鋰電池高端隔膜技術(shù)是一道核心門檻

來源：存能電氣  日期：2019-06-13 13:27  瀏覽量：次

　　鋰電池高端隔膜技術(shù)是一道核心門檻。鋰電池高端隔膜技術(shù)深刻地體現(xiàn)了當前隔膜技術(shù)的特點。據(jù)悉，隔膜是目前鋰電材料中技術(shù)壁壘最高的一種高附加值材料，約占鋰電池成本的15％，其技術(shù)難點在于造孔的工程技術(shù)、基體材料，以及制造設(shè)備。因其技術(shù)復(fù)雜性，對于動力鋰電池的影響更巨大。

　　鋰電池高端隔膜技術(shù)是一道核心門檻

　　鋰電池隔膜技術(shù)就是目前我國動力電池業(yè)的一個痛點。在鋰離子電池材料中，正負極材料和電解液目前基本上實現(xiàn)了國產(chǎn)化，而隔膜起步較晚，國內(nèi)企業(yè)技術(shù)成熟度不高。雖然近幾年我國鋰電池隔膜國產(chǎn)化率在不斷提升，但占據(jù)的主要是低端3C類電池隔膜市場，高端隔膜國產(chǎn)化率仍然很低，高端3C類電池以及動力電池用隔膜依然大量依賴進口。

　　國內(nèi)隔膜目前普遍存在的問題是一致性不高，主要表現(xiàn)在不規(guī)律的缺陷，孔隙率不達標，厚度、孔隙分布以及孔徑分布不均等方面。高端隔膜技術(shù)具有相當高的門檻，不僅要投入巨額的資金，還需要有強大的研發(fā)和生產(chǎn)團隊、純熟的工藝技術(shù)和高水平的生產(chǎn)線，并且非短時間能夠突破。

　　中國鋰電池的基礎(chǔ)材料研究與世界一流水平還有差距，尤其是高端電池隔膜材料仍然依賴進口。從行業(yè)角度來看，美國目前仍然引領(lǐng)鋰電池原始創(chuàng)新、核心材料研發(fā)；日本作為電池材料制造大國，生產(chǎn)規(guī)范嚴格，能夠最先制造出新的成品電池；中國和韓國作為第二梯隊，處于跟進狀態(tài)。相較日韓，中國低端鋰電池產(chǎn)品更有優(yōu)勢，但在部分高端產(chǎn)品尤其是事關(guān)電池安全性的核心材料和制造工藝上仍有較大的差距。

　　在中國相關(guān)領(lǐng)域，鋰電池四大核心材料中，正、負極材料、電解液都已實現(xiàn)了國產(chǎn)化，唯獨隔膜仍是短板。中國國產(chǎn)隔膜主要供應(yīng)低端3C類電池市場，高端隔膜目前依然大量依賴進口。目前，世界上最好的鋰電池隔膜材料出自旭化成和東燃化學(xué)兩家日本公司，而中國國內(nèi)鋰電池鋁塑膜市場九成份額也被昭和電工等日本廠商壟斷。

　　可喜的是，國內(nèi)已有中科科技、星源材質(zhì)等企業(yè)在高端鋰電池隔膜技術(shù)方面有重大突破。相信，在不遠的將來，我國動力鋰電池業(yè)定能打破國外技術(shù)壟斷，將主動權(quán)掌握在自己手中。

　　鋰電池隔膜國內(nèi)技術(shù)得到突破

　　新型隔膜是一種陶瓷功能隔膜，采用基材膜表面處理技術(shù)與無機陶瓷粉體分散技術(shù)，優(yōu)化陶瓷粉體的涂布效果，建立涂層厚度、陶瓷種類、粒徑、表面特性等與電池性能的量效關(guān)系，總結(jié)陶瓷隔膜技術(shù)參數(shù)的變化規(guī)律，研制的隔膜同時具有電流切斷特性和高耐熱性能，技術(shù)指標達到世界先進水平。不但對普通鋰電，而且對于單體聚合物鋰電池高度一致性的要求亦能滿足，涂布厚度為3微米三氧化二鋁的聚乙烯隔膜在150℃條件下2小時熱縮率小于2%，性能優(yōu)于國外同類產(chǎn)品。

　　中航鋰電隔膜項目已建成一條年產(chǎn)300萬平方米陶瓷功能隔膜試驗線，在此基礎(chǔ)上完成固化、合漿、涂布、分切工藝技術(shù)開發(fā)，形成生產(chǎn)能力，并進行了陶瓷隔膜電池設(shè)計、試制與測試，對提高鋰離子動力電池生產(chǎn)和應(yīng)用的安全性具有至關(guān)重要的作用。在原油價格高企，同時國內(nèi)由于尾氣排放對大氣污染嚴重的情況下，這對新能源汽車的推廣使用無疑是正能量。

　　隨著鋰離子電池能量密度的逐年提升，非活性物質(zhì)的量也是越來越少，隔膜也越來越薄，這將給鋰電池的安全性帶來極大的挑戰(zhàn)。鋰電池隔膜的生產(chǎn)工藝主要分為干法和濕法兩大方向，兩類工藝的產(chǎn)品性能及成本效率各有千秋。干法隔膜的技術(shù)和工藝在長期生產(chǎn)中得到不斷改進：拉伸改進技術(shù)保證隔膜在低溫拉伸與高溫拉伸時拉伸速度的穩(wěn)定性，熱處理改進技術(shù)使產(chǎn)品在同一方向取向更加整齊，形成的拉伸膜厚度及孔徑分布更加均勻。

　　總體來說：鋰電池是現(xiàn)代高性能電池的代表，由正極材料、負極材料、隔膜、電解液四個主要部分組成。其中，隔膜是一種具有微孔結(jié)構(gòu)的薄膜，是鋰離子電池產(chǎn)業(yè)鏈中最具技術(shù)壁壘的關(guān)鍵內(nèi)層組件，我國鋰電池高端隔膜技術(shù)亟待突破。