充電鋰電池高端隔膜技術(shù)亟待突破

時(shí)間:2022-01-17

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導(dǎo)語(yǔ):當(dāng)前,由美國(guó)發(fā)起的劍指"我國(guó)制造2025"的貿(mào)易戰(zhàn)持續(xù)發(fā)酵,"中興事件"引發(fā)業(yè)界強(qiáng)烈震動(dòng)。近日,美國(guó)似乎又將矛頭指向全球通信設(shè)備巨頭華為,再次觸動(dòng)了我國(guó)制造業(yè)缺乏核心技術(shù)的痛點(diǎn)。

  在來(lái)勢(shì)洶洶的貿(mào)易戰(zhàn)中,美國(guó)步步緊逼,多線開(kāi)火,我國(guó)動(dòng)力鋰離子電池行業(yè)也要謹(jǐn)防類似風(fēng)險(xiǎn)。

  據(jù)了解,目前我國(guó)動(dòng)力鋰電池生產(chǎn)公司已經(jīng)超過(guò)200家,是全球擁有動(dòng)力鋰電池公司最多的國(guó)家。資料顯示,2017年全球動(dòng)力鋰電池銷量前10的公司中,我國(guó)公司就占了7席。據(jù)福布斯新聞網(wǎng)報(bào)道,預(yù)計(jì)到2020年我國(guó)在全球電池市場(chǎng)所占的份額將超過(guò)70%。

  雖然我國(guó)已經(jīng)形成了比較完善的動(dòng)力鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈,規(guī)模已經(jīng)足夠"大",但是還不夠"強(qiáng)",部分關(guān)鍵的核心技術(shù)依然受制于人,存在中興式"被卡脖"的風(fēng)險(xiǎn)。

  其中,鋰離子電池隔膜技術(shù)就是目前我國(guó)動(dòng)力鋰電池業(yè)的一個(gè)痛點(diǎn)。在鋰離子電池材料中,正負(fù)極材料和電解液目前基本上實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)化,而隔膜起步較晚,國(guó)內(nèi)公司技術(shù)成熟度不高。雖然近幾年我國(guó)鋰離子電池隔膜國(guó)產(chǎn)化率在不斷提升,但占據(jù)的重要是低端3C類電池隔膜市場(chǎng),高端隔膜國(guó)產(chǎn)化率仍然很低,高端3C類電池以及動(dòng)力鋰電池用隔膜依然大量依賴進(jìn)口。

  根據(jù)國(guó)家工業(yè)和信息化部印發(fā)的《節(jié)能和新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2011~2020年)》,到2020年,我國(guó)純電動(dòng)汽車和插電式混合動(dòng)力汽車生產(chǎn)量力達(dá)200萬(wàn)輛/年。據(jù)此估算,未來(lái)我國(guó)每年要的高品質(zhì)車用動(dòng)力鋰電池隔膜材料需求量將達(dá)到數(shù)億平方米。

  眾所周知,鋰離子電池的結(jié)構(gòu)中,隔膜是關(guān)鍵的內(nèi)層組件之一,既要防止正、負(fù)極接觸,又要確保電解質(zhì)離子通過(guò)。因此隔膜的品質(zhì)將直接影響電池的容量、循環(huán)以及安全性能等特性,品質(zhì)優(yōu)異的隔膜對(duì)提高電池的綜合性能具有重要用途。

  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,約占鋰離子電池成本的15%,其技術(shù)難點(diǎn)在于造孔的工程技術(shù)、基體材料,以及制造設(shè)備。

  國(guó)內(nèi)隔膜目前普遍存在的問(wèn)題是一致性不高,重要表現(xiàn)在不規(guī)律的缺陷,孔隙率不達(dá)標(biāo),厚度、孔隙分布以及孔徑分布不均等方面。單向拉伸的國(guó)產(chǎn)pp隔膜在孔隙率和孔徑分布方面和國(guó)外產(chǎn)品比較接近;雙向分步拉伸的pE隔膜孔隙率通常和國(guó)外產(chǎn)品相比較低,孔徑分布情況也不理想。這些問(wèn)題都是行業(yè)"受制于人"的潛在風(fēng)險(xiǎn),假如解決不好可能會(huì)遏制我國(guó)鋰電業(yè)健康發(fā)展。

  據(jù)了解,美國(guó)Celgard隔膜有限公司的pp隔膜以及Asahi的pE隔膜,分別代表了目前隔膜行業(yè)產(chǎn)品的最高水平。自從2016年Asahi收購(gòu)Celgard后,最好的隔膜產(chǎn)品均出自Asahi。另外幾家日本公司,如UBE和Toray,也具有較高的水平。我國(guó)在pp隔膜以及pE隔膜技術(shù)方面和美、日等國(guó)有巨大差距,在產(chǎn)業(yè)鏈中處于被動(dòng)地位。

  目前,鋰離子電池隔膜制備方法重要分濕法和干法。我國(guó)鋰離子電池隔膜在干法工藝上已經(jīng)取得重大突破,但在濕法隔膜領(lǐng)域,國(guó)內(nèi)隔膜公司受限于工藝、技術(shù)等多方面因素,產(chǎn)品水平還較低,生產(chǎn)設(shè)備大量依賴進(jìn)口。

  和芯片相同,高端隔膜技術(shù)具有相當(dāng)高的門(mén)檻,不僅要投入巨額的資金,還要有強(qiáng)大的研發(fā)和生產(chǎn)團(tuán)隊(duì)、純熟的工藝技術(shù)和高水平的生產(chǎn)線,并且非短時(shí)間能夠突破。但是,中美貿(mào)易戰(zhàn)、中興華為事件已經(jīng)給我國(guó)制造業(yè)敲響了警鐘,關(guān)于整個(gè)動(dòng)力鋰電池行業(yè)來(lái)說(shuō),盡快突破鋰離子電池高端隔膜技術(shù)已刻不容緩。

  可喜的是,國(guó)內(nèi)已有中科科技、星源材質(zhì)等公司在高端隔膜技術(shù)方面有重大突破。相信,在不遠(yuǎn)的將來(lái),我國(guó)動(dòng)力鋰離子電池業(yè)定能打破國(guó)外技術(shù)壟斷,將主動(dòng)權(quán)掌握在自己手中。

  長(zhǎng)纓在手,才能擒縛蒼龍。尤其是在我國(guó)制造業(yè)遭遇國(guó)際經(jīng)濟(jì)"逆風(fēng)"的當(dāng)下,只有掌握核心技術(shù),才不會(huì)受制于人,才能防止"中興式"危機(jī),才能成為真正的"市場(chǎng)王者"!


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