锂电池隔膜“进口替代” 路还有多远?
发布时间:2016-06-03 17:23:00
关键词:锂离子电池隔膜

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  长期以来,隔膜行业是锂电池四大材料中技术壁垒最高、毛利率最高的一个领域,也是国内厂家进行“进口替代”最晚的一个领域。随着高端电子产品与车用锂电池对隔膜提出更高要求,行业呈现出低端产能过剩,高端隔膜供不应求的局面。近期,中航锂电、天津力神、国轩高科等多家锂电企业通过合作、参股等手段进入国产隔膜行业,进行高端电池隔膜的研发。但据业内人士分析,由于技术壁垒、资本和前景预期等多方面的原因,隔膜行业“进口替代”的目标离现实仍然比较遥远。

  专利被垄断 产业化技术欠缺

  锂电池隔膜在锂电池中起着防止正、负极短路的作用,并在锂电池充放电过程中提供锂离子运输通道。简而言之,隔膜就是一层多孔的塑料薄膜,但它直接影响了电池的容量、循环性能以及安全性能,在锂电池的部件中还有很高的技术含量。

  目前国际上隔膜的主流产品是经横向和纵向拉伸的单层聚丙烯(PP)纳米微孔膜、单层聚乙烯(PE)纳米微孔膜、PP/PE/PP三层复合纳米微孔膜等类型。以双向拉伸法来生产PE、PP隔膜,是一个多步骤、复杂的加工过程,包括吹塑、流延制膜、连续精密拉伸等多个重要环节,国产隔膜在厚度的均匀度和孔的均匀度上与国外存在很大差距。制备隔膜工艺的相关专利基本被美国和日本的少数企业所垄断,我国在生产技术方面缺乏自主知识产权。

  另外,国内企业在隔膜产业化技术方面较为欠缺,很多企业在试验时能够拿出较好的样品,但大规模生产时产品的一致性较差。

  “单品性能还不错,但批量化生产的稳定性就有问题,不能保证每批货的一致性。” 工信部赛迪电子信息产业研究院新能源汽车产业研究中心总经理吴辉表示,“无法批量化生产,和企业生产线的自动化控制有关,是一个系统问题。”

  研发能力跟不上 资本投入踌躇

  除了技术造成的壁垒之外,国内隔膜企业研发能力薄弱导致对材料把控不强也是一个重要原因。

  据了解,锂电池隔膜基体材料主要包括聚丙烯、聚乙烯材料和添加剂。隔膜所采用基体材料对隔膜力学性能以及与电解液的浸润度有直接的联系。世界前三大隔膜生产商日本Asahi(旭化成) 、美国Celgard 、Tonen(东燃化学) 均为资产上百亿的产业多元化大公司,在充足的研发资金的支持下建有自己独立的高分子实验室,化学背景非常深厚。日本Asahi与美国Celgard 已经自己生产部分聚丙烯、聚乙烯材料,Tonen(东燃化学)和美孚化工合作后,采用美孚化工研发的高熔点聚乙烯材料后,推出了熔点高达170℃的湿法PE锂电池隔膜。

  而国内隔膜企业研发能力较弱,所采用的基体材料均通过外购获取。据媒体透露,国内很多隔膜企业是从事过拉伸膜的塑料加工企业和风投组成的杂牌军,这些企业在研发方面几乎没有相应投入。

  另外,在一些投资人和投资机构看来,隔膜行业的前景并不明朗。有人认为,出于安全性的原因,液态电解液将被固态电解液替代,5至10年后隔膜可能就不存在了。并有消息称日本企业的固态电解液已经研制成熟,很快会量产。一旦产线铺开,成本必然下降,高端隔膜会被替代。这种对电池技术路线的不确定导致了资本在隔膜行业投资的犹豫。

  种种原因造成了国产隔膜和国外产品的差距,但随着锂电企业对隔膜的投入和隔膜企业自身的技术突破,这种差距会变得越来越小。一些国内领先的隔膜企业如沧州明珠将技术创新用于湿法隔膜的生产上,已经达到了国外顶级隔膜生产者的工艺水平。在“国家中长期科学和技术发展规划纲要 (2006-2020年)”中,锂电池隔膜作为电池配套材料被列入国家鼓励开发的高效能源材料,相信在各方推动下,国内隔膜的研发和生产水平将取得长足的进步。


稿件来源: 电池中国网综合
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