锂电隔膜材料作用,隔膜产业竞争力弱的原因
来源：维多利亚3308 日期：2019-06-25 10:48 浏览量：次
锂电隔膜材料作用，隔膜产业竞争力弱的原因。在锂电池的结构中，隔膜是关键的内层组件材料一。隔膜采用塑料膜制成，可隔离电池正负极，以防止出现短路；还可以在电池过热时，通过闭孔功能来阻隔电池中的电流传导。时至今日，商品化的锂离子电池隔膜仍然是聚烯烃微孔膜。
锂电隔膜材料作用
锂电池隔膜因具有良好的机械性能、化学稳定性和高温自闭性能，故而可以从隔离电池正负极、允许锂离子通过、防止高温引起的电池爆炸等方面提高锂离子电池的综合性能，从而使得锂离子电池在能量密度、循环寿命、环保性及安全性等方面比传统的铅酸、镍镉电池更具优势，也使得锂离子电池能够替代传统的铅酸、镍镉电池。
锂电池广泛应用于新能源汽车、储能电站、电动自行车、电动工具、航天航空、医疗及数码类电子产品等领域。也因此，锂电隔膜成为锂离子电池生产的关键材料之一，乃至其产业链的重要组成部分。隔膜的生产工艺具有较高的技术壁垒，其成本约占锂离子电池成本的10%-20%，毛利率可达50%-60%，是四大主要材料中毛利率最高的产品，因此，锂电池隔膜也被业内认为是锂离子电池产业链中最具投资价值的行业之一。
锂电池隔膜的的离子传导能力直接关系到电池的整体性能，其隔离正负极的作用使电池在过度充电或者温度升高的情况下能限制电流的升高，防止电池短路引起爆炸，具有微孔自闭保护作用，对电池使用者和设备起到安全保护的作用。
锂电池隔膜成本占电池成本的1/3左右。隔膜的性能决定了电池的界面结构、内阻等，直接影响电池的容量、循环性能以及安全性能等特性，性能优异的隔膜对提高电池的综合性能具有重要的作用。目前60%～70%的隔膜市场主要采用湿法双向拉伸工艺，因为湿法双向拉伸纵向横向更加均匀平衡。而且湿法主要用于高端隔膜，干法用于中低端产品。
锂电池隔膜的组成材料有哪些?
根据不同的物理、化学特性，锂电池隔膜材料可以分为：织造膜、非织造膜(无纺布)、微孔膜、复合膜、隔膜纸、碾压膜等几类。聚烯烃材料具有优异的力学性能、化学稳定性和相对廉价的特点，因此聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃微孔膜在锂电池研究开发初期便被用作锂电池隔膜。
尽管近年来有研究用其他材料制备锂电池隔膜，如采用相转化法以聚偏氟乙烯(PVDF)为本体聚合物制备锂电池隔膜，研究纤维素复合膜作为锂电池隔膜材料等。不过市场上的隔膜材料主要是以聚乙烯、聚丙烯为主的聚烯烃类隔膜，其中聚乙烯产品主要由湿法工艺制得，聚丙烯产品主要由干法工艺制得。
锂电池隔膜产业竞争力弱的原因
一、我国锂电池隔膜产业起步较晚
隔膜产业相关技术储备不足。目前，锂电隔膜制备工艺主要有干法单向拉伸、干法双向拉伸和湿法工艺等3种;干法单向拉伸技术工艺及相关专利主要掌握在美国Celgard公司、日本宇部等公司手里;而湿法工艺技术及相关专利则主要掌握在日本旭化成等企业手中;虽然，星源材质2008年自主研发成功干法单向拉伸技术并取得了相应的专利技术，中国科学院化学所研究自主开发法双向拉伸技术，但是技术的成熟度及相关专利数与国外相比还有一定的差距。
二、技术壁垒高
要满足锂电池的高工作电压、小体积、大能量密度、高放电功率等要求，隔膜材料就必须具备优良的与高电化学活性正负极材料的相容性、微观孔隙结构与孔径分布的一致性、合适的厚度、离子透过率、孔径和孔隙率以及足够的化学稳定性、热稳定性和力学稳定性等安全性能，这就需要具有高标准的隔膜产品原材料配方设计、微孔制备技术以及成套设备设计等能力。
目前，国产隔膜在上述原料配方、微孔制备工艺和成套设备设计等能力上与国外比还存在明显差距。关键技术的缺失和装备水平的不足导致国产隔膜在一致性和稳定性等方面相对较差，这也一定程度上影响了锂离子电池的性能。
三、人才问题
高品质锂电池隔膜的研发、生产及制造技术涉及高分子材料学、材料加工、纳米技术、电化学、表面和界面学、机械设计与自动化控制技术、成套设备设计等多个学科，也需要上述多领域专业人才的协同合作，而我国相关人才培养及储备还有很大的欠缺。
四、产业集中度低
目前，虽然我国已经形成了具有一定规模和技术水平的锂电隔膜生产行业;但是，我国锂离子电池隔膜生产企业整体上规模较小、技术水平较低、市场占有率较低，这与日本旭化成、美国Celgard公司、东燃化学、韩国SKI、日本宇部等占据过半国际市场份额的国际巨头差距明显。当然，经过多年发展，我国锂电池隔膜行业也涌现出了不少优秀企业如星源材质等，其具备自主技术，市场占有率也逐年上升，企业竞争力也逐年增强。
以上就是锂电隔膜材料的介绍，毛利率高、增长速度快，锂电池隔膜的市场前景也就一片光明。我国锂电池隔膜行业处于高速发展的阶段，湿法隔膜逐渐成为主流的技术路线。我国各类锂电池隔膜生产企业通过多年的引进、消化、吸收、学习先进经验，逐步形成了自己的制膜技术体系，也造就了一批机电设计、生产、加工达到接近国际先进水平的企业。
