鋰電世界  我國(guó)新興鋰離子電池產(chǎn)業(yè)在走向?qū)嵱没倪^(guò)程中遭遇瓶頸——作為鋰離子電池四大組件之一的國(guó)產(chǎn)化隔膜，迫切需要解決安全、成本、性能一致性三大問(wèn)題。日前在上海舉辦的先進(jìn)電池材料技術(shù)及應(yīng)用研討會(huì)上，天津電源研究所教授級(jí)高工汪繼強(qiáng)等專家不無(wú)擔(dān)憂地指出：“在高效、低成本的鋰電池隔膜生產(chǎn)路線開(kāi)發(fā)成功之前，企業(yè)不可急功近利，盲目投資再建工廠，造成無(wú)謂的經(jīng)濟(jì)損失。當(dāng)前隔膜生產(chǎn)的關(guān)鍵是加快開(kāi)發(fā)穩(wěn)定、可靠的微孔造孔工藝。”

    目前國(guó)內(nèi)鋰電池隔膜市場(chǎng)80%的份額為國(guó)外品牌所占據(jù)，國(guó)內(nèi)企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品大部分是中低檔產(chǎn)品，高端產(chǎn)品只能依靠進(jìn)口。其原因是缺乏穩(wěn)定可靠的規(guī)?；a(chǎn)工藝。國(guó)內(nèi)最大鋰電池企業(yè)之一的天津力神邁爾斯動(dòng)力電池系統(tǒng)公司研發(fā)經(jīng)理張娜告訴記者：“我們使用國(guó)產(chǎn)隔膜遇到的最大問(wèn)題是材料批次一致性不好，質(zhì)量控制好的時(shí)候和進(jìn)口產(chǎn)品差不多，控制不好的時(shí)候質(zhì)量就很差，我們不敢放心采購(gòu)。”

    目前國(guó)內(nèi)投資鋰電池隔膜生產(chǎn)線的企業(yè)已近40家，他們有的嘗試突破國(guó)外技術(shù)壁壘，自主開(kāi)發(fā)鋰電池隔膜，但始終無(wú)法形成規(guī)?；a(chǎn)；有的企業(yè)在對(duì)鋰電池隔膜生產(chǎn)工藝了解不深的情況下，投資購(gòu)買了隔膜生產(chǎn)線，由于技術(shù)不過(guò)關(guān)，所生產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量低下。

    鋰電池隔膜是鋰電池中主要的內(nèi)層組件，以PP、PE、PET為基材，電池的容量、循環(huán)性能和充放電流密度等關(guān)鍵性能與隔膜有著直接的關(guān)系。為了保證電池的高品質(zhì)，國(guó)內(nèi)鋰電池生產(chǎn)用膜長(zhǎng)期從日本、美國(guó)和韓國(guó)進(jìn)口。

    中科院化學(xué)所從上世紀(jì)90年代開(kāi)始研發(fā)干法雙向拉伸工藝，通過(guò)在聚丙烯中加入具有成核作用的貝塔晶型改進(jìn)劑，在拉伸過(guò)程中發(fā)生晶型轉(zhuǎn)變形成微孔，成功開(kāi)發(fā)出單層PP膜。在國(guó)家“863”計(jì)劃支持下，我國(guó)采用該技術(shù)于2007年11月建成了年產(chǎn)600萬(wàn)平方米的聚丙烯微孔膜生產(chǎn)線。之后通過(guò)引進(jìn)、消化、吸收，國(guó)產(chǎn)鋰電池隔膜得到長(zhǎng)足進(jìn)步。深圳市星源材料科技公司等少數(shù)龍頭企業(yè)的產(chǎn)品可與進(jìn)口膜媲美，性能指標(biāo)相差無(wú)幾，而價(jià)格只有同類進(jìn)口隔膜的1/3~1/2。

    對(duì)于眼下亟待解決的國(guó)產(chǎn)隔膜規(guī)模化和性能一致性問(wèn)題，專家提出，隔膜企業(yè)未來(lái)幾年應(yīng)重在研發(fā)，而不是產(chǎn)業(yè)化，隔膜企業(yè)需要通過(guò)產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合，首先在隔膜產(chǎn)業(yè)化技術(shù)上取得突破，有了技術(shù)之后才能談到產(chǎn)業(yè)化。隔膜技術(shù)的壁壘主要在于它的造孔工藝難度大，這是一個(gè)復(fù)雜而精密的加工過(guò)程，集中體現(xiàn)在工程技術(shù)和基本材料上。

    據(jù)介紹，造孔的工程技術(shù)包括隔膜造孔工藝和先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備，隔膜的生產(chǎn)工藝對(duì)設(shè)備要求苛刻，設(shè)備加工精細(xì)度及運(yùn)行控制的細(xì)微偏差往往會(huì)對(duì)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)形成瓶頸；基本材料則包括聚烯烴材料和添加劑配方。專家認(rèn)為，要解決這兩方面的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)隔膜生產(chǎn)工藝的穩(wěn)定、優(yōu)化和提升，僅靠企業(yè)去摸索是不夠的，還需要科研機(jī)構(gòu)的協(xié)助攻關(guān)。

    近日，上海市區(qū)一輛純電動(dòng)公交車發(fā)生自燃，引發(fā)了社會(huì)對(duì)電池質(zhì)量和性能的關(guān)注。電池材料的國(guó)產(chǎn)化、規(guī)模化和穩(wěn)定化，成為推動(dòng)我國(guó)動(dòng)力電池技術(shù)進(jìn)步和新能源汽車產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的關(guān)鍵。對(duì)此汪繼強(qiáng)提出，動(dòng)力車電池當(dāng)前的研發(fā)重點(diǎn)是新能源汽車動(dòng)力電池隔膜。必須提高隔膜的耐熱性，開(kāi)發(fā)生產(chǎn)在充放電過(guò)程中發(fā)生大面積正、負(fù)極短路后仍能保持隔膜完整性的耐高溫復(fù)合膜，同時(shí)研發(fā)聚合物電解質(zhì)隔膜、纖維隔膜等新型低成本的隔膜產(chǎn)品。

    力神公司張娜則認(rèn)為，解決國(guó)產(chǎn)化隔膜產(chǎn)品的性能一致性問(wèn)題，很大程度上取決于原材料。國(guó)外知名隔膜廠家都有自己的專用料，即自己生產(chǎn)原料，或與原料廠家聯(lián)合開(kāi)發(fā)生產(chǎn)隔膜專用料，國(guó)內(nèi)隔膜企業(yè)可以學(xué)習(xí)這一方式。