原標(biāo)題：一層膜隔出兩重天：國產(chǎn)鋰電池的命運衣吠，卡在了這一張薄膜上面劝枣！
來源：科技日報（ID：kjrbwx）
“也不知道這輛車的電池能堅持多久而芥？”
6月15日上午挠将，望著窗外駛過的又一輛新能源汽車备恤，南開大學(xué)新能源材料化學(xué)研究所所長、博士生導(dǎo)師周震習(xí)慣性地自語道缰儿。
從事新能源材料研究20多年畦粮，看著日漸增多的新能源汽車，周震欣喜之余乖阵，仍存憂慮宣赔，“鋰電池的基礎(chǔ)材料研究，我們與世界一流水平還有差距瞪浸，尤其高端電池隔膜材料仍然依賴進(jìn)口”儒将。
在周震等業(yè)內(nèi)專家看來，作為新能源車的“心臟”对蒲，國產(chǎn)鋰離子電池（以下簡稱鋰電池）目前“跳”得還不夠穩(wěn)钩蚊。
跨越太平洋的“四國游戲”
去年全球動力電池銷量前10的企業(yè)中，中國企業(yè)就占了7席蹈矮，在市場份額上超越日本砰逻，占據(jù)了世界第一位；預(yù)計到2020年含滴，我國在全球電池市場所占的份額將達(dá)七成以上诱渤；目前我國電池生產(chǎn)企業(yè)已超過了200家，是全球擁有鋰電池生產(chǎn)企業(yè)最多的國家……然而這一串的數(shù)字谈况，并沒有讓業(yè)內(nèi)人士覺得驕傲勺美，不少人接受采訪時指出，雖然我國已經(jīng)形成了比較完善的動力電池產(chǎn)業(yè)鏈碑韵，電池產(chǎn)業(yè)規(guī)模夠大赡茸，但是還遠(yuǎn)稱不上強。
在鋰電池領(lǐng)域存在著一個跨越太平洋的“四國游戲”祝闻≌嘉裕“從行業(yè)角度來看遗菠，美國有比較強的研發(fā)設(shè)計能力，目前仍然引領(lǐng)鋰電池原始創(chuàng)新华蜒、核心材料研發(fā)辙纬；日本作為電池材料制造大國，生產(chǎn)規(guī)范嚴(yán)格叭喜，能夠最先制造出新的成品電池贺拣；我國和韓國作為第二梯隊，后續(xù)跟進(jìn)……”周震解釋說捂蕴，“相較日譬涡、韓，我國的低端鋰電池產(chǎn)品更有優(yōu)勢啥辨，主要是由于人工和原始材料相對便宜涡匀，但是在部分高端產(chǎn)品，尤其是事關(guān)電池安全性的核心材料和制造工藝溉知，仍有較大的差距陨瘩。”
據(jù)了解着倾，電池四大核心材料中拾酝，正、負(fù)極材料卡者、電解液都已實現(xiàn)了國產(chǎn)化，唯獨隔膜仍是短板客们。國產(chǎn)隔膜主要供應(yīng)低端3C類電池市場崇决，高端隔膜目前依然大量依賴進(jìn)口。核心專利缺乏底挫，隔膜等關(guān)鍵材料不給力恒傻，不僅成了國產(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”的后腿建邓。
天津力神電池一位負(fù)責(zé)人在接受科技日報記者采訪時表示盈厘，鋰電池最前沿的三元材料，核心專利掌握在美國3M公司和阿貢國家實驗室的手中官边，3M公司持有常規(guī)化學(xué)計量比的NMC材料的專利沸手，阿貢國家實驗室擁有層狀富鋰材料專利。目前注簿，松下契吉、三星、LG等主流廠商都要花錢購買相關(guān)專利授權(quán)诡渴【杈В“國內(nèi)鋰電池企業(yè)眾多，未來進(jìn)入國際市場，面對國際巨頭競爭惑灵，缺乏核心專利和材料技術(shù)是中國電池企業(yè)未來最大的隱憂和短板山上。”該負(fù)責(zé)人表示英支。
采訪中佩憾，有電池材料專家告訴記者，隔膜是鋰電池的關(guān)鍵組件之一潭辈，隔膜主要材質(zhì)為多孔質(zhì)的高分子膜鸯屿，包括聚乙烯及聚丙烯。鋰電池用的隔膜對安全性把敢、滲透性寄摆、孔隙度及厚度都有嚴(yán)苛的要求。
“在鋰電池內(nèi)部修赞，帶有電荷的離子婶恼，在正負(fù)極間流動穿梭，才能形成電流柏副，而隔膜位于電池內(nèi)部正負(fù)極之間勾邦，既要防止正、負(fù)極直接接觸割择，又要確保電解質(zhì)離子順利通行眷篇。”周震形象地解釋說荔泳，電池電解液猶如河流蕉饼，鋰離子好比河上行駛的小船，隔膜是攔腰而建的大壩玛歌，一個個隔膜孔就像是大壩上的閘門昧港，正常情況下，離子自由穿梭到達(dá)正負(fù)極支子，完成充放電的循環(huán)创肥。
“高端的隔膜一般附帶有陶瓷材料，如果電解液溫度過高值朋，材料膨脹叹侄，孔隙會像閘門一樣關(guān)閉，切斷離子交流吞歼，從而避免電池因溫度過高而起火爆炸圈膏。”周震介紹說篙骡，隔膜是鋰電材料中技術(shù)壁壘最高的一種材料稽坤，其技術(shù)難點在于造孔的工程技術(shù)丈甸、基體材料，以及制造設(shè)備尿褪∧览蓿“技術(shù)要求高，價格自然也就貴杖玲，差不多占到了電池總成本一成以上顿仇。”
目前摆马，世界上最好的鋰電池隔膜材料出自旭化成和東燃化學(xué)兩家日本公司臼闻，而國內(nèi)鋰電池鋁塑膜市場九成份額也被昭和電工等日本廠商壟斷。天津力神公司的工程師告訴記者囤采，與日本相比述呐，我國的高端隔膜差距明顯。國產(chǎn)隔膜產(chǎn)品一致性不高蕉毯，存在孔隙率不達(dá)標(biāo)乓搬，厚度、孔隙分布以及孔徑分布不均等問題代虾。
隔膜的品質(zhì)直接影響電池容量进肯、充放電循環(huán)壽命、阻燃止爆安全性能等指標(biāo)棉磨。業(yè)內(nèi)人士感慨：“一層隔膜兩重天江掩，邁過去就是晴天！”
目前鋰電池隔膜制造工藝主要分濕法和干法乘瓤。記者采訪中了解到频敛，我國在干法工藝上已邁入了世界第一方陣，但在濕法隔膜領(lǐng)域馅扣，國內(nèi)企業(yè)雖掌握方法，但整體仍難以與外國巨頭抗衡着降，此外差油，核心生產(chǎn)設(shè)備也主要依賴進(jìn)口。
數(shù)據(jù)顯示任洞，2017年蓄喇，國內(nèi)鋰電市場規(guī)模達(dá)到了1130億元左右，其中動力鋰電池規(guī)模大約600億元交掏。而國家工信部印發(fā)的《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2011—2020年）》也顯示妆偏，到2020年我國純電動汽車和插電式混合動力汽車生產(chǎn)能力達(dá)200萬輛/年。有電池行業(yè)協(xié)會據(jù)此估算盅弛，我國未來每年需要的高品質(zhì)車用動力電池隔膜材料需求量將達(dá)到數(shù)億平方米钱骂。
“鋰電池發(fā)展要想不受制于人叔锐，隔膜等高端材料無法回避！”天津巴莫股份有限公司總經(jīng)理吳孟濤認(rèn)為见秽，如此巨大的市場需求愉烙，完全依賴外國廠商，不僅不現(xiàn)實解取，也將是國產(chǎn)動力鋰電池最大隱憂步责。
高端隔膜技術(shù)具有相當(dāng)高的門檻，不僅要投入巨額的資金禀苦，還需要有強大的研發(fā)和生產(chǎn)團隊蔓肯、純熟的工藝技術(shù)和高水平的生產(chǎn)線≌穹Γ“對于濕法制造工藝來說蔗包，樹脂材料與添加劑的擠出混合過程以及拉伸過程是兩大核心難點±ヂ耄”周震認(rèn)為气忠，國內(nèi)隔膜企業(yè)要想有更大的作為，必須要在基礎(chǔ)材料表面處理工藝赋咽、膠粘劑配方工藝旧噪、產(chǎn)品沖壓拉伸等涉及材料、設(shè)備和工藝控制等三大領(lǐng)域“補課”脓匿，此外淘钟，在隔膜產(chǎn)業(yè)鏈上游，包括國產(chǎn)涂布機等在內(nèi)核心生產(chǎn)裝備也需要迎頭趕上陪毡，盡快實現(xiàn)國產(chǎn)化更大突破米母。
“好比登山，離山頂越近成功登頂?shù)南Ｍ驮酱笳绷穑@時需要付出的努力也多铁瞒！”周震說道。
