锂电池高端隔膜技术是一道核心门槛

来源：维多利亚3308  日期：2019-06-13 13:27  浏览量：次

　　锂电池高端隔膜技术是一道核心门槛。锂电池高端隔膜技术深刻地体现了当前隔膜技术的特点。据悉，隔膜是目前锂电材料中技术壁垒最高的一种高附加值材料，约占锂电池成本的15％，其技术难点在于造孔的工程技术、基体材料，以及制造设备。因其技术复杂性，对于动力锂电池的影响更巨大。

　　锂电池高端隔膜技术是一道核心门槛

　　锂电池隔膜技术就是目前我国动力电池业的一个痛点。在锂离子电池材料中，正负极材料和电解液目前基本上实现了国产化，而隔膜起步较晚，国内企业技术成熟度不高。虽然近几年我国锂电池隔膜国产化率在不断提升，但占据的主要是低端3C类电池隔膜市场，高端隔膜国产化率仍然很低，高端3C类电池以及动力电池用隔膜依然大量依赖进口。

　　国内隔膜目前普遍存在的问题是一致性不高，主要表现在不规律的缺陷，孔隙率不达标，厚度、孔隙分布以及孔径分布不均等方面。高端隔膜技术具有相当高的门槛，不仅要投入巨额的资金，还需要有强大的研发和生产团队、纯熟的工艺技术和高水平的生产线，并且非短时间能够突破。

　　中国锂电池的基础材料研究与世界一流水平还有差距，尤其是高端电池隔膜材料仍然依赖进口。从行业角度来看，美国目前仍然引领锂电池原始创新、核心材料研发；日本作为电池材料制造大国，生产规范严格，能够最先制造出新的成品电池；中国和韩国作为第二梯队，处于跟进状态。相较日韩，中国低端锂电池产品更有优势，但在部分高端产品尤其是事关电池安全性的核心材料和制造工艺上仍有较大的差距。

　　在中国相关领域，锂电池四大核心材料中，正、负极材料、电解液都已实现了国产化，唯独隔膜仍是短板。中国国产隔膜主要供应低端3C类电池市场，高端隔膜目前依然大量依赖进口。目前，世界上最好的锂电池隔膜材料出自旭化成和东燃化学两家日本公司，而中国国内锂电池铝塑膜市场九成份额也被昭和电工等日本厂商垄断。

　　可喜的是，国内已有中科科技、星源材质等企业在高端锂电池隔膜技术方面有重大突破。相信，在不远的将来，我国动力锂电池业定能打破国外技术垄断，将主动权掌握在自己手中。

　　锂电池隔膜国内技术得到突破

　　新型隔膜是一种陶瓷功能隔膜，采用基材膜表面处理技术与无机陶瓷粉体分散技术，优化陶瓷粉体的涂布效果，建立涂层厚度、陶瓷种类、粒径、表面特性等与电池性能的量效关系，总结陶瓷隔膜技术参数的变化规律，研制的隔膜同时具有电流切断特性和高耐热性能，技术指标达到世界先进水平。不但对普通锂电，而且对于单体聚合物锂电池高度一致性的要求亦能满足，涂布厚度为3微米三氧化二铝的聚乙烯隔膜在150℃条件下2小时热缩率小于2%，性能优于国外同类产品。

　　中航锂电隔膜项目已建成一条年产300万平方米陶瓷功能隔膜试验线，在此基础上完成固化、合浆、涂布、分切工艺技术开发，形成生产能力，并进行了陶瓷隔膜电池设计、试制与测试，对提高锂离子动力电池生产和应用的安全性具有至关重要的作用。在原油价格高企，同时国内由于尾气排放对大气污染严重的情况下，这对新能源汽车的推广使用无疑是正能量。

　　随着锂离子电池能量密度的逐年提升，非活性物质的量也是越来越少，隔膜也越来越薄，这将给锂电池的安全性带来极大的挑战。锂电池隔膜的生产工艺主要分为干法和湿法两大方向，两类工艺的产品性能及成本效率各有千秋。干法隔膜的技术和工艺在长期生产中得到不断改进：拉伸改进技术保证隔膜在低温拉伸与高温拉伸时拉伸速度的稳定性，热处理改进技术使产品在同一方向取向更加整齐，形成的拉伸膜厚度及孔径分布更加均匀。

　　总体来说：锂电池是现代高性能电池的代表，由正极材料、负极材料、隔膜、电解液四个主要部分组成。其中，隔膜是一种具有微孔结构的薄膜，是锂离子电池产业链中最具技术壁垒的关键内层组件，我国锂电池高端隔膜技术亟待突破。