鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量：886次 | 2021年11月02日
探討鋰離子電池隔膜市場(chǎng)及其技術(shù)發(fā)展方向
近日，我國(guó)塑料加工工業(yè)協(xié)會(huì)副秘書長(zhǎng)孫冬泉先生發(fā)表了題為《鋰離子電池隔膜行業(yè)市場(chǎng)分析與技術(shù)發(fā)展方向探討》的演講報(bào)告，以下是演講報(bào)告實(shí)錄：
我們從2011年以來(lái)專門在鋰離子電池隔膜這一塊進(jìn)行了很多的研究，也專門持續(xù)五年召開了全球非常專業(yè)的隔膜會(huì)議。今天交流的題目是“鋰離子電池隔膜行業(yè)市場(chǎng)分析與技術(shù)發(fā)展方向探討”。
首先簡(jiǎn)單看一下全球鋰離子電池行業(yè)的規(guī)模，從2014年開始，全球鋰離子電池行業(yè)一直到2018年都將會(huì)以50%的年均復(fù)合上升率上升，預(yù)計(jì)到2018年全球鋰離子電池總的量將會(huì)達(dá)到3850億Wh，是2013年的7倍以上。2018年將會(huì)超越鉛酸電池成為用量最大的二次電池產(chǎn)品。
有關(guān)鋰離子電池的產(chǎn)量情況，2014年鋰離子電池我們國(guó)家達(dá)到52.8億，2010到2014年鋰離子電池產(chǎn)量增幅超過(guò)10%。預(yù)計(jì)2015年市場(chǎng)需求超過(guò)200億。
產(chǎn)業(yè)規(guī)模上面，2014年鋰離子電池市場(chǎng)規(guī)模為715億元，同比上升了21.1%，其中3C電池上升6%，市場(chǎng)規(guī)模是580億元，儲(chǔ)能用鋰離子電池需求是15億元。預(yù)計(jì)到2017年我們國(guó)家鋰離子電池市場(chǎng)的規(guī)模將會(huì)超過(guò)200億Ah。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
第二方面，國(guó)家的政策推動(dòng)了鋰離子電池需求的上升。這塊根據(jù)我國(guó)汽車工業(yè)協(xié)會(huì)的數(shù)據(jù)，也結(jié)合這次會(huì)上了解的信息，重要是三個(gè)方面，第一個(gè)，2015年，原來(lái)累計(jì)產(chǎn)量達(dá)到25萬(wàn)輛，現(xiàn)在實(shí)際上是30萬(wàn)輛。第二個(gè)，2020年，純電動(dòng)和插電式混合動(dòng)力汽車生產(chǎn)量力達(dá)到200萬(wàn)輛，累計(jì)產(chǎn)量超過(guò)500萬(wàn)輛。第三個(gè)目標(biāo)，燃料動(dòng)力鋰電池汽車與國(guó)際同步發(fā)展。
這個(gè)是汽車工業(yè)協(xié)會(huì)供應(yīng)的幾個(gè)重要城市的新能源汽車推廣目標(biāo)，大家都了解，我就不再說(shuō)。我想可能有更多的地方，包括一些地級(jí)市，都在確定更多數(shù)量的推廣目標(biāo)。2025年我國(guó)要成為全球最重要的新能源汽車，重要是電動(dòng)汽車的市場(chǎng)。
我重點(diǎn)講第二個(gè)方面，鋰離子電池隔膜行業(yè)現(xiàn)狀。鋰離子電池有關(guān)我們隔膜的要求，我們?cè)跁?huì)上講過(guò)很多次，重要包括八個(gè)方面，一是足夠的化學(xué)和電化學(xué)穩(wěn)定性。二是良好的電解液吸附能力。三是良好的離子透過(guò)性，四是良好的電子絕緣性，五是適當(dāng)?shù)目讖胶涂紫堵剩亲銐虻牧W(xué)性能，七是良好的熱穩(wěn)定性，八是不含有害物質(zhì)。
這個(gè)是隔膜的基本性能和技術(shù)指標(biāo)，我就不再詳細(xì)說(shuō)。
這是隔膜典型性能和技術(shù)指標(biāo)，典型性能是耐高溫性，要求高溫收縮率、破膜溫度、點(diǎn)破膜面積，電池特點(diǎn)要求安全性，重要是材質(zhì)與結(jié)構(gòu)。第二個(gè)是熱鉗制用途，重要是熱關(guān)斷溫度。第三個(gè)是界面特性，重要是界面阻抗，電池特點(diǎn)是內(nèi)阻和倍率，另外還有含水量等等。
IP67防水，充放電分口 安全可靠
標(biāo)稱電壓：28.8V
標(biāo)稱容量：34.3Ah
電池尺寸：(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域：勘探測(cè)繪、無(wú)人設(shè)備
鋰離子電池隔膜的需求現(xiàn)狀，隨著全球鋰離子電池需求的持續(xù)升溫，鋰離子電池用隔膜也隨之持續(xù)增速，2015年全球鋰離子電池隔膜需求量為15.2億平方米，未來(lái)5年，全球隔膜需求量將會(huì)以每年20%的幅度上升。
第二，我國(guó)鋰離子電池隔膜市場(chǎng)上升迅速，作為世界上最大的鋰離子電池生產(chǎn)制造基地和第二大鋰離子電池生產(chǎn)國(guó)和出口國(guó)，我國(guó)有關(guān)隔膜的需求日益新增，2015年，我們預(yù)計(jì)我國(guó)國(guó)內(nèi)的隔膜市場(chǎng)容量在6.2億平方米，同比上升36%。2015年國(guó)產(chǎn)隔膜的產(chǎn)量大概占到國(guó)內(nèi)隔膜市場(chǎng)容量70%，大概在4.5億平方米，同比增速40%以上。
第三個(gè)方面，鋰離子電池隔膜的產(chǎn)值增幅低于產(chǎn)量增幅，產(chǎn)值增幅低于產(chǎn)量增幅的重要原因是隨著鋰離子電池隔膜逐步產(chǎn)業(yè)化和產(chǎn)量的逐步新增，單價(jià)保持逐步下降的趨勢(shì)，從而導(dǎo)致整個(gè)隔膜的市場(chǎng)規(guī)模增幅出現(xiàn)一定程度的下降。預(yù)計(jì)未來(lái)幾年，整個(gè)隔膜的平均單價(jià)將持續(xù)保持3-5%，這可能保守一點(diǎn)，可能會(huì)在10%到20%的遞減趨勢(shì)。但是產(chǎn)量的快速上升，仍然會(huì)帶動(dòng)我國(guó)隔膜的市場(chǎng)規(guī)模保持較快的上升趨勢(shì)。
第三個(gè)方面，我國(guó)低端隔膜的產(chǎn)量目前是嚴(yán)重過(guò)剩。我國(guó)國(guó)內(nèi)隔膜公司產(chǎn)量急劇擴(kuò)張，高端隔膜技術(shù)仍然有待于進(jìn)一步提高和突破。但是低端的非常多，根據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，截止到2013年第四季度，已經(jīng)宣布的鋰離子電池隔膜公司有54家，明確濕法的17家，干法25家，其中量產(chǎn)的19家，宣布投產(chǎn)產(chǎn)量是6.49億平方米?？紤]到其他在建籌建未公布項(xiàng)目，假如全部項(xiàng)目在2015年投產(chǎn)，總產(chǎn)量將達(dá)到23億平方米，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)世界的需求。
又一個(gè)新的情況，由于電動(dòng)汽車的爆發(fā)，從2013年下半年到今年的爆發(fā)，在2014年底和今年，行業(yè)內(nèi)又掀起了一波非常大的鋰離子電池隔膜的上線熱潮，尤其是2015年，我們預(yù)計(jì)起碼有超過(guò)20條干法線，而且是大線，超過(guò)10條濕法線正在投資建設(shè)，更多的公司仍然在考慮進(jìn)入。預(yù)計(jì)未來(lái)國(guó)內(nèi)隔膜行業(yè)必然掀起價(jià)格大戰(zhàn)。同時(shí)，大量實(shí)力雄厚的外資公司加大對(duì)我國(guó)隔膜市場(chǎng)的投資和開拓，將會(huì)加劇國(guó)內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)的風(fēng)險(xiǎn)。最快2016年底，最遲2017年初，我們認(rèn)為鋰離子電池隔膜行業(yè)就會(huì)重走光伏行業(yè)的老路，全行業(yè)嚴(yán)重過(guò)剩、深度調(diào)整的局面就會(huì)到來(lái)。
我想重點(diǎn)講第三個(gè)方面，值得我們鋰離子電池隔膜行業(yè)重視的問(wèn)題。第一個(gè)，在昨天上午最后一個(gè)發(fā)言嘉賓已經(jīng)提了，我在北京做PPT的時(shí)候已經(jīng)提出這個(gè)方向，第一個(gè)就是我們行業(yè)的發(fā)展不應(yīng)該完全依賴國(guó)家政策而作出投資決策。因?yàn)榇蠓矅?guó)家政策都只是在產(chǎn)業(yè)剛剛開始發(fā)展的時(shí)候給予支持，優(yōu)惠政策總有退出的時(shí)候，投資鋰離子電池隔膜行業(yè)不能過(guò)度依賴政策的支持，要以公司內(nèi)在的技術(shù)研發(fā)作為支撐，依靠技術(shù)創(chuàng)新和品質(zhì)生存與發(fā)展。
第二，電動(dòng)汽車的成熟和應(yīng)用是一個(gè)漸進(jìn)的過(guò)程。電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展將和電動(dòng)自行車行業(yè)相同，我記得最早在2000年電動(dòng)自行車我曾經(jīng)買過(guò)，買完之后天天修，最后沒辦法，三千多塊錢買的電動(dòng)汽車，最后一百來(lái)塊錢當(dāng)廢鐵賣掉。這是一個(gè)漸進(jìn)的過(guò)程，其性能穩(wěn)定有一個(gè)過(guò)程，雖然現(xiàn)在氣氛很好，但是中間可能還會(huì)有波折，最早的電動(dòng)汽車可能過(guò)兩三年就會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題，所以鋰離子電池產(chǎn)業(yè)鏈公司要有心理準(zhǔn)備。
第三，鋰離子電池生產(chǎn)技術(shù)的變化將可能終結(jié)當(dāng)前鋰離子電池隔膜行業(yè)的繁榮。鋰離子電池隔膜生產(chǎn)公司要時(shí)刻關(guān)注鋰離子電池生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步與創(chuàng)新，目前石墨烯電池技術(shù)、電極涂覆技術(shù)正在研究之中，一旦技術(shù)出現(xiàn)突破，將會(huì)對(duì)鋰離子電池隔膜行業(yè)帶來(lái)嚴(yán)重影響。
第四，鋰離子電池隔膜生產(chǎn)公司要時(shí)刻關(guān)注隔膜生產(chǎn)工藝技術(shù)與材料的的研究成果。目前的鋰離子電池隔膜生產(chǎn)重要還是采用干法單向拉伸和濕法工藝，材料為聚烯烴的PP和PE材料，但更多的工藝技術(shù)、更多的隔膜材料仍然在不斷地研究和試驗(yàn)之中，隔膜公司要時(shí)刻關(guān)注這些技術(shù)研究的進(jìn)展。同時(shí)，我們公司在上線的時(shí)候不要一步到位。我提一個(gè)南通天豐的教訓(xùn)，它一下上了四條干法國(guó)產(chǎn)設(shè)備，它是2009年實(shí)驗(yàn)線成熟的，但是這四條線現(xiàn)在已經(jīng)全部報(bào)廢了，現(xiàn)在南通天豐用的是2012年上的。所以希望大家重視。
第五，鋰離子電池隔膜生產(chǎn)公司要時(shí)刻注意控制欠款額度和賬期。由于隔膜行業(yè)產(chǎn)量研究過(guò)剩，三角債，收債難一直困擾隔膜大部分公司，雖然現(xiàn)在動(dòng)力鋰離子電池公司收債相比較較好，目前我們國(guó)家能夠真正進(jìn)入動(dòng)力鋰離子電池供應(yīng)鏈的隔膜公司仍然比較少，絕大部分公司銷售的重要手段還是低價(jià)和欠款，什么時(shí)候還都不一定。所以這個(gè)角度，欠款過(guò)多，賬期過(guò)長(zhǎng)，假如將來(lái)行業(yè)深度調(diào)整，可能就要關(guān)門。
預(yù)計(jì)未來(lái)三年內(nèi)，隔膜行業(yè)價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)將越來(lái)越激烈，將迎來(lái)行業(yè)大洗牌，缺技術(shù)，少品牌，短資金將會(huì)淘汰出局，尤其是新上線公司，中小型公司境地不容樂觀。
第五個(gè)方面，鋰離子電池隔膜技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)。要縮小與國(guó)外鋰離子電池隔膜公司技術(shù)差距是十三五期間我國(guó)隔膜公司的重點(diǎn)任務(wù)。目前國(guó)內(nèi)隔膜廠家與國(guó)外隔膜廠家差距重要有，第一，國(guó)外隔膜公司的技術(shù)人員中有很多有過(guò)在電池公司的就職經(jīng)歷，非常了解下游電池廠商對(duì)電池隔膜的需求，在產(chǎn)品開發(fā)和營(yíng)銷上有巨大的優(yōu)勢(shì)。日本旭化成和東燃都是資產(chǎn)規(guī)模非常龐大，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)多元化，有足夠的財(cái)力支持產(chǎn)品技術(shù)研發(fā)。而國(guó)內(nèi)的隔膜公司是以塑料薄膜加工公司轉(zhuǎn)型的，對(duì)電池產(chǎn)品的了解不多，對(duì)產(chǎn)品開發(fā)與市場(chǎng)營(yíng)銷方面是個(gè)短板。
第二，國(guó)外公司仍然嚴(yán)格封鎖設(shè)備來(lái)源，而國(guó)內(nèi)公司設(shè)備加工能力差，在設(shè)備上投入低，導(dǎo)致產(chǎn)品的工藝難以控制。
第三，在原料方面，PP樹脂或者PE樹脂等原料的分子量等指標(biāo)，有關(guān)隔膜最終性能起到巨大的影響，但是全球優(yōu)秀的隔膜公司，它們都有專門的高分子研究團(tuán)隊(duì)，比如說(shuō)化旭成等都具有獨(dú)立的高分子研究實(shí)驗(yàn)室，有自己的專利。國(guó)內(nèi)現(xiàn)在中石化專用料去年已經(jīng)出來(lái)了，但是成熟性還要我們跟國(guó)外公司共同試用提高。目前國(guó)內(nèi)公司在材料方面缺少真正能夠滿足穩(wěn)定的隔膜生產(chǎn)的專用料，尤其是動(dòng)力鋰離子電池的隔膜的專用料。
第四，電池公司有關(guān)隔膜供應(yīng)商的進(jìn)入有一定的門檻，有關(guān)國(guó)內(nèi)隔膜公司的發(fā)展要引起重視。由于隔膜對(duì)鋰離子電池性能的重要意義，電池廠商一般很難更換隔膜供應(yīng)商，電池公司要更換隔膜供應(yīng)商，通常要兩到三年。所以我們?nèi)ツ辍⒔衲晖度氲倪@些公司，要獲得下游電池廠商認(rèn)可，也要相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間。大家不要錯(cuò)誤地認(rèn)為電動(dòng)汽車也許你今年投產(chǎn)了，三年內(nèi)也許趕不上這個(gè)盛宴，也許你技術(shù)成熟的時(shí)候，這個(gè)盛宴也許已經(jīng)結(jié)束。
第二，從行業(yè)整體情況來(lái)看，隔膜的研究方向重要集中在以下幾個(gè)方面。第一，提高產(chǎn)品的良品率；可能新投入的公司真正能用的良品率可能也就10%，20%。第二要提高隔膜耐熱性；第三要研制超薄隔膜；第四要提高隔膜的吸液性能：第五要研發(fā)聚合物電解質(zhì)隔膜、纖維隔膜等新型隔膜產(chǎn)品。
這下邊介紹了四個(gè)方面隔膜的應(yīng)用，超薄的隔膜可以用在3C電池產(chǎn)品，厚度薄，電池能量密度提高，缺點(diǎn)是安全性下降。第二是聚合物電池隔膜，應(yīng)用在軟包電池，優(yōu)點(diǎn)是優(yōu)異的吸液和保液性和提高電池循環(huán)，缺點(diǎn)是成本提高，耐熱性有待提高。第三是陶瓷涂覆隔膜應(yīng)用在動(dòng)力鋰離子電池，優(yōu)點(diǎn)是改善隔膜浸潤(rùn)性，確定是成本提高。第五是新型隔膜，應(yīng)用在動(dòng)力鋰離子電池，優(yōu)點(diǎn)是耐熱性能優(yōu)異，改善隔膜浸潤(rùn)性，缺點(diǎn)是孔徑大小和均勻性有待提高。
第三，從改進(jìn)隔膜性能方面來(lái)講，目前重要有三種思路：是在PP膜和PE膜的基礎(chǔ)上新增功能性涂層，以滿足對(duì)高溫特性等特殊需求。功能性涂層不但可以改善隔膜的耐熱性能，還可以解決隔膜的親電解液性能，各個(gè)公司所采用的配方和涂布形式有所不同。
第二，無(wú)機(jī)或有機(jī)材料共混PE、PP膜：改善耐熱性的另外一種方法是將PE和耐熱的無(wú)機(jī)粒子或PP進(jìn)行混合制備電池隔膜，這樣能夠結(jié)合各種材料的優(yōu)點(diǎn)。
第三，徹底改變基體材料，如采用聚酰亞胺等材料代替?zhèn)鹘y(tǒng)的PP和PE材料。聚酰亞胺成本較高，但可以考慮聚酰亞胺和PE的結(jié)合使用，也可以考慮其他類型的聚合物材料。
