深析國內(nèi)依賴進口的鋰電池隔膜技術(shù)

　　5.兩種鋰離子電池隔膜工藝核心技術(shù)

　　對于濕法工藝來說，樹脂與添加劑的擠出混合過程以及拉伸過程是該工藝的兩大核心問題。擠出過程要求物料混合效果好、塑化能力強、擠出過程穩(wěn)定，拉伸過程決定了分子鏈的取向以及制孔劑分布是否均勻。對于干法工藝來說，除了擠出混合過程外，熔融牽伸比以及熱處理都是核心過程。

　　目前，全球制造隔膜的廠家以濕法為主，濕法隔膜的價格較貴，未來濕法隔膜在動力電池中仍將走高端的市場路線，而中低端動力電池仍將以干法為主。

　　6.全球鋰離子電池隔膜企業(yè)

　　全球范圍內(nèi)的鋰離子電池隔膜的市場需求量呈逐年遞增的趨勢，隔膜出貨量從2009年的2.4億平米增至2014年的11.85億平米。日本旭化成、日本東燃化學以及美國Celgard(Celgard于2015年2月被濕法技術(shù)代表公司旭化成收購，干法生產(chǎn)線停產(chǎn)并新建立濕法生產(chǎn)線)是隔膜三巨頭，占據(jù)的全球市場份額曾高達77%。但隨著韓國和中國企業(yè)的崛起，三巨頭的份額在快速下滑，2014年占比56%左右。

　　7.我國鋰離子電池隔膜差距

　　鋰電池隔膜是四大材料中技術(shù)壁壘最高的部分，其成本占比僅次于正極材料，約為10%~14%，在一些高端電池中，隔膜成本占比甚至達到20%。

　　我國鋰離子電池隔膜在干法工藝上已經(jīng)取得重大突破，目前已經(jīng)具備國際一流的制造水平。但在濕法隔膜領(lǐng)域，國內(nèi)隔膜企業(yè)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)備主要依賴進口。我國的隔膜產(chǎn)品在厚度、強度、孔隙率一致性方面與國外產(chǎn)品有較大差距，產(chǎn)品批次一致性也有待提高。

　　鋁塑膜

　　1.鋰離子電池鋁塑膜的作用

　　鋁塑膜是鋰離子電池五大材料之一，是軟包鋰電池封裝材料。鋁塑膜由外層尼龍層/粘合劑/中間層鋁箔/粘合劑/內(nèi)層熱封層，共五層組成，每層功能要求都比較高。典型的鋁塑膜結(jié)構(gòu)如下圖所示：

　　2.鋰離子電池對鋁塑膜的要求

　　鋁塑膜的阻隔能力、耐穿刺能力、電解液穩(wěn)定性、耐高溫性和絕緣性影響著鋰離子電池的使用性能。任何一個方面有所缺失，都有可能導致電池性能下降，直接報廢。鋁塑膜采用精密涂布技術(shù)生產(chǎn)，目前，日本企業(yè)具有世界上最先進的精密涂布技術(shù)。

　　3.鋰離子電池鋁塑膜工藝

　　干法和熱法工藝是鋁塑膜主要采用的生產(chǎn)工藝。干法工藝是鋁和聚丙烯用粘合劑粘結(jié)后直接壓合而成，熱法工藝是鋁和聚丙烯之間用MPP接著，在緩慢升溫升壓熱壓合而成。

　　干法生產(chǎn)的鋁塑膜薄，外觀好，具有優(yōu)良的深沖性能和防短路性能，且工藝簡單、成本低，然而與熱法相比，耐電解液和抗水性能較差;熱法的優(yōu)點在耐電解液和抗水性能好，但是深沖成型性能、防短路性能不如干法，外觀和裁切性差。

　　4.全球鋰離子電池鋁塑膜企業(yè)

　　在軟包鋰電池中鋁塑膜起到關(guān)鍵的作用，一般占到電芯成本的15-20%左右。然而國內(nèi)由于技術(shù)的不足，鋁塑膜市場占比非常少，占比不足5%。目前國內(nèi)鋁塑膜市場90%份額被日本廠商壟斷，主要是DNP(大日本印刷)、昭和電工和T&T占據(jù)。

　　鋁塑膜作為尚未實現(xiàn)國產(chǎn)化的鋰電材料，其毛利率高達60-80%。據(jù)估計，目前鋁塑膜全球市場空間僅為數(shù)十億元，隨著下游需求放量，行業(yè)增速有望超過40%，潛在市場規(guī)模將達百億級別。

　　5.我國鋰離子電池鋁塑膜差距

　　作為軟包電池的核心材料，鋁塑膜的生產(chǎn)技術(shù)難度遠高于隔膜、正極、負極、電解液，是鋰電池行業(yè)內(nèi)三大高技術(shù)之一。從產(chǎn)品性能上看，我國鋁塑膜產(chǎn)品與國外產(chǎn)品存在較大差距，主要表現(xiàn)在：鋁箔表面處理工藝落后、污染大;鋁箔的水處理會產(chǎn)生“氫脆”，導致鋁塑膜耐拆度差;鋁箔表面挺度不夠，良品率差;聚丙烯與高導熱的鋁箔表面復合時易卷曲，產(chǎn)生層狀結(jié)晶;國內(nèi)膠粘劑配方工藝較差，易出現(xiàn)分層剝離問題。

　　由于這些生產(chǎn)工藝技術(shù)的不足，我國生產(chǎn)的鋁塑膜產(chǎn)品沖深最大在5mm左右，始終無法達到良好的性能要求。而國外可達到8mm，有的甚至達到12mm，總體與國外產(chǎn)品還有一定差距;厚度方面，國內(nèi)鋁塑膜最薄只能做到70μm，量產(chǎn)的有112、88和72μm，而日本鋁塑膜最薄可以做到40μm，65和48μm的也實現(xiàn)量產(chǎn)。

　　為何鋁塑膜的制造技術(shù)難以突破，總體來說主要是材料、設(shè)備、工藝方面存在不足，其技術(shù)難度主要在于工藝的控制—反應(yīng)條件的精確控制。