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动力电池隔膜技术路线 湿法涂覆PK干法双拉涂覆 谁更胜一筹?

作者:中国储能网新闻中心 来源:电池材料 发布时间:2017-07-24 浏览:
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中国储能网讯:锂电池隔膜干法单拉、干法双拉、湿法这三种制造方法,在显微镜下孔径的状态不一样,有着各自的特点,到底谁更胜一筹呢?且看文章分解。

近年来伴随着动力电池市场的升温,湿法涂覆隔膜在国内愈发火热,甚至业内也有观点认为将主导未来动力电池隔膜市场的必然是湿法涂覆隔膜。与之相反,支持干法的认为,国内企业只不过在跟风日韩,其实湿法涂覆隔膜有一些弱点,长时间使用后容易引发动力电池安全隐患,干法双拉涂覆隔膜才是最合适的选择。

从市场倾向及隔膜企业新增投资生产线的情况来看,目前湿法涂覆隔膜处于上风。据悉,干法双拉与干法单拉有质的区别,并且拥有干法双拉技术的企业数量并不多,干法双拉涂覆隔膜的市场需求量也在快速增加当中。

隔膜作为动力电池关键材料之一,采用何种技术路线会对动力电池产品及企业自身产生至关重要的影响。

看市场的选择吗?

面对争议,直接方法是:让市场自己选择去吧,谁能笑到最后,自然就可以验证对错。但需注意的是,这会不会让市场付出很多不必要的“试错”代价?又或其实最终不同的技术路线都会有适合自己生存的道路?

据相关数据显示,2016年第一季度中国锂电池隔膜厂商干法隔膜出货量为10720万平米,同比增长65%;湿法隔膜出货量为7800万平米,同比增长132.8%。第二季度国产干法隔膜12500万平方米,同比增长41.24%,环比增长16.7%;湿法隔膜出货9550万平米,同比增长77.5%,环比增长22.43%。

干法隔膜出货量的增长主要得益于干法单拉隔膜,而湿法隔膜出货量的增长则受动力市场、高端数码市场、进口替代及出口带动。整体而言,湿法隔膜出货量增速明显高于干法隔膜。

隔膜向好的市场形势带动了投资额的增长。

为充分保障隔膜供应,下游动力电池企业与隔膜企业的联合在增强,如力神与汇安汇(天津)新能源科技有限公司签署战略合作框架协议,双方在动力锂电池隔膜领域开展合作;星源材质与国轩共同出资设立公司,总投资30亿建动力电池隔膜生产基地;沧州明珠与中航锂电设合资公司,共建年产1亿平米湿法隔膜项目等。从上述投资项目来看,以湿法隔膜项目居多。

国轩与星源材质合作的一期项目将于2016年8月陆续投产,主要产品为动力锂电池湿法隔膜、涂覆隔膜;胜利精密子公司苏州捷力现有湿法隔膜产线2条,年产能7000万-8000万平方米,预计今年将新增4条湿法产线,新增年产能可达1.5亿平方米。据悉,如不提前布局规划,企业生产中湿法隔膜将会处于供不应求状态。

当然干法隔膜也没有被忽略。今年1月,德尔未来拟通过股权转让及增资方式获得干法双拉隔膜出货量较大的河南义腾14.6154%股权。

成立于2002年10月的中科科技是国内最早进入锂电池隔膜行业的企业之一,拥有PP、PE、涂覆各类锂离子电池隔膜材料生产线。中科科技生产湿法隔膜,同时其干法隔膜今年第一季度出货量位居行业第一。中科科技CTO王向东透露,目前中科科技拥有自主知识产权的干法双拉涂覆隔膜主要供应给动力电池客户,处于供不应求的状态。

纽米科技同时拥有湿法和干法生产线。纽米科技销售总监贺源透露:“公司湿法生产线经过工艺改造、设备调配后,将原有的湿法线产能提高一倍,达6000万平米。干法生产线在云南,设计产能是3000万平米,属拥有自主知识产权的干法双拉三层复合锂离子电池隔膜,得到了大型动力电池企业的认可和推广。”

技术探讨与对比

锂电池隔膜干法单拉、干法双拉、湿法这三种制造方法,在显微镜下孔径的状态不一样,有着各自的特点。

“干法单拉属最早出的隔膜产品,在一个方向上的力学性得到了增强,另一个方向上力学性会差一些。而干法双拉在两个方向的均匀性会好很多,同时厚度均匀性和一致性也会比单拉好很多。”四川大学高分子研究所杨锋博士介绍,大部分单拉膜不容易进行涂覆处理,双拉膜容易进行涂覆处理。

事实上,干法双拉涂覆与湿法涂覆的涂覆材料基本是一样的,采用的设备也都一样,只是基膜不一样。而基膜的不同造成了这两种产品在关键指标上表现不同。两派观点在各自性能指标上争议激烈,暂且将干法双拉涂覆支持者简称为干,湿法涂覆支持者简称为湿。

基膜pk

干:“如果直接将湿法PE基膜直接用到电池里面,不能用、不好用,因为基膜的热温度太低。为了提高热稳定性,基膜表面一定要进行涂覆,以弥补那50%的缺陷。但是,通过不同的涂覆技术会有改善吗?生下来就残疾,身体很弱,外面穿多少盔甲没有用。”

湿:“在动力电池领域,很多厂家在切换用湿法涂覆,湿法单层也在用。湿法隔膜孔径均匀,干法隔膜没法比,干法基膜的孔径都不均匀,涂覆又有什么用?”

透气性pk

干:“干法双拉基膜的孔径只要足够均匀就可以了,电池充放电没问题、又不短路,总体安全性好,所以不需要像湿法膜那么的均匀。而湿法膜的孔径虽然较均匀些,但本身孔径太小了,再加上涂覆,怎么保障高透气性?”

湿:“湿法隔膜可以根据电池需求做高透气性,也可以低透气性。”

强度pk

干:“将出产的干法双拉涂覆隔膜、湿法涂覆隔膜做同样的解剖,进行穿刺、拉伸强度对比,湿法涂覆隔膜下降的多得多,这是有数据验证的。湿法涂覆隔膜用于手机锂电池没问题,手机通常两年就更换了,但电动汽车能用一两年就换吗?动力电池隔膜强度下降,容易造成短路,出事概率就会提高。”

湿:“要说抗腐蚀性能,这两种隔膜都是高分子材料,聚丙烯具备的,聚乙烯也会具备。”

熔点pk

干:“干法隔膜和湿法隔膜材质上差别比较大,熔点差了40多度。到了120度,湿法隔膜70%-80%都会闭孔掉;到150度,干法隔膜还能保持比较好的状态。”

湿:“熔点低一些是两种隔膜之间的最大区别,这是材料自身特性决定的,但只要做到符合电池使用要求即可。”

薄度pk

干:“目前锂电池有高能量、轻量化发展趋势,湿法隔膜在这方面明显具备优势,湿法可以做到5μ、7μ,再加上涂覆也厚不了多少,但干法单拉最薄是20μ,干法双拉最薄是12μ,加上涂覆就更厚了。”

湿:“动力电池本来就不敢用太薄的隔膜,还没见到有5μ、7μ的湿法隔膜用于动力电池的,太薄穿刺强度下降很厉害。湿法隔膜最薄也是‘12+4’用于动力电池,干法双拉‘12+4’也就够了。”

成本pk

干:“湿法隔膜价格比干法贵1倍以上,在电池中表现相当情况下,显然干法双拉涂覆用于动力电池的性价比更高。”

湿:“湿法隔膜只要量够,按照稳定的规格生产,成本就不会高。”

关键字:锂电隔膜

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