锂离子电池隔膜材料产业现状
随着国内节能与新能源汽车示范推广试点的电动汽车试运行,到 2015 年我
国将形成
100 万辆电动汽车的规模,动力锂离子电池隔膜需求为 15 亿 m2。动
力锂离子电池及相关材料产业会有一个光明的未来。
极,以防止出现短路;还可以在电池过热时,通过闭孔功能来阻隔电池中的电
流传导。隔膜的性能决定了电池的界面结构、内阻等,直接影响电池的容量、循环
性能以及安全性能等特性,性能优异的隔膜对提高电池的综合性能具有重要的
作用。目前市场化的
用隔膜主要是以聚乙烯、聚丙烯为主的聚烯烃隔
膜,包括单层
PE、单层 PP、三层 PP/PE/PP 复合膜。现有的聚烯烃隔膜生产工艺
可按照干法和湿法分为两大类,其中干法又可细分为单向拉伸工艺和双向拉伸
工艺。目前
60%~70%的隔膜市场主要采用湿法双向拉伸工艺。
高端隔膜材料特别是动力锂离子电池用隔膜材料对产品的一致性要求极高,
除了厚度、表面密度、力学性能这些基本要求之外,对隔膜微孔的尺寸和分布的
均一性也有很高的要求。除了对目前广泛应用的聚烯烃隔膜进行技术改进之外,
其他种类隔膜的研究开发也在积极进行中。比如德国赢创德固赛在
PET 纤维无
纺布上涂敷复合
A1
2
O
3
等无机物,制备出了有机底膜
/ 无机涂层复合的锂离子电
池隔膜。此外,由于固体凝胶聚合物电解质可以同时发挥电解液和隔膜的作用,
作为一个特殊组件,也正在引起越来越多的关注。
1 国外的锂离子电池隔膜材料企业
国外的主要隔膜材料生产企业有:日本旭化成
(Asahi)、宇部兴产(UBE)、东
燃化学
(Tonen,埃克森美孚控股)、三菱化学与三菱树脂、三井化学等,美国
Celgard、Entek 等公司,韩国 SK 能源、W-Scope、WIDE、Finepol 等公司,此
外,德国赢创德固赛集团、英国
N-Tech 公司、荷兰 DSM 集团等公司也在生产锂
离子电池隔膜材料。据不完全统计,
2009 年全球锂离子电池隔膜市场需求超过
了
2.8 亿 m
2
,较上一年度提升了
10%以上。2009 年全球锂离子电池材料销售
额如图
1 所示。其中,日本旭化成是最大的供应商,占据了全球约 1/3 的市场份
额;东燃化学和美国
Celgard 公司仅次于旭化成,二者不相上下,市场占有率
都在
20%以上。
(1)日本旭化成(Asahi)
日本旭化成株式会社是一家以化学和材料科学为基础,包括纺织、化学品、生
活制品、住宅、建筑、电子和医疗等业务在内的大型综合性集团公司。旭化成化学
是旭化成集团所有与化学相关业务的核心运营公司。旭化成化学的锂离子电池隔
“
膜生产采用湿法制备工艺,主要生产单层隔膜,推出的
HIPORE”隔膜产品目前
全球市场占有率最高,占到了
1/3 以上的市场份额。为应对小型锂离子电池市场
需求的扩大,
2009 年,旭化成投资约 100 亿日元,将位于日本滋贺县宇山市
生产基地的设计年产能从
1.2 亿 m
2
提高到
1.5 亿 m
2
。另外,旭化成还打算投
资
60 亿日元,在日本宫崎县日向市建设新的锂离子电池隔膜生产基地,预定使
总设计年产能达到
1.7 亿 m
2
。旭化成称,鉴于动力锂离子电池在电动汽车领域
的光明前景,公司还通过新建工厂来建立长期稳定的供应体制。目前,世界最大