一层隔膜两重天：国产锂电池尚需拨云见日

6月15日上午，看着窗外经过的另一辆新能源汽车，南开大学新能源材料化学研究所所长、博士生导师周震习惯性地自言自语。从事新能源材料研究20多年，看着越来越多的新能源汽车问世，周震仍忧心忡忡。“我们在锂电池基础材料的研究上与世界一流水平仍有差距，尤其是高端电池隔膜材料仍依赖进口。”周震等行业专家表示，作为新能源汽车的“心脏”，国内锂离子电池（以下简称锂电池）目前还不够稳定。跨越太平洋的锂电池隔膜“四国博弈”去年，在全球动力电池销量前十的公司中，中国企业占据7席，市场份额超过日本，占据全球第一；预计到2020年，中国在全球电池市场的份额将达到70%以上；目前，中国有200多家电池制造商，是世界上锂电池制造商数量最多的国家。。。然而，这一连串的数字并没有让业内人士感到骄傲。许多人在采访中指出，尽管中国已经形成了一个相对完整的动力电池产业链，但电池产业足够大，但还远远不够强大。在锂电池领域，太平洋上有一场“四国博弈”。“从行业角度来看，美国具有相对较强的研发和设计能力，仍然领先于锂电池的原始创新和核心材料研发；

作为电池材料制造大国，日本有严格的生产标准，可以率先制造新的成品电池。作为第二梯队，中国和韩国紧随其后。。。”周震解释道，“与日本和韩国相比，中国的低端锂电池产品具有优势，主要是因为劳动力和原材料相对便宜，但在一些高端产品上仍有很大差距，尤其是与电池安全相关的核心材料和制造工艺。“据了解，在电池的四大核心材料中，阳极、阴极材料和电解质已经国产化，但隔膜仍然是一块短板。国产隔膜主要供应低端3C电池市场，而高端隔膜仍然严重依赖进口。核心专利的缺乏和隔膜等关键材料的缺乏，不仅成为隔膜行业的一大瓶颈给国内锂电池带来的不可忽视的痛苦，也延缓了国内锂电池企业的“走出去”。天津力神电池一位负责人在接受科技日报记者采访时表示，目前最先进的锂电池三元材料的核心专利掌握在美国3M公司和阿贡国家实验室手中。3M公司拥有传统化学计量比NMC材料的专利，阿贡国家实验室拥有层状富锂材料的专利。目前，松下、三星和LG等主流制造商不得不花钱购买相关专利许可证。“国内锂电池公司很多，未来还会进入国际市场。面对国际巨头的竞争，核心专利和材料技术的缺乏是中国电池公司未来最大的担忧和不足。”该负责人表示。一位电池材料专家在接受一片薄膜两天的采访时告诉记者，隔膜是锂电池的关键部件之一，隔膜的主要材料是多孔聚合物薄膜，包括聚乙烯和聚丙烯。锂电池隔膜对安全性、渗透性、孔隙率和厚度都有严格的要求。“在锂电池中，带电离子在正负电极之间流动和穿梭形成电流，隔膜位于电池中的正负电极之间，这不仅防止了正负电极之间的直接接触，还确保了电解质离子的顺利通过。“周震生动地解释说，电池电解液就像一条河，锂离子就像一艘在河上航行的船，隔膜是围绕中间建造的水坝，隔膜孔就像水坝上的闸门。在正常情况下，离子自由地穿梭在正负极之间，完成充放电的循环。“高端隔膜通常配有陶瓷材料。如果电解质温度过高，材料膨胀，孔隙会像闸门一样关闭，切断离子交换，从而避免电池因温度过高而起火爆炸。“周震表示，隔膜是锂电池材料中技术壁垒最高的材料，其技术难点在于造孔、基质材料和制造设备的工程技术。”技术要求高，价格自然昂贵，几乎占电池总成本的10%。“目前，世界上最好的锂电池隔膜材料来自旭化成和东然化学，国内90%的锂电池铝塑膜市场被昭和电气等日本制造商垄断。天津力神公司的工程师告诉记者，与日本相比，中国高端隔膜的差距显而易见国产隔膜产品不高，存在孔隙率不合格、厚度不均匀、孔隙分布和孔径分布不均匀等问题。隔膜的质量直接影响电池容量、充放电循环寿命、阻燃防爆安全性能等指标。业内人士认为：“一层分离就是两天，走过去就是晴天！

“国内隔膜急需突破目前锂电池隔膜的制造工艺，主要分为湿法和干法。记者了解到，我国已经进入了干法世界第一方阵，但在湿法隔膜领域，尽管国内企业已经掌握了方法，但仍难以与国外竞争gn巨人作为一个整体。此外，核心生产设备主要依靠进口。数据显示，2017年，国内锂电池市场规模约1130亿元，其中动力锂电池规模约600亿元。工信部发布的《节能与新能源汽车产业发展规划（2011-2020年）》也显示，到2020年，我国纯电动汽车和插电式混合动力汽车的产能将达到每年200万辆。据电池行业协会估计，中国每年对高品质汽车动力电池隔膜材料的需求将达到数亿平方米。“如果锂电池的发展不受人的支配，隔膜等高端材料就不可避免！”天津八美股份有限公司有限公司总经理吴梦涛认为，如此巨大的市场需求完全依赖国外制造商不仅是不现实的，也是国内动力锂电池最大的担忧。高端隔膜技术门槛高，不仅需要巨额投资，还需要强大的研发生产团队、熟练的技术和高水平的生产线。“对于湿法制造工艺来说，树脂材料和添加剂的挤出混合工艺和拉伸工艺是两大核心难点。”周震认为，国内隔膜企业要想取得更大成就，必须在基础材料表面处理技术、粘合剂配方技术、，产品冲压和拉伸，涉及材料、设备和过程控制。此外，在隔膜产业链上游，包括国产涂布机在内的核心生产设备也需要迎头赶上，尽快实现国产化的更大突破。“就像登山一样，你离山顶越近，成功登顶的希望就越大，这个时候你需要努力！

”周震说。6月15日上午，看着另一辆新能源汽车从车窗旁经过，南开大学新能源材料化学研究所所长、博士生导师周震习惯性地自言自语。从事新能源材料研究20多年，看着越来越多的新能源汽车，周震仍然很担心。“我们在锂电池基础材料的研究上与世界一流水平仍有差距，尤其是高端电池隔膜材料仍依赖进口。”周震等行业专家表示，作为新能源汽车的“心脏”，国内锂离子电池（以下简称锂电池）目前还不够稳定。跨越太平洋的锂电池隔膜“四国博弈”去年，在全球动力电池销量前十的公司中，中国企业占据7席，市场份额超过日本，占据全球第一；预计到2020年，中国在全球电池市场的份额将达到70%以上；目前，中国有200多家电池制造商，是世界上锂电池制造商数量最多的国家。。。然而，这一连串的数字并没有让业内人士感到骄傲。许多人在采访中指出，尽管中国已经形成了一个相对完整的动力电池产业链，但电池产业足够大，但还远远不够强大。在锂电池领域，太平洋上有一场“四国博弈”。“从行业角度来看，美国具有相对较强的研发和设计能力，仍然领先于锂电池的原始创新和核心材料研发；

作为电池材料制造大国，日本有严格的生产标准，可以率先制造新的成品电池。作为第二梯队，中国和韩国紧随其后。。。”周震解释道，“与日本和韩国相比，中国的低端锂电池产品具有优势，主要是因为劳动力和原材料相对便宜，但在一些高端产品上仍有很大差距，尤其是与电池安全相关的核心材料和制造工艺。“据了解，在电池的四大核心材料中，阳极、阴极材料和电解质已经国产化，但隔膜仍然是一块短板。国产隔膜主要供应低端3C电池市场，而高端隔膜仍然严重依赖进口。核心专利的缺乏和隔膜等关键材料的缺乏，不仅成为隔膜行业的一大瓶颈给国内锂电池带来的不可忽视的痛苦，也延缓了国内锂电池企业的“走出去”。天津力神电池一位负责人在接受科技日报记者采访时表示，目前最先进的锂电池三元材料的核心专利掌握在美国3M公司和阿贡国家实验室手中。3M公司拥有传统化学计量比NMC材料的专利，阿贡国家实验室拥有层状富锂材料的专利。目前，松下、三星和LG等主流制造商不得不花钱购买相关专利许可证。“国内锂电池公司很多，未来还会进入国际市场。面对国际巨头的竞争，核心专利和材料技术的缺乏是中国电池公司未来最大的担忧和不足。”该负责人表示。一位电池材料专家在接受一片薄膜两天的采访时告诉记者，隔膜是锂电池的关键部件之一，隔膜的主要材料是多孔聚合物薄膜，包括聚乙烯和聚丙烯。锂电池隔膜对安全性、渗透性、孔隙率和厚度都有严格的要求。“在锂电池中，带电离子在正负电极之间流动和穿梭形成电流，隔膜位于电池中的正负电极之间，这不仅防止了正负电极之间的直接接触，还确保了电解质离子的顺利通过。“周震生动地解释说，电池电解液就像一条河，锂离子就像一艘在河上航行的船，隔膜是围绕中间建造的水坝，隔膜孔就像水坝上的闸门。在正常情况下，离子自由地穿梭在正负极之间，完成充放电的循环。“高端隔膜通常配有陶瓷材料。如果电解质温度过高，材料膨胀，孔隙会像闸门一样关闭，切断离子交换，从而避免电池因温度过高而起火爆炸。“周震表示，隔膜是锂电池材料中技术壁垒最高的材料，其技术难点在于造孔、基质材料和制造设备的工程技术。”技术要求高，价格自然昂贵，几乎占电池总成本的10%。“目前，世界上最好的锂电池隔膜材料来自旭化成和东然化学，国内90%的锂电池铝塑膜市场被昭和电气等日本制造商垄断。天津力神公司的工程师告诉记者，与日本相比，中国高端隔膜的差距显而易见国产隔膜产品不高，存在孔隙率不合格、厚度不均匀、孔隙分布和孔径分布不均匀等问题。隔膜的质量直接影响电池容量、充放电循环寿命、阻燃防爆安全性能等指标。业内人士认为：“一层分离就是两天，走过去就是晴天！

“国内隔膜急需突破目前锂电池隔膜的制造工艺，主要分为湿法和干法。记者了解到，我国已经进入了干法世界第一方阵，但在湿法隔膜领域，尽管国内企业已经掌握了方法，但仍难以与国外竞争gn巨人作为一个整体。此外，核心生产设备主要依靠进口。数据显示，2017年，国内锂电池市场规模约1130亿元，其中动力锂电池规模约600亿元。工信部发布的《节能与新能源汽车产业发展规划（2011-2020年）》也显示，到2020年，我国纯电动汽车和插电式混合动力汽车的产能将达到每年200万辆。据电池行业协会估计，中国每年对高品质汽车动力电池隔膜材料的需求将达到数亿平方米。“如果锂电池的发展不受人的支配，隔膜等高端材料就不可避免！”天津八美股份有限公司有限公司总经理吴梦涛认为，如此巨大的市场需求完全依赖国外制造商不仅是不现实的，也是国内动力锂电池最大的担忧。高端隔膜技术门槛高，不仅需要巨额投资，还需要强大的研发生产团队、熟练的技术和高水平的生产线。“对于湿法制造工艺来说，树脂材料和添加剂的挤出混合工艺和拉伸工艺是两大核心难点。”周震认为，国内隔膜企业要想取得更大成就，必须在基础材料表面处理技术、粘合剂配方技术、，产品冲压和拉伸，涉及材料、设备和过程控制。此外，在隔膜产业链上游，包括国产涂布机在内的核心生产设备也需要迎头赶上，尽快实现国产化的更大突破。“就像爬山一样，离山顶越近，成功登顶的希望就越大，这个时候你需要努力！”周震说。

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