2013年第四季度锂电隔膜行业报告.pdf

锂离子电池隔膜 2014 年第四季度行业报告 *****有限公司 2014 年12 月* 日 1991 年自日本索尼公司发明世界上第一个商品化的锂离子电池 以后，锂离子电池在20 多年的时间里取得了快速的发展。目前，商 业化的隔膜大多采用聚乙烯或聚丙烯隔膜，其具有较高孔隙率、较低 的电阻、较高的抗撕裂强度、较好的抗酸碱能力、良好的弹性及对非 质子溶剂的保持性能。但聚乙烯或聚丙烯隔膜收缩性能较差，致使锂 离子电池的安全性能存在一定的局限性。因此，越来越多的企业对改 善隔膜性能进行试验。 从锂电池安全性的角度考虑，中国越来越多的电芯企业开始把目 光投向有机涂覆或无机涂覆复合隔膜领域，一是以LG 为代表的在聚 烯烃隔膜表面涂氧化铝；二是以日本帝人为代表的在聚烯烃隔膜表面 涂芳纶。 一、 陶瓷涂覆隔膜 陶瓷隔膜，就是将纳米级陶瓷颗粒涂覆在隔膜上，其作用主要是 提高隔膜耐热收缩性，防止隔膜收缩造成大面积短路。另外，陶瓷热 传导率低，防止电池中的某些热失控点扩大形成整体热失控。一般可 耐高温在200 ℃左右。相比于一般的隔膜，陶瓷涂覆隔膜安全性更高， 但由于成本较高、技术待突破等问题，其应用规模还较小。 “为保证锂电池的安全性，韩国的电池厂基本都已经开始使用陶 瓷涂覆的隔膜。”韩国SK 储能创新业务发展总监JIN-Young CHO 在 2014 年年初的第三届高工锂电产业高峰论坛上表示，韩国已经开始 普及和推广陶瓷隔膜的应用；美国Porous Power Technology 推出的陶 瓷电池隔膜“SYMMETRIXreg；NC2020 ”，不采用涂布，而是使陶 瓷颗粒与PVDF 聚合物均混在一起，形成一层柔性、富含陶瓷的微孔 膜；盈创-德固赛（Evonik-Degussa ）公司主要采用在无纺布隔膜上双 面涂布陶瓷材料；日本旭化成（Asahi ）公司推出面向高输出功率用 途的无机-有机复合隔膜IBS （Inorganic-blended separator ）技术。 2013 年7 月5 日，成飞集成（002190.SZ ）发布公告称，中航锂 电与厦门大学于2012 年初开始投建的一条陶瓷功能隔膜技术产业化 试验线，截止2013 年6 月已初步建成，形成年产300 万平方米的陶 瓷功能隔膜产能。公告同时表示，该隔膜将被中航锂电用于自身电池 生产，以提高电池安全性能。 河南义腾新能源科技有限公司于2013 年8 月竣工投产了国内首 条高性能耐高温陶瓷涂覆隔膜示范生产线。这条年产 1000 万平方米 高性能耐高温陶瓷涂覆隔膜示范生产线采用国际首创的陶瓷材料/ 聚 烯烃/PVDF 三层复合技术等最新理论、技术、装备研发创新成果，历 经应用领域复杂电化学环境等综合性试验，国内首次实现耐高温三层 复合隔膜规模化生产。这条生产线下来的涂覆隔膜，可以满足电动汽 车苛刻的电池性能要求。 “隔膜在经过陶瓷涂覆之后基本上覆盖了 8%-10%的孔隙，能耐 240 ℃的高温。通过客户做的穿刺试验，陶瓷隔膜确实比普通隔膜用 在电池上的安全性要好得多。”一位隔膜企业的技术研究人员认为， 使用陶瓷涂覆方案的确是当下提高锂电池安全性的最有效方式。 高端3C 产品电池市场以及国内排名前五的动力电池厂商，已经 有部分厂商在使用陶瓷涂覆隔膜，如 ATL 的苹果订单就是采用日东 9µm 的隔膜涂覆2µm 的陶瓷，比亚迪自己生产的方形电池也有使用 陶瓷涂覆隔膜来提升安全性，天津力神在电池生产过程中也开始使用 陶瓷涂覆隔膜。 但是，高工锂电产业研究所调研数据表明，虽然目前大多数电芯 企业都在关注陶瓷涂覆隔膜，真正能够大批量应用的企业还太少，中 国的陶瓷涂覆隔膜市场尚未成熟，关键性的陶瓷涂覆材料尚未实现国 产化，生产出满足需求的隔膜涂覆材料纳米Al O 成为国产锂电企业 2 3 技术突破的难点。现阶段，中国隔膜企业要上隔膜产线就只能选择进 口的纳米Al O 。另外，除了技术瓶颈，价格也是影响陶瓷涂覆隔