芳綸纖維：鋰電涂覆膜的國產(chǎn)替代機會

核心觀點：

芳綸的性能優(yōu)，能替代PVDF做鋰電涂覆膜，隨著芳綸國產(chǎn)企業(yè)自制涂覆膜，規(guī)模效應實現(xiàn)降本提效達到商業(yè)化條件，下游需求如汽車、航空、安防等持續(xù)高增長，芳綸涂覆一體化企業(yè)有超預期機會，如泰和新材、中化國際等。

催化劑：

國產(chǎn)芳綸企業(yè)自制涂覆膜，芳綸一體化的規(guī)模效應、成本優(yōu)勢等。

風險提示：

芳綸下游需求不及預期，涂覆滲透率不及預期，規(guī)模效應降低成本不及預期等

一、芳綸：芳香族聚酰胺人造纖維，應用范圍較廣

芳綸纖維全稱為“芳香族聚酰胺纖維”，根據(jù)分子結構大致分為“全芳族聚酰胺纖維”和“雜環(huán)芳族聚酰胺纖維”，前者細分為聚間苯二甲酰間苯二胺（別稱對位芳綸、芳綸1414）、聚對苯二甲酰對苯二胺（別稱間位芳綸、芳綸1313）、聚對苯甲酰胺纖維、聚間苯甲酰胺纖維、共聚芳酰胺纖維等，其中間位芳綸和對位芳綸已經(jīng)實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。芳綸、碳纖維和超高相對分子質(zhì)量聚乙烯纖維同屬三大高性能纖維，具有阻燃、耐高溫、電絕緣、高強度、高模量、耐腐蝕的優(yōu)異特性，誕生于20世紀60年代，是美蘇冷戰(zhàn)時期軍備競賽的產(chǎn)物，誕生之初大多應用于航空航天和戰(zhàn)略物資等軍用領域，冷戰(zhàn)結束后，逐漸應用于個體防護、環(huán)境保護、信息通信、電子電氣等民用領域。

因為結構上的差異，兩者性能用途不同且對應到不同下游。其中對位芳綸具備高強度、高模量特點，主要用于需要耐高溫防彈裝甲、光纜、橡膠制品高強繩等領域。間位芳綸具備優(yōu)異的耐高溫、阻燃和絕緣性，主要應用于高溫防護服、濾料、電氣設備等領域。

二、芳綸作為鋰電池涂覆材料，成本低，性能優(yōu)，具有強規(guī)模效應

首先來看，動力鋰電隔膜是決定鋰電池安全性的重要部件，因為隔膜就是防止電池起火的關鍵材料。諸多電池起火事故的發(fā)生，正是由于隔膜遭到損壞。隔膜是鋰電池四大主材之一，有鋰電池“第三極”之稱。

通俗地講，隔膜就是一層塑料薄膜。肉眼看上去隔膜平平無奇，其實其表面密布納米級的微孔。這個微孔正是隔膜發(fā)揮作用的關鍵所在，微孔制備也是隔膜生產(chǎn)的核心技術。

目前常見的鋰離子電池隔膜通常為聚丙烯、聚乙烯或者是兩者共同的復合膜。這些材料熔點通常低于 170 ℃，但是當電池因內(nèi)部或外部原因造成升溫時，隔膜會熔融并收縮正負極直接觸導致短路，引起電池燃燒、爆炸等意外事故的發(fā)生給使用帶來安全隱患。當前涂覆包括水性（勃姆石、氧化鋁 +無機溶劑）以及 PVDF 、 PMMA 和芳綸為代表的油性涂覆材料。其中水性涂覆主要用于磷酸鐵鋰電池，占比約在 70% 以上。水性涂覆與油性涂覆通常按照不同比例混合互補通過雙面多層涂覆、單或混合方式隔膜需求。

目前芳綸涂覆已經(jīng)在松下供給特斯拉的NCA電池上全面使用，芳綸涂覆兼具有機和無機材料的特點，性能優(yōu)且輕薄，涂層在1.5μm 左右，而 PVDF 混涂通常在 2μm 以上（ PVDF+ 陶瓷）。另外，芳綸的密度是所有涂覆材料中低的之一，是陶瓷的 40% 、 PMMA 的50% 、 PVDF 的 80%。

從成本角度來看，芳綸做涂覆材料性價比高出PVDF許多。PVDF是受下游鋰電和光伏的需求推動，價格從9萬元/噸漲到了40萬元/噸，其中隔膜涂覆PVDF20萬元/噸左右，而芳綸廠如泰和新材等制膜，成本由5-6元/平降到2-3元/平，基膜+涂覆一體化企業(yè)將獲得行業(yè)優(yōu)成本。

三、 芳綸涂覆的市場空間和主要龍頭

參考高工鋰電EVtank的預測，2025年全球鋰電出貨量合計2102GWh，其中動力電池1550GWh，儲能鋰電390GWh，消費電池162GWh，按照中材科技的公告，單GWh動力電池需要隔膜1500萬平米，2025年全球的隔膜需求量達到315億平米，按照涂覆隔膜滲透率70%極端，對應市場空間是221億平米，假設2025年單面涂覆和雙面涂覆市長率40%，均價在4元/平米，保守按芳綸涂覆在涂覆隔膜滲透率5%測算，對應2025年的芳綸需求4767噸，對應市場空間44億元；按照10%測算，對應2025年的芳綸需求為9534噸，對應市場空間88億元。

從競爭格局來看，隔膜涂覆被日本帝人、住友等主導，國內(nèi)廠商泰和新材、中化國際積極布局，恩捷股份獲得帝人專利授權。間位芳綸行業(yè)集中度高，泰和新材躋身頭部。

間位頭部企業(yè)主要包括美國杜邦、日本帝人中泰和新材等，其中美國杜邦、日本帝人兩家企業(yè)早實現(xiàn)間位芳綸工業(yè)化生產(chǎn)。根據(jù)華經(jīng)情報網(wǎng)數(shù)據(jù)，截止2021年全球間位芳綸產(chǎn)能在 5.3 萬噸，其中海外龍頭杜邦具備 3萬噸產(chǎn)能，占據(jù)絕對主導。國內(nèi)產(chǎn)能要為泰和新材有間位芳綸產(chǎn)能 11000 噸，全球產(chǎn)能市占率超過 20%，僅次于杜邦。泰和新材規(guī)劃在 2025 年實現(xiàn)總產(chǎn)能 2萬噸，泰和有望開啟從間位芳綸國內(nèi)龍頭向全球龍躍遷的步伐，在市占率上進一提升并加速下游應用進一步拓展。

間位芳綸主要競爭格局

為什么說芳綸涂覆一體化產(chǎn)業(yè)鏈存在超預期機會呢，不同的企業(yè)生茶芳綸涂覆膜成本也不一樣。比如基膜廠制作芳綸涂覆膜，如果需要向海外芳綸供應商采購原材料，價格在70萬元/噸左右，規(guī)模優(yōu)勢不突出，單位成本達到5.6元/平以上。而涂覆廠的企業(yè)自制芳綸膜，原材料成本10萬元/噸，對外銷售50-60萬元/噸，成本2.5元/平米左右；基膜（芳綸）涂覆一體化更為便宜，根據(jù)測算，隔膜的成本可以達到1.5元/平米，獲得行業(yè)的優(yōu)成本。

不同企業(yè)芳綸涂覆膜成本

中化國際等布局了5000噸/年的對位芳綸，泰和新材也在現(xiàn)有產(chǎn)能6000噸對位芳綸，1.7萬噸間位芳綸的基礎上，布局2025年實現(xiàn)2.15萬噸對位芳綸，間位芳綸2萬噸。實現(xiàn)規(guī)模效應，進一步降低芳綸做涂覆膜的成本，相應下游的需求。

恩捷股份則是獲得了日本帝人的PVDF、芳綸涂覆的專利授權，供應30%松下的隔膜，預計23年進入松下芳綸供應鏈，25年松下+特斯拉在公司出貨預期占比達到10%。