42、则需要经过处理后方能使用,同时均匀性相对较差,定位低端产品;2)溶剂:溶剂分为水性溶剂和油性溶剂,水性溶剂主要为离子水、乙醇等极性溶剂,油性溶剂主要为丙酮、N-甲基吡咯烷、乙酸乙酯、二甲基甲酰胺等非极性溶剂;3)粘结剂:粘结剂包括 PVDF(聚偏氟乙烯)、PVA(聚乙烯醇)等,主要目的是提升隔膜与涂覆材料之间的粘附性能。值得说明的是,PVDF 的使用最为广泛,油性溶剂比例较大(通过改进可以用于水性溶剂)。当电池在充放电、使用过程以及外部环境特殊时,或电池因温度过高发生膨胀时,PVDF 带来的优异粘结性能可以有效提高电池性能。水性溶剂中主要选取 CMC(羧甲基纤维素);4)添加剂:添加剂主要为表
43、面活性剂、导电剂等,表面活性剂可以提升涂覆材料的亲和度,导电剂可以提升导电性能。图图13 隔膜涂覆浆料组成部分隔膜涂覆浆料组成部分 资料来源:钜大锂电,东海证券研究所 从涂覆材料角度分类,可以分为无机涂覆材料和有机涂覆材料。从涂覆材料角度分类,可以分为无机涂覆材料和有机涂覆材料。1)无机涂覆。)无机涂覆。无机涂覆材料主要为氧化铝和勃姆石(水合氧化铝)等。优点包括:工艺更加成熟、产品渗透率更高、成本更低,能够有效提升隔膜的拉伸性能,同时隔膜的热收缩率表现更加优异;缺点包括:无粘结性使得无机颗粒存在脱落风险,导致涂覆隔膜均匀性降低,使得电池在充放电过程中带来使用风险。表表4 不同无机涂覆材料(氧化
44、铝与勃姆石)对比不同无机涂覆材料(氧化铝与勃姆石)对比 类别类别 优点优点 缺点缺点 氧化铝 充放电次数增加,导电性更优异,阻燃性更好 硬度大,材料切割与涂覆时对设备磨损严重,成本偏高 勃姆石 硬度相对较低,涂覆面积大,稳定性较好,与电解液之间相容性好,成本低-资料来源:高工锂电,东海证券研究所 证券研究报告证券研究报告 HTTP:/WWW.LONGONE.COM.CN 15/32 请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明 行业深度行业深度 2)有机涂覆。)有机涂覆。有机涂覆材料主要为 PVDF 和芳纶等。优点包括:使得隔膜更加稳定,从而提升牢固性,有机物和电解
45、液有着更加优越的相容性,可以降低隔膜内阻,有效帮助电池提高能量密度;缺点包括:有机物的热稳定性相对较差,拉伸强度、透气性也相对较差,单独涂覆有机物局限性较大,可能存在安全隐患。表表5 不同有机涂覆材料(不同有机涂覆材料(PVDF 与芳纶)对比与芳纶)对比 类别类别 优点优点 缺点缺点 PVDF 机械强度、化学稳定性、电化学稳定性、热稳定性表现良好,与电解液亲和性较好-芳纶 抗氧化性、阻燃性、耐磨性优异,机械强度表现最出色 成本相对较高 资料来源:高工锂电,东海证券研究所 为了解决二者的劣势,可以组合或者混合涂覆有机物和无机物,提升隔膜的均匀性、粘结性、拉伸强度、透气性、热稳定性等性能,从而提升
46、电池使用性能。图图14 陶瓷涂覆隔膜结构图陶瓷涂覆隔膜结构图 图图15 PVDF 涂覆隔膜结构图涂覆隔膜结构图 资料来源:高工锂电,东海证券研究所 资料来源:中国专利网,东海证券研究所 表表6 陶瓷涂覆隔膜与陶瓷涂覆隔膜与 PVDF 涂覆隔膜对比涂覆隔膜对比 类型类型 陶瓷涂覆隔膜陶瓷涂覆隔膜 PVDF 涂覆隔膜涂覆隔膜 厚度(微米)20-50 20-50 穿刺强度(GF)400 500 孔隙率 50%-60%50%-60%拉伸强度(Mpa)横向110 横向 130 纵向110 纵向 160 热收缩率(180 度)横向 0 横向0.5%纵向1%纵向1%资料来源:钜大锂电,东海证券研究所 2.3
47、.2.隔膜涂覆方式隔膜涂覆方式 当前对隔膜涂覆的技术发展较为成熟,与印刷技术相似,隔膜涂覆可以分为凹版辊涂工艺、窄缝挤压涂工艺等方法,目前国内主流厂商均拥有相关涂覆技术。证券研究报告证券研究报告 HTTP:/WWW.LONGONE.COM.CN 16/32 请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明 行业深度行业深度 1)凹版辊涂工艺:凹版辊涂工艺是当前基膜厂商最常用的方法,大体流程包括:凹版辊将涂覆液从涂覆盒中带出,经过刮刀后留下特定量的涂覆液,最后在压力下涂覆至基膜上。凹版辊涂工艺的优点是较为容易控制涂覆液的量(由凹版辊凹槽决定),对涂覆膜的质量便于把控,良品
48、率较高。缺点是受到陶瓷颗粒硬度较大的影响,设备的损耗比较严重,会导致涂覆膜涂层不均匀,需要更新相关设备予以解决,同时如需改变涂层厚度,需要更换凹版辊,灵活性较差。2)窄缝挤压工艺:窄缝挤压工艺涂覆时通过挤压嘴将涂覆浆料挤出到基膜上,涂层厚度可以通过浆料输送速率以及挤压嘴缝大小把控。窄缝挤压工艺优点有涂覆范围广、产品质量高、车速快;缺点为挤压嘴磨损后的更换、维修较为困难。图图16 凹版辊涂工艺示意图凹版辊涂工艺示意图 图图17 窄缝挤压涂工艺示意图窄缝挤压涂工艺示意图 资料来源:中国专利网,东海证券研究所 资料来源:中国专利网,东海证券研究所 表表7 涂覆工艺对比涂覆工艺对比 涂覆工艺涂覆工艺
49、具体步骤具体步骤 优点优点 缺点缺点 凹版辊涂 目前常用的涂覆方法,凹版辊将浆料从浆料盒中带出,由刮刀刮下多余的浆料,然后在压力下涂覆到隔膜上。原理简单,容易控制,精度较好 设备易磨损,会导致涂层薄厚不一,不能灵活调节 窄缝挤压涂 窄缝挤压涂,是通过一定压力将浆料从挤压嘴挤出到基膜上,挤压嘴缝宽和速率决定涂层厚度 使用范围广,精度好,厚度可控,效率高 挤压嘴维护困难 浸涂 将隔膜浸泡至浆料中,取出晾干 原理简单,易于操作 厚度难把控 静电纺丝 使浆料带有电荷,在电场力作用下突破表面张力,形成纳米丝喷向基膜 适用性广,易于操作,孔隙率高,良率高 机械性能差 光固化法 适用光引发剂和光固化树脂,当
50、光固化材料吸收能量后,使光发剂生成自由基,并与光固化树脂发生交联、聚合反应,以形成增长链,使光固化材料转为固态,形成膜层 固化速率快,生产效率高,耐溶剂,设备损耗小,投资成本低 反应过程中,空气中氧气活性高会导致材料不易固化,会破坏稳定性 资料来源:公开资料整理,钜大锂电,电池中国,东海证券研究所 随着新能源汽车渗透率逐年提升,动力电池的需求不断扩大,同时受到新能源汽车续航里程影响,对锂电池技术要求也在不断增加。隔膜作为其中不可或缺的一部分,其技术迭代同样迅速,湿法涂覆隔膜的比例快速提升,从 2015 年涂覆比例的 37%提升至 2021 年的 70%左右。当前高镍三元电池已经基本采用涂覆隔膜
51、,磷酸铁锂电池的涂覆比例当前高镍三元电池已经基本采用涂覆隔膜,磷酸铁锂电池的涂覆比例达到达到 60%左右,左右,未来随着产线更加成熟,涂覆膜的比例有望进一步提升。未来随着产线更加成熟,涂覆膜的比例有望进一步提升。证券研究报告证券研究报告 HTTP:/WWW.LONGONE.COM.CN 17/32 请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明 行业深度行业深度 2.4.隔膜价格分析隔膜价格分析:规模效应有效降低隔膜生产成本规模效应有效降低隔膜生产成本 前几年隔膜价格持续下降,近年来下降放缓并趋于稳定。前几年隔膜价格持续下降,近年来下降放缓并趋于稳定。2020 年国内
52、隔膜厂商产能扩张带来的国产替代迅速增加,使得隔膜价格有所下降,此后动力电池需求扩张使得隔膜厂商获得大量订单,从而价格趋于稳定。2021 年底隔膜市场处于紧平衡状态,隔膜价格有所回升。预计未来隔膜价格将趋于稳定,各公司以量获利。此外涂覆隔膜的价格近期有所回升,随着电池厂对隔膜性能要求的严苛,涂覆膜需求将会给隔膜厂商带来更大收益。图图18 近半年近半年主要隔膜价格主要隔膜价格 图图19 近半年近半年主要涂覆隔膜价格主要涂覆隔膜价格 资料来源:cbc 金属网,东海证券研究所 资料来源:鑫椤资讯,东海证券研究所 规模效应有效降低隔膜厂商生产成本。规模效应有效降低隔膜厂商生产成本。隔膜厂商的规模效益使其
53、在基材采购时有更好的议价能力,同时可以减少单位产线的人工成本。作为重资产行业,隔膜生产设备一般依赖进口,设备在隔膜厂调试下有特定的幅宽、车速。同时隔膜生产过程中的能源消耗也十分可观,电费取决于当地的用电水平,可以通过工艺的更新来降低用电成本。图图20 隔膜生产成本占比隔膜生产成本占比 资料来源:GGII,东海证券研究所 聚烯烃为隔膜聚烯烃为隔膜生产过程中生产过程中最最为为主要主要的的原材料。原材料。锂电池隔膜的原料主要包括聚乙烯和聚丙烯,干法隔膜原料以聚丙烯为主,湿法隔膜原料以聚乙烯为主。隔膜上游材料价格主要受原油价格的波动影响,当前国内聚乙烯主要依靠进口。证券研究报告证券研究报告 HTTP:
54、/WWW.LONGONE.COM.CN 18/32 请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明 行业深度行业深度 图图21 2020-至今至今聚乙烯价格聚乙烯价格(单位:元(单位:元/吨)吨)图图22 2020-至今至今聚丙烯聚丙烯粉料粉料价格价格(单位:元(单位:元/吨)吨)资料来源:百川盈孚,东海证券研究所 资料来源:百川盈孚,东海证券研究所 涂覆隔膜的生产成本结构中涂覆浆料占比达六成。涂覆隔膜的生产成本结构中涂覆浆料占比达六成。涂覆膜生产过程中对于浆料混合的比例要求十分严苛,涂覆膜生产需要根据客户的需求对产线进行调整,以得到不同性能的涂覆膜,因此涂覆浆料在涂
55、覆膜中的成本占比最大,约为 65%。图图23 涂覆隔膜生产成本占比涂覆隔膜生产成本占比 资料来源:GGII,东海证券研究所 涂覆膜的浆料是生产过程中最重要的一环。涂覆膜的浆料是生产过程中最重要的一环。当前主流的涂覆材料有无机材料:陶瓷颗粒(氧化铝、勃姆石等);有机材料:PVDF、芳纶。涂覆材料的价格决定了涂覆膜的成本。证券研究报告证券研究报告 HTTP:/WWW.LONGONE.COM.CN 19/32 请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明 行业深度行业深度 图图24 2020-至今电池级至今电池级 PVDF 价格价格(单位:万元(单位:万元/吨)吨)资料来
56、源:cbc 金属网,东海证券研究所 2.5.隔膜下游应用场景隔膜下游应用场景:不同场景:不同场景对隔膜的使用也各有千对隔膜的使用也各有千秋秋 近 30 年来,从 3C 消费电子到动力电池,再到近年来需求快速增长的电化学储能电池,锂电池渗透率不断提升。各个领域对于隔膜的使用也各有千秋,主要包括:1)动力电池:动力电池受到能量密度高低的影响,能量密度较高的电池会选择湿法隔膜或者涂覆隔膜,相反能量密度相对较低的则会选择干法隔膜;2)3C 电池:3C 消费电子产品因体积受限,会选择性能更加卓越的湿法隔膜;3)储能电池:储能电池需要考虑使用成本,当前会选择价格更加优惠的干法隔膜(以16 微米干法与 9
57、微米湿法对比,湿法隔膜均价比干法隔膜均价高出 50%)。表表8 下游公司应用干、湿法隔膜下游公司应用干、湿法隔膜 分类分类 类别类别 下游应用厂商下游应用厂商 动力电池 干法隔膜 比亚迪 湿法隔膜 宁德时代、LG、松下、蜂巢 消费电池 湿法隔膜 ATL、冠宇、LG、三星 SDI、欣旺达 储能电池 干法隔膜 宁德时代、LG、三星 SDI 资料来源:各公司公告,东海证券研究所 证券研究报告证券研究报告 HTTP:/WWW.LONGONE.COM.CN 20/32 请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明 行业深度行业深度 表表9 主流电池厂商主流电池厂商的隔膜供应商
58、情况的隔膜供应商情况 隔膜厂隔膜厂 电池厂电池厂 中国中国 日本日本 韩国韩国 恩捷股份恩捷股份 星源材质星源材质 中材科技中材科技 沧州明珠沧州明珠 旭化成旭化成 住友化学住友化学 东丽东丽 W-Scope SKI 中国 宁德时代 比亚迪 亿纬锂能 国轩高科 中航锂电 孚能科技 蜂巢科技 天津力神 韩国 LG 化学 三星 SDI SKI 日本 松下 欧洲 Northvolt Freyr 资料来源:GGII,各公司公告,东海证券研究所 3.国内隔膜发展现状国内隔膜发展现状 3.1.国内外隔膜市场规模国内外隔膜市场规模:行业集中度:行业集中度较较高,高,湿法占比超七成湿法占比超七成 在双碳大背景
59、下,2021 年我国锂电池隔膜出货量达到 78 亿平方米,同比增长 105%,主要得益于新能源汽车需求带动动力电池需求高涨,当年国内动力电池出货量达到 220GWh。同时国内隔膜产品在全球市场上具有显著的竞争优势,海外动力电池出货的增长进一步助推国产隔膜出口增长。此外,全球储能市场增速较快,同样带动了电化学储能需求。图图25 2016-2021 年中国锂电池隔膜出货量(单位:亿平)年中国锂电池隔膜出货量(单位:亿平)资料来源:GGII,东海证券研究所 证券研究报告证券研究报告 HTTP:/WWW.LONGONE.COM.CN 21/32 请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明请务必仔细阅读正文后
60、的所有说明和声明 行业深度行业深度 湿法隔膜出货占比逐年增加。湿法隔膜出货占比逐年增加。2021 年国内锂电池行业中湿法隔膜占比超七成,主要得益于终端市场对隔膜性能要求的严苛,需要性能更加优越的隔膜产品以提升锂电池的能量密度和安全性能,同时市场需求带动隔膜厂商对湿法产线的投入大于干法产线,推动湿法隔膜出货量持续提升。而受到储能市场对电化学储能需求增加,近年来湿法、干法之间的比例变化相对趋稳。图图26 2021 年中国湿法、干法隔膜出货占比年中国湿法、干法隔膜出货占比 图图27 2016-2021 年中国湿法、干法出货结构年中国湿法、干法出货结构 资料来源:GGII,东海证券研究所 资料来源:G
61、GII,东海证券研究所 隔膜行业市场集中度隔膜行业市场集中度相对维持相对维持较高。较高。2021 年中国隔膜市场 CR3 小幅下降,CR6 略有上升,其主要原因包括:1)龙头公司产能扩张有限,其产品基本实现满产满销,第二梯队隔膜厂商产能利用率提升,及其产品逐步得到下游电池厂商认证使得隔膜行业 CR3 有所下降;2)我国前六家隔膜厂商积极布局海外业务,加速与海内外电池厂合作,CR6 略有提升。图图28 2020-2021 年中国隔膜年中国隔膜 CR3、CR6 情况情况 资料来源:GGII,东海证券研究所 证券研究报告证券研究报告 HTTP:/WWW.LONGONE.COM.CN 22/32 请务
62、必仔细阅读正文后的所有说明和声明请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明 行业深度行业深度 以日本为以日本为代表代表的海外隔膜厂商产能扩张较慢的海外隔膜厂商产能扩张较慢。旭化成自 2015 年收购 Celgard 后补全了干法隔膜条线,21 年总产能约为 15 亿平方米,其中湿法产能约占 7 成,到 2025 年公司锂电池隔膜产能约可达到 30 亿平。日本东丽 21 年产能约 9.6 亿平,未来三年新增产能约 2 亿平,扩产节奏放缓。图图29 2017-2021E 年旭化成隔膜产能年旭化成隔膜产能(单位:亿平)(单位:亿平)图图30 2018-2022E 年日本东丽隔膜产能年日本东丽隔膜产能(单位
63、:亿平)(单位:亿平)资料来源:公司公告,东海证券研究所 资料来源:公司公告,东海证券研究所 表表10 全球隔膜产能汇总(单位:亿平米)全球隔膜产能汇总(单位:亿平米)2020 2021 2022E 国内厂商国内厂商 恩捷股份 29.0 50.0 75.0 星源材质 12.0 15.0 18.0 中材科技 8.6 11.2 18.0 河北金力 6.0 6.5 6.5 鸿图隔膜 3.5 3.5 3.5 沧州明珠 2.9 2.9 3.9 中科科技 1.8 1.8 1.8 其他 8.0 10.0 12.0 国内合计国内合计 71.8 100.9 138.7 国外厂商国外厂商 旭化成 11.0 13.
64、0 15.5 东丽 8.5 9.0 10.2 SKI 8.6 10.7 13.7 W-scope 5.0 5.5 6.0 住友化学 1.8 3.0 4.0 国外合计国外合计 34.9 41.2 49.4 产能合计产能合计 106.7 142.1 188.1 有效产能有效产能 79.6 106.1 140.4 动力电池(GWh)187.1 358.4 509.6 储能电池(GWh)43.3 57.8 90.0 消费电池(GWh)103.5 126.8 130.0 合计(GWh)333.9 542.9 729.6 隔膜需求量隔膜需求量 55.6 90.5 121.6 资料来源:各公司公告,公开资料
65、整理,东海证券研究所 证券研究报告证券研究报告 HTTP:/WWW.LONGONE.COM.CN 23/32 请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明 行业深度行业深度 湿法隔膜行业集中度较高,湿法隔膜行业集中度较高,CR3 达到达到 82%。据 EVTank 数据,湿法隔膜中恩捷股份具有明显的优势,市场份额达到 45%,星源材质和中材科技位列第二、第三名,分别占据 19%、18%的市场份额。从隔膜厂商公布的扩产计划可知,各家公司都在全力布局海外市场(加速隔膜出口海外电池厂就近设厂),其中恩捷股份、星源材质均在欧洲设立隔膜工厂以降低出口带来的成本压力。图图31
66、2020 年中国湿法隔膜企业市场份额年中国湿法隔膜企业市场份额 图图32 2016-2021 年湿法隔膜出货量(单位:亿平)年湿法隔膜出货量(单位:亿平)资料来源:EVTank,东海证券研究所 资料来源:GGII,东海证券研究所 干法隔膜干法隔膜 TOP3 企业市占率相近,企业市占率相近,CR5 达到达到 75%。GGII 数据表明,2021 年干法隔膜出货约为 20 亿平方米,同比增长 76%,主要得益于中低端新能源车的高需求、两轮车的增长以及电化学储能市场增长等。星源材质作为干法隔膜的头部公司,市占率达到 23.5%。受益于磷酸铁锂电池在动力及储能电池应用中的持续增长,干法隔膜的前景仍然可
67、期,近期许多国内隔膜厂商开始扩产干法隔膜,包括恩捷股份也对干法隔膜有生产计划。图图33 2020 年中国干法隔膜企业市场份额年中国干法隔膜企业市场份额 图图34 2016-2021 年干法隔膜出货量(单位:亿平)年干法隔膜出货量(单位:亿平)资料来源:EVTank,东海证券研究所 资料来源:GGII,东海证券研究所 3.2.下游市场下游市场:动力需求高增长,储能紧跟其后:动力需求高增长,储能紧跟其后 欧盟对碳排放要求欧盟对碳排放要求进一步进一步严苛,补贴持续加码。严苛,补贴持续加码。欧洲各国新能源汽车政策效果显著,购车优惠促进新能源汽车销量进一步提升。欧洲汽车排放政策趋严,到 21 年底政策要
68、求所有汽车平均碳排放量不高于 95g/km。政策及排放标准促进新能源汽车需求火爆,2014-2021年新能源汽车年销量由 10 万辆增至 214 万辆,CAGR 高达 55%,2021 年同比增速达 70%,其中纯电动车占比过半。证券研究报告证券研究报告 HTTP:/WWW.LONGONE.COM.CN 24/32 请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明 行业深度行业深度 美国政府加速汽车电动化,市场发展空间巨大。美国政府加速汽车电动化,市场发展空间巨大。2021 年美国新能源汽车销量 65.2 万辆,同比增长 101%,但目前美国新能源汽车渗透率依然较低,仅
69、为 4.3%。美国政府去年宣布到 2030 年新能源汽车销售量将占总量的一半,同时环境保护署 EPA 重新设立燃油车排放标准,从 40MPG 提升至 52MPG。此外 2022 年为美国电动皮卡发展元年,多家车企推出新型电动皮卡,到年底美国电动车销量有望达到 10 万辆。图图35 2018-2025E 欧洲新能源汽车销量(单位:万辆)欧洲新能源汽车销量(单位:万辆)图图36 2018-2025E 美国新能源汽车销量(单位:万辆)美国新能源汽车销量(单位:万辆)资料来源:ACEA,东海证券研究所 资料来源:EV Volumes,东海证券研究所 中国新能源汽车市场发展迅猛,渗透率持续上升。中国新能
70、源汽车市场发展迅猛,渗透率持续上升。我国新能源汽车在当前政策下发展迅猛,2020 年就成为了全球最大的新能源汽车市场,2021 年全年销量则达到 352.1 万辆,同比增长 158%。截至 22 年 11 月,销量达 605.8 万辆,同比增长 103.6%,22 年 11 月渗透率创历史新高,达 37.9%。此外我国造车新势力市场份额逐步增加,月度交付量屡创新高,自主品牌强势发展,以比亚迪为典型的车企今年宣布停产燃油车,销量也创新高。预计今年预计今年我国新能源汽车销量约我国新能源汽车销量约超超 680 万辆。万辆。图图37 2015-2023E 中国新能源汽车销量(单位:万辆)中国新能源汽车
71、销量(单位:万辆)图图38 2020 年年 11 月月-至今中国新能源汽车渗透率至今中国新能源汽车渗透率 资料来源:中汽协,东海证券研究所 资料来源:中汽协,东海证券研究所 整体装机量显著增加,磷酸铁锂占据更大市场。整体装机量显著增加,磷酸铁锂占据更大市场。受益于中低端新能源汽车销量增加以及电池技术的提升,到 2022 年 11 月磷酸铁锂电池的占比达到 67.7%(去年同期仅为 55.8%左右),市场份额维持增长趋势。22 年 11 月动力电池装机量达到 34.1GWh,其中三元装机量 11GWh,铁锂装机量 23.1GWh。预计全年动力电池装机量约 300GWh。证券研究报告证券研究报告
72、HTTP:/WWW.LONGONE.COM.CN 25/32 请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明 行业深度行业深度 图图39 近一年近一年动力电池月度装机(单位:动力电池月度装机(单位:GWh)图图40 2017-至今动力电池装机占比至今动力电池装机占比 资料来源:中国动力电池产业创新联盟,东海证券研究所 资料来源:中国动力电池产业创新联盟,东海证券研究所 随着新能源发电装机规模的迅速扩张,储能市场得到快速发展。随着新能源发电装机规模的迅速扩张,储能市场得到快速发展。电化学储能作为储能不可或缺的一部分,近年来出货量快速增长。2021 年我国储能电池出货量达
73、到 48GWh,同比增长 200%,其中锂离子电池占比约 9 成。在政策制度下,新能源电力需要配套储能,2022年我国储能电池出货量有望进一步增加,预计全年出货可达到 90GWh 左右,推动储能电池行业进一步扩张。图图41 2017-至今储能电池出货量(单位:至今储能电池出货量(单位:GWh)图图42 2020 年电化学储能装机规模比例年电化学储能装机规模比例 资料来源:GGII,东海证券研究所 资料来源:GGII,东海证券研究所 随着电子设备的迭代更新,消费类电池市场需求显著增长。随着电子设备的迭代更新,消费类电池市场需求显著增长。当前 5G、云计算、AI 等高新技术的发展,以及可穿戴设备、
74、电子烟、无人机等电子设备不断涌入市场,市场对消费类电池的需求持续增长,预计全球 3C 消费类锂电池出货量将从 2018 年的 48.8GWh 增加到2025 年的 115.2GWh,复合增长率达 11.3%。证券研究报告证券研究报告 HTTP:/WWW.LONGONE.COM.CN 26/32 请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明 行业深度行业深度 图图43 2018-2025E 年年全球全球 3C 锂电出货量锂电出货量 资料来源:起点研究院,东海证券研究所 3.3.行业公司梳理行业公司梳理 3.3.1.恩捷股份:全球隔膜龙头,量利齐升恩捷股份:全球隔膜龙头
75、,量利齐升 全球全球锂电隔膜龙头,产品技术以及产能均有竞争优势。锂电隔膜龙头,产品技术以及产能均有竞争优势。恩捷股份 2006 年成立,2016 年于深圳交易所上市,主营业务为锂电池隔膜。2021 年锂电池隔膜出货量 30 亿平,出货占全球市场 5 成左右,在锂电池隔膜材料行业中稳居第一。公司隔膜技术在业内遥遥领先,优异的产品良率帮助公司进一步降低了生产成本。公司与多家下游客户绑定,并全力拓展海外客户,海外订单的高毛利率有望帮助公司获得超额收益。公司营收持续高涨,膜类产品贡献主要业绩。公司营收持续高涨,膜类产品贡献主要业绩。2022 年 Q1-3 公司营收 92.8 亿元,同比增长 74%,归
76、母净利润 32.26 亿元,同比增长 84%,毛利率为 49.66%。2022H1 膜类业务收入占比达到 90%,为公司的主要盈利来源。图图44 2015-2022Q1-3 恩捷股份营业收入(单位:亿元)恩捷股份营业收入(单位:亿元)图图45 2015-2022Q1-3 恩捷股份归母净利润(单位:亿元)恩捷股份归母净利润(单位:亿元)资料来源:Wind,东海证券研究所 资料来源:Wind,东海证券研究所 证券研究报告证券研究报告 HTTP:/WWW.LONGONE.COM.CN 27/32 请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明 行业深度行业深度 图图46 2
77、018-2022H1 恩捷股份营业收入结构恩捷股份营业收入结构 图图47 2015-2022Q1-3 恩捷股份毛利率恩捷股份毛利率 资料来源:Wind,东海证券研究所 资料来源:Wind,东海证券研究所 3.3.2.星源材质:海外客户占比提升,量价齐升迎收益星源材质:海外客户占比提升,量价齐升迎收益 公司位公司位居居锂电隔膜行业第一梯队,干法龙头,海外客户放量。锂电隔膜行业第一梯队,干法龙头,海外客户放量。星源材质成立于 2003 年,2016 年在创业板挂牌上市,主营业务为锂电池隔膜的生产、研发和销售,公司干法技术领先市场,并且具有完整的隔膜生产工艺,涵盖了干法、湿法以及涂覆技术。当前公司隔
78、膜扩产加速,产能迅速扩张,新增南通生产基地 20 亿平隔膜产线。下游客户包括宁德时代、比亚迪、LG、Northvolt 等多家海内外优质电池厂。随着公司 2020 年进入 LG 供应链,2022年供货有望达 3 亿平,瑞典项目也在积极推进中,帮助公司持续拓展欧洲市场。公司隔膜量价齐升,产能扩张帮助公司隔膜量价齐升,产能扩张帮助公司盈利再上一层。公司盈利再上一层。2022 年 Q1-3 公司营收 21 亿元,同比增长 59%,归母净利润 5.88 亿元,同比增长 177%。毛利率自 2020 年以来受到隔膜量价变化影响有所提升,截至今年三季度达到 45%。2021 年公司锂电池隔膜类业务收入占比
79、达到 99%,21 年湿法出货约 7.5 亿平,干法约 5.5 亿平。预计 22 年湿法出货约 10 亿平,干法约 7 亿平,业绩有望进一步提升。图图48 2015-2022Q1-3 星源材质营业收入(单位:亿元)星源材质营业收入(单位:亿元)图图49 2015-2022Q1-3 星源材质归母净利润(单位:亿元)星源材质归母净利润(单位:亿元)资料来源:Wind,东海证券研究所 资料来源:Wind,东海证券研究所 证券研究报告证券研究报告 HTTP:/WWW.LONGONE.COM.CN 28/32 请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明 行业深度行业深度 图
80、图50 2020-2022H1 星源材质营业收入结构星源材质营业收入结构 图图51 2015-2022Q1-3 星源材质毛利率星源材质毛利率 资料来源:Wind,东海证券研究所 资料来源:Wind,东海证券研究所 3.3.3.中材科技:三大业务稳步前进,隔膜产能释放提升市占率中材科技:三大业务稳步前进,隔膜产能释放提升市占率 公司主营业务稳步增长,锂电池隔膜进入快速上升通道。公司主营业务稳步增长,锂电池隔膜进入快速上升通道。中材科技成立于 2001 年,2006年在深圳交易所上市,主营业务包括风电叶片、玻璃纤维、锂电池隔膜。公司当前全力布局锂电池隔膜业务,现有包括山东滕州、湖南常德、湖南宁乡、
81、内蒙古呼和浩特四大生产基地。随着山东和内蒙古工厂今年陆续投产,年底将拥有隔膜产能 18 亿平,预计 2023 年各生产基地建成后,公司将拥有锂电池湿法隔膜 30 亿平产能。公司客户结构优质,主要客户包括宁德时代、亿纬锂能、LG、三星等头部电池厂,未来锂电池隔膜产品有望实现量价齐升,进一步提升公司业绩。公司多业务全面推进,隔膜业务加速拓展。公司多业务全面推进,隔膜业务加速拓展。2022 年 Q1-3 公司营收 147 亿元,同比增长 0.4%,归母净利润 24.18 亿元,同比下降 8%,毛利率稳定保持在 30%左右,锂电隔膜占总营收 7%,达 7.18 亿元,公司 2022 年隔膜单平净利约
82、0.2 元,未来随着产能扩张,业绩有望进一步提升。图图52 2015-2022Q1-3 中材科技营业收入(单位:亿元)中材科技营业收入(单位:亿元)图图53 2015-2022Q1-3 中材科技归母净利润(单位:亿元)中材科技归母净利润(单位:亿元)资料来源:Wind,东海证券研究所 资料来源:Wind,东海证券研究所 证券研究报告证券研究报告 HTTP:/WWW.LONGONE.COM.CN 29/32 请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明 行业深度行业深度 图图54 2017-2022H1 中材科技营业收入构成中材科技营业收入构成 图图55 2015-2
83、022Q1-3 中材科技毛利率中材科技毛利率 资料来源:Wind,东海证券研究所 资料来源:Wind,东海证券研究所 3.3.4.璞泰来:负极龙头稳固,隔膜涂覆稳定上升璞泰来:负极龙头稳固,隔膜涂覆稳定上升 公司隔膜涂覆业务稳定上升,公司隔膜涂覆业务稳定上升,PVDF 业绩亮眼。业绩亮眼。璞泰来成立于 2012 年,2017 年在上海证券交易所上市,主营领域为锂电池材料及设备,其中隔膜涂覆业务快速扩张。2021 年底公司拥有隔膜涂覆产线约 40 亿平,22 年一季度随着下游客户的需求逐步增加,出货量达到9 亿平左右。随着江苏项目与宁德项目的陆续建成投产,22 年底涂覆膜出货有望达到 40 亿平
84、。此外公司基膜产线将在 2023 年建成,到 24 年底可达 12 亿平产能。公司的涂覆材料建设有显著的竞争优势,拥有 5000 吨 PVDF 产能,同时对其原料 R142b 也有布局,勃姆石和氧化铝产能也在持续扩张进程中。公司收入高速增长,锂电材料一体化公司收入高速增长,锂电材料一体化形成新亮点形成新亮点。2022 年 Q1-3 公司营收 114 亿元,同比增长 81%,归母净利润 22.7 亿元,同比增长 85%,毛利率有所改善,回升至 36.38%。2021 年公司隔膜及涂覆加工业务占比约 18%,PVDF 表现亮眼,已占到整体收入的 4%。图图56 2015-2022Q1-3 璞泰来营
85、业收入(单位:亿元)璞泰来营业收入(单位:亿元)图图57 2015-2022Q1-3 璞泰来归母净利润(单位:亿元)璞泰来归母净利润(单位:亿元)资料来源:Wind,东海证券研究所 资料来源:Wind,东海证券研究所 证券研究报告证券研究报告 HTTP:/WWW.LONGONE.COM.CN 30/32 请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明 行业深度行业深度 图图58 2017-2021 璞泰来营业收入结构璞泰来营业收入结构 图图59 2015-2022Q1-3 璞泰来隔膜业务毛利率璞泰来隔膜业务毛利率 资料来源:Wind,东海证券研究所 资料来源:Wind
86、,东海证券研究所 表表11 隔膜行业估值比较表隔膜行业估值比较表 净利润增速净利润增速 P/E 总市值总市值(亿元亿元)2022E 2023E 2024E 2022E 2023E 2024E 002812.SZ 恩捷股份 1224 81.52%45.13%33.95%25 17 13 300568.SZ 星源材质 287 188.34%69.58%38.98%35 20 15 002080.SZ 中材科技 374 2.84%11.03%19.59%11 10 8 603659.SH 璞泰来 781 76.05%41.84%33.39%26 18 14 资料来源:同花顺 iFind 一致预期,东
87、海证券研究所 4.投资建议投资建议 在当前全球电动车行业高景气发展的背景下,锂电材料行业也随之逐步走向成熟。我们认为,隔膜行业今后的发展将是良率、扩产周期、下游客户的竞争。建议关注行业核心主线:1)隔膜涂覆产线一体化率增长较快的企业。涂覆膜能够有效提升锂电池的放电性能、安全性等,提升电池循环次数、延长使用寿命、增加充放电能力、提升闭孔温度等;2)大力布局海外市场的企业。海外电池厂对隔膜性能要求相对更高,同时产品平均售价是国内的两倍。当前国内隔膜产品在海外市场渗透率相对较低,仍有较大的拓展空间;3)隔膜设备的国产替代趋势。当前隔膜的生产设备主要来源于海外厂商,设备产能有限且售价高昂,因此国产替代
88、将是未来隔膜企业降本的重点途径,建议关注设备国产替代率较高的企业。重点推荐:恩捷股份、星源材质、中材科技、璞泰来等。证券研究报告证券研究报告 HTTP:/WWW.LONGONE.COM.CN 31/32 请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明 行业深度行业深度 5.风险提示风险提示 1、新能源汽车销量不及预期的风险、新能源汽车销量不及预期的风险 新能源汽车是锂电下游主要应用场景,销量受宏观经济、行业支持政策、消费者购买意愿影响,存在一定的不确定性,若未来新能源汽车销量不及预期将直接影响行业发展。2、产能过剩引起竞争加剧的风险、产能过剩引起竞争加剧的风险 电池产
89、业链部分环节存在产能过剩引起竞争加剧的现象,可能带来产品价格下降超出预期的风险。3、技术变革引起、技术变革引起需求下降的风险需求下降的风险 若未来电池技术出现颠覆性变革(例如全固态电池中无需隔膜),电池体系的改变将会造成锂电池产业链风险,对隔膜需求产生直接影响。证券研究报告证券研究报告 HTTP:/WWW.LONGONE.COM.CN 32/32 请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明 行业深度行业深度 一、评级说明一、评级说明 评级评级 说明说明 市场指数评级 看多 未来 6 个月内上证综指上升幅度达到或超过 20%看平 未来 6 个月内上证综指波动幅度在-
90、20%20%之间 看空 未来 6 个月内上证综指下跌幅度达到或超过 20%行业指数评级 超配 未来 6 个月内行业指数相对强于上证指数达到或超过 10%标配 未来 6 个月内行业指数相对上证指数在-10%10%之间 低配 未来 6 个月内行业指数相对弱于上证指数达到或超过 10%公司股票评级 买入 未来 6 个月内股价相对强于上证指数达到或超过 15%增持 未来 6 个月内股价相对强于上证指数在 5%15%之间 中性 未来 6 个月内股价相对上证指数在-5%5%之间 减持 未来 6 个月内股价相对弱于上证指数 5%15%之间 卖出 未来 6 个月内股价相对弱于上证指数达到或超过 15%二、分析
91、师声明:二、分析师声明:本报告署名分析师具有中国证券业协会授予的证券投资咨询执业资格并注册为证券分析师,具备专业胜任能力,保证以专业严谨的研究方法和分析逻辑,采用合法合规的数据信息,审慎提出研究结论,独立、客观地出具本报告。本报告中准确反映了署名分析师的个人研究观点和结论,不受任何第三方的授意或影响,其薪酬的任何组成部分无论是在过去、现在及将来,均与其在本报告中所表述的具体建议或观点无任何直接或间接的关系。署名分析师本人及直系亲属与本报告中涉及的内容不存在任何利益关系。三、免责声明:三、免责声明:本报告基于本公司研究所及研究人员认为合法合规的公开资料或实地调研的资料,但对这些信息的真实性、准确
92、性和完整性不做任何保证。本报告仅反映研究人员个人出具本报告当时的分析和判断,并不代表东海证券股份有限公司,或任何其附属或联营公司的立场,本公司可能发表其他与本报告所载资料不一致及有不同结论的报告。本报告可能因时间等因素的变化而变化从而导致与事实不完全一致,敬请关注本公司就同一主题所出具的相关后续研究报告及评论文章。在法律允许的情况下,本公司的关联机构可能会持有报告中涉及的公司所发行的证券并进行交易,并可能为这些公司正在提供或争取提供多种金融服务。本报告仅供“东海证券股份有限公司”客户、员工及经本公司许可的机构与个人阅读和参考。在任何情况下,本报告中的信息和意见均不构成对任何机构和个人的投资建议
93、,任何形式的保证证券投资收益或者分担证券投资损失的书面或口头承诺均为无效,本公司亦不对任何人因使用本报告中的任何内容所引致的任何损失负任何责任。本公司客户如有任何疑问应当咨询独立财务顾问并独自进行投资判断。本报告版权归“东海证券股份有限公司”所有,未经本公司书面授权,任何人不得对本报告进行任何形式的翻版、复制、刊登、发表或者引用。四、资质声明:四、资质声明:东海证券股份有限公司是经中国证监会核准的合法证券经营机构,已经具备证券投资咨询业务资格。我们欢迎社会监督并提醒广大投资者,参与证券相关活动应当审慎选择具有相当资质的证券经营机构,注意防范非法证券活动。上海上海 东海证券研究所东海证券研究所 北京北京 东海证券研究所东海证券研究所 地址:上海市浦东新区东方路1928号 东海证券大厦 地址:北京市西三环北路87号国际财经中心D座15F 网址:Http:/ 网址:Http:/ 电话:(8621)20333619 电话:(8610)59707105 传真:(8621)50585608 传真:(8610)59707100 邮编:200215 邮编:100089