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【分析】锂电池高端隔膜技术亟待突破

导读: 近日,美国似乎又将矛头指向全球通信设备巨头华为,再次触动了中国制造业缺乏核心技术的痛点。在来势汹汹的贸易战中,美国步步紧逼,多线开火,我国动力锂电池行业也要谨防类似风险。

当前,由美国发起的剑指“中国制造2025”的贸易战持续发酵,“中兴事件”引发业界强烈震动。近日,美国似乎又将矛头指向全球通信设备巨头华为,再次触动了中国制造业缺乏核心技术的痛点。在来势汹汹的贸易战中,美国步步紧逼,多线开火,我国动力锂电池行业也要谨防类似风险。

据电池中国网了解,目前我国动力电池生产企业已经超过200家,是全球拥有动力电池企业最多的国家。资料显示,2017年全球动力电池销量前10的企业中,中国企业就占了7席。据福布斯新闻网报道,预计到2020年中国在全球电池市场所占的份额将超过70%。

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虽然我国已经形成了比较完善的动力电池产业链,规模已经足够“大”,但是还不够“强”,部分关键的核心技术依然受制于人,存在中兴式“被卡脖”的风险。

其中,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。

根据国家工业和信息化部印发的《节能与新能源汽车产业发展规划(2011~2020年)》,到2020 年,我国纯电动汽车和插电式混合动力汽车生产能力达200万辆/年。据此估算,未来我国每年需要的高品质车用动力电池隔膜材料需求量将达到数亿平方米。

众所周知,锂电池的结构中,隔膜是关键的内层组件之一,既要防止正、负极接触,又要确保电解质离子通过。因此隔膜的品质将直接影响电池的容量、循环以及安全性能等特性,品质优异的隔膜对提高电池的综合性能具有重要作用。

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。

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。单向拉伸的国产PP隔膜在孔隙率和孔径分布方面与国外产品比较接近;双向分步拉伸的PE隔膜孔隙率通常与国外产品相比较低,孔径分布情况也不理想。这些问题都是行业“受制于人”的潜在风险,如果解决不好可能会遏制我国锂电业健康发展。

据电池中国网了解,美国Celgard隔膜有限公司的PP隔膜以及Asahi的PE隔膜,分别代表了目前隔膜行业产品的最高水平。自从2016年Asahi收购Celgard后, 最好的隔膜产品均出自Asahi。另外几家日本企业,如UBE和Toray,也具有较高的水平。我国在PP隔膜以及PE隔膜技术方面和美、日等国有巨大差距,在产业链中处于被动地位。

目前,锂离子电池隔膜制备方法主要分湿法和干法。我国锂离子电池隔膜在干法工艺上已经取得重大突破,但在湿法隔膜领域,国内隔膜企业受限于工艺、技术等多方面因素,产品水平还较低,生产设备大量依赖进口。

和芯片一样,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。但是,中美贸易战、中兴华为事件已经给我国制造业敲响了警钟,对于整个动力电池行业来说,尽快突破锂电池高端隔膜技术已刻不容缓。

可喜的是,国内已有中科科技、星源材质等企业在高端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。

长缨在手,才能擒缚苍龙。尤其是在我国制造业遭遇国际经济“逆风”的当下,只有掌握核心技术,才不会受制于人,才能避免“中兴式”危机,才能成为真正的“市场王者”!

作者:金东

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