
文 | 熊宇翔
編輯|羅松松
近二十年的全球锂電産業的變遷史,就是一部中國锂電逆襲史。中國企業攻占了幾乎由日韓企業據守的每一個關鍵陣地,但有一個久攻不下:鋁塑膜。
雖然聽起來陌生,其實鋁塑膜離我們很近。在你握着手機的此刻,一層不到0.1毫米厚的鋁塑膜正包裹着手機外殼下的電池。而這層你看不見摸不着的銀色薄膜,是電池中生産技術難度最大的結構件之一,而且單價是電池隔膜的十倍,每平米價格13-35元。
在這條高價值的賽道,中國起步時間晚,2004年才下線了第一批樣品,此後一直在追趕,但進度不如人意。到2020年,日韓仍然占據了73%的市場,其中日本DNP(大日本印刷)和昭和電工兩大巨頭處于絕對統治地位。
突如其來的疫情改變了鋁塑膜的行業格局。一方面,全球新能源汽車市場爆發,推動動力電池需求量暴漲,與此同時,日韓企業擴張比較保守。在這樣的情況下,國内企業看到了補位的機會。
圍繞目前國産化率最低的鋁塑膜,本文主要聚焦三個問題:
1、鋁塑膜國産化率為什麼這麼低?
2、為什麼國内鋁塑膜企業實作技術突破之後卻沒有占領市場?
3、國産鋁塑膜爆發的契機在哪裡?
壁壘:材料和工藝
根據長相,锂電池有三種分類:圓柱、方殼、軟包,每種電池都需要外殼封裝,鋁塑膜就是套在軟包電池外的一層“軟殼”。
作為保護電芯的第一道防線,鋁塑膜既要做到輕薄,又必須保證極高的阻隔性和絕緣性,不能和活性物質發生反應,不能被外力輕易刺破,此外,在保證良好的冷沖壓成型性的基礎上,還需兼顧強度和韌性。
總而言之,鋁塑膜要同時符合繁雜甚至互相沖突的性能名額,技術門檻非常高。
若電池鋁塑膜為黑色,那麼恭喜,你是高端手機使用者
為了同時滿足這些需求,鋁塑膜必須由數層厚度隻有幾十微米的薄膜貼合而成(外阻層,阻透層、熱封層),各層之間以膠水或熱熔樹脂粘結。
鋁塑膜的技術難度在于,無論是上遊原材料的生産,還是将它們貼合的工藝,都存在着大量的know-how,稍有差池就會影響産品的強度與壽命。
圖檔來源:天風證券
相比于材料工藝雙難的鋁塑膜,用來封裝方形/圓柱電池的鋼/鋁殼,技術難度就低很多:鋼、鋁為大宗商品,易得且相對便宜;加工簡單,沖壓、拉伸、焊接工藝都非常成熟,國内企業早已掌握。而鋁塑膜的一整套材料體系與工藝體系,清一色來自日本。
1998年,昭和電工與索尼聯合研發了鋁塑膜,後由DNP發揚光大。因為同時掌握了原材料與工藝,昭和電工與DNP成為這個行業的雙寡頭,長期占據全球半數以上市場佔有率,在其之後,日本凸版印刷與南韓的栗村化學名列行業第三、第四。
中國在鋁塑膜領域上的追趕始于2004年。
當年,“紫江企業”單獨成立了一支鋁塑膜研發團隊。紫江作為國内老牌包裝材料公司,靠給可口可樂與百事可樂供應塑膠瓶發家,在包裝用鋁塑複合膜材領域有多年積累。原以為“鋁塑膜的結構與軟包裝類複合膜相似”,但随着研究發現,沿着原來的路是無法攻克鋁塑膜的技術的[3]。
7月,紫江試産的第一批鋁塑膜樣品下線,一批國産電池廠乘興而來,但是發現與進口産品相比,在沖深、耐腐蝕、外觀性能等方面均存在較大差距[2]。
在技術密集型制造業,新企業很容易因為技術差距陷入先有雞還是先有蛋的死循環——産品不成熟,大客戶不敢當第一隻小白鼠。而沒有客戶的大規模使用,技術改進則舉步維艱。所幸紫江主力業務穩健持續輸血,從與一些小廠家合作開始做起,産品經多次研發疊代,保下了國内鋁塑膜的一顆火苗。
2012年,紫江成立專門生産鋁塑膜的子公司“紫江新材料”。2014年,紫江鋁塑膜業務落地第10年, 第三代産品才打入全球最大聚合物锂電池企業ATL的供應鍊。
紫江新材料副總經理賀愛忠提到過,與ATL的合作在品質管理方面讓紫江受益良多,ATL在對紫江的稽核中提出過衆多嚴苛的整改要求,紫江在2014年花巨資啟動TPM精益生産,為的就是推進鋁塑膜的品質穩定性[3]。
但ATL也隻是一個“打工仔”,在未經下遊大客戶(比如蘋果)許可的情況下,不能擅自更換供應商,是以,ATL向紫江采購的數量非常有限,一開始每個月隻有幾萬平米。
雖然出貨量不多,但紫江在日韓企業的重重包圍中實作零的突破,給了國内同行不少信心。
此後,璞泰來旗下的東莞卓越、新綸科技、道明光學、明冠新材、華正新材等一批國内企業相繼湧入鋁塑膜行業。但是,它們卻陷入了“有勁無處使”的尴尬境地。
彎路:消失的帶頭大哥
做淨化業務出身的新綸,跨界鋁塑膜的時候有賭的成分。
2016年,急于扭虧的新綸科技(已更名為“新綸新材”)瞅準了風口,花了5.5億收購了日本凸版印刷公司旗下的鋁塑膜業務,包括工廠、原材料以及專利授權,一躍成為全球第三、國内第一的鋁塑膜企業。
當時,中國正掀起新一輪的新能源汽車補貼,但電動車續航短、安全性不強的問題仍舊突出,而相比于方形和圓柱,軟包電池的優點恰恰在于能量密度、安全性和循環壽命,直擊市場痛點。新綸選擇梭哈一把,直接打入潛力無限的軟包動力電池市場。
收購之後,市場似乎在往新綸預期的方向發展。從2016年到2018年,國内軟包動力電池裝機量從3.3GW增長到7.6GW,占比上升到13.2%,鋁塑膜的需求從0.9億平方米增長到1.6億平方米。
同期,新綸鋁塑膜順利在常州投産,并且拿到捷威、孚能等軟包大廠的訂單。此後扭虧為盈,營收從13.2億暴漲到31.5億元,成為同行眼中的模範生。
然而,這個模範生卻被證監會證明是一個業績造假的騙子:2016-2018年,新綸科技連續三年以鋁塑膜業務為主體,虛增營收7.3億,虛增利潤1.8億元。把一項不掙錢的買賣,美化成了可以讓公司逆天改命的新業務。
作為一家上遊企業,新綸雖然當時掌握了不錯的技術,但最大的痛苦在于找不到下遊的帶頭大哥:一方面,當時全球軟包老大LG化學因為白名單政策被擋在中國新能源汽車市場門外,另一方面,國内電池廠在封裝技術路線上紛紛選擇了方殼,而不是需要鋁塑膜的軟包。
相較于軟包,方殼殼體成本較低,原材料供應充足,電芯單體能量大,外形規整适合車用。因為這些優點,中國動力電池的兩大話事人甯德時代與比亞迪,不約而同選擇了方殼,并以他們的市場優勢地位,将方殼動力電池的國内市占率推高到80%以上。
甯德時代與比亞迪相繼推出的CTP(Cell to Pack)技術與刀片電池,更是在國内給了軟包動力電池緻命一擊——它們不僅提升了電池安全性,而且在成本與系統能量密度名額上更進一步,軟包不但原有優勢削弱,成本劣勢更加突出。
軟包動力電池不僅沒能成為主流,反而市占率在2020年被擠壓到隻剩5.5%,這讓上遊的國産鋁塑膜舉步維艱。
以新綸為例,2019年公司營收為33.2億元,但淨利潤隻有988萬,去年曾一度考慮出售鋁塑膜子公司一半的股權。起步最早的紫江企業,這段時間的出貨量和收入增長,也與國内動力電池大幹快上的景象相去甚遠。
相較而言,為甯德時代和比亞迪供應方殼電池殼體的科達利日子要好過許多。2019年,公司淨利達到2.37億元,同比增長188%。
歸根結底,對國内鋁塑膜企業來說,想要打赢翻身仗除了要在技術實作趕超之外,還得仰仗于下遊産品的突破。
曙光:此消彼長的機會
從去年下半年開始,歐洲新能源汽車市場因補貼爆發,歐洲車企主流使用的軟包電池供不應求,與此同時,日韓鋁塑膜企業生産又因疫情受到影響,而且是優先供應LG化學以及SKI,無瑕顧忌中國,進口産品一度缺貨。
從長遠來看,未來兩年,全球鋁塑膜的需求量将從2.4億平方米增長到4億平方米。然而,DNP和昭和電工兩大巨頭的擴産意願不強,目前滿打滿算年産能隻有2億平米。而包括新綸、紫江、恩捷、華正新材等公司都在趁機擴産。
相比擴産,更重要的利好是通往下遊客戶道路的暢通。
新綸在國産鋁塑膜産線投産3年之後終于獲得LG化學的訂單,二期項目也已于今年7月份投産,而紫江的合作對象除了孚能、國軒高科、億緯锂能之外,還與比亞迪合作,成功打入刀片電池供應鍊。
從去年推出以來,比亞迪憑借刀片電池在市場上高歌猛進,不過其刀片電池早期處于供應不足的狀态,關鍵問題在于刀片電池太長,比如用在“漢EV”上的電池長達1.28m,生産效率與良品率受影響。
今年年初比亞迪在推出DM-i混動車型時,采用了不同于純電動車的“小刀片”電池——将鋁殼内的單枚長電芯換成了多枚用鋁塑膜軟包的短電芯,以此降低生産難度。而随着DM-i車型成為月銷超過3萬輛的爆款系列,數百萬平米的鋁塑膜需求将被釋放。紫江股價一年時間内暴漲了130%。
紫江之是以能拿到比亞迪的訂單,優勢在于它是國内企業,上遊原材料國産化程度比較高,産品供應比較有保障,而且在産品性能參數和日韓差距不大的前提下,價格比外國對手低出20%以上。
在今年11月的活動上,比亞迪表示将于明年開始,在純電動車型使用的“大刀片”上,也使用鋁塑膜軟包電芯+外部鋁殼封裝方案,進而提高良率。天風證券預測,到2023年,來自比亞迪的鋁塑膜需求将達到6234萬平米,相當于紫江2020年出貨量的4.2倍。
短期來看,比亞迪和LG将推動國内軟包動力電池上量,而新綸和紫江在國内“雙強争霸”的局面也将繼續維持一段時間。
尾聲
本質上,中國锂電産業的逆襲就是一場“下遊帶動上遊、先富帶動後富”的共富運動。
率先富起來的是甯德時代、比亞迪這樣的下遊大廠,而跟在它們身後的是數百家上遊原材料和裝置供應商,很多企業不僅完全實作了國産替代,而且已經走出國門,跟着電池廠去海外布局。比如先導智能,靠着給“甯王”賣锂電裝置,賣出了千億的市值。
相比之下,國内鋁塑膜因為缺乏下遊訂單和技術積累,仍處于追趕狀态,但随着比亞迪、甯德時代、國軒高科這些龍頭企業陸續生産軟包電池,國産替代的趨勢在主場作戰的加持下愈發明晰。
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