三方面提升產品市場適應性
經過近幾年的發展,我國鋰電池隔膜已有了長足的進步,然而市場的要求在不斷變化,天津工業大學教授郭秉臣指出,為了更好地適應中國鋰電市場對隔膜的要求,也為了我國隔膜企業自身健康發展,電池隔膜未來發展需注意以下三個方面。
首先是提高企業的自主創新水平,確保產品質量的穩定一致性。隔膜企業未來幾年應重在研發而不是產業化。隔膜未來的研發重點是新能源汽車動力電池隔膜。在動力電池方面,為了獲得高能量、提供大功率,一個電池通常需要使用幾十甚至上百個電芯進行串聯。舉例來說,由于鋰電池具有潛在的爆炸隱患,隔膜的安全性至關重要,因此需要重點解決隔膜的耐熱性能,生產能在充放電過程中,大面積正、負極短路后仍能保持隔膜完整性的耐高溫復合隔膜。
其次要注重隔膜專用原料的研發。我國隔膜產品與國外的差距,在很大程度上取決于原材料質量不達標。國外知名隔膜廠家很多都自己生產原料,或是同原料廠家聯合開發生產隔膜專用料,而國內市場則是“各自為政”的狀態,生產與使用斷層問題層出不窮。不過值得一提的是,目前南通天豐集團已經聯合南京大學與中石化合作開發鋰電池隔膜專用材料。
最后要建造獨具特色的隔膜生產線。隔膜生產線工藝性很強,要研發自己的工藝路線,就要建成一批高效率、適合自身工藝特點的生產線。自主研發設計、在全球范圍內選擇最合適的設備,加上國內成熟的薄膜設備制造、設計企業提供的設備,完全可以滿足隔膜生產的需要。
案例分析
電池隔膜行業在國內發展時間并不短,但卻一直“不溫不火”,技術壁壘始終難以沖破。目前來看,隔膜生產按照工藝可分為干法和濕法兩大類,本期,我們以濕法工藝為例,探尋國內電池隔膜生產的難度到底在哪里?
基體原料研發力不足困擾行業發展
我國濕法隔膜行業發展道路艱辛的最主要問題是基體原材料研發能力不足。生產隔膜所采用基體材料對隔膜力學性能以及與電解液的浸潤度等重要指標有直接的關系。
濕法工藝生產隔膜產品的基體材料包括聚丙烯、聚乙烯材料及添加劑的制備和改性技術。國際主要隔膜供應商日本旭化成和東燃化學以及美國Celgard集團等巨頭都擁有自己的高分子實驗室,可以獨立生產部分聚丙烯、聚乙烯材料。對比而言,我國鋰電池企業所采用的基體材料基本都是通過外購,自身研發實力不強。
在基體材料方面,盡管我國主要依賴進口,但供給相對充足,量并不是現階段影響濕法隔膜行業發展的主要因素,從行業發展的持續創新能力來看,只有具備基體材料研發和生產能力,我國隔膜企業才能充當世界隔膜產業的引領者。以日本東燃化學為例,與美孚化工合作后,東燃化學采用美孚化工研發的高熔點聚乙烯材料,推出了熔點高達170℃~180℃的濕法PE鋰電池隔膜。采用特殊處理的基體材料,極大的提高了隔膜的性能,滿足了鋰電池特殊用途,也使東燃化學在美國市場的份額增加了38%。
此外,生產過程精密控制能力不足導致產品一致性指標較差也是影響濕法隔膜行業發展的主要原因。鑒于隔膜產品對產品均一性的嚴格要求,加強生產過程精密控制同樣刻不容緩。
濕法生產工藝6大環節困擾多難度大
投料和配料系統。投料和配料的穩定性直接關系到擠出過程的穩定性,并且對厚片和薄膜的厚度產生重要的影響,例如主料和成孔劑的比例是電池隔膜微孔孔徑的大小及分布的影響因素之一。所以,投料和配料必須要得到比較高的精度保證,盡量安裝電腦精密控制的在線實時計量系統。

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