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鋰離子電池成為新能源車、電動車用電池首選

發布時間: 2014-10-08 08:50:12    來源: 第一電動網
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[摘要]鋰電池上游是鋰電池材料所需的礦產資源,中游為鋰電池生產廠商,包括正極材料、負極材料、電解液、隔膜、導電劑和粘合劑的生產等,下游主要是鋰電配套應用領域,目前已廣泛用于消費類電子產品、電動汽車、工業儲能。


隔膜技術實現突破,進口替代日趨明顯
  鋰電池隔膜生產技術壁壘最高,高端產品需依賴進口。隔膜在成本構成上僅次于正極材料,占20-30%,隔膜的性能決定了電池的界面結構、內阻等,直接影響電池的容量、循環以及安全性能。隔膜主要作用是將電池的正、負極分隔開來,防止兩極接觸而短路。目前,市場化的隔膜材料主要是以聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)為主的聚烯烴類隔膜。
隔膜的生產工藝包括濕法工藝和干法工藝,同時干法工藝又可細分為單向拉伸工藝和雙向拉伸工藝。
干法工藝:將聚烯烴樹脂熔融、擠壓、吹膜制成結晶性聚合物薄膜,經過結晶化處理、退火,得到高度取向的多層結構,在高溫下進一步拉伸,將結晶界面進行剝離,形成多孔結構。聚丙烯(PP)產品主要由干法工藝制得。
濕法工藝:將高沸點的液態烴或一些小分子物質與聚烯烴樹脂混合,加熱熔融后,形成均勻的混合物,把熔融混合物鋪在薄片上,壓制成膜片,再將膜片加熱至接近熔點溫度,進行雙向拉伸使分子鏈取向,最后保溫一定時間,用易揮發物質洗脫殘留的溶劑,制得微孔膜材料。聚乙烯(PE)產品是由濕法工藝制的。
全球隔膜行業集中于美日韓,國內發展空間大。目前世界上只有美國、日本、韓國等少數國家擁有先進的隔膜生產技術,其中旭化成、Celgard和東燃化學、韓國SK明顯居于壟斷地位,四家企業2013年全球市場占有率達到76%,國際大的鋰電池廠商也由這4家企業為其供應隔膜產品。就全球格局來看,高端市場被國外壟斷,80%的中端市場被國外占據,我國產品處于中低端,市場競爭激烈。近幾年隨著國內廠商積極加大研發力度,國產鋰電池隔膜漸漸走進鋰電圈,開始搶占國際市場份額。
全球隔膜供過于求,但形勢并不嚴峻。據中國塑料加工工業協會稱,隨著電動車和儲能等下游鋰電池產業的影響,未來幾年全球隔膜的年需求量將以20-25%的速度增長,同時全球隔膜產量保持較快的增長,2013年全球隔膜產量同比增長30%,供需基本平衡。
國內隔膜產能不斷擴大,隔膜價格趨于平穩。隔膜是鋰電池四大關鍵材料中技術壁壘最高的材料,也是毛利率最高的材料。在產業初期,許多企業扎堆進入隔膜行業,多數企業隔膜產品定位于中低端市場,造成中低端隔膜產能過剩。據高工鋰電統計,截止目前,國內涉足隔膜的企業已接近40家,規劃的產能達到8億平米,已遠遠超過2013年全球的實際用量7.5億平米,但實際量產的企業不到20家,得到電池廠商認可的不足10家,有些企業的產能利用率不足5%。目前干法工藝制造的隔膜價格在5元/平米左右,未來價格趨于平穩,濕法工藝由于工藝復雜,價格穩定在10-12元/平米。
國內鋰電隔膜技術取得突破,進口替代趨勢明顯。隨著鋰電池應用領域不斷擴增,國內部分優秀廠商技術、裝備不斷提高,以其優良的產品性能及強大的市場拓展能力,大幅度提高市場份額,逐步實現進口替代。星源材質、佛山金輝高科、中科科技等大陸廠商逐步實現隔膜產業化,部分企業在孔隙率、熱收縮、拉伸強度等關鍵技術指標接近國際水平,進口替代趨勢明顯。
未來隔膜行業發展趨勢:更輕薄、更安全。隨著鋰電池在消費類電子、電動汽車等應用領域的快速增長,鋰電池隔膜要為未來的市場爆發提前布備,需要在產品的性能和品質上有所突破,隔膜未來發展趨勢是滿足高功率、大容量、長壽命循環和安全可靠等性能要求。

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