星源材質(zhì)高東波：到2025年隔膜規(guī)劃產(chǎn)能100億平米
在日前舉行的“2022中國(guó)（遂寧）國(guó)際鋰電產(chǎn)業(yè)大會(huì)暨新能源汽車及動(dòng)力電池國(guó)際交流會(huì)”上，深圳市星源材質(zhì)科技股份有限公司隔膜技術(shù)研究院院長(zhǎng)高東波，分享了高安全輕量化隔膜的開發(fā)及應(yīng)用進(jìn)展。他提到，2022年上半年，全球動(dòng)力電池裝機(jī)量已經(jīng)超過(guò)200GWh，隔膜出貨量已經(jīng)達(dá)到54億平米。
圖為深圳市星源材質(zhì)科技股份有限公司隔膜技術(shù)研究院院長(zhǎng)高東波作演講
要提升電池的比能量，隔膜必須把厚度降低，但隔膜的安全性也會(huì)下降。高東波指出，無(wú)論是干法還是濕法隔膜，都需要對(duì)這兩方面進(jìn)行平衡。另外，通過(guò)涂覆改性方法，以傳統(tǒng)隔膜為基礎(chǔ)，涂覆凝膠電解質(zhì)、聚合物電解質(zhì)，也可以提升基膜的安全性。據(jù)介紹，星源材質(zhì)同時(shí)擁有干法、濕法、涂覆技術(shù)，是全球最早進(jìn)行隔膜開發(fā)的企業(yè)之一。
對(duì)于干法基膜，高東波表示，在降低厚度的同時(shí)，要提升產(chǎn)品的拉伸強(qiáng)度、穿刺強(qiáng)度，提升其機(jī)械性能，來(lái)確保產(chǎn)品的安全。雖然厚度降低了，但是本身隔膜的強(qiáng)度反而有所提升。目前在動(dòng)力電池領(lǐng)域用的主流隔膜的是12um，10um今年進(jìn)入小批量實(shí)驗(yàn)階段。濕法隔膜也是同樣的思路，現(xiàn)在行業(yè)的主流產(chǎn)品都為7-9um。
高東波談道，由于濕法基膜用的是聚乙烯，所以耐熱性不是特別理想。解決這個(gè)問(wèn)題的方法是，開發(fā)陶瓷涂覆隔膜，在基膜上涂上耐熱的氧化鋁。首先最顯著的作用是降低了隔膜在高溫下的熱收縮，改善了耐熱性，同時(shí)提升了電解液對(duì)隔膜的性能，另外還可以防止對(duì)隔膜的刺穿作用，能夠提升隔膜的整體安全性。
除了氧化鋁涂覆外，另一種陶瓷涂覆是成本更低的勃姆石涂覆。高東波介紹，因?yàn)樵陔姵刂圃爝^(guò)程中間，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)隔膜與電極脫離的問(wèn)題。為此，星源材質(zhì)研發(fā)了一個(gè)高性能的涂膠隔膜，在隔膜表面涂上粘接劑，在電池制造過(guò)程中，使隔膜和極片能夠牢牢地粘接在一起。但采用的不是100%的涂覆，涂覆面積15%-70%是可控的。
此外，星源材質(zhì)還開發(fā)了一個(gè)高耐熱的納米纖維涂覆。該產(chǎn)品可以在比較薄的涂層上面達(dá)到較厚的三氧化鋁涂覆的效果，可以減輕隔膜的克重，但是它的耐熱性反而比陶瓷涂層更好，陶瓷涂層的耐熱區(qū)間為155-156℃，但納米纖維涂覆可以耐熱到180℃。另外，納米纖維涂覆對(duì)電解液的浸潤(rùn)性能也有明顯改善，普通陶瓷涂覆的擴(kuò)散面積大概50多平方毫米，但納米纖維涂覆擴(kuò)散面積增加了一倍。
高東波還介紹，在納米纖維基礎(chǔ)上，星源材質(zhì)又考慮了另外特殊工藝——膠黏涂覆，在涂覆完成之后對(duì)涂層進(jìn)行化學(xué)膠黏。因?yàn)橹巴刻沾伞⑼考{米纖維，都是通過(guò)分子間在產(chǎn)生粘接作用，但是通過(guò)膠黏之后使其變成一個(gè)化學(xué)作用力，從而使整個(gè)涂層的耐熱性進(jìn)一步顯著提升。
“我們陶瓷涂覆壁孔溫度大概160多攝氏度，納米纖維涂覆達(dá)到180攝氏度，膠黏涂覆的達(dá)到200多攝氏度。所以說(shuō)這個(gè)改性顯著地提高了這個(gè)隔膜的耐熱性，提高了它的安全性。”高東波比較說(shuō)。
據(jù)介紹，目前星源材質(zhì)在隔膜市場(chǎng)所占份額大概13%，排行第二。目前公司深圳總部基地有產(chǎn)能約6億平米，合肥基地濕法和涂覆隔膜約5億平米，常州基地濕法基膜約10億平米，歐洲基地濕法隔膜15億平米、涂覆隔膜15億平米，南通基地規(guī)劃濕法和涂覆產(chǎn)能30億平米、干法產(chǎn)能20億平米。
根據(jù)星源材質(zhì)的規(guī)劃，到2026年公司總產(chǎn)能將達(dá)到100億平米，到2028年規(guī)劃基膜產(chǎn)能將達(dá)到160億平米。
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