鉅大鋰電 | 點擊量:0次 | 2019年05月22日
鋰電池領域里的跨越太平洋的“四國游戲”
“也不知道這輛車的電池能堅持多久?”6月15日上午,望著窗外駛過的又一輛新能源轎車,南開大學新能源材料化學研討所所長、博士生導師周震習氣性地自語道。
從事新能源材料研討20多年,看著日漸增多的新能源轎車,周震歡喜之余,仍存憂慮,“鋰電池的基礎材料研討,咱們與國際一流水平還有距離,特別高端電池隔膜材料仍然依托進口”。
在周震等業界專家看來,作為新能源車的“心臟”,國產鋰離子電池(以下簡稱鋰電池)現在“跳”得還不可穩。
鋰電池領域里的跨越太平洋的“四國游戲”
上一年全球動力電池銷量前10的企業中,我國企業就占了7席,在商場份額上跨越日本,占據了國際第一位;估計到2020年,我國在全球電池商場所占的份額將達七成以上;現在我國電池出產企業已超過了200家,是全球具有鋰電池出產企業最多的國家……但是這一串的數字,并沒有讓業界人士覺得驕傲,不少人承受采訪時指出,雖然我國現已構成了比較完善的動力電池工業鏈,電池工業規劃夠大,但是還遠稱不上強。
在鋰電池領域存在著一個跨越太平洋的“四國游戲”。“從職業視點來看,美國有比較強的研發設計才能,現在仍然引領鋰電池原始立異、中心材料研發;日本作為電池材料制造大國,出產規范嚴厲,可以最先制造出新的成品電池;我國和韓國作為第二隊伍,后續跟進……”周震解說說,“相較日、韓,我國的低端鋰電池產品更有優勢,首要是因為人工和原始材料相對廉價,但是在部分高端產品,特別是事關電池安全性的中心材料和制造工藝,仍有較大的距離。”
據了解,電池四大中心資猜中,正、負極材料、電解液都已完成了國產化,僅有隔膜仍是短板。國產隔膜首要供應低端3C類電池商場,高端隔膜現在仍然很多依托進口。中心專利短少,隔膜等要害材料不給力,不只成了國產鋰電池難以承受之痛,也拖了國產鋰電池企業“走出去”的后腿。
天津力神電池一位負責人在承受科技日報記者采訪時表明,鋰電池最前沿的三元材料,中心專利掌握在美國3M公司和阿貢國家實驗室的手中,3M公司持有慣例化學計量比的NMC材料的專利,阿貢國家實驗室具有層狀富鋰材料專利。現在,松下、三星、LG等干流廠商都要花錢購買相關專利授權。“國內鋰電池企業很多,未來進入國際商場,面對國際巨子比賽,短少中心專利和材料技術是我國電池企業未來最大的隱憂和短板。”該負責人表明。
我國鋰電池用的隔膜研發現狀
采訪中,有電池材料專家告訴記者,隔膜是鋰電池的要害組件之一,隔膜首要質料為多孔質的高分子膜,包括聚乙烯及聚丙烯。鋰電池用的隔膜對安全性、滲透性、孔隙度及厚度都有嚴苛的要求。
“在鋰電池內部,帶有電荷的離子,在正負極間活動絡繹,才能構成電流,而隔膜坐落電池內部正負極之間,既要防止正、負極直接觸摸,又要確保電解質離子順利通行。”周震形象地解說說,電池電解液猶如河流,鋰離子比如河上跋涉的小船,隔膜是攔腰而建的大壩,一個個隔膜孔就像是大壩上的閘口,正常情況下,離子自在絡繹抵達正負極,完結充放電的循環。
“高端的隔膜一般趁便有陶瓷材料,如果電解液溫度過高,材料脹大,孔隙會像閘口相同關閉,堵截離子溝通,然后防止電池因溫度過高而起火爆破。”周震介紹說,隔膜是鋰電資猜中技術壁壘最高的一種材料,其技術難點在于造孔的工程技術、基體材料,以及制造設備。“技術要求高,價格自然也就貴,差不多占到了電池總成本一成以上。”
現在,國際上最好的鋰電池隔膜材料出自旭化成和東燃化學兩家日本公司,而國內鋰電池鋁塑膜商場九成份額也被昭和電工等日本廠商獨占。天津力神公司的工程師告訴記者,與日本比較,我國的高端隔膜距離明顯。國產隔膜產品一致性不高,存在孔隙率不合格,厚度、孔隙散布以及孔徑散布不平等問題。
隔膜的質量直接影響電池容量、充放電循環壽數、阻燃止爆安全功用等方針。業界人士慨嘆:“一層隔膜兩重天,邁過去便是晴天!”
國產隔膜急需打破
現在鋰電池隔膜制造工藝首要分濕法和干法。記者采訪中了解到,我國在干法工藝上已邁入了國際第一方陣,但在濕法隔膜領域,國內企業雖掌握辦法,但全體仍難以與外國巨子抗衡,此外,中心出產設備也首要依托進口。
數據顯現,2017年,國內鋰電商場規劃達到了1130億元左右,其間動力鋰電池規劃大約600億元。而國家工信部印發的《節能與新能源轎車工業展開規劃(2011—2020年)》也顯現,到2020年我國純電動轎車和插電式混合動力轎車出產才能達200萬輛/年。有電池職業協會據此預算,我國未來每年需求的高質量車用動力電池隔膜材料需求量將達到數億平方米。
“鋰電池展開要想不受制于人,隔膜等高端材料無法逃避!”天津巴莫股份有限公司總經理吳孟濤認為,如此巨大的商場需求,完全依托外國廠商,不只不現實,也將是國產動力鋰電池最大隱憂。
高端隔膜技術具有相當高的門檻,不只需投入巨額的資金,還需求有強壯的研發和出產團隊、純熟的工藝技術和高水平的出產線。“關于濕法制造工藝來說,樹脂材料與添加劑的擠出混合進程以及拉伸進程是兩大中心難點。”周震認為,國內隔膜企業要想有更大的作為,有必要要在基礎材料表面處理工藝、膠粘劑配方工藝、產品沖壓拉伸等觸及材料、設備和工藝控制等三大領域“補課”,此外,在隔膜工業鏈上游,包括國產涂布機等在內中心出產配備也需求迎頭趕上,盡快完成國產化更大打破。
“比如爬山,離山頂越近成功登頂的期望就越大,而這時需求支付的盡力也多!”周震說道。
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