芳纶纤维：锂电涂覆膜的国产替代机会
芳纶纤维：锂电涂覆膜的国产替代机会
核心观点：
芳纶的性能优，能替代PVDF做锂电涂覆膜，随着芳纶国产企业自制涂覆膜，规模效应实现降本提效达到商业化条件，下游需求如汽车、航空、安防等持续高增长，芳纶涂覆一体化企业有超预期机会，如泰和新材、中化国际等。
催化剂：
国产芳纶企业自制涂覆膜，芳纶一体化的规模效应、成本优势等。
风险提示：
芳纶下游需求不及预期，涂覆渗透率不及预期，规模效应降低成本不及预期等
一、芳纶：芳香族聚酰胺人造纤维，应用范围较广
芳纶纤维全称为“芳香族聚酰胺纤维”，根据分子结构大致分为“全芳族聚酰胺纤维”和“杂环芳族聚酰胺纤维”，前者细分为聚间苯二甲酰间苯二胺（别称对位芳纶、芳纶1414）、聚对苯二甲酰对苯二胺（别称间位芳纶、芳纶1313）、聚对苯甲酰胺纤维、聚间苯甲酰胺纤维、共聚芳酰胺纤维等，其中间位芳纶和对位芳纶已经实现工业化生产。芳纶、碳纤维和超高相对分子质量聚乙烯纤维同属三大高性能纤维，具有阻燃、耐高温、电绝缘、高强度、高模量、耐腐蚀的优异特性，诞生于20世纪60年代，是美苏冷战时期军备竞赛的产物，诞生之初大多应用于航空航天和战略物资等军用领域，冷战结束后，逐渐应用于个体防护、环境保护、信息通信、电子电气等民用领域。
因为结构上的差异，两者性能用途不同且对应到不同下游。其中对位芳纶具备高强度、高模量特点，主要用于需要耐高温防弹装甲、光缆、橡胶制品高强绳等领域。间位芳纶具备优异的耐高温、阻燃和绝缘性，主要应用于高温防护服、滤料、电气设备等领域。
二、芳纶作为锂电池涂覆材料，成本低，性能优，具有强规模效应
首先来看，动力锂电隔膜是决定锂电池安全性的重要部件，因为隔膜就是防止电池起火的关键材料。诸多电池起火事故的发生，正是由于隔膜遭到损坏。隔膜是锂电池四大主材之一，有锂电池“第三极”之称。
通俗地讲，隔膜就是一层塑料薄膜。肉眼看上去隔膜平平无奇，其实其表面密布纳米级的微孔。这个微孔正是隔膜发挥作用的关键所在，微孔制备也是隔膜生产的核心技术。
目前常见的锂离子电池隔膜通常为聚丙烯、聚乙烯或者是两者共同的复合膜。这些材料熔点通常低于 170 ℃，但是当电池因内部或外部原因造成升温时，隔膜会熔融并收缩正负极直接触导致短路，引起电池燃烧、爆炸等意外事故的发生给使用带来安全隐患。当前涂覆包括水性（勃姆石、氧化铝 +无机溶剂）以及 PVDF 、 PMMA 和芳纶为代表的油性涂覆材料。其中水性涂覆主要用于磷酸铁锂电池，占比约在 70% 以上。水性涂覆与油性涂覆通常按照不同比例混合互补通过双面多层涂覆、单或混合方式隔膜需求。
目前芳纶涂覆已经在松下供给特斯拉的NCA电池上全面使用，芳纶涂覆兼具有机和无机材料的特点，性能优且轻薄，涂层在1.5μm 左右，而 PVDF 混涂通常在 2μm 以上（ PVDF+ 陶瓷）。另外，芳纶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%。
从成本角度来看，芳纶做涂覆材料性价比高出PVDF许多。PVDF是受下游锂电和光伏的需求推动，价格从9万元/吨涨到了40万元/吨，其中隔膜涂覆PVDF20万元/吨左右，而芳纶厂如泰和新材等制膜，成本由5-6元/平降到2-3元/平，基膜+涂覆一体化企业将获得行业优成本。
三、 芳纶涂覆的市场空间和主要龙头
参考高工锂电EVtank的预测，2025年全球锂电出货量合计2102GWh，其中动力电池1550GWh，储能锂电390GWh，消费电池162GWh，按照中材科技的公告，单GWh动力电池需要隔膜1500万平米，2025年全球的隔膜需求量达到315亿平米，按照涂覆隔膜渗透率70%极端，对应市场空间是221亿平米，假设2025年单面涂覆和双面涂覆市长率40%，均价在4元/平米，保守按芳纶涂覆在涂覆隔膜渗透率5%测算，对应2025年的芳纶需求4767吨，对应市场空间44亿元；按照10%测算，对应2025年的芳纶需求为9534吨，对应市场空间88亿元。
从竞争格局来看，隔膜涂覆被日本帝人、住友等主导，国内厂商泰和新材、中化国际积极布局，恩捷股份获得帝人专利授权。间位芳纶行业集中度高，泰和新材跻身头部。
间位头部企业主要包括美国杜邦、日本帝人中泰和新材等，其中美国杜邦、日本帝人两家企业早实现间位芳纶工业化生产。根据华经情报网数据，截止2021年全球间位芳纶产能在 5.3 万吨，其中海外龙头杜邦具备 3万吨产能，占据绝对主导。国内产能要为泰和新材有间位芳纶产能 11000 吨，全球产能市占率超过 20%，仅次于杜邦。泰和新材规划在 2025 年实现总产能 2万吨，泰和有望开启从间位芳纶国内龙头向全球龙跃迁的步伐，在市占率上进一提升并加速下游应用进一步拓展。
间位芳纶主要竞争格局
为什么说芳纶涂覆一体化产业链存在超预期机会呢，不同的企业生茶芳纶涂覆膜成本也不一样。比如基膜厂制作芳纶涂覆膜，如果需要向海外芳纶供应商采购原材料，价格在70万元/吨左右，规模优势不突出，单位成本达到5.6元/平以上。而涂覆厂的企业自制芳纶膜，原材料成本10万元/吨，对外销售50-60万元/吨，成本2.5元/平米左右；基膜（芳纶）涂覆一体化更为便宜，根据测算，隔膜的成本可以达到1.5元/平米，获得行业的优成本。
不同企业芳纶涂覆膜成本
中化国际等布局了5000吨/年的对位芳纶，泰和新材也在现有产能6000吨对位芳纶，1.7万吨间位芳纶的基础上，布局2025年实现2.15万吨对位芳纶，间位芳纶2万吨。实现规模效应，进一步降低芳纶做涂覆膜的成本，相应下游的需求。
恩捷股份则是获得了日本帝人的PVDF、芳纶涂覆的专利授权，供应30%松下的隔膜，预计23年进入松下芳纶供应链，25年松下+特斯拉在公司出货预期占比达到10%。