干法电极行业深度研究报告：前瞻新技术之六，干法电极初露锋芒-20230513-华创证券-29页_2mb

干法电极行业深度研究报告总结

核心内容

干法电极是一种较传统湿法电极的全面升级工艺，其核心在于利用粘接剂的原纤化作用实现活性物质的自支撑膜制备，从而提升电池性能和制造效率。该工艺取消了浆料制备、涂布、干燥及溶剂回收等环节，新增干法制膜工序，具有显著的成本和性能优势。

主要观点

1. 工艺差异：

   • 工序：干法电极省去了浆料制备、涂布、干燥和溶剂回收，新增干法制膜工序。
   • 材料：粘接剂由传统PVDF（正极）和CMC + SBR（负极）变为PTFE。
   • 设备：取消涂布、烘干、溶剂回收设备；增加气流粉碎机、螺杆挤出机、开炼机等原纤化设备，辊压机要求更高。

2. 性能提升：

   • 制造成本降低18%。
   • 正极材料压实密度提升：磷酸铁锂32.61%，三元8.38%，石墨11.04%。
   • 能量密度提高20%，干法电池在实验室条件下表现出更优的循环性能、耐久度和阻抗。

3. 与下一代电池适配性：

   • 固态电池：干法与固态电池设计理念相似，均无溶剂，且原纤化技术可用于改善固态电解质膜性能。
   • 预锂化：干法避免了溶剂与预锂添加剂的反应，降低预锂化难度。
   • 4680电池：特斯拉已在4680电池负极使用干电极，正极工艺仍在突破中。

关键信息

PTFE粘接剂需求增长

• PTFE优势：分子量大、耐腐蚀、机械性能好，适用于干法电极的原纤化工艺。
• 改性需求：普通PTFE需进行碳包覆或与非原纤化材料混合以改善导电性、稳定性及粘连性。
• 市场空间：假设干电极渗透率在2024年达到1%，2025年3%，2030年15%，则2030年干电极带来的高端PTFE市场需求将达到21.91万吨，2024-2030年CAGR=94.10%。高端PTFE市场价值预计在2025年达27.83亿元，2030年达161.86亿元。

设备需求变化

• 纤维化设备：气流粉碎机（效率最高）、螺杆挤出机（良率最高）、开炼机（剪切力强）。
• 辊压机：干法工艺要求更高压力，特斯拉采用的SACMI2000系列最大压力可达3500吨，有望用于正极辊压。
• 设备集成化：大型设备集成加料、混料、纤维化、制膜、辊压、分切、收卷等功能，提升效率和一致性。

投资建议

• 关注领域：新型电池粘接剂PTFE、干法工艺相关设备（如纤维化设备、辊压机）。
• 受益企业：国内头部氟化工企业（如永和股份、巨化股份）及辊压机厂商（如纳科诺尔）有望充分受益于干法电极从0到1的产业红利。

风险提示

• 干法工艺难点攻克速度不及预期。
• 行业扩产过快可能加剧竞争。
• 地缘政治和贸易摩擦可能影响海外供应链。
• 安全事故可能影响企业产销。
• 新技术落地不及预期。

报告亮点

• 这是近两年第一篇系统性阐述干法电极的报告。
• 基于大量学术论文，全面介绍干法与湿法工艺、材料对比、PTFE应用及设备发展。
• 对干法电极的应用前景进行了详尽分析和市场空间测算。

相关研究报告

• 《前瞻新技术之五：既生“叠”，何生“卷”》
• 《前瞻新技术之四：电池之战，结构之争》
• 《前瞻新技术之三：锂电三国，数“封”流路线，还看4680》
• 《前瞻新技术之二：动力电池无热蔓延术》
• 《前瞻新技术之一：4680电芯拆解报告》

投资逻辑

• 干法工艺更适配新一代电池，如固态电池、预锂化和4680电池。
• 干法工艺在制造成本、能耗、环境友好度方面具有明显优势。
• PTFE作为干法粘接剂，需求增速是传统粘接剂的4倍，市场空间巨大。
• 设备需求增长，尤其是辊压机和纤维化设备，将推动行业技术迭代。

技术难点

• 粘接剂对活性物质粘合要求更高。
• 活性物质在干法工艺中可能被破坏。
• 内部阻抗可能增大，需通过改性粘接剂或改进辊压设备来解决。
• PTFE易与负极反应，需进行钝化处理。
• 正极辊压要求更高，需采用新型设备。
• 粘接剂分布需更均匀，需优化制膜工艺。

市场前景

• 干法电极在新能源电池行业具有广阔前景，预计2030年干电极渗透率将达15%。
• 随着干法工艺的成熟，PTFE市场需求将显著增长，成为行业新增长点。
• 干法电极技术将推动电池制造工艺向更高效、更环保、更高性能方向发展。

图表目录（摘要）

• 图表 2：湿法与干法工艺对比
• 图表 12：干/湿电极压实密度对比
• 图表 24：干/湿工艺综合对比
• 图表 37：干电极PTFE需求测算
• 图表 39：高端PTFE价值量测算
• 图表 43：国内厂商辊压机性能对比
• 图表 44：SACMI 2000 系列
• 图表 32：PTFE厂商竞争格局
• 图表 34：中国PTFE产量
• 图表 35：分散PTFE树脂价格
• 图表 40：气流粉碎机示意图
• 图表 41：螺杆挤出机示意图
• 图表 42：开炼机示意图