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。作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)國和出口國,中國對鋰電池隔膜的需求日益增加。
2015年中國鋰電隔膜市場容量達(dá)6.2億平方米
隔膜是鋰離子電池四大關(guān)鍵原材料之一,它的作用是將正極與負(fù)極材料隔開,防止兩極接觸造成短路。隔膜性能的優(yōu)劣直接影響電池內(nèi)阻、放電容量、循環(huán)使用壽命以及電池安全性能的好壞。
近年來,隨著新能源汽車市場逐步放量,我國鋰電池隔膜市場增長非常迅速。據(jù)研究機(jī)構(gòu)賽迪顧問發(fā)布的《中國鋰離子電池隔膜行業(yè)白皮書(2015)》披露,受益于下游新能源汽車電池的帶動,全球鋰離子電池隔膜產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速,2014年整體產(chǎn)量為11.85億平方米。其中,2014年我國隔膜產(chǎn)量達(dá)到5.75億平方米,占據(jù)全球產(chǎn)量的48%左右。
據(jù)中國塑料加工工業(yè)協(xié)會副秘書長孫冬泉預(yù)計(jì),2015年我國國內(nèi)隔膜市場容量為6.2億平方米,同比增幅為36%。同時,2015年國產(chǎn)隔膜又占到了國內(nèi)隔膜市場的70%,約為4.5億平方米,增幅約為40%。
上市公司動向也印證了隔膜市場的爆發(fā)。據(jù)悉,滄州明珠公司2015年上半年鋰電隔膜的營業(yè)收入7171萬元,同比增長68.16%;大東南公司投資的6000萬平方米鋰電隔膜原本預(yù)計(jì)今年年底投產(chǎn);中材科技公司建設(shè)的兩條單線年產(chǎn)能為1000萬平米聚乙烯(PE)隔膜生產(chǎn)線預(yù)計(jì)明年投產(chǎn)。
警惕低端產(chǎn)能過剩
盡管隔膜的成本僅占電池成本的20%~30%,但其性能卻直接影響電池的安全性、功能特性、循環(huán)壽命和可靠性。具有良好的電子絕緣性、離子導(dǎo)電性、化學(xué)和電化學(xué)穩(wěn)定性、厚度一致性、物理機(jī)械性能等技術(shù)指標(biāo)的隔膜是鋰離子電池安全性的重要保證。正因如此,我國隔膜產(chǎn)業(yè)在關(guān)鍵技術(shù)方面的突破與發(fā)展就顯得尤為重要。
武漢惠強(qiáng)新能源科技有限公司董事長王紅兵預(yù)計(jì),到2017年鋰電隔膜材料每年的復(fù)合增長率都在50%以上。但是,中國的隔膜在五年前基本上百分之百從美日韓進(jìn)口。近兩年中國鋰電隔膜有所進(jìn)步,但高端的隔膜仍然被美日韓所占據(jù)。“中國到2014年為止,仍然有70%以上的高端隔膜被美日韓所壟斷。”
孫冬泉認(rèn)為,目前我國低端隔膜產(chǎn)能已經(jīng)嚴(yán)重過剩。在國內(nèi)隔膜企業(yè)產(chǎn)能急劇擴(kuò)張的同時,高端隔膜技術(shù)仍然有待進(jìn)一步提高和突破。“2014年到2015年期間,有超20條的干法隔膜和超10條的濕法隔膜大型生產(chǎn)線投建,而且還有更多的企業(yè)準(zhǔn)備進(jìn)入這一行業(yè)。隨著更多國內(nèi)外企業(yè)進(jìn)入隔膜產(chǎn)業(yè),2016年底至2017年初,鋰電池膈膜行業(yè)可能會步光伏行業(yè)的后塵,出現(xiàn)全行業(yè)性的產(chǎn)能過剩,并進(jìn)入行業(yè)深度調(diào)整期。”孫冬泉不無擔(dān)憂地表示。
此外,孫冬泉還認(rèn)為,未來三年國內(nèi)隔膜行業(yè)價格競爭將愈趨激烈,迎來行業(yè)大洗牌,缺技術(shù)、少品牌、短資金的企業(yè)將被淘汰出局,尤其是新上線企業(yè)、中小企業(yè)境地不容樂觀。市場特征將呈現(xiàn)強(qiáng)者恒強(qiáng)、弱者出局的趨勢。
提升技術(shù)水平是搶占市場的關(guān)鍵點(diǎn)
據(jù)了解,目前的鋰電池隔膜生產(chǎn)主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)、隔膜材料仍然在不斷地研究和試驗(yàn)之中。
據(jù)了解,目前干法隔膜技術(shù)在國內(nèi)相對成熟,競爭情況相對濕法而言更為激烈,且基本能完全替代進(jìn)口隔膜,因此面臨著價格下行的壓力。在濕法隔膜領(lǐng)域,目前國內(nèi)還處于進(jìn)口替代的前期。與此同時,國內(nèi)大部分的干法隔膜企業(yè)也在積極投資建設(shè)濕法隔膜生產(chǎn)線,且部分企業(yè)同時擁有干法和濕法生產(chǎn)線。但是,無論是哪種技術(shù),都需要突破高端隔膜技術(shù),目前,高端隔膜產(chǎn)品仍然不足。
在王紅兵看來,中國隔膜企業(yè)要想在市場中站穩(wěn)腳跟,需走高端路線,做好隔膜,做精品隔膜。具體到實(shí)際生產(chǎn)過程,需要做好隔膜的一致性、安全性、可加工性,同時確保膜面平整、品相好。
孫冬泉表示,未來隔膜的研究方向主要集中在幾個方面。第一,提高產(chǎn)品的良品率,目前,可能新投入的企業(yè)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。
此外,由于隔膜經(jīng)常被用于動力電池中,因此在新能源汽車、電動自行車等動力類電池中會更注重安全性能,要在保障使用年限長、能承受高倍率和高功率充放電的前提下,使隔膜厚度趨于輕薄化。