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10年产销量均增长35倍,分红率超20%,隔膜专家如何炼成?

2024-01-31

新财富 2024年1期
关键词:产线隔膜干法

瑞士时间2023年12月18日,星源材质(300568)成功发行全球存托凭证(GlobalDepositoryReceipts,简称“GDR”)并在瑞士证券交易所正式挂牌上市。其本次共发行1268.48万份GDR(1份GDR代表5股A股股票),每份GDR发行价格为9.46美元,募资约1.2亿美元。

2023年前三季度,星源材质实现营收22.11亿元,同比增长5.64%,归母净利润6.68亿元,同比增长13.56%,毛利率达到46.64%,盈利能力逐季增强。

星源材质业绩增长的背后,是中国新能源汽车产业链正以超过“规划”的速度狂飙。

2022年,中国新能源汽车销量688.7万辆,同比增长93.4%,动力电池装机量约294.6GWh,同比增长90.7%。2023年高增速持续,上半年中国新能源汽车销量达到374.7万辆,同比增长44.1%,国内动力电池装机量达到152GWh,同比增长38%。

锂电池装机量和市场份额急剧攀升下,与正极、负极、电解液并称锂电池四大主材的隔膜,同样迈入了高速增长期。2017―2022年,国内锂电隔膜出货量由16.4亿平方米增至133.2亿平方米,年复合增长率52.03%。2023年上半年隔膜产量67.08亿平方米,同比增长27.02%。

快速放量的中国隔膜行业,诞生了一批技术领先、成本优势和规模效应显著的领军企业,产品渗透全球市场。

2015年,全球隔膜市场超过60%的份额被日本旭化成、美国Celgard公司、日本东燃化学、韩国SKI(SKInnovation,SK集团旗下能源公司)、日本宇部等美日韩厂商占据。到2022年,中国企业占全球隔膜市场份额超过80%,头部企业份额大幅攀升(图1)。

数据来源:金力股份招股书、星源材质招股书

隔膜的國产替代不仅速度惊人,还拥有巨大的增量空间。EVTank等研究机构预计,2030年全球隔膜出货量将达到1040.6亿平方米,其中超过900亿平方米将由中国企业提供,占比超过86%。

在新能源热土深圳成长起来的星源材质,便是中国隔膜行业的头部企业之一。

2003年进入电池隔膜代理行业,经过20年的发展,星源材质已具备了干法、湿法、涂覆膜技术的规模化量产能力。2015―2022年,其隔膜销量从1亿平方米增至17.03亿平方米,7年增长了16倍;总资产规模由9.46亿元增至137亿元,增长13.5倍;营业收入由4.25亿元增至28.8亿元,增长5.78倍;净利润由1.18亿元增至7.19亿元,增长5.09倍(图2),处在规模和业绩高速增长期。

数据来源:星源材质年报

这样的增长速度,仍无法满足市场需求。2023年2月末,星源材质南通超级基地一期刚举行投产仪式,3月末,其在佛山南海投资100亿元的新生产基地举办奠基仪式。2023年8月,其公告披露,拟在马来西亚投资不超过50亿元建设生产基地。预计2027年,星源材质的隔膜年产能将达到160亿平方米,占据全球25%左右市场份额,成为锂电池隔膜种类齐全、技术先进,成本领先,供应能力强大,产能全球化布局的专业隔膜研发生产龙头企业。

星源材质20年高速发展背后,是一个创业公司克服重重困难潜心攻克隔膜技术,从代理到创业、到国内首家打破海外技术垄断,进而成为“隔膜专家”的故事。

2003年9月,陈秀峰创立深圳市富易达电子科技有限公司(简称“富易达”),从事日本电子产品、电子材料进出口贸易,并代理销售日本村田等企业的锂电池隔膜产品。

这一时期正是中国消费电子产业高速发展期,深圳诞生了以比亚迪、比克电池等为代表的锂电池制造企业。

曾在日本北陆先端大学院进修应用电子技术的陈秀峰,敏锐嗅觉到消费电子产业国产化发展的浪潮,认定电子产品及其锂电池、隔膜等配件的国产化将是必然趋势,国产替代的市场空间不可估量。

富易达开始业务转型,从进出口业务和代理,走向自研自产,联合四川大学高分子材料工程国家重点实验室,自主研发单向拉伸干法隔膜,并逐渐与国内外知名锂电池厂商建立长期稳定合作。2008年,富易达整体变更为股份有限公司,并更名为深圳市星源材质科技股份有限公司。同年,星源材质第一代国产锂电池隔膜投产,当年电池隔膜收入占比超过90%。同年,其“高安全性能锂电池复合隔离膜产业化技术”项目被科技部列入国家火炬计划重点项目。

故事按照这样的单线发展,星源材质将毫无悬念利用资本市场做大做强。然而,电池行业正极从磷酸铁锂到镍钴锰酸锂演化,重塑了隔膜行业的竞争格局。

在讲述技术路线变革之前,不妨先简单了解一下隔膜的技术路线、核心工艺与难点。

隔膜是一种置于电池内部,将正负极分开的有空隙绝缘膜,其空隙可以让锂离子在电解液中传输流通,且电子从外电路传输,从而形成电化学充放电回路。其质地决定电池的界面结构、内阻,直接影响电池容量、循环以及安全性能,是锂电池产业链中最具技术壁垒的关键内层组件。截至2022年末,隔膜的成本约占锂电池成本的3%―10%,毛利率可达40%―60%,是电池四大主要材料中毛利率最高的产品。

隔膜微孔制備技术是隔膜制备工艺的核心,根据微孔成孔机理不同,分为干法隔膜和湿法隔膜。在磷酸铁锂为主流技术路线的时代,干法隔膜可物尽其用。但是,三元电池需要更轻薄、更高强度、更高能量密度的隔膜,具有更高孔隙率和更好透气性的湿法隔膜才能满足需求。

锂电池隔膜早期核心专利被海外巨头垄断,国内企业寻求专利授权等合作是国产替代路上的必选项。

随着电动车续航里程向1000公里进级,动力电池能量密度大幅升高,对隔膜要求也再度提升,湿法基础上的涂覆隔膜开始规模化应用。涂覆本质是一种改性手段,即在湿法隔膜上涂覆无机陶瓷材料、聚偏二氟乙烯(PVDF)、芳纶等特定材料,以改变基膜性能,有效提高隔膜的抗穿刺、耐热性和吸液能力,从而提升电池的安全性和使用寿命。

湿法隔膜制造工艺难度大、精密程度高,其产线与干法产线完全不同,不存在改装再利用的可能性,国际、国内隔膜大厂基本走单一技术路线。星源材质于2006年便自主研发湿法隔膜,但由于湿法隔膜产线投资较大,前期以量产干法隔膜打开局面。出现新的增量市场,选择扩大湿法业务线,如同再次创业。

不能忽视的第一个关卡,是核心专利。锂电池隔膜技术发展迅速,但早期核心专利基本被海外巨头垄断。对于国内企业而言,干法和湿法(包括涂覆)的自研之路都不容易,寻求专利授权等合作是国产替代路上的必选项。

2015年2月,星源材质与韩国LG化学签署锂电隔膜相关专利技术许可协议。当年,星源材质出产湿法隔膜2000万平方米,开始对比亚迪、国轩高科及LG化学等头部电池厂商批量供货。

增量市场出现后,星源材质得以在资本市场续写新的增长篇章。

股改后8年,2016年12月1日,星源材质正式在创业板上市。此后7年间,其通过发行可转债、定向增发、GDR等方式,从资本市场直接融资约67亿元。手握充足资金的星源材质,得以顺势大扩产。

锚定全覆盖技术路线的星源材质,近10年的发展关键词是扩产。

截至目前,星源材质已形成以深圳、合肥、常州、江苏、南通、瑞典、佛山和东盟八大生产基地为依托,深圳、日本大阪及德国等研发中心并存的全球布局,近10年产销量均增长35倍(图3)。到2027年,星源材质基膜产能预计160亿平方米。

数据来源:星源材质年报

2005―2006年,星源材质自主突破并掌握湿法工艺技术,建立了湿法锂电池隔膜中试生产线,逐渐积累了锂电池隔膜的行业经验。2012年星源材质开始投资建设湿法产线,2014年完成了建设和试运行。近十年,湿法隔膜无疑是为星源材质贡献增量的核心动能,这是与下游需求匹配的结果。

根据EVTank数据,2016―2022年,国内湿法隔膜出货量从5.5亿平方米增长至104.8亿平方米,年复合增长率为63.4%,市占率从43.3%增长至78.7%(图4),湿法隔膜已经成为隔膜市场主流产品。

数据来源:行业报告

跟上主流趋势,扩张湿法隔膜产能时,星源材质的干法隔膜产线也在持续扩张。一方面是干法隔膜仍有存量大客户订单,另一方面,干法隔膜出现了新的增量市场,即储能市场。

2021年,全球储能电池出货量为44GWh,2022年出货量增至122GWh,同比增长1.8倍。储能作为锂电最具爆发潜力的应用,吸引了宁德时代、LG等巨头大力布局,干法隔膜因成本、安全性等优势成为储能市场的优选技术。2020―2022年,国内干法隔膜出货量连续增长,三年复合增长率为42.6%。

因此,干法和湿法技术将长期共存,且都拥有巨大的增量市场。星源材质全覆盖的技术路线优势凸显,有望通吃两大市场增长的红利。

其最大的掣肘是,持续扩产能仍无法满足订单需求。

近10年来,星源材质的产销率始终维持在92%以上,2021年一度超过100%(图5),产能超负荷运转。星源材质董事长陈秀峰表示,“这么多年,我们发展的瓶颈都是不能满足客户的订单,客户需求与我们目前能供应的数量差距较大。而且客户扩产速度非常快。我们不缺订单,我们的困难是供应能力不够,需要加快投产”。

数据来源:星源材质相关年报

当然,近年国内隔膜厂商普遍都在扩大产能,以争夺日韩巨头扩产放缓后释放出的市场份额。2021年,国内隔膜企业规划扩建产能约220亿平方米,投资总金额超560亿元。2022年,隔膜行业约16个新项目落地,投资总额约633亿元。2023年上半年隔膜市场投资规模221.87亿元,基膜产能规划约97.5亿平方米,这些规划产能基本要在2025―2028年陆续释放。

规划产能的延后釋放,行业参与者必须警惕周期魅影。隔膜产业的周期波动,一方面源于电动汽车和电子产品等终端出货量的波动,另一方面源于隔膜与电池扩产周期错配,下游电池企业的扩产周期一般在两年左右,而隔膜企业的扩产周期一般需要2―3年。

受技术路线和产能周期的影响,星源材质的发展也并非一路高歌猛进,直观体现在其产销量增速和毛利率的变化上(图6)。2016年新增湿法的技术换挡时期,其隔膜产销量增速曾大幅下滑,毛利率也同步下滑(图7),2017年后,其产销量增速走出谷底,2020年已实现同比翻倍式增长,毛利率也随之触底回升。2023年前三季度公司毛利率46.64%,同比增长1.62个百分点。

数据来源:星源材质相关年报

需要强调的是,隔膜是典型的重资产、高投入行业,扩产并非融资、拿地、建厂房、买设备、投建、生产的简单加法,其中隐藏着诸多“壁垒”。因此,新晋参与者通常是具备一定规模并有能力打通上下游产业链的相关行业大型企业。而在行业内部,头部企业向上有更强的能力拓展产线,向下可以提前锁定不断增长的订单需求,双重锁定“优势”足以构成较深护城河,这个市场已不再适合普通小玩家。

在中国隔膜市场,强者恒强的马太效应凸显。2021―2022年,国内隔膜企业市场份额前三之和(CR3)占比均为64%,头部份额稳定,CR6占比由81%升至85%,随着头部企业高端产能释放,未来市场集中度将继续提升,星源材质将是受益者之一。

未来10年,星源材质靠什么稳立潮头?

其一,设备壁垒。隔膜生产工艺要求极高,而生产设备(包括分切机、主生产线等)的精密程度决定了隔膜出品的精度与良率。目前,国内隔膜企业的生产设备呈现投入高、非标准化定制、依赖进口、产能有限等特点。

在隔膜企业的固定资产中,机器设备占比在50%以上。例如中兴新材武汉基地改造,项目总投资8.8亿元,其中设备购置费用6.81亿元,占项目总成本的77.4%。2022年6月,星源材质向布鲁克纳机械有限公司(简称“布鲁克纳”)签订重大设备采购合同金额高达16.94亿元。

隔膜生产设备在很大程度上是非标准化产品,设备选型必须根据工艺特点,由隔膜厂商根据生产情况与设备厂商共同设计定制、定向匹配,后者提供工艺流程研发、产线建设、设备安装,以及设备工作温度、速度、时间、噪声调校等服务。现阶段我国干法设备的国产化基本完成,但湿法设备高度依赖进口。全球范围内的隔膜设备供应商并不多,设备产能跟不上下游飞速增长的需求,是隔膜厂商产能扩张的主要制约因素之一。

这样的现状下,国内隔膜龙头企业几乎均与国外头部设备供应商签订了独家供应等深度绑定协议(附表),优质设备供应商的产能已被锁定。二三线隔膜企业能获得的设备供应非常有限,扩产空间受限,进而加固了头部企业的竞争壁垒和产能优势。

资料来源:星源材质招股书、年报等

其二,规模壁垒。基于设备优势而建立的产能优势,为隔膜企业建立了规模壁垒。头部企业规模化生产的优势,体现在成本控制和销售拓展能力上。

在成本控制方面,首先,规模企业具备原材料采购成本优势;其次,规模企业拥有大量订单,可通过合理排产,有效降低生产时的停机转产次数,从而减少因停机转产带来的成本耗费,保持较高的开工率和产能利用率。

例如,2023年8月18日,星源材质第五代超级湿法线正式发布,单线产能2.5亿平方米,设备宽幅超8米,在第四代湿法线的基础上单线产能提升超两倍,不仅缓解了产能紧张也降低了产线成本。

此外,其打造的智造系统2.0平台,引入仓库管理系统(WMS)、仓库控制系统(WCS)并与制造执行系统(MES)链接,通过MES、WMS和WCS的协同作业,实现对生产全流程进行实时监测,保障每道工序严密检测,每件产品拥有唯一ID,已实现产品品质全程可追溯,保障高品质出品。正如陈秀峰所说,在隔膜行业,星源材质始终依靠高品质的产品立足市场。

在销售拓展方面,国内头部锂电池企业扩产规模巨大,这就要求上游供应商也具有与其目前及未来产能规模相匹配的材料供应能力,规模化生产能力是成为供应商的首要条件。电池厂商对隔膜供应商的考察和审核周期一般长达9―24个月,叠加产品导入周期较长,因此,获得认证后,供需双方会建立长期稳定的合作关系,置换供应商的成本较高。星源材质客户已涵盖宁德时代、比亚迪、国轩高科、中创新航、亿纬锂能、欣旺达、韩国LG化学、三星SDI、日本村田等国内外知名锂电池厂商。

其三,技术壁垒,包括核心专利、技术路线和研发投入壁垒。

核心专利方面,海外巨头的专利授权已被国内头部企业锁定。技术路线方面,干湿法赛道头部格局稳定。星源材质已具备干湿法双线规模化供应能力,且其干法隔膜市场份额多年稳定在20%以上。

研发投入方面,影响隔膜品质的隔膜孔隙率、厚度均匀性、热收缩、透气性、产品良率等精细指标,均与隔膜企业的研发投入正相关。2013―2022年,星源材质研发投入合计5.66亿元,占其区间营收总额88.72亿元的6.38%。

星源材质还在持续加大投入。2023年前三季度,其研发费用为1.76亿元,同比增长48%。截至2023年6月30日,星源材质及其控股子公司共申请专利479件,其中申请国外专利80件,已取得有效专利249件,其中授权发明专利104件(含国外发明专利18件),授权实用新型专利145件,处于行业领先水平。

行业高速发展后的回调和洗牌一定会发生,但是整体趋势一定是螺旋式上升和发展的。

星源材质长期坚持依靠研发技术来驱动公司发展,“星源材质的扩产是在不断迭代升级基础上的扩产,新基地比老基地技术更先进。目前公司南通基地湿法产线已迭代到第5代,干法产线迭代到第6代,新产线的产品良率和辅料回收率提升,将进一步降低生产成本,释放盈利空间。我们的竞争力也会大幅提升。”陈秀峰介绍。

通过技术迭代驱动的扩产模式,与通过收购或并购实现扩产的模式不同。陈秀峰介绍:“我们南通的超级基地,按照黑灯工厂标准建设,自动化智能化水平大幅提升,最新的湿法产线单线年产量能达到2.5亿平方米,这个工艺水平、生产效率,未来5―10年都在业内具有相对优势。”星源材质仍持续与布鲁克纳共同合作研发下一代湿法隔膜产线,以保持行业领先优势。

基于已有研发基础及行业发展趋势,隔膜企业也在新的技术方向上不断拓展。2023年11月,星源材质同佛山仙湖实验室签署了《战略合作协议》,双方将利用各自领域的技术优势和经验联合开展氢能源关键膜材料的开发工作。星源材质通过持续研发拓展,不断强化创新能力及核心竞争力,以提升在材料领域的市场地位。

新能源汽车产业链企业,天然受周期波动影响。2023年开年,碳酸锂降价、宁德时代与大客户签订长协锁单等新闻,引起市场强烈关注。业界担忧,由此引发的电池市场变动将传导至隔膜行业。

陈秀峰认为:“新能源的蛋糕足够大、行业发展足够快,无论是电池还是主材,都不是独家生意,行业高速发展后的回调和洗牌一定会发生,但是整体趋势一定是螺旋式上升和发展的。”无论是湿法隔膜,还是干法隔膜,整体都还是增量市场。

需要强调的是,如同所有制造业的发展规律,隔膜行业经过持续扩产后,高端产能供不应求、低端产能结构性过剩的断层分化逐渐显现。2022年,国内高端锂电隔膜进口和国产占比分别为30%、70%。

从目前的产品结构来看,未来的增量将集中于高端市场,大概率会被头部厂商切分。一是头部厂商能够以研发优势,实现设备的国产替代,从而实现降本30%―50%的目标,释放更大的利润空间,增厚业绩;二是头部厂商更能够持续迭代升级技术,率先实现隔膜的轻薄化和电解质亲和性,占据高端市场。在这一趋势下,头部企业能够形成“研发―技术升级―利润增加―研发再投入”的良性循环,夯实市场竞争力。

而隔膜企业在高端市场的竞争力,部分体现为其与大客户的合作稳定性和持续性。星源材质与大客户的合作稳定,近10年来,其前五大客户的营收持续增长,占总营收的比重始终维持在50%以上(图8)。

2021年8月31日,星源材质与LG化学签订总价值43.1亿元的长期供货协议,为其高端市场出货量打下基础。同年,星源材质又与瑞典电池厂商NorthvoltAB签署33.4亿元的锂电隔膜供应合同。2022年,星源材质与挪威电池制造商FREYRBatteryNorwayAS签订了7.37亿元的湿法隔膜供应合同。

2023年11月,星源材质与LG新能源(LGEnergySolution,Ltd.)签订《全球战略合作备忘录》,在2024年至2030年间,双方将共同构建不少于120億平方米隔膜采购量的全球合作框架。

争夺海外客户的订单,拓展全球市场,是星源材质10多年前就已制定的发展战略。2013―2022年,星源材质出口营收保持增长趋势(图9)。因此,海外建立生产基地,势在必行。

数据来源:星源材质年报

2020年9月,星源材质在瑞典设立全资子公司星源材质(欧洲)有限责任公司,并开展欧洲工厂一期项目的建设工作。2022年5月,欧洲工厂涂覆产线投产,项目建设正顺利推进。2023年9月,星源材质规划在马来西亚投资建设锂电池隔膜生产基地,完善公司全球产能布局。

瑞士时间2023年12月18日,星源材质发行GDR并在瑞士证券交易所上市,募资约1.2亿美元,新融资将助力其在海外扩大产能。

稳步推进经营建设的星源材质,也以稳定的分红回报投资者。上市7年,星源材质现金分红7次,并实施公积金转增股本4次。其累计分红4亿元,分红率超20%。

除了带给股东投资回报,星源材质也通过股权激励计划,与员工共享成长红利。2020年5月27日、2022年3月22日,星源材质公告,向高管和核心骨干员工授予350万股、326万股的股权激励计划。2023年10月,其发布了2023年限制性股票激励计划(草案),拟向激励对象授予330万股激励股份,进一步增强员工凝聚力。

进入高增长阶段的星源材质,2023年前三季度研发费用增至1.76亿元,同比增长48%,依靠技术驱动的成长逻辑不会变,未来星源材质将会续写什么样的成长故事?值得市场持续关注。

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