揭秘恩捷“称王”锂电池隔膜行业的路径

  近日,《财富》杂志于2024年首度推出“《财富》中国科技 50 强”榜单,试图通过评价候选公司在中国和全球经济中的重要性、技术的创新性和可持续投入研发能力、现存技术是否已建立核心技术壁垒、会不会产生积极社会影响力四个因素,挖掘诞生于中国,正在影响世界的科技公司。

  据了解,2018年至2023年,研发投入在营业收入占比从3.93%增长至6.04%,仅2023年度研发支出就达到7.27亿元,位居行业前列。8月27日晚间,发布2024年半年报,其中,研发投入3.55亿元,占据营业收入的7.4%。

  自2010年进入锂电池隔膜行业,到2024年,恩捷股份隔膜规模一直处在全球领头羊,具有全球最大的生产及供应能力。只是,其也曾被认为是借力汽车行业发展的风口,才走上了一条加快速度进行发展的捷径。但隔膜行业真的有捷径可走吗?

  据研究机构EVTANK联合伊维经济研究院共同发布的《中国锂离子电池隔膜行业发展白皮书(2024年)》显示,2023年,中国锂离子隔膜出货量同比增长32.8%,达到176.9亿平米,其中湿法隔膜出货量达到129.4亿平米,干法隔膜出货量达到47.5亿平米。EVTANK在白皮书中表示,2023年全球锂离子隔膜出货量已经突破210亿平米,中国隔膜企业出货量的全球占比在2023年已经突破83%。

  虽然现如今锂电池隔膜行业发展已经颇具规模,但在我们国家新能源汽车行业发展初期,企业要想入局,也并不是特别容易。有证券分析师曾表示,隔膜(尤其是湿法隔膜)行业壁垒高,包括技术壁垒、资金壁垒、降本壁垒等,最终只有少数企业能实现规模化盈利。根据高工产研锂电研究所(GGII)统计,2017年国内共有55家隔膜生产企业,但随后不到一年的时间内,具备量产能力的隔膜公司数已不足40家。

  二是,锂电池隔膜涉及高分子材料、材料加工、纳米技术、电化学、表面和界面学、机械设计与自动化控制技术、成套设备设计等多学科领域,产线能否顺利贯通、产品良率是不是达到要求均存在极大不确定性;

  三是,锂电池隔膜成本受规模效应、客户结构、设备折旧、产品良率等众多因素影响,降本难度大。

  总结起来,就是需要高额投入、高新技术和成本控制。绝对没“走捷径”的可能性。

  除了行业困局,还有技术困境。2009年我国启动了汽车“十城千辆”这一标志性计划,新能源汽车行业正式起步发展。然而,约占新能源汽车成本40%的核心部分——动力电池,其发展遇到了难题。

  恩捷创始人李晓明与李晓华兄弟俩从马萨诸塞大学高分子材料专业硕士毕业后,在美国一家从事 BOPP 薄膜等各类材料开发与生产的公司工作。BOPP是双向拉伸聚丙烯薄膜,大多数都用在食品、药品的外包装,是一种具有很常见的聚烯烃材料。而聚烯烃恰是市场上通用的锂电池隔膜材料。

  1996年是我国“九五”计划的第一年,国内产业创新百花齐放。从这一年起,李晓明兄弟回国围绕材料行业先后创办了云南红塔塑胶、创新工贸等公司,创新工贸后来更名并改制为股份公司“创新股份”。1997年,第一条BOPP薄膜生产线年,李晓明决定切入锂电池隔膜行业,启动湿法隔膜技术探讨研究。生产锂电池隔膜的技术路线有干法和湿法工艺。其时,由于国内新能源汽车行业刚起步,更聚焦低成本,因此多是选择干法隔膜。但由于干法双向拉伸工艺隔膜的性能较差,只能用于中低端电池。

  相比于干法,湿法隔膜的工艺更复杂、成本和技术门槛更高,同时湿法隔膜更薄、一致性好、强度高等优点,符合高单位体积内的包含的能量锂电发展的新趋势,因此恩捷此次技术路线的变迁其实相当于给整个隔膜行业带来了新一轮量价提升的机会。

  不过,恩捷没有急功近利,其花费近三年时间调试设备,有了第一条产线的经验,后续产线年,恩捷逐个突破了锂电池隔膜的性能指标,彻底打破了被国外企业“卡脖子”了十余年的湿法锂电池隔膜的技术封锁。时至今日,恩捷研发范围已覆盖了隔膜和涂布生产设备、隔膜制备工艺以及原辅料的改进、涂布工艺、浆料配方、回收及节能技术,以及前瞻性技术储备项目的研发。截至2024年6月30日,恩捷现行有效的专利授权 447 件,其中包含国际专利 36 件;另有 252 件在申请中,其中含国际专利申请 92 件。

  2016年之后,动力电池行业开启了“高能量密度”时代,以恩捷为代表的湿法隔膜企业迎来了巨大的增量空间。恩捷也开启了扩产的规划布局:

  一方面,恩捷与上游设备供应商的长期合作,为其持续扩大市场占有率提供了基础保证。此外,恩捷还向供应商定制设备,并对设备做了相应的调试改良,以保证生产的销量和质量。

  另一方面,恩捷进一步扩展下游客户,并持续在全国乃至全球布局产能基地。目前恩捷已融入全球绝大多数主流锂电池生产企业的供应链体系中,包括海外锂电池生产巨头日本松下、韩国LGES、法国 ACC、Ultium、海外某大型车企,以及、中创新航、、国轩高科、亿纬锂能、孚能、力神等国内主流锂电池企业;同时,恩捷已在上海、广东珠海、江苏无锡、江苏苏州、江苏常州、重庆、江西宜春、湖北荆门等地投资建设了10多个生产基地。

  2020年,恩捷在匈牙利Debrecen(德布勒森市)投资建设湿法锂电池隔膜生产线及配套工厂,主要开展锂电池湿法基膜、功能性涂布隔膜的制造、销售等。匈牙利恩捷一期项目设4条隔膜生产线和多条涂布生产线,目前匈牙利恩捷一期项目客户导入工作顺利。2022年,恩捷在美国俄亥俄州投资建设锂电池隔膜工厂,这是其第二个在海外投资建设的锂电池隔膜工厂,也是北美的首个锂电池隔膜工厂,目前按计划实施建设。2024年6月18日,恩捷股份发布《关于在匈牙利建设第二期湿法锂电池隔膜项目的公告》,拟在匈牙利德布勒森市投资建设第二期湿法锂电池隔膜生产线及配套工厂(简称“匈牙利恩捷二期项目”)主要开展锂电池湿法基膜、功能性涂布隔膜的制造、销售等。

  另外,恩捷还通过产品研制保证产品一致性,提升产品良品率,减少相关成本。近年来,恩捷建立了“1院+10所”独特研发体系,注重全球人才引进和技术创新研发,并持续精进的技术和工艺,使得工艺水平逐年提升。

  对于恩捷而言,如今的成功是在准确预判未来科技发展与应用趋势的前提下实现的。

  以半固态电池技术为例,当下不少厂商将其作为全的过度方案,相比液态电池,半要求隔膜的孔径更大,而且强度更高,通常会采用湿法和涂布的工艺。而恩捷早在2021年就已与北京卫蓝、溧阳天目先导合作成立了江苏三合电池材料科技有限公司,专门研发半固态专用的涂布隔膜。目前江苏三合适用于半固态电池的专用隔膜已经小批量量产,并供应给市场知名电池厂商。恩捷研发的半固态电解质复合膜,相较于常规的隔膜产品,在低温度的环境下,其放电性能表现得更突出,尤其是在-30的超低温度的环境下,能使成品电芯的放电容量保持率同比提升10%以上。

  2021年,我国发布了《新能源汽车产业高质量发展规划(2021-2035年)》,明白准确地提出要加大对新型电池技术的研发投入,包括固态电池。在此背景下,多家企业加大了在固态电池技术上的投资力度。

  就在当年,恩捷便通过控股子公司湖南恩捷前沿科技有限公司布局了全固态电池领域,专注于全固态硫化物电解质材料的相关研发工作。对于固态电池而言,硫化物电解质就等于锂电池隔膜,至关重要。截至当前湖南恩捷的固态用高纯硫化锂产品已完成小试吨级年产能建设和运行,并搭建完成百吨级硫化锂中试生产线。硫化物固态电解质(LPSC)产品和全固态电解质膜产品均处于送样阶段。

  这就是恩捷成功学逻辑:首先是准确预判,然后是坚定、扎实的推进,通过提升科研力度,组织试产、调试、验证,然后是小规模量产,再到最终量产。

  无论是用六年时间突破湿法隔膜技术,还是用8年时间做全球布局,恩捷在用长远发展的眼光预判未来趋势之后,努力开拓与创造的,是企业的长周期价值。只是“长周期”这条路,要一直地投入、开拓,才能打开更多新局面。

  今年8月,中央、国务院印发了《关于加快经济社会发展全面绿色转型的意见》,这是中央层面首次对加快经济社会发展全面绿色转型进行系统部署。

  作为新能源和领域的重要代表企业,在发展的同时,恩捷在经济绿色转型、可持续发展方面一直做出卓越的努力:

  恩捷凭借在公司制作和运营中坚持环境、社会、公司治理三位一体的高质量可持续发展,在2023 MSCI ESG 评级中获评A级;其还凭借在ESG方面的优异表现,成功入选了“2023年度中国非金融业上市公司ESG TOP 50”榜单。

  此外,恩捷还成立了环境、社会和治理(ESG)管理委员会与理事会,旨在加强公司在环境保护、社会责任履行和公司治理结构改善方面的工作,以更加系统化和战略性的方式推进ESG实践。