在鋰電池的結(jié)構(gòu)中,電池隔膜是關(guān)鍵的內(nèi)層組件之一,也是技術(shù)壁壘最高的一種高附加值材料,約占鋰電池成本的20%-30%。隔膜的好壞決定了電池的界面結(jié)構(gòu)、內(nèi)阻等,直接影響電池容量、循環(huán)以及安全性能等特性,性能優(yōu)異的隔膜對提高電池的綜合性能具有重要的作用。

惠強(qiáng)新能源 隔膜產(chǎn)品  中國電池網(wǎng)攝影

    2015年初,國家及地方政府連續(xù)發(fā)布大量加快新能源汽車發(fā)展的相關(guān)政策,不僅提高了汽車市場的活躍度,也使能源汽車的“發(fā)動機(jī)”——鋰電池備受關(guān)注,不少鋰電池行業(yè)投資者開始摩拳擦掌,準(zhǔn)備投入搶占市場的大部隊中。

  在鋰電池的結(jié)構(gòu)中,電池隔膜是關(guān)鍵的內(nèi)層組件之一,也是技術(shù)壁壘最高的一種高附加值材料,約占鋰電池成本的20%-30%。隔膜的好壞決定了電池的界面結(jié)構(gòu)、內(nèi)阻等,直接影響電池容量、循環(huán)以及安全性能等特性,性能優(yōu)異的隔膜對提高電池的綜合性能具有重要的作用。多名業(yè)內(nèi)人士表示,2015年,或?qū)⒊蔀殡姵馗裟ば袠I(yè)高速發(fā)展的“元年”。

  “兩連跳”階段企業(yè)快速進(jìn)步

  從電池隔膜行業(yè)發(fā)展趨勢來看,主要呈現(xiàn)兩種態(tài)勢,一種是傾向于更加輕薄的消費類鋰電池隔膜,主要針對手機(jī)、筆記本電腦以及物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用等分布式應(yīng)用架構(gòu)體系,提升鋰電池的容量和便攜性;另一種是傾向于使用厚膜或者多層復(fù)合隔膜的動力電池類隔膜,主要針對電動汽車、大規(guī)模儲能電站等大型動力類應(yīng)用,要求能量輸出和功率特性較好,對安全性要求苛刻,能夠兼顧鋰電池的容量和安全性能。

  中國膜工業(yè)協(xié)會負(fù)責(zé)人張玉冰指出,中國電池隔膜工業(yè)不僅面臨兩大市場,更在經(jīng)歷“兩連跳”式跨越發(fā)展過程,制膜工藝和生產(chǎn)設(shè)備制造能力領(lǐng)先的企業(yè)已經(jīng)在第一波跨越中勝出。

  2012年-2014年期間,是生產(chǎn)工藝跨越引領(lǐng)隔膜工業(yè)升級的“第一跳”,該階段為生產(chǎn)工藝和設(shè)備制造能力實現(xiàn)突破的時期,其創(chuàng)新驅(qū)動力將以企業(yè)自身的產(chǎn)業(yè)化工藝研發(fā)占據(jù)主導(dǎo)地位。在制膜工藝方面具有經(jīng)驗積累,并且在生產(chǎn)設(shè)備制造方面具有創(chuàng)新能力的企業(yè)已經(jīng)在本輪隔膜國產(chǎn)化的大潮中脫穎而出。根據(jù)膜工業(yè)協(xié)會發(fā)布的2014年數(shù)據(jù)分析顯示,目前已經(jīng)有佛山東航光電集團(tuán)、新鄉(xiāng)格瑞恩集團(tuán)等18家企業(yè)完成歷史跳躍。

  2015年-2020年為材料基礎(chǔ)研究能力提升引領(lǐng)隔膜工業(yè)升級的“第二跳”。從整個行業(yè)生態(tài)來看,完成第一階段的生產(chǎn)工藝升級之后,行業(yè)集中度將逐漸提升,龍頭企業(yè)將繼續(xù)延伸,通過建設(shè)高分子材料實驗室等形式提升基體材料研發(fā)能力,從而推動整個行業(yè)具備基礎(chǔ)材料改性和功能性改造的能力,最終以產(chǎn)品功能性差異占據(jù)市場。

  隔膜國產(chǎn)化是發(fā)展首要任務(wù)

  隔膜是鋰電產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)門檻最高的環(huán)節(jié)。在我國,鋰離子電池原材料已基本實現(xiàn)國產(chǎn)化,但是隔膜材料卻主要依靠進(jìn)口,制作隔膜的關(guān)鍵技術(shù)被日本和歐美壟斷。隔膜在我國雖已有生產(chǎn),但是各項指標(biāo)還達(dá)不到國外的水平,有的甚至達(dá)不到使用的要求。

  遼寧朝陽立塬新能源有限公司副總經(jīng)理李薦表示,電池的好壞主要體現(xiàn)在隔膜中孔徑收縮發(fā)熱點控制方面。好的隔膜材料一般在達(dá)到160攝氏度左右孔徑才會出現(xiàn)收縮現(xiàn)象,而國產(chǎn)隔膜一般在130攝氏度就會出現(xiàn)收縮,這就造成了電池在使用國產(chǎn)隔膜的情況下容易發(fā)熱,極易造成溫度過高,甚至?xí)鸨??!澳壳皣鴥?nèi)隔膜產(chǎn)品的品質(zhì)只能與國際品牌2004年的質(zhì)量水平相持平?!崩钏]說道。

  比亞迪新能源股份有限公司技術(shù)專家葛天麗表示,高端產(chǎn)品,特別是動力電池對隔膜的一致性要求極高。除了厚度、面密度、力學(xué)性能這些基本要求之外,對隔膜微孔的尺寸和分布的均一性也有很高的要求。目前國產(chǎn)隔膜還存在厚度過厚、邊角參差不齊、表面晶點過多等現(xiàn)象,嚴(yán)重影響到電池容量、續(xù)航能力及批量生產(chǎn)。目前比亞迪在E6、F3DM等產(chǎn)品上均使用進(jìn)口的Celgard等隔膜產(chǎn)品,而在傳統(tǒng)低能電網(wǎng)儲能方面所用電池則優(yōu)先選用國產(chǎn)品牌。

  天津電源研究所教授級高級工程師汪繼強(qiáng)指出,雖然國內(nèi)鋰電池隔膜產(chǎn)能增長迅速,但高端隔膜技術(shù)尚待突破,隔膜材料仍是我國鋰電池產(chǎn)業(yè)的短板,采用創(chuàng)新技術(shù)推動高端隔膜國產(chǎn)化是首要任務(wù)?!皬匿囯姵氐陌l(fā)展來看,目前我們?nèi)允谴ぎa(chǎn)業(yè)階段,沒有自己的核心技術(shù)。從核心技術(shù)到設(shè)備制造再到技術(shù)工人匱乏,我們要想在一個產(chǎn)業(yè)鏈條中整體超越,必須耐下心來彌補(bǔ)研發(fā)方面的短板?!蓖衾^強(qiáng)說道。

[責(zé)任編輯:趙卓然]

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