近年來，鋰電池相關(guān)政策陸續(xù)出臺推動著產(chǎn)業(yè)上下游企業(yè)如雨后春筍般成立，美好的市場前景吸引了各類產(chǎn)業(yè)資本。但在低端同質(zhì)化競爭和技術(shù)安全性隱患等因素的影響下，行業(yè)正面臨規(guī)?；瘧?yīng)用困局。
針對這一現(xiàn)狀，日前召開的2012北京動力鋰離子電池技術(shù)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展國際論壇上，國家高技術(shù)綠色材料發(fā)展中心主任、中國電池工業(yè)協(xié)會副理事長吳鋒教授認(rèn)為，鋰電池產(chǎn)業(yè)的粗放式拓展路徑弱化了對關(guān)鍵材料的技術(shù)創(chuàng)新，我國要想在激烈的國際博弈中占據(jù)一席之地，必須從源頭創(chuàng)新上下功夫，加快關(guān)鍵材料的設(shè)計和布局。
證券時報記者實(shí)地調(diào)研發(fā)現(xiàn)，作為鋰電池關(guān)鍵組件和最具投資價值的隔膜產(chǎn)業(yè)正呈現(xiàn)大躍進(jìn)態(tài)勢，但品質(zhì)定位仍集中在中低端，滿足市場需求的高品質(zhì)隔膜領(lǐng)域還是一片藍(lán)海。
低端無效供給過剩
鋰電池的主要構(gòu)成材料包括正極、負(fù)級、電解液和隔膜。其中隔膜是鋰電池最關(guān)鍵的內(nèi)層組件和核心材料。
由于鋰電池的容量、循環(huán)能力和充放電電流密度等關(guān)鍵性能都與隔膜有直接聯(lián)系，加上生產(chǎn)隔膜的技術(shù)壁壘較高，潛在的投資價值讓隔膜產(chǎn)業(yè)為國內(nèi)眾多廠商逐鹿。
河北金力新能源公司總經(jīng)理封志強(qiáng)認(rèn)為，除了技術(shù)壁壘和應(yīng)用價值外，隔膜的高毛利率是吸引企業(yè)進(jìn)軍該領(lǐng)域最為現(xiàn)實(shí)的因素。隔膜成本約占整個鋰電池成本的三成，毛利率卻可達(dá)60%以上，在四大鋰電池材料中毛利率最高。
巨大的商機(jī)讓國內(nèi)鋰電池隔膜產(chǎn)業(yè)快速崛起，短時間內(nèi)涌現(xiàn)出大批的隔膜生產(chǎn)企業(yè)。
據(jù)證券時報記者不完全統(tǒng)計，目前國內(nèi)已有近50家企業(yè)在建和計劃投資上馬鋰電池隔膜項目，預(yù)計新增產(chǎn)能超過6億平方米。從行業(yè)整體來看，涉及到鋰電池隔膜業(yè)務(wù)的近50家企業(yè)中，已經(jīng)建成生產(chǎn)線的企業(yè)不到20家，其余半數(shù)以上的企業(yè)大多處于在建和擬建階段。其中，上馬隔膜項目的上市公司有大東南、滄州明珠、佛塑科技、云天化、九九久、深圳惠程、南洋科技、多氟多等8家。
在8家上市公司中，滄州明珠2011年底已建成300萬平方米干法單拉鋰電池隔膜實(shí)驗生產(chǎn)線，并開始向蘇州星恒等下游鋰電池企業(yè)批量供貨；云天化子公司重慶紐米科技的年產(chǎn)1500萬平方米濕法鋰離子電池隔膜生產(chǎn)線已于2011年10月投產(chǎn)；佛塑科技子公司金輝高科是我國最早實(shí)現(xiàn)濕法工藝產(chǎn)業(yè)化的企業(yè)之一，目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了年產(chǎn)2500萬平方米的生產(chǎn)能力。
值得注意的是，眾多國內(nèi)企業(yè)同時進(jìn)軍隔膜領(lǐng)域來發(fā)展鋰電產(chǎn)業(yè)帶來了兩大問題，一方面，總規(guī)劃產(chǎn)能已遠(yuǎn)超過實(shí)際出貨量，另一方面，這些實(shí)際出貨量能被市場接受的比例卻不到30%。
“如果沒有可靠的技術(shù)來源和持續(xù)的研發(fā)能力，僅靠中低端的重復(fù)建設(shè)和價格競爭勢必影響隔膜產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展?！敝行艊沧庸久斯汤麆恿萍加邢薰鞠嚓P(guān)人士表示。
東方證券分析師鄭青在研究報告中指出，2011年我國有實(shí)際產(chǎn)出能力的隔膜生產(chǎn)企業(yè)的出貨量僅為3100萬平方米，遠(yuǎn)低于國內(nèi)現(xiàn)有產(chǎn)能。究其原因，除了規(guī)劃產(chǎn)能和實(shí)際建設(shè)產(chǎn)能可能存在差異外，企業(yè)設(shè)計產(chǎn)能的結(jié)構(gòu)與市場需求的結(jié)構(gòu)脫節(jié)帶來的無效供給值得警惕。
對此，封志強(qiáng)認(rèn)為，國內(nèi)隔膜生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)能不是超過而是不能滿足市場需求，很多隔膜企業(yè)的技術(shù)含量低，根本無法打入高端市場，進(jìn)入世界主流電池廠商的供應(yīng)體系。企業(yè)在單純的產(chǎn)能的增加但質(zhì)量無法達(dá)到中高端市場需求的情況下，低價同質(zhì)化競爭必將引發(fā)行業(yè)大洗牌。鋰電池隔膜領(lǐng)域短時間涌現(xiàn)出大批企業(yè)帶來的擔(dān)憂多于欣喜。
北京首科噴薄科技發(fā)展有限公司副總、中科院理化技術(shù)研究所研究員吳大勇表示，鋰電池隔膜項目不是簡單的做一個膜的拉伸，而是一項技術(shù)含量較高的產(chǎn)業(yè)，對技術(shù)的先進(jìn)性、設(shè)備、管理水平、生產(chǎn)過程控制、成本控制、技術(shù)工人的熟練程度等都提出了很高的要求。
“隔膜的規(guī)模化生產(chǎn)過程中，技術(shù)難點(diǎn)不僅表現(xiàn)在均勻的造孔、厚度均勻性的控制、材料應(yīng)變的一致性等環(huán)節(jié)上，還需要進(jìn)一步提高隔膜的耐熱性和對電解液的親潤性?！眳谴笥抡J(rèn)為。
復(fù)合隔膜應(yīng)用是大勢所趨
在鋰電池的四大材料體系中，隔膜材料已經(jīng)實(shí)現(xiàn)初期的批量生產(chǎn)，但絕大多數(shù)為中低端消費(fèi)類電子應(yīng)用隔膜。由于國內(nèi)企業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)、產(chǎn)品性能和研發(fā)體系上與國際先進(jìn)水平差距較大，高品質(zhì)電池隔膜在國內(nèi)幾乎空白。
江蘇國泰控股子公司國泰華榮化工新材料有限公司相關(guān)負(fù)責(zé)人袁翔云表示，目前而言，國內(nèi)的鋰電池隔膜產(chǎn)品在傳統(tǒng)的消費(fèi)電子領(lǐng)域已經(jīng)部分替代進(jìn)口產(chǎn)品，但鋰電動力電池中的復(fù)合隔膜基本上還是進(jìn)口的。
“由此可見，鋰電池隔膜國產(chǎn)化替代是鋰電行業(yè)的期盼，前提是我們必須研究明白上游鋰電池客戶在應(yīng)用中的技術(shù)要求、電池隔膜材料的性能要求、電池隔膜制成工藝要求以及與其他電池材料匹配電化學(xué)性能及安全要求?！眳卿h表示。
盡管我國鋰電池隔膜的主要消費(fèi)領(lǐng)域為消費(fèi)電子類產(chǎn)品，但在動力電池產(chǎn)業(yè)受到國家政策大力支持的背景下，未來我國車用鋰電池隔膜材料的需求量將會大增，對隔膜性能提出了更為嚴(yán)格的要求。
受訪的多位業(yè)內(nèi)專家表示，目前國內(nèi)鋰電池隔膜主要以干法拉伸PP和濕法拉伸PE為主，大多為中低端品質(zhì)，現(xiàn)階段通過一定的技術(shù)對隔膜表面的特殊涂覆，提升吸液性能和耐熱性能，才有可能滿足車用動力電池的應(yīng)用。
以河北金力新能源公司生產(chǎn)的超高分子量聚乙烯濕法隔膜為例，該公司研發(fā)團(tuán)隊一直致力于高端隔膜的研發(fā)，2002年5月實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，目前已與國內(nèi)中高端的30余家鋰電池公司展開了技術(shù)和產(chǎn)品合作。
河北金力新能源公司總工程師榮強(qiáng)對此深有體會：“鋰電池隔膜性質(zhì)的優(yōu)劣直接影響電池的容量、循環(huán)以及安全性能等特征，金力新能源是率先在國內(nèi)引進(jìn)日本最先進(jìn)鋰電池隔膜生產(chǎn)技術(shù)并產(chǎn)業(yè)化的企業(yè)，專家評審結(jié)果顯示，我們生產(chǎn)的超高分子量聚乙烯濕法隔膜已達(dá)到與日本同類公司隔膜的質(zhì)量。”
事實(shí)上，為進(jìn)一步提高鋰電池的安全性能，河北金力新能源公司還與中科院合作成功研制出耐高溫隔膜涂布漿液，使用該漿液的隔膜可有效提高動力電池在高倍率下的耐熱性，進(jìn)而提升動力電池的安全性能。“同時為進(jìn)一步提升鋰電池的超高倍率放電性能，滿足軍用電池的特殊需求，公司又與總裝備部軍用化學(xué)電源與發(fā)展中心達(dá)成合作研發(fā)意向，形成了完善的基礎(chǔ)研發(fā)體系。”封志強(qiáng)對記者表示。
中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所研究員、特種無機(jī)涂層重點(diǎn)實(shí)驗室副主任樂軍則認(rèn)為，涂覆改性工藝創(chuàng)新只是隔膜產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第一層次，新型復(fù)合隔膜體系的研發(fā)應(yīng)用是下一代車用動力電池的主導(dǎo)技術(shù)路線。
長期從事新能源領(lǐng)域儲能電池材料研究的中科院青島生物能源與過程研究所研究員崔光磊表示，現(xiàn)有的隔膜材料很難在綜合性能上滿足諸多的標(biāo)準(zhǔn)和要求，因此，迫切需要開發(fā)新的復(fù)合薄膜以及電解質(zhì)材料，以同時滿足動力電池隔膜和電解質(zhì)的各項性能，采用多種材料復(fù)合或合成新的聚合物單離子導(dǎo)體來制備復(fù)合薄膜，可以進(jìn)一步提高電池的高熔點(diǎn)和安全性。
對于隔膜的發(fā)展趨勢，招商證券電子行業(yè)分析師張良勇認(rèn)為要走兩種技術(shù)路線，一種是傾向于更加輕薄的消費(fèi)類鋰電池隔膜技術(shù)研發(fā)，主要針對手機(jī)、筆記本等分布式應(yīng)用架構(gòu)體系，能夠提升鋰電池的容量和便攜性；另一種是傾向于使用厚膜或者多層復(fù)合隔膜的動力電池類隔膜的研發(fā)，主要針對電動汽車、大規(guī)模儲能電站等大型動力類應(yīng)用。
