
長(cháng)期以來(lái),隔膜行業(yè)是鋰電池四大材料中技術(shù)壁壘最高、毛利率最高的一個(gè)領(lǐng)域,也是國內廠(chǎng)家進(jìn)行“進(jìn)口替代”最晚的一個(gè)領(lǐng)域。隨著(zhù)高端電子產(chǎn)品與車(chē)用鋰電池對隔膜提出更高要求,行業(yè)呈現出低端產(chǎn)能過(guò)剩,高端隔膜供不應求的局面。
近期,中航鋰電、天津力神、國軒高科等多家鋰電企業(yè)通過(guò)合作、參股等手段進(jìn)入國產(chǎn)隔膜行業(yè),進(jìn)行高端電池隔膜的研發(fā)。但據業(yè)內人士分析,由于技術(shù)壁壘、資本和前景預期等多方面的原因,隔膜行業(yè)“進(jìn)口替代”的目標離現實(shí)仍然比較遙遠。
專(zhuān)利被壟斷 產(chǎn)業(yè)化技術(shù)欠缺
鋰電池隔膜在鋰電池中起著(zhù)防止正、負極短路的作用,并在鋰電池充放電過(guò)程中提供鋰離子運輸通道。簡(jiǎn)而言之,隔膜就是一層多孔的塑料薄膜,但它直接影響了電池的容量、循環(huán)性能以及安全性能,在鋰電池的部件中還有很高的技術(shù)含量。
目前國際上隔膜的主流產(chǎn)品是經(jīng)橫向和縱向拉伸的單層聚丙烯(PP)納米微孔膜、單層聚乙烯(PE)納米微孔膜、PP/PE/PP三層復合納米微孔膜等類(lèi)型。以雙向拉伸法來(lái)生產(chǎn)PE、PP隔膜,是一個(gè)多步驟、復雜的加工過(guò)程,包括吹塑、流延制膜、連續精密拉伸等多個(gè)重要環(huán)節,國產(chǎn)隔膜在厚度的均勻度和孔的均勻度上與國外存在很大差距。制備隔膜工藝的相關(guān)專(zhuān)利基本被美國和日本的少數企業(yè)所壟斷,我國在生產(chǎn)技術(shù)方面缺乏自主知識產(chǎn)權。
另外,國內企業(yè)在隔膜產(chǎn)業(yè)化技術(shù)方面較為欠缺,很多企業(yè)在試驗時(shí)能夠拿出較好的樣品,但大規模生產(chǎn)時(shí)產(chǎn)品的一致性較差。
“單品性能還不錯,但批量化生產(chǎn)的穩定性就有問(wèn)題,不能保證每批貨的一致性。” 工信部賽迪電子信息產(chǎn)業(yè)研究院新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)研究中心總經(jīng)理吳輝表示,“無(wú)法批量化生產(chǎn),和企業(yè)生產(chǎn)線(xiàn)的自動(dòng)化控制有關(guān),是一個(gè)系統問(wèn)題。”
研發(fā)能力跟不上 資本投入躊躇
除了技術(shù)造成的壁壘之外,國內隔膜企業(yè)研發(fā)能力薄弱導致對材料把控不強也是一個(gè)重要原因。
據了解,鋰電池隔膜基體材料主要包括聚丙烯、聚乙烯材料和添加劑。隔膜所采用基體材料對隔膜力學(xué)性能以及與電解液的浸潤度有直接的聯(lián)系。世界前三大隔膜生產(chǎn)商日本Asahi(旭化成) 、美國Celgard 、Tonen(東燃化學(xué)) 均為資產(chǎn)上百億的產(chǎn)業(yè)多元化大公司,在充足的研發(fā)資金的支持下建有自己獨立的高分子實(shí)驗室,化學(xué)背景非常深厚。日本Asahi與美國Celgard 已經(jīng)自己生產(chǎn)部分聚丙烯、聚乙烯材料,Tonen(東燃化學(xué))和美孚化工合作后,采用美孚化工研發(fā)的高熔點(diǎn)聚乙烯材料后,推出了熔點(diǎn)高達170℃的濕法PE鋰電池隔膜。
而國內隔膜企業(yè)研發(fā)能力較弱,所采用的基體材料均通過(guò)外購獲取。據媒體透露,國內很多隔膜企業(yè)是從事過(guò)拉伸膜的塑料加工企業(yè)和風(fēng)投組成的雜牌軍,這些企業(yè)在研發(fā)方面幾乎沒(méi)有相應投入。
另外,在一些投資人和投資機構看來(lái),隔膜行業(yè)的前景并不明朗。有人認為,出于安全性的原因,液態(tài)電解液將被固態(tài)電解液替代,5至10年后隔膜可能就不存在了。并有消息稱(chēng)日本企業(yè)的固態(tài)電解液已經(jīng)研制成熟,很快會(huì )量產(chǎn)。一旦產(chǎn)線(xiàn)鋪開(kāi),成本必然下降,高端隔膜會(huì )被替代。這種對電池技術(shù)路線(xiàn)的不確定導致了資本在隔膜行業(yè)投資的猶豫。
種種原因造成了國產(chǎn)隔膜和國外產(chǎn)品的差距,但隨著(zhù)鋰電企業(yè)對隔膜的投入和隔膜企業(yè)自身的技術(shù)突破,這種差距會(huì )變得越來(lái)越小。一些國內領(lǐng)先的隔膜企業(yè)如滄州明珠將技術(shù)創(chuàng )新用于濕法隔膜的生產(chǎn)上,已經(jīng)達到了國外頂級隔膜生產(chǎn)者的工藝水平。在“國家中長(cháng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規劃綱要 (2006-2020年)”中,鋰電池隔膜作為電池配套材料被列入國家鼓勵開(kāi)發(fā)的高效能源材料,相信在各方推動(dòng)下,國內隔膜的研發(fā)和生產(chǎn)水平將取得長(cháng)足的進(jìn)步。
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