鋰電池隔膜前景分析

鋰離子電池隔膜被稱(chēng)之為“第三極”，隔膜對(duì)鋰電池綜合性能的重要作用具體體現(xiàn)在以下三個(gè)方面：隔離電池正負(fù)極。隔膜本身不導(dǎo)電，可以阻止電池內(nèi)電子穿過(guò)，以防止兩極接觸而造成短路；允許鋰離子通過(guò)。隔膜上的微孔可以允許鋰離子在正負(fù)極之間傳輸，完成電化學(xué)充放電過(guò)程;防止高溫引起的電池爆炸。電池過(guò)熱時(shí)，隔膜上的微孔關(guān)閉，阻止鋰離子通過(guò)，電池內(nèi)阻升高至2KΩ，強(qiáng)制電池停止充放電進(jìn)程。

近年來(lái)，隨著我國(guó)新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展以及鋰電池生產(chǎn)技術(shù)的不斷提升，我國(guó)已經(jīng)成為世界上最大的鋰電池生產(chǎn)制造基地和第二大鋰離子電池生產(chǎn)國(guó)和出口國(guó)，與此對(duì)應(yīng)，我國(guó)對(duì)鋰電池隔膜的需求也日益增長(zhǎng)。

需求總量持續(xù)快速增長(zhǎng)

前瞻產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，2011年以來(lái)我國(guó)國(guó)內(nèi)隔膜市場(chǎng)需求量保持了30%以上的市場(chǎng)增速，2017年的市場(chǎng)需求量達(dá)到15.16億平方米。前瞻產(chǎn)業(yè)研究院分析認(rèn)為，隨著我國(guó)新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，未來(lái)鋰電池隔膜行業(yè)仍有著較好的需求潛力，預(yù)計(jì)到2020年的市場(chǎng)需求量將達(dá)到27億平方米左右。

3C數(shù)碼、新能源汽車(chē)領(lǐng)域需求占比超90%

一方面是需求總量的持續(xù)增長(zhǎng)，一方面下游產(chǎn)品需求結(jié)構(gòu)也在逐步發(fā)生變化。

從2017年的主要下游市場(chǎng)對(duì)隔膜的需求情況可以看出，目前我國(guó)3C數(shù)碼和新能源汽車(chē)領(lǐng)域是鋰電池隔膜的主要需求領(lǐng)域，合計(jì)占比超過(guò)90%；儲(chǔ)能電池居第三位，需求占比為6.6%。總體來(lái)看，我國(guó)鋰電池隔膜的下游需求較為集中，下游市場(chǎng)發(fā)展對(duì)于鋰電池隔膜產(chǎn)業(yè)發(fā)展影響較大。

基于上述分析，前瞻產(chǎn)業(yè)研究院分析認(rèn)為，隨著我國(guó)新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，未來(lái)在該領(lǐng)域隔膜的需求比重將超過(guò)3C數(shù)碼領(lǐng)域的需求，結(jié)合新能源汽車(chē)、3C數(shù)碼產(chǎn)業(yè)發(fā)展預(yù)測(cè)，以及鋰電池隔膜未來(lái)總體預(yù)測(cè)，預(yù)計(jì)2020年新能源汽車(chē)領(lǐng)域的隔膜需求占比將超過(guò)50%，成為隔膜第一大需求領(lǐng)域；而儲(chǔ)能領(lǐng)域目前發(fā)展方興未艾，預(yù)計(jì)未來(lái)幾年將保持快速增長(zhǎng)，到2020年其對(duì)隔膜的需求占比將從目前的6.6%增長(zhǎng)至11%。

涂覆膜占比逐步上升

根據(jù)產(chǎn)品要求，隔膜可以進(jìn)行單面涂覆或者雙面涂覆，厚度通常在1-2um。經(jīng)過(guò)涂覆后的隔膜不僅在熱收縮率上有改善，還可以提高拉伸強(qiáng)度和吸液率，同時(shí)降低孔隙率和透氣速率。隔膜更高的拉伸強(qiáng)度可以改善電芯制作可控性，更低的熱收縮率可以使電池在高溫下更安全，孔隙率相對(duì)變小可以減少電芯的短路率，吸液率提高有助于增加電池的能量密度。

基于上述優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)市場(chǎng)上對(duì)于鋰電池隔膜的需求中，涂覆膜的占比不斷提升，2017年海外主要電池企業(yè)對(duì)于涂覆膜的需求比重接近50%，相比之下，國(guó)內(nèi)主要電池企業(yè)對(duì)于涂覆隔膜的需求占比還停留在20%左右。總體來(lái)看，對(duì)比國(guó)際領(lǐng)先電池企業(yè)，未來(lái)我國(guó)涂覆隔膜需求發(fā)展空間還較大。

鋰電池隔膜干法和濕法區(qū)別

鋰電池濕法隔膜和干法隔膜的區(qū)別對(duì)比。隔膜是鋰電池制備的核心，鋰電池隔膜一般按照工藝，分為干法工藝和濕法工藝，由此，隔膜產(chǎn)品也分為干法隔膜和濕法隔膜兩類(lèi)。鋰離子電池隔膜需要具備的諸多特性，對(duì)其生產(chǎn)工藝提出了特殊的要求，而生產(chǎn)工藝包括原材料配方和快速配方調(diào)整、微孔制備技術(shù)、成套設(shè)備自主設(shè)計(jì)等工藝。

鋰電池濕法隔膜和干法隔膜的區(qū)別對(duì)比

a、干法由于工序簡(jiǎn)單，固定資產(chǎn)投入比濕法小；但是加工工藝干法的溫度等指標(biāo)控制難，濕法的工藝更簡(jiǎn)單；

b、干法可以做三層膜，濕法只能做單層膜；（三層膜的優(yōu)勢(shì)在于熱關(guān)閉溫度是135度，但是熱穩(wěn)定溫度為160度，可以防止熱慣性，有25度的空間，更安全）

c、干法和濕法除了加工工藝不同，使用的原料也不同。干法使用的原料是流動(dòng)性好、分子量低的，所以高溫只能達(dá)到135度，遇熱會(huì)收縮，安全性不適合做大功率、高容量電池；濕法使用不流動(dòng)、分子量高的原料，熱關(guān)閉溫度可以達(dá)到180度，能保證大功率鋰電池的安全性；

d、在生產(chǎn)一般的鋰電池方面，干法具有優(yōu)勢(shì)，成本低、污染小、孔更均勻；大功率電池方面濕法有優(yōu)勢(shì)，主要是安全性和熱收縮性小。

鋰電池濕法隔膜及干法隔膜的優(yōu)點(diǎn)

鋰電池濕法隔膜輕薄、不易撕裂，但PE熔點(diǎn)為135℃，安全性低于干法隔膜，加之原材料及生產(chǎn)流程不同，綜合成本高于干法隔膜；干法隔膜產(chǎn)品熔點(diǎn)高，耐熱性、耐高壓性及抗氧化性更好，但相對(duì)于濕法隔膜較厚，且容易縱向撕裂，對(duì)電池企業(yè)工藝要求較高。

隔膜是鋰電池材料中技術(shù)壁壘最高的環(huán)節(jié)，其性能的優(yōu)劣對(duì)鋰電池的輕量化和安全性至關(guān)重要。濕法隔膜比干法隔膜在力學(xué)性能、透氣性能和理化性能方面均具有一定優(yōu)勢(shì)，涂覆后可以大幅提升濕法隔膜的熱穩(wěn)定性，總體來(lái)說(shuō)濕法涂覆隔膜具有明顯的性能優(yōu)勢(shì)。高端消費(fèi)電池大多使用濕法隔膜，隨著動(dòng)力電池對(duì)能量密度要求的提升，尤其是三元電池的廣泛應(yīng)用，濕法隔膜在動(dòng)力電池的滲透率也將逐步提升。