2009年,轟轟烈烈的新能源汽車補(bǔ)貼拉開大幕,資本市場看到了一個(gè)全新產(chǎn)業(yè)的機(jī)會(huì),但負(fù)責(zé)此事的時(shí)任工信部副部長苗圩眼里卻全是挑戰(zhàn)。在次年1月的北大光華新年論壇上,苗部長語重心長:“最大的問題是電池,電池最大的問題是占30%左右成本的隔膜,這種隔膜我們一家都做不了”。
顧名思義,隔膜的作用是分隔正極和負(fù)極,避免電池短路。它的原材料分為聚乙烯(PE),聚丙烯(PP),前者主要用于三元鋰電池,后者多用于磷酸鐵鋰電池,它的存在直接決定了電池安全、能量密度、充放電倍率以及循環(huán)壽命等指標(biāo)。2017年三星note7爆炸,便是因設(shè)計(jì)問題導(dǎo)致隔膜受損。而今年通用召回14萬輛電動(dòng)汽車,原因也指向了電池隔膜起皺。
但十多年前,中國人對這張細(xì)如發(fā)絲又無比重要的塑料膜無計(jì)可施,只能有求于歐美和日本。日本廠商要求提前45天打款,并且還會(huì)審查資質(zhì),禁止中國進(jìn)口用于軍事用途。
隔膜有如此強(qiáng)的卡脖子能力,在于幾個(gè)特點(diǎn):
第一,它屬于絕對的技術(shù)密集型,自動(dòng)化水平極高,不可能上演徒手拉膜的神技,因此中國的人口紅利派不上多大用場;其次,資金門檻高,在中國隔膜產(chǎn)業(yè)剛起步的2006年,僅一條濕法產(chǎn)線投資就2000萬元起步;除此之外,供應(yīng)鏈認(rèn)證周期長,國內(nèi)為一年,國外長達(dá)兩年,待到大規(guī)模供貨,三、四年就過去了,但中國中小企業(yè)平均壽命都不到三年。
然而,隨著中國新能源汽車產(chǎn)業(yè)的崛起,鋰電產(chǎn)業(yè)鏈實(shí)現(xiàn)了全面國產(chǎn)替代,隔膜也不例外。2020年,全球鋰電池隔膜出貨62.8億平米,中國出貨38.7億平米,產(chǎn)量占比61.6%,催生了一批小巨頭,包括拿下全球20%市場,市值超過2500億的恩捷股份。
通過對隔膜行業(yè)和恩捷的回溯,我們試圖回答三個(gè)問題:
1. 隔膜產(chǎn)業(yè)變遷背后的根本原因是什么?
2. 恩捷為什么能成為全球電池隔膜龍頭?
3. 隔膜的下一個(gè)戰(zhàn)場在哪里?
01
無形的手
縱觀過去三十年,全球鋰電產(chǎn)業(yè)每次變遷背后都離不開一只無形的手:終端,下游終端產(chǎn)品的變化直接影響上游供應(yīng)鏈的產(chǎn)業(yè)格局,隔膜是一個(gè)典型。
2010年之前,鋰電池主要用在手機(jī)、筆記本電腦和MP3等3C產(chǎn)品上,日本三洋、松下、索尼、日立等少數(shù)公司憑借下先發(fā)優(yōu)勢和技術(shù)實(shí)力占據(jù)了50%的市場。在隔膜領(lǐng)域,日本更是一家獨(dú)大,一直到2013年,全球市場份額穩(wěn)定在5成以上。
中國雖然從上世紀(jì)90年代開始研究隔膜,但第一批企業(yè)出現(xiàn)已經(jīng)是2003年前后的事,2009年左右才開始出貨,8成以上都需要進(jìn)口,一直到2011年,國內(nèi)隔膜的出貨量只有0.98億平方米,市場規(guī)模只有5.4億元。
當(dāng)時(shí),隔膜主要用于消費(fèi)電子領(lǐng)域,不過一部手機(jī)只需一塊電池,一部筆記本電腦需要六塊,但是一部續(xù)航400公里以上的電動(dòng)車至少需要上千塊,對隔膜的需求和3C不在一個(gè)級別。盡管2010年中國新能源汽車銷量尚不到2萬輛,但一個(gè)巨大的風(fēng)口已經(jīng)近在眼前。
2015年,在新一輪的巨額補(bǔ)貼刺激之下,中國新能源汽車銷量暴增近4倍達(dá)到33萬輛,超越美國成為全球最大的新能源汽車產(chǎn)銷國,動(dòng)力電池出貨量達(dá)到15.7GWh,迸發(fā)的國產(chǎn)替代需求帶著國內(nèi)隔膜產(chǎn)業(yè)開始起飛。當(dāng)年隔膜國產(chǎn)化率提升到45.5%,出貨量提升到6.28億平米。
鋰電池下游應(yīng)用從3C電池向動(dòng)力電池的加速轉(zhuǎn)移,為國產(chǎn)隔膜的產(chǎn)業(yè)升級提供了一個(gè)巨大的舞臺(tái)。
2. 從干法為主到濕法為主
隔膜的主要技術(shù)路線分為干法、濕法,前者工藝更簡單、成本低、耐高溫安全性好,但更厚更重,會(huì)拉低電池能量密度,所以更契合磷酸鐵鋰電池;后者工藝復(fù)雜、成本高、耐熱性稍差,但較輕薄,能提升能量密度,因此主要用于三元鋰電池。
國內(nèi)絕大多數(shù)隔膜企業(yè)早期選擇了成本較低、更易上手的干法路線,也符合當(dāng)時(shí)下游的主流需求——從2010年到2016年,磷酸鐵鋰因?yàn)槠浒踩詢?yōu)勢被車企優(yōu)先采用,出貨量一直力壓三元鋰。但當(dāng)時(shí)磷酸鐵鋰不耐凍、能量密度低的問題未能解決,占新能源汽車銷售大頭的乘用車在逐漸倒向三元鋰,濕法隔膜的市占率其實(shí)已經(jīng)在逐年走高。
而2016年末,政府出臺(tái)了新的補(bǔ)貼政策,將電池能量密度納入考核標(biāo)準(zhǔn),一舉將三元鋰電池送上快車道,也讓濕法隔膜反超干法成為主流技術(shù)。濕法隔膜工藝比干法更復(fù)雜,但售價(jià)也更高。這次技術(shù)路線切換,為國產(chǎn)隔膜提供了一個(gè)量價(jià)齊升的超車機(jī)會(huì),一批有競爭力的隔膜企業(yè)脫穎而出,沖向了原本被日本占據(jù)的價(jià)值高地。
2015年,世界排名第一的日本旭化成為應(yīng)對競爭,收購世界第二的美國Celgard,組成了一支全球市占率36%的銀河戰(zhàn)艦,但依然未能擋住中國的前進(jìn)步伐。2018年,旭化成第一次丟掉了世界第一的寶座,接替者正是恩捷股份。
02
國產(chǎn)逆襲
2010年,上海恩捷在浦東成立,8年之后就取代前任世界霸主。在制造業(yè)這樣的速度超乎想象,但在劇變的鋰電產(chǎn)業(yè)中則合情合理。隔膜企業(yè)的興替,直接取決于下游電池廠的選擇與業(yè)績。火車跑得快,全憑車頭帶,而恩捷的火車頭是開了掛的寧德時(shí)代。
2015年,恩捷成為寧德時(shí)代的隔膜供應(yīng)商。2015年-2020年,寧德時(shí)代動(dòng)力電池出貨量翻了20倍,從2.52GWh增長到51.71GWh。恩捷的隔膜銷量則漲了30倍還多,從0.41億平米增加到13億平米。
能搭上寧德時(shí)代這班車,恩捷的過往積累與技術(shù)路線選擇起了關(guān)鍵作用。
恩捷的創(chuàng)辦者李曉明、李曉華兄弟大概是行業(yè)里專業(yè)最對口的企業(yè)家——他們從馬薩諸塞大學(xué)高分子材料專業(yè)碩士畢業(yè)后,在美國塑料包裝公司工作,1996年回國創(chuàng)業(yè)。兩人先創(chuàng)辦的“云南恩捷新材料”主營BOPP膜、香煙包裝膜等傳統(tǒng)產(chǎn)品,公司營收達(dá)上億規(guī)模。因?yàn)樯a(chǎn)BOPP膜的設(shè)備與工藝和隔膜相仿,兩人又創(chuàng)辦了上海恩捷生產(chǎn)濕法隔膜。
因?yàn)橛性颇隙鹘莸姆e累,上海恩捷的創(chuàng)業(yè)過程,其實(shí)是踩在兄弟公司肩上的高舉高打,資金、工藝經(jīng)驗(yàn)、技術(shù)人才兼?zhèn)�。同時(shí),恩捷成立便全力押注濕法隔膜,又預(yù)判了下游的需求。
上海恩捷成立后,從日本制鋼所進(jìn)口了一條隔膜生產(chǎn)線,后者1958年進(jìn)入隔膜制造設(shè)備行業(yè),產(chǎn)品以穩(wěn)定、品質(zhì)好、能耗低著稱,每年供應(yīng)有限,需要提前預(yù)訂。
日本制鋼所的雙向拉伸薄膜生產(chǎn)線
買來容易轉(zhuǎn)起來難。恩捷調(diào)試了三年,才開始有產(chǎn)品產(chǎn)出,但這已屬不易。南洋科技(已更名航天彩虹)2012年花1500萬歐元從德國購買一條隔膜產(chǎn)線,調(diào)試了8年多也沒成功量產(chǎn),今年含淚將產(chǎn)線掛牌轉(zhuǎn)讓。
恩捷則在先進(jìn)設(shè)備和工藝積累加持下,濕法隔膜很快達(dá)到國外主流水準(zhǔn),在度過產(chǎn)能與良率爬坡期后,2015年打入了國內(nèi)外電池大廠的供應(yīng)鏈,尤其是當(dāng)時(shí)力推三元鋰,對濕法隔膜需求大增的寧德時(shí)代,命運(yùn)由此改寫。
國內(nèi)最早成立的隔膜企業(yè)星源材質(zhì),那時(shí)則在據(jù)守干法,大客戶是比亞迪與LG,直到2018年才擠入寧德時(shí)代供應(yīng)鏈,起個(gè)大早趕個(gè)晚集。
選對技術(shù),找對客戶,是隔膜新龍頭崛起的必要條件,但并不充分。歸根結(jié)底,隔膜的競爭還是制造業(yè)的內(nèi)里——擴(kuò)產(chǎn)能,降成本,將規(guī)模效應(yīng)發(fā)揮到極致。
恩捷在2014年市占率不足1%,遠(yuǎn)不如星源材質(zhì)、中科科技等公司,即便是到2016年也沒有和競爭對手拉開太大差距, 市場份額只比星源材質(zhì)多0.2個(gè)百分點(diǎn)。但正是在這一年,恩捷開啟了倍增式產(chǎn)能擴(kuò)張。
2017年,恩捷在珠海的12條產(chǎn)線開工,2018年產(chǎn)線貫通后,恩捷的名義產(chǎn)能從3億平米提升至13億平米。這對恩捷來說,絕對是一場豪賭。因?yàn)樵?018-2019年,中國新能源汽車銷量因?yàn)檠a(bǔ)貼退坡等原因首度負(fù)增長,恩捷的股價(jià)也一路震蕩向下,從2017年年底的41塊錢降到2019年的26塊錢左右。
但當(dāng)恩捷頂住壓力拼命上產(chǎn)能,它的國內(nèi)同行們在忙于技術(shù)路線的切換,而海外對手旭化成、東麗、SKI等,則因成本高、環(huán)評難、下游需求不明確等問題,擴(kuò)產(chǎn)相對謹(jǐn)慎。
相較之下,在2017-2020三年時(shí)間中,恩捷通過新建、收購總共獲得了40條隔膜產(chǎn)線,到2020年累計(jì)產(chǎn)能高達(dá)33億平米。終于,當(dāng)2020年下半年全球新能源汽車市場銷量開始猛增時(shí),恩捷也迎來爆發(fā),當(dāng)年出貨達(dá)13億平米。
恩捷的提前卡位正應(yīng)了曾毓群的那句“賭性更堅(jiān)強(qiáng)”,但作為技術(shù)密集型的制造業(yè),只會(huì)賭是不行的,恩捷在大肆擴(kuò)張后隔膜毛利率水平仍維持在50%以上的水準(zhǔn),背后還有一套成本控制大法。
隔膜的成本中,原材料占到4成,而設(shè)備折舊、人工、電費(fèi)等則占了6成,在幾乎所有環(huán)節(jié),恩捷都能扮演”價(jià)格屠夫“的角色。
在原材料方面,恩捷利用自己的體量優(yōu)勢,以更低的價(jià)格采購原材料,并開發(fā)回收技術(shù)使每條產(chǎn)線的輔料用量下降三分之一。當(dāng)行業(yè)平均原材料成本占收入超過40%時(shí),恩捷將其控制在17%。
在設(shè)備方面,恩捷購置的隔膜產(chǎn)線雖然昂貴,但其自身有與設(shè)備商聯(lián)合研發(fā)、調(diào)試的能力,因此單線設(shè)計(jì)年產(chǎn)能超過1億平米,每平米產(chǎn)能固定資產(chǎn)投資僅2元出頭,比同行至少低出15%,攤薄了成本的同時(shí),也把產(chǎn)品綜合良率做到了78%。
此外,大客戶的訂單也在其中起到了重要作用。隔膜其實(shí)是一個(gè)不完全標(biāo)準(zhǔn)化的產(chǎn)品,如果產(chǎn)線頻繁在不同客戶的產(chǎn)品中切換,每次都需重新調(diào)試,耗費(fèi)數(shù)天并產(chǎn)生大量不能使用的殘次品。恩捷手握大客戶的穩(wěn)定訂單,減少了無謂的消耗。
經(jīng)多管齊下,盡管國內(nèi)濕法隔膜(基膜)每平米均價(jià)已經(jīng)從超過10元降低到不足1.5元,但恩捷把每平米成本做到了1元以下。相較而言,國內(nèi)同行的成本比其高20%乃至更多,而海外對手則可高出100%。
可以發(fā)現(xiàn),恩捷的降本大法是一個(gè)持續(xù)自勵(lì)的過程:高性價(jià)比贏得大訂單→大訂單帶來穩(wěn)定大規(guī)模生產(chǎn)→規(guī)模效應(yīng)反哺,進(jìn)一步降低原材料采購成本,并提高產(chǎn)品良品率與資本能力(擴(kuò)產(chǎn)潛力),在這個(gè)循環(huán)中,恩捷最終鑄就了產(chǎn)能與成本雙壁壘。
這些壁壘最近還在進(jìn)一步“自我加固”。11月10日,恩捷宣布將與寧德時(shí)代組建合資公司,共同投資80億新建16億平米/年濕法隔膜與20億平米/年干法隔膜產(chǎn)能,新增產(chǎn)能約為恩捷成立以來產(chǎn)能之和。
03
下一個(gè)戰(zhàn)場
技術(shù)路線的更迭與強(qiáng)有力的成本控制,成就了恩捷,但反過來看,即使強(qiáng)如恩捷,也無法改變“餅干夾心”的宿命。
一方面,在下游電池廠商的壓力之下,未來隔膜價(jià)格下降的趨勢還會(huì)繼續(xù) ,頭部企業(yè)也可能淪為“高投入,低回報(bào)”的打工仔。面對利潤空間的壓縮,隔膜企業(yè)的普遍應(yīng)對方式是開拓高溢價(jià)的涂覆膜(在隔膜表面涂覆材料以改善性能)與海外市場,從而創(chuàng)造第二增長曲線。
另一方面,隔膜技術(shù)路線仍在持續(xù)切換中。
2020年開始,磷酸鐵鋰電池持續(xù)回暖,干法隔膜的市場份額擴(kuò)大了3個(gè)百分點(diǎn)。今年因比亞迪刀片電池的放量和特斯拉的力推,磷酸鐵鋰電池裝機(jī)量更是多次超過三元鋰,干法隔膜隱隱顯出要與濕法平分市場的勢頭。
而各車企與電池企業(yè)在積極布局的固態(tài)電池,則因采用固態(tài)電解質(zhì)無需隔膜,可能會(huì)讓整個(gè)行業(yè)遭遇毀滅性打擊。
面對技術(shù)路線的不確定性,隔膜大廠的普遍選擇是兩頭同時(shí)下注,形成了干濕法龍頭相互“偷家”的局面。比如,恩捷與Celgard今年9月合資,建設(shè)先進(jìn)干法隔膜工廠。干法龍頭星源材質(zhì)則積極轉(zhuǎn)向濕法,2020年濕法隔膜產(chǎn)能已達(dá)4.7億平米,超過其干法產(chǎn)能。
對于固態(tài)電池可能帶來的降維打擊,隔膜行業(yè)反而表示情緒穩(wěn)定。由于界面阻抗高、材料成本高等問題,固態(tài)電池被認(rèn)為在2025年前難以規(guī)�;慨a(chǎn)應(yīng)用。蔚來將于2022年搭載上車的150kWh固態(tài)電池,實(shí)際上是半固態(tài)電池,其中仍需要隔膜,各家都有布局。
退一步說,電池上能做的薄膜生意不止一種,如果電池內(nèi)部的隔膜被淘汰,包覆電池的鋁塑膜也還有生存空間。
通用、奔馳等企業(yè)采用的軟包動(dòng)力電池,需要大量的鋁塑膜進(jìn)行封裝,比亞迪據(jù)稱也將在下一代刀片電池上換裝鋁塑膜。上海證券預(yù)測,2025年全球鋁塑膜需求量將達(dá)到7.4億平米,是2020年的三倍,而鋁塑膜目前的售價(jià)每平米高達(dá)20-40元,粗略計(jì)算一下,市場規(guī)模至少達(dá)到180億元。
因此今年早些時(shí)候,恩捷邁出了隔膜企業(yè)跨界鋁塑膜的最大一步,在常州投資16億元,計(jì)劃建設(shè)8條鋁塑膜產(chǎn)線,產(chǎn)能2.7億平米。
04
尾聲
和其他鋰電材料一樣,在下游龐大需求的作用下,中國隔膜產(chǎn)業(yè)也走出了一條逆襲之路。
但這場反攻并未完全結(jié)束:一方面,國內(nèi)隔膜企業(yè)目前仍主要供應(yīng)國內(nèi)電池企業(yè),海外市場仍有很大開拓空間;另一方面,隔膜的原材料高密度聚乙烯目前主要依靠進(jìn)口,隔膜涂覆的配方與專利主要掌握在國外公司之手,生產(chǎn)線設(shè)備同樣依賴進(jìn)口,自行設(shè)計(jì)、定義、組裝出一條隔膜生產(chǎn)線,是恩捷、星源材質(zhì)等企業(yè)都提到的目標(biāo)。
對中國的隔膜企業(yè)來說,下半場才剛開始。