鋰電池高端隔膜技術是一道核心門檻

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

　　鋰電池高端隔膜技術是一道核心門檻

　　鋰電池隔膜技術就是目前我國動力電池業的一個痛點。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了國產化，而隔膜起步較晚，國內企業技術成熟度不高。雖然近幾年我國鋰電池隔膜國產化率在不斷提升，但占據的主要是低端3C類電池隔膜市場，高端隔膜國產化率仍然很低，高端3C類電池以及動力電池用隔膜依然大量依賴進口。

　　國內隔膜目前普遍存在的問題是一致性不高，主要表現在不規律的缺陷，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和生產團隊、純熟的工藝技術和高水平的生產線，并且非短時間能夠突破。

　　中國鋰電池的基礎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。從行業角度來看，美國目前仍然引領鋰電池原始創新、核心材料研發；日本作為電池材料制造大國，生產規范嚴格，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。相較日韓，中國低端鋰電池產品更有優勢，但在部分高端產品尤其是事關電池安全性的核心材料和制造工藝上仍有較大的差距。

　　在中國相關領域，鋰電池四大核心材料中，正、負極材料、電解液都已實現了國產化，唯獨隔膜仍是短板。中國國產隔膜主要供應低端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兩家日本公司，而中國國內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，國內已有中科科技、星源材質等企業在高端鋰電池隔膜技術方面有重大突破。相信，在不遠的將來，我國動力鋰電池業定能打破國外技術壟斷，將主動權掌握在自己手中。

　　鋰電池隔膜國內技術得到突破

　　新型隔膜是一種陶瓷功能隔膜，采用基材膜表面處理技術與無機陶瓷粉體分散技術，優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系，總結陶瓷隔膜技術參數的變化規律，研制的隔膜同時具有電流切斷特性和高耐熱性能，技術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%，性能優于國外同類產品。

　　中航鋰電隔膜項目已建成一條年產300萬平方米陶瓷功能隔膜試驗線，在此基礎上完成固化、合漿、涂布、分切工藝技術開發，形成生產能力，并進行了陶瓷隔膜電池設計、試制與測試，對提高鋰離子動力電池生產和應用的安全性具有至關重要的作用。在原油價格高企，同時國內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。鋰電池隔膜的生產工藝主要分為干法和濕法兩大方向，兩類工藝的產品性能及成本效率各有千秋。干法隔膜的技術和工藝在長期生產中得到不斷改進：拉伸改進技術保證隔膜在低溫拉伸與高溫拉伸時拉伸速度的穩定性，熱處理改進技術使產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構的薄膜，是鋰離子電池產業鏈中最具技術壁壘的關鍵內層組件，我國鋰電池高端隔膜技術亟待突破。