鋰電隔膜材料作用

鋰電池隔膜因具有良好的機(jī)械性能、化學(xué)穩(wěn)定性和高溫自閉性能，故而可以從隔離電池正負(fù)極、允許鋰離子通過(guò)、防止高溫引起的電池爆炸等方面提高鋰離子電池的綜合性能，從而使得鋰離子電池在能量密度、循環(huán)壽命、環(huán)保性及安全性等方面比傳統(tǒng)的鉛酸、鎳鎘電池更具優(yōu)勢(shì)，也使得鋰離子電池能夠替代傳統(tǒng)的鉛酸、鎳鎘電池。

鋰電池廣泛應(yīng)用于新能源汽車、儲(chǔ)能電站、電動(dòng)自行車、電動(dòng)工具、航天特種、醫(yī)療及數(shù)碼類電子產(chǎn)品等領(lǐng)域。也因此，鋰電隔膜成為鋰離子電池生產(chǎn)的關(guān)鍵材料之一，乃至其產(chǎn)業(yè)鏈的重要組成部分。隔膜的生產(chǎn)工藝具有較高的技術(shù)壁壘，其成本約占鋰離子電池成本的10%-20%，毛利率可達(dá)50%-60%，是四大主要材料中毛利率最高的產(chǎn)品，因此，鋰電池隔膜也被業(yè)內(nèi)認(rèn)為是鋰離子電池產(chǎn)業(yè)鏈中最具投資價(jià)值的行業(yè)之一。

鋰電池隔膜產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力弱的原因

一、我國(guó)鋰電池隔膜產(chǎn)業(yè)起步較晚

隔膜產(chǎn)業(yè)相關(guān)技術(shù)儲(chǔ)備不足。目前，鋰電隔膜制備工藝主要有干法單向拉伸、干法雙向拉伸和濕法工藝等3種;干法單向拉伸技術(shù)工藝及相關(guān)專利主要掌握在美國(guó)Celgard公司、日本宇部等公司手里;而濕法工藝技術(shù)及相關(guān)專利則主要掌握在日本旭化成等企業(yè)手中;雖然，星源材質(zhì)2008年自主研發(fā)成功干法單向拉伸技術(shù)并取得了相應(yīng)的專利技術(shù)，中國(guó)科學(xué)院化學(xué)所研究自主開發(fā)法雙向拉伸技術(shù)，但是技術(shù)的成熟度及相關(guān)專利數(shù)與國(guó)外相比還有一定的差距。

二、技術(shù)壁壘高

要滿足鋰電池的高工作電壓、小體積、大能量密度、高放電功率等要求，隔膜材料就必須具備優(yōu)良的與高電化學(xué)活性正負(fù)極材料的相容性、微觀孔隙結(jié)構(gòu)與孔徑分布的一致性、合適的厚度、離子透過(guò)率、孔徑和孔隙率以及足夠的化學(xué)穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性和力學(xué)穩(wěn)定性等安全性能，這就需要具有高標(biāo)準(zhǔn)的隔膜產(chǎn)品原材料配方設(shè)計(jì)、微孔制備技術(shù)以及成套設(shè)備設(shè)計(jì)等能力。

目前，國(guó)產(chǎn)隔膜在上述原料配方、微孔制備工藝和成套設(shè)備設(shè)計(jì)等能力上與國(guó)外比還存在明顯差距。關(guān)鍵技術(shù)的缺失和裝備水平的不足導(dǎo)致國(guó)產(chǎn)隔膜在一致性和穩(wěn)定性等方面相對(duì)較差，這也一定程度上影響了鋰離子電池的性能。

三、人才問(wèn)題

高品質(zhì)鋰電池隔膜的研發(fā)、生產(chǎn)及制造技術(shù)涉及高分子材料學(xué)、材料加工、納米技術(shù)、電化學(xué)、表面和界面學(xué)、機(jī)械設(shè)計(jì)與自動(dòng)化控制技術(shù)、成套設(shè)備設(shè)計(jì)等多個(gè)學(xué)科，也需要上述多領(lǐng)域?qū)I(yè)人才的協(xié)同合作，而我國(guó)相關(guān)人才培養(yǎng)及儲(chǔ)備還有很大的欠缺。