替代進(jìn)口將出現(xiàn)高潮國(guó)產(chǎn)膜呼喚國(guó)產(chǎn)料

中國(guó)塑料加工工業(yè)協(xié)會(huì)副秘書長(zhǎng)、中國(guó)塑協(xié)電池隔膜專委會(huì)秘書長(zhǎng)孫冬泉指出，作為世界上最大的鋰電池生產(chǎn)國(guó)，中國(guó)對(duì)隔膜的需求日益增加。近幾年，國(guó)內(nèi)隔膜市場(chǎng)需求的增長(zhǎng)率總體低于國(guó)產(chǎn)隔膜的增長(zhǎng)率，說(shuō)明國(guó)產(chǎn)隔膜所占市場(chǎng)份額不斷上升，隔膜國(guó)產(chǎn)化是大勢(shì)所趨。

然而，當(dāng)前我國(guó)鋰電隔膜低端市場(chǎng)產(chǎn)能過(guò)剩，產(chǎn)品價(jià)格不斷下降，賬期加長(zhǎng)，但新的投資項(xiàng)目仍在源源不斷地上馬，無(wú)序競(jìng)爭(zhēng)加劇。雖然高端產(chǎn)品進(jìn)口在縮小，但國(guó)內(nèi)隔膜企業(yè)與國(guó)外領(lǐng)先企業(yè)差距還很大。預(yù)計(jì)2017~2018年國(guó)內(nèi)高端市場(chǎng)的國(guó)產(chǎn)化替代將出現(xiàn)高潮，2019年除少量進(jìn)口外，80%以上的隔膜將實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化。

孫冬泉指出，PP或PE樹脂等原料的性能指標(biāo)對(duì)隔膜性能影響巨大。國(guó)內(nèi)隔膜企業(yè)在材料方面還缺乏真正能夠滿足需求的穩(wěn)定隔膜專用料供應(yīng)來(lái)源，產(chǎn)品開發(fā)任重道遠(yuǎn)。干法專用料方面，中石化北京化工研究院開發(fā)出國(guó)產(chǎn)鋰電池隔膜專用料，已經(jīng)在隔膜企業(yè)投入應(yīng)用;濕法專用料方面，中石化上海石油化工研究院正在開發(fā)濕法鋰電池隔膜專用料，今后也將進(jìn)行推廣試用。

在改進(jìn)隔膜性能方面，目前有三種思路：一是在PP膜和PE膜的基礎(chǔ)上增加功能性涂層，以滿足對(duì)高溫特性等特殊需求;二是開發(fā)無(wú)機(jī)或有機(jī)材料共混PE、PP膜;三是徹底改變基體材料，如采用聚酰亞胺等材料代替?zhèn)鹘y(tǒng)的PP和PE材料。

中國(guó)石化化工銷售有限公司華中分公司客戶經(jīng)理曾松軍指出，中國(guó)PP膜料年需求總量約360萬(wàn)噸，電工膜與包裝膜相比雖然數(shù)量不大，但是對(duì)于一種高技術(shù)含量產(chǎn)品來(lái)說(shuō)卻十分可觀。

國(guó)內(nèi)許多企業(yè)曾研發(fā)和生產(chǎn)低端電工膜原料，但隨著下游用戶對(duì)電池、電容等的要求越來(lái)越高，低端產(chǎn)品的需求量已降至20%左右，很多企業(yè)因技術(shù)和市場(chǎng)容量等原因，逐步放棄了對(duì)聚丙烯電容膜原料的研發(fā)和生產(chǎn)。濕法隔膜一直以來(lái)由于采用超高分子量聚乙烯作為原料，厚度更薄(已可低至5微米)、強(qiáng)度更高，更適用于高能量密度電池。但實(shí)際上相關(guān)企業(yè)也可在PP原料方面進(jìn)行考慮，使干法隔膜也可在保證較高強(qiáng)度的同時(shí)，更輕更薄，更安全。

電極材料設(shè)計(jì)考慮綜合因素

中南大學(xué)冶金與環(huán)境學(xué)院輕金屬及工業(yè)電化學(xué)研究所所長(zhǎng)胡國(guó)榮教授指出，正極材料的研發(fā)成為制約該類材料大規(guī)模推廣應(yīng)用的關(guān)鍵。2000年以前鈷酸鋰獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷，幾乎占市場(chǎng)的100%。2000年以后，錳酸鋰、三元、磷酸鐵鋰正極材料開始發(fā)展，目前鈷酸鋰約占市場(chǎng)的40%，三元系約占35%，其余是錳酸鋰，磷酸鐵鋰和二元系(NCA)。未來(lái)需要進(jìn)一步開發(fā)的材料主要有富鋰錳基固溶體材料、磷酸錳鋰、磷酸錳鐵鋰、磷酸鐵鋰石墨烯復(fù)合材料。

錳酸鋰與磷酸鐵鋰主要應(yīng)用于大型儲(chǔ)能與動(dòng)力電池領(lǐng)域;由于鋰電池制造的安全技術(shù)得到提升以及鋰電池對(duì)能量密度的要求，三元材料目前開始應(yīng)用于動(dòng)力電池領(lǐng)域。因此三元材料在未來(lái)兩大市場(chǎng)均有好的應(yīng)用，其市場(chǎng)前景看好，將占領(lǐng)正極材料最大的市場(chǎng)份額。但由于三元系NCA、NCM受鎳鈷資源限制，必須解決三元材料電池中的鎳鈷回收問(wèn)題。

電解質(zhì)重點(diǎn)解決五大問(wèn)題

中國(guó)石油大學(xué)(北京)新能源研究院孫暉博士指出，鋰離子電池電解質(zhì)未來(lái)發(fā)展需要重點(diǎn)解決以下問(wèn)題：

一是電解液和電池的安全性?？梢酝ㄟ^(guò)離子液體、氟代碳酸酯、加入過(guò)充添加劑、阻燃劑、采用高穩(wěn)定性鋰鹽來(lái)解決。

二是提高電解液的工作電壓?？梢酝ㄟ^(guò)提純?nèi)軇⒉捎秒x子液體、氟代碳酸酯、添加正極表面膜添加劑等來(lái)解決。

三是拓寬工作溫度范圍。低溫電解質(zhì)體系需要采用熔點(diǎn)較低的醚、腈類體系;高溫需要采用離子液體(熔融鹽)、新鋰鹽、氟代酯醚來(lái)提高。

四是延長(zhǎng)電池壽命。需要精確調(diào)控固體電解質(zhì)界面膜(SEI膜)的組成與結(jié)構(gòu)，主要通過(guò)SEI膜成膜添加劑、游離過(guò)渡金屬離子捕獲劑等來(lái)實(shí)現(xiàn)。

五是降低成本。需要降低鋰鹽和溶劑的成本，解決鋰鹽和溶劑純度較低時(shí)如何提高電池性能的技術(shù)問(wèn)題，這方面目前仍需要深入研究。