鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量：1204次 | 2019年05月22日
鋰電池領(lǐng)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(jiān)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(xué)新能源材料化學(xué)研討所所長、博士生導(dǎo)師周震習(xí)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(chǔ)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(jìn)口”。
在周震等業(yè)界專家看來，作為新能源車的“心臟”，國產(chǎn)鋰離子電池（以下簡稱鋰電池）現(xiàn)在“跳”得還不可穩(wěn)。
鋰電池領(lǐng)域里的跨越太平洋的“四國游戲”
上一年全球動(dòng)力電池銷量前10的企業(yè)中，我國企業(yè)就占了7席，在商場(chǎng)份額上跨越日本，占據(jù)了國際第一位；估計(jì)到2020年，我國在全球電池商場(chǎng)所占的份額將達(dá)七成以上；現(xiàn)在我國電池出產(chǎn)企業(yè)已超過了200家，是全球具有鋰電池出產(chǎn)企業(yè)最多的國家……但是這一串的數(shù)字，并沒有讓業(yè)界人士覺得驕傲，不少人承受采訪時(shí)指出，雖然我國現(xiàn)已構(gòu)成了比較完善的動(dòng)力電池工業(yè)鏈，電池工業(yè)規(guī)劃夠大，但是還遠(yuǎn)稱不上強(qiáng)。
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%
在鋰電池領(lǐng)域存在著一個(gè)跨越太平洋的“四國游戲”?！皬穆殬I(yè)視點(diǎn)來看，美國有比較強(qiáng)的研發(fā)設(shè)計(jì)才能，現(xiàn)在仍然引領(lǐng)鋰電池原始立異、中心材料研發(fā)；日本作為電池材料制造大國，出產(chǎn)規(guī)范嚴(yán)厲，可以最先制造出新的成品電池；我國和韓國作為第二隊(duì)伍，后續(xù)跟進(jìn)……”周震解說說，“相較日、韓，我國的低端鋰電池產(chǎn)品更有優(yōu)勢(shì)，首要是因?yàn)槿斯ず驮疾牧舷鄬?duì)廉價(jià)，但是在部分高端產(chǎn)品，特別是事關(guān)電池安全性的中心材料和制造工藝，仍有較大的距離?！?/p>
據(jù)了解，電池四大中心資猜中，正、負(fù)極材料、電解液都已完成了國產(chǎn)化，僅有隔膜仍是短板。國產(chǎn)隔膜首要供應(yīng)低端3C類電池商場(chǎng)，高端隔膜現(xiàn)在仍然很多依托進(jìn)口。中心專利短少，隔膜等要害材料不給力，不只成了國產(chǎn)鋰電池難以承受之痛，也拖了國產(chǎn)鋰電池企業(yè)“走出去”的后腿。
天津力神電池一位負(fù)責(zé)人在承受科技日?qǐng)?bào)記者采訪時(shí)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(shí)驗(yàn)室的手中，3M公司持有慣例化學(xué)計(jì)量比的NMC材料的專利，阿貢國家實(shí)驗(yàn)室具有層狀富鋰材料專利?，F(xiàn)在，松下、三星、LG等干流廠商都要花錢購買相關(guān)專利授權(quán)?！皣鴥?nèi)鋰電池企業(yè)很多，未來進(jìn)入國際商場(chǎng)，面對(duì)國際巨子比賽，短少中心專利和材料技術(shù)是我國電池企業(yè)未來最大的隱憂和短板。”該負(fù)責(zé)人表明。
我國鋰電池用的隔膜研發(fā)現(xiàn)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(zhì)料為多孔質(zhì)的高分子膜，包括聚乙烯及聚丙烯。鋰電池用的隔膜對(duì)安全性、滲透性、孔隙度及厚度都有嚴(yán)苛的要求。
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、無人設(shè)備
“在鋰電池內(nèi)部，帶有電荷的離子，在正負(fù)極間活動(dòng)絡(luò)繹，才能構(gòu)成電流，而隔膜坐落電池內(nèi)部正負(fù)極之間，既要防止正、負(fù)極直接觸摸，又要確保電解質(zhì)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(gè)個(gè)隔膜孔就像是大壩上的閘口，正常情況下，離子自在絡(luò)繹抵達(dá)正負(fù)極，完結(jié)充放電的循環(huán)。
“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(huì)像閘口相同關(guān)閉，堵截離子溝通，然后防止電池因溫度過高而起火爆破?！敝苷鸾榻B說，隔膜是鋰電資猜中技術(shù)壁壘最高的一種材料，其技術(shù)難點(diǎn)在于造孔的工程技術(shù)、基體材料，以及制造設(shè)備。“技術(shù)要求高，價(jià)格自然也就貴，差不多占到了電池總成本一成以上。”
現(xiàn)在，國際上最好的鋰電池隔膜材料出自旭化成和東燃化學(xué)兩家日本公司，而國內(nèi)鋰電池鋁塑膜商場(chǎng)九成份額也被昭和電工等日本廠商獨(dú)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(chǎn)隔膜產(chǎn)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(zhì)量直接影響電池容量、充放電循環(huán)壽數(shù)、阻燃止爆安全功用等方針。業(yè)界人士慨嘆：“一層隔膜兩重天，邁過去便是晴天！”
國產(chǎn)隔膜急需打破
現(xiàn)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(lǐng)域，國內(nèi)企業(yè)雖掌握辦法，但全體仍難以與外國巨子抗衡，此外，中心出產(chǎn)設(shè)備也首要依托進(jìn)口。
數(shù)據(jù)顯現(xiàn)，2017年，國內(nèi)鋰電商場(chǎng)規(guī)劃達(dá)到了1130億元左右，其間動(dòng)力鋰電池規(guī)劃大約600億元。而國家工信部印發(fā)的《節(jié)能與新能源轎車工業(yè)展開規(guī)劃（2011—2020年）》也顯現(xiàn)，到2020年我國純電動(dòng)轎車和插電式混合動(dòng)力轎車出產(chǎn)才能達(dá)200萬輛/年。有電池職業(yè)協(xié)會(huì)據(jù)此預(yù)算，我國未來每年需求的高質(zhì)量車用動(dòng)力電池隔膜材料需求量將達(dá)到數(shù)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(jīng)理吳孟濤認(rèn)為，如此巨大的商場(chǎng)需求，完全依托外國廠商，不只不現(xiàn)實(shí)，也將是國產(chǎn)動(dòng)力鋰電池最大隱憂。
高端隔膜技術(shù)具有相當(dāng)高的門檻，不只需投入巨額的資金，還需求有強(qiáng)壯的研發(fā)和出產(chǎn)團(tuán)隊(duì)、純熟的工藝技術(shù)和高水平的出產(chǎn)線?！瓣P(guān)于濕法制造工藝來說，樹脂材料與添加劑的擠出混合進(jìn)程以及拉伸進(jìn)程是兩大中心難點(diǎn)?！敝苷鹫J(rèn)為，國內(nèi)隔膜企業(yè)要想有更大的作為，有必要要在基礎(chǔ)材料表面處理工藝、膠粘劑配方工藝、產(chǎn)品沖壓拉伸等觸及材料、設(shè)備和工藝控制等三大領(lǐng)域“補(bǔ)課”，此外，在隔膜工業(yè)鏈上游，包括國產(chǎn)涂布機(jī)等在內(nèi)中心出產(chǎn)配備也需求迎頭趕上，盡快完成國產(chǎn)化更大打破。
“比如爬山，離山頂越近成功登頂?shù)钠谕驮酱?，而這時(shí)需求支付的盡力也多！”周震說道。
