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比亚迪新能源股份有限公司技术专家葛天丽表示,高端产品,特别是动力电池对隔膜的一致性要求极高。除了厚度、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。目前国产隔膜还存在厚度过厚、边角参差不齐、表面晶点过多等现象,严重影响到电池容量、续航能力及批量生产。目前比亚迪在E6、F3DM等产品上均使用进口的Celgard等隔膜产品,而在传统低能电网储能方面所用电池则优先选用国产品牌。
天津电源研究所教授级高级工程师汪继强指出,虽然国内锂电池隔膜产能增长迅速,但高端隔膜技术尚待突破,隔膜材料仍是我国锂电池产业的短板,采用创新技术推动高端隔膜国产化是首要任务。“从锂电池的发展来看,目前我们仍是代工产业阶段,没有自己的核心技术。从核心技术到设备制造再到技术工人匮乏,我们要想在一个产业链条中整体超越,必须耐下心来弥补研发方面的短板。”汪继强说道。
三方面提升产品市场适应性
经过近几年的发展,我国锂电池隔膜已有了长足的进步,然而市场的要求在不断变化,天津工业大学教授郭秉臣指出,为了更好地适应中国锂电市场对隔膜的要求,也为了我国隔膜企业自身健康发展,电池隔膜未来发展需注意以下三个方面。
首先是提高企业的自主创新水平,确保产品质量的稳定一致性。隔膜企业未来几年应重在研发而不是产业化。隔膜未来的研发重点是新能源汽车动力电池隔膜。在动力电池方面,为了获得高能量、提供大功率,一个电池通常需要使用几十甚至上百个电芯进行串联。举例来说,由于锂电池具有潜在的爆炸隐患,隔膜的安全性至关重要,因此需要重点解决隔膜的耐热性能,生产能在充放电过程中,大面积正、负极短路后仍能保持隔膜完整性的耐高温复合隔膜。
其次要注重隔膜专用原料的研发。我国隔膜产品与国外的差距,在很大程度上取决于原材料质量不达标。国外知名隔膜厂家很多都自己生产原料,或是同原料厂家联合开发生产隔膜专用料,而国内市场则是“各自为政”的状态,生产与使用断层问题层出不穷。不过值得一提的是,目前南通天丰集团已经联合南京大学与中石化合作开发锂电池隔膜专用材料。
最后要建造独具特色的隔膜生产线。隔膜生产线工艺性很强,要研发自己的工艺路线,就要建成一批高效率、适合自身工艺特点的生产线。自主研发设计、在全球范围内选择最合适的设备,加上国内成熟的薄膜设备制造、设计企业提供的设备,完全可以满足隔膜生产的需要。
案例分析
电池隔膜行业在国内发展时间并不短,但却一直“不温不火”,技术壁垒始终难以冲破。目前来看,隔膜生产按照工艺可分为干法和湿法两大类,本期,我们以湿法工艺为例,探寻国内电池隔膜生产的难度到底在哪里。
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