撰文 / 涂彥平

編輯 / 張 南

設(shè)計 / 師玉超

薄薄的一層膜，可以薄到只有5微米，大概是一根頭發(fā)絲直徑的十分之一，卻是鋰離子電池內(nèi)部組件中不可或缺的一員。

它就是與正極、負極、電解液并稱為鋰離子電池四大主材的隔膜。

既要提供隔離電池正負極的屏障，又要提供離子在正負極間自由穿梭的通道，這一層膜關(guān)乎電池的容量、循環(huán)壽命以及安全性能等。常見的鋰電池熱失控，往往就是鋰枝晶刺破隔膜，引起電池短路，進而引發(fā)電池冒煙、起火甚至爆炸。因其重要性，隔膜被稱為“第三電極”。

在整個電池的成本構(gòu)成中，正極占比約為45%，隔膜與負極、電解液的占比相當，大概占10%。

因為技術(shù)門檻比較高，隔膜在四大主材中最后一個實現(xiàn)國產(chǎn)化。國內(nèi)的鋰離子電池隔膜，干法隔膜從2008年開始國產(chǎn)化，濕法隔膜在2010年之后實現(xiàn)國產(chǎn)化，真正實現(xiàn)國產(chǎn)化替代則是在2015年之后。

2010年之前，全球隔膜市場主要被日本旭化成(Asahi Kasei)、日本東麗（Toray）、美國賽爾格（Celgard）等外國公司把持。之后我國隔膜企業(yè)奮起直追，在新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈的帶動下，全球隔膜市場逐漸變天。

目前，中國隔膜企業(yè)在全球市場占比超過七成，可以說是揚眉吐氣。

不過，平靜的水面之下，卻是暗流涌動。

今年9月初，在南京舉辦的第四屆全球新能源與智能汽車供應(yīng)鏈創(chuàng)新大會上，上海恩捷新材料科技有限公司研究院院長莊志談到了國內(nèi)隔膜行業(yè)兩大短板：一是隔膜核心制造裝備和基礎(chǔ)原材料進口依賴嚴重，存在卡脖子風險；二是中國隔膜的專利數(shù)量、質(zhì)量不如海外競爭對手，遭到它們的專利武器圍堵。

“如果這些問題點不能順利解決的話，搞不好隔膜會拖累整個行業(yè)?！彼硎尽?/span>

前景大好

伴隨全球范圍內(nèi)新能源汽車以及儲能市場的快速增長，鋰電池隔膜的需求量也迅速起飛。

全球主要隔膜廠商占有率分布▼

2021年，全球隔膜市場規(guī)模106億平方米，其中，3C市場17億平方米，儲能市場13億平方米，動力電池市場76億平方米。

全球隔膜市占率前9名依次是：恩捷（中）占比31%，星源（中）占比12%，旭化成（日）占比9%，中材（中）占比8%，SK（韓）占比6%，東麗（日）占比5%，WSCOPE（韓）占比4%，明珠（中）占比2%，宇部（日）占比1%。

與2010年之前全球隔膜市場由美日主導不同，現(xiàn)在的隔膜市場由中日韓三國主導，特別是中國。2021年，全球市占率前兩名都是中國企業(yè)，前9名中有5家中國企業(yè)。

研究機構(gòu)EVTank聯(lián)合伊維經(jīng)濟研究院共同發(fā)布的《中國鋰離子電池隔膜行業(yè)發(fā)展白皮書（2022年）》顯示，2021年，中國鋰離子電池隔膜出貨量為80.6億平方米。以此來推算，中國隔膜企業(yè)已占全球超過70%的市場份額。而且，國內(nèi)隔膜出貨量保持增長勢頭，2021年相比上年增長108.3%。

通過近幾年的市場洗牌和并購，國內(nèi)隔膜行業(yè)的集中度在進一步提升，頭部企業(yè)座次基本已定。2020年、2021年連續(xù)兩年國內(nèi)隔膜出貨量前三名均依次是恩捷股份、星源材質(zhì)、中材科技。

根據(jù)智研咨詢的數(shù)據(jù)，2021年，國內(nèi)鋰電隔膜市場，恩捷股份、星源材質(zhì)、中材科技市占率分別為38.6%、14.0%、10.5%，前三強占比超過六成。

恩捷股份2010年開始進入隔膜行業(yè)，2021年成為全球電池隔膜市場占有率第一的企業(yè)，也是國內(nèi)濕法隔膜的龍頭。今年上半年，恩捷股份實現(xiàn)營業(yè)收入57.56億元，同比增長69.62%；實現(xiàn)歸母凈利潤20.2億元，同比增長92.32%；整體毛利率達50.2%。

星源材質(zhì)2008年做出了國內(nèi)第一卷隔膜，自主開發(fā)了中國第一條干法產(chǎn)線。目前是國內(nèi)干法隔膜的龍頭。今年上半年，星源材質(zhì)實現(xiàn)營業(yè)收入13.34億元，同比增長60.63%；凈利潤3.68億元，同比增長229.74%；毛利率達47.01%。

莊志在演講中提到了對未來隔膜市場的預測，因為新能源汽車和儲能市場快速爆發(fā)，預計2025年隔膜市場達到350億平方米，其中，3C市場22億平方米，儲能市場78億平方米，動力電池市場250億平方米。從工藝上來分， 259億平方米是濕法隔膜，91億平方米是干法隔膜。

EVTank預測，2030年全球隔膜出貨量可能會超過900億平米。

市場前景大好，隔膜企業(yè)紛紛擴張產(chǎn)能。

以恩捷股份為例，目前該企業(yè)在國內(nèi)有上海、珠海、無錫、江西、蘇州、重慶六大生產(chǎn)制造基地，同時還有六大基地在規(guī)劃中，國內(nèi)在常州、荊門和廈門、玉溪，海外是在匈牙利、美國。其中，荊門基地是和億緯鋰能的合資公司，廈門基地是跟寧德時代合資。

莊志透露，公司到2022年年底基膜產(chǎn)能70億平方米，到2025年預計將有超過150億平方米濕法隔膜的產(chǎn)能。

星源材質(zhì)同樣在進行產(chǎn)能擴張，公司現(xiàn)有基膜產(chǎn)能17億平方米，2026年規(guī)劃達到100億平方米。

怎么看，這都是一個蒸蒸日上的行業(yè)。但這并不意味著前路都是坦途。

產(chǎn)業(yè)鏈隱憂

從工藝和材料來分，隔膜主要分為以聚乙烯（PE）為材料的濕法隔膜、以聚丙烯（PP）為材料的干法隔膜。

莊志表示，聚乙烯基本都是從韓國、日本、美國企業(yè)采購，聚丙烯主要是韓國、日本和新加坡進口供應(yīng)，甚至連輔料的抗氧化劑都需要從德國、美國、日本進口。

涂布原材料比基膜原材料好一點，涂布用的納米陶瓷粉基本這幾年實現(xiàn)了國產(chǎn)化，但是陶瓷粘結(jié)劑以及粘結(jié)劑用的聚偏氟乙烯（PVDF），連同潤濕劑、分散劑等輔料全部依靠進口，仰仗日德美法比等國的供應(yīng)。

“產(chǎn)量很大，占比很高，其實上游非常不牢靠。一旦國際政治發(fā)生問題或者海外企業(yè)對我們進行封鎖，就很容易卡脖子?！鼻f志認為，“整個隔膜行業(yè)可以說浮在空中，根基不牢。”

隔膜核心原材料國內(nèi)為什么供不上？莊志給出了他的分析。

首先，隔膜行業(yè)附加值看似很高，其實體量比較小。

以聚乙烯為例。2021年國內(nèi)聚乙烯的產(chǎn)量為2272萬噸，僅能滿足國內(nèi)60%的需求，市場供不應(yīng)求。隔膜用聚乙烯的價格雖然是傳統(tǒng)聚乙烯的1.5倍到2倍，但2021年國內(nèi)隔膜用聚乙烯市場規(guī)模僅約7萬噸。

另外，隔膜用料是特種料，傳統(tǒng)聚乙烯分子量在40萬以下的做管材，200萬以上的做高強度纖維，但隔膜用聚乙烯的分子量集中在40萬-150萬，高不成低不就，需要重新來開發(fā)隔膜專用料。同時，作為安全組件，它對分子量分布、粒徑分布、異物管控要求繁瑣。

這就導致一個結(jié)果：國內(nèi)有實力的大石化、大化工企業(yè)看不上隔膜細分領(lǐng)域，而愿意做的中小企業(yè)，自身實力管控能力又不足。

除了隔膜材料供應(yīng)，隔膜制造裝備也是短板。

國內(nèi)隔膜企業(yè)主要使用來自日本制鋼所、德國布魯克納、韓國明勝等國外企業(yè)的進口制造裝備。

除了在涂布機和分切機上實現(xiàn)部分的國產(chǎn)化替代，基膜制膜產(chǎn)線依賴日、德、韓供應(yīng)，缺陷檢測等核心檢測裝備依賴日、德、美供應(yīng)。

“恩捷也嘗試過使用國產(chǎn)化的設(shè)備，但是很遺憾，最終以失敗告終。” 莊志表示。

為什么國內(nèi)隔膜制造裝備不行？究其原因，主要問題還是出在技術(shù)上。

隔膜產(chǎn)品本身比較脆弱，對精度、溫度、張力的控制要求非常高，要達到客戶的要求非常不容易。核心制造設(shè)備所用到的核心原材料，特別是特種鋼密封材料，國內(nèi)供應(yīng)有問題。

同時，國內(nèi)可以花錢買到最好的車床，但是缺少好的技術(shù)工人和好的管理體系，導致設(shè)計的精度和加工的實際精度不匹配。

另外，產(chǎn)線集成后的穩(wěn)定性、設(shè)計的科學性和海外的設(shè)備公司有很大的差異和劣勢。

當然，短板同時意味著機會。國內(nèi)隔膜企業(yè)也在尋求國產(chǎn)設(shè)備替代。今年恩捷有一條國產(chǎn)化的產(chǎn)線出來，希望2025年設(shè)備國產(chǎn)化率達到90%。

知識產(chǎn)權(quán)糾紛

作為后起之秀，中國隔膜行業(yè)雖然在市場上完成了后來至上的逆襲，但缺下的功課得補。

中國隔膜行業(yè)2010年起步時，美國Celgard已經(jīng)發(fā)展了30年，日本同行有了近20年的積淀，韓國同行的起跑也早了好幾年。在知識產(chǎn)權(quán)方面，無論是專利數(shù)量還是質(zhì)量，中國隔膜企業(yè)都不如日韓美同行。

莊志展示的一份數(shù)據(jù)顯示，全球隔膜授權(quán)發(fā)明專利件數(shù)，截至2022年8月31日，東麗有中國發(fā)明221件，海外發(fā)明695件，居世界首位；其次是LG，中國發(fā)明為169件，海外發(fā)明為542件；第三是旭化成/Celgard，中國發(fā)明112件，海外發(fā)明568件。

而中國隔膜三強的累計專利數(shù)之和，尚不如前面三家的任何一家。恩捷的中國發(fā)明89件，海外發(fā)明18件；星源的中國發(fā)明54件，海外發(fā)明4件；中材的中國發(fā)明9件。

近年來，已有多起圍繞隔膜的專利訴訟在中外隔膜企業(yè)之間展開。

2017年，韓國LG和日本東麗在美國向中國電池企業(yè)ATL發(fā)起了專利訴訟，指控ATL的“安全性強化隔膜（SRS）技術(shù)”侵犯其在美國申請的3項電池隔膜專利。

在提出侵權(quán)訴訟的同時，LG還向美國國際貿(mào)易委員會（ITC）申請，希望將中國企業(yè)大疆及OPPO的部分產(chǎn)品列為禁止進口產(chǎn)品，禁止在美銷售帶有涉及侵權(quán)技術(shù)的電池的產(chǎn)品。這兩家公司均使用ATL生產(chǎn)的電池。

該訴訟案的結(jié)果是，ATL支付了一定的費用，雙方達成和解。

2018年，日本旭化成向深圳旭冉電子和深圳旭然電子提出專利侵權(quán)訴訟，指控后者銷售的“單層W-scope”電池隔膜產(chǎn)品侵犯其“聚烯烴制微多孔膜”發(fā)明專利。深圳旭冉和深圳旭然是韓國W-scope在中國的經(jīng)銷商。旭化成同樣在韓國向W-scope提起了專利侵權(quán)訴訟。

最終，法院判決兩家深圳公司停止銷售相關(guān)電池隔膜產(chǎn)品，并賠償旭化成損失100萬元。

另外還有一樁隔膜專利訴訟案受到的關(guān)注度更高，被稱為中美鋰電池隔膜的龍虎之爭。

2019年9月，Celgard在美國加利福尼亞州北區(qū)法院起訴星源材質(zhì)及其全資子公司星源美國研究院，稱其侵犯自己的專利權(quán)、侵害商業(yè)秘密、不正當競爭等。兩個月后，星源材質(zhì)針對Celgard的訴訟事項提起反訴，同時向深圳中院起訴Celgard及其中國境內(nèi)相關(guān)方不正當競爭訴訟。

2020年2月，加州法院駁回了Celgard 對星源材質(zhì)的起訴。但當年5月，Celgard又在美國北卡羅來納州西區(qū)法院繼續(xù)起訴星源材質(zhì)，稱其涉嫌侵害其商業(yè)秘密以及不正當競爭等行為。

雙方之間的專利訴訟拉鋸戰(zhàn)曠日持久。其間，受Celgard申請，2020年5月，英國倫敦高等法院作出判決，禁止星源材質(zhì)向英國輸入部分電池隔膜產(chǎn)品。另外，應(yīng)星源材質(zhì)的申請，國家知識產(chǎn)權(quán)局經(jīng)審查，于2021年12月作出決定，宣布Celgard的“共擠出的多層電池隔板”發(fā)明專利全部無效。

截至目前，星源材質(zhì)和Celgard雙方訴訟的最新進展是，2022年1月，美國北卡羅來納州西區(qū)法院作出判決，同意將該案件移送至加利福尼亞州北區(qū)法院。這場中美鋰電池隔膜訴訟案還沒有結(jié)束。

“隨著未來中國企業(yè)的隔膜出口量逐漸增加，包括中國電池的出海增加，圍繞專利的知識產(chǎn)權(quán)糾紛肯定不少?！鼻f志認為，行業(yè)對此必須有非常清醒的認識和準備。

怎么解決知識產(chǎn)權(quán)問題？他指出了兩條路，“花錢買專利授權(quán)；下大工夫做自主創(chuàng)新自主開發(fā)，生產(chǎn)更多擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品?！?/span>

5年前，恩捷就開始規(guī)劃專利授權(quán)的問題，在經(jīng)過大量的談判，付出很大的代價之后，終于獲得了韓國LG、日本帝人、旭化成/Celgard的相關(guān)專利授權(quán)，為產(chǎn)品出口掃清了知識產(chǎn)權(quán)上的障礙。

同時，這幾年恩捷在研發(fā)上很重視，2021年在隔膜項目上研發(fā)投入達到4.22億元，占總營業(yè)收入的5.13%，專利也在逐漸增加。

伴隨著中國電動汽車以及中國電池企業(yè)的崛起，中國隔膜產(chǎn)業(yè)也風生水起，站到了世界前排。但勝局背后，已有危局。供應(yīng)鏈短板怎么補，專利包圍圈怎么沖出來，至少這兩點是國內(nèi)隔膜企業(yè)逃避不了的。

鋰電池行業(yè)的最后一塊高地，雖然紅旗已經(jīng)高高揚起，但真正的鏖戰(zhàn)還在后頭。

本文由汽車商業(yè)評論原創(chuàng)出品
轉(zhuǎn)載或內(nèi)容合作請聯(lián)系說明

違規(guī)轉(zhuǎn)載必究