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动力锂电池的干法隔膜技术

时间:2022-10-31 14:16:23来源:钜大LARGE

导语:​高工锂电注意到,目前国内三元动力电池企业采用的干法隔膜主要来源于进口,为了配合国内新能源汽车降本需求,动力电池的干法隔膜也在逐渐转向国产。

  干法隔膜在三元动力电池市场应用较少的原因在于厚度,因为越薄的隔膜能够给电池预留更多的空间以容纳活性材料,从而提高能量密度。而干法隔膜做薄之后,强度如若降低将导致锂电池存在安全性隐患。

  但是,随着技术工艺提升,干法隔膜也逐渐向薄型化趋势过渡。动力电池最初使用的干法隔膜是32μm,而后慢慢演变成25μm、24μm、22μm,现阶段主流采用的型号是20μm。

太阳集团网址首页  业内人士一致观点是,2019年干法隔膜的趋势将以20μm以下产品为主,随着16μm干法单拉(与当前湿法+涂覆厚度相当)产品大规模成熟应用,加之其核心成本优势(成本是湿法隔膜一半),这对于动力电池企业有充足的吸引力。

  但是,使用薄型化隔膜不仅考验着隔膜企业的技术实力和量产能力,也考验着动力电池企业的技术研发与工程实力。

太阳集团网址首页  一位隔膜企业高层表示,干法隔膜由晶区跟非晶区组成,呈纤维状,这种纤维状材料在电解液里面会发生应力降低现象,应力降低最终导致隔膜打皱。这个问题在隔膜比较厚如20μm以上的时候,并不是很明显,但是现在做薄以后便很快显示出来。

太阳集团网址首页  “此前,并没有动力电池企业用过16μm的单层干法隔膜,一些隐性问题会因隔膜变薄后开始放大,隔膜打皱也成为电池企业使用16μm单层膜最头疼的问题。”上述高层表示。

  目前,国内已经有少部分隔膜企业在16μm隔膜产品上具备规模化的量产能力,并且进入了具备研发实力的一线动力电池企业的验证体系。

  降本高压的“推波助澜”

太阳集团网址首页  在传统印象中,干法隔膜适用于磷酸铁锂电池,湿法隔膜适用于三元电池,而事实上两者并没有严格的技术路线区分,如比克电池、孚能科技等三元电池企业一直沿用的是干法隔膜;比亚迪、国轩高科等磷酸铁锂电池部分使用的是湿法隔膜。

  “每家动力电池企业的技术工艺不同,采用的材料体系也不尽相同,主要与企业的技术体系与沿用习惯有关。由于新能源汽车产业属于政策市,补贴从退坡到退出,在电池成本下降要求下,电池企业材料体系转向也不是不无可能。”一位动力电池企业总工解释到。

太阳集团网址首页  面对补贴政策的大幅退坡,车企已经转换过去盲目追求能量密度的拿补贴思路,开始全面市场化的导向,基于成本和性能的综合考虑,动力电池企业也在积极配合车企的思路脚步。

  除了将部分湿法隔膜转干法隔膜以降低成本之外,国产化替代也成为动力电池企业降本的重要思路。

  高工锂电注意到,目前国内三元动力电池企业采用的干法隔膜主要来源于进口,为了配合国内新能源汽车降本需求,动力电池的干法隔膜也在逐渐转向国产。

  1月28日,孚能科技与星源材质签订合作协议,双方约定2019年度锂电池隔膜产品保供需求为不少于4000万平方米,年度采购总量允许有20%以内的调整。若该协议保供量全部执行,预计合同金额约为1.02亿元。

太阳集团网址首页  此外,今年干法隔膜市场需求提升还来源于储能市场的升温。同时,在A00级车型、电动物流车、48V微混系统、电动网约车、电动叉车等细分领域对于磷酸铁锂电池的需求明显增多,由此也带动了干法隔膜的起量。

太阳集团网址首页  中科科技CTO王向东表示,得益于公司前期对于储能市场的扎根与培育,今年国内外储能市场的升温给公司干法双拉隔膜带来了可观的增量效益,而且该部分市场的回款及账期均比动力领域要好。

  值得注意的是,国内干法隔膜龙头在新增湿法产能的同时,仍然保持对干法产能的扩张节奏。而干法隔膜龙头的产能扩张,规模化制造势必带动产品成本的进一步降低。

太阳集团网址首页  2018年,星源材质利用在锂离子电池干法隔膜领域多年积累的技术经验,规划建设8条新一代锂离子电池干法隔膜生产线。该项目达产后,将形成锂离子电池干法隔膜年产能4亿平方米。高工产研锂电研究所(GGII)数据显示,2018年中国锂电池隔膜出货量20.2亿平米,同比增长39.7%。其中,湿法隔膜出货量13.1亿平米,同比增长66.4%;干法隔膜出货量7.06亿平方米,同比增长7.8%,增速远小于湿法。

太阳集团网址首页  2019年新补贴政策靴子落地,“腰斩”式的退坡幅度及对产品安全性能重视程度的提升,倒逼新能源汽车及动力电池产业链回归市场化思维。由此,成本低、性能优异、薄型化的干法隔膜也有望迎来市场“逆袭”。

  高工锂电了解到,目前干法单拉隔膜应用于动力电池大规模采用的是20μm,18μm和16μm已经在规模化应用路上。2018年干法单拉价格同比下降超过40%,今年有些偏低端干法单拉基膜的均价已经跌破1元/平方米(湿法隔膜在1.8-2元/平方米)。

太阳集团网址首页  “当前三元动力电池主流采用12+4(12μm基膜+4μm涂覆)厚度的湿法涂覆隔膜,干法单拉今年的趋势是低于20μm,已经有部分动力电池企业开始切入18μm、16μm产品的使用。”上述人士表示,一旦16μm产品大规模使用,在成本优势加持下,干法单拉隔膜将在一定程度上侵蚀湿法隔膜市场。


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