|
“距离”是关系间永远的课题 当两个性格迥异的人在一起时 总会摩擦出很多火花 电池的正负极也是如此 一旦接触就会造成电池短路 因此安全、稳定、持久的隔膜 将电池的正负极完美“隔离” 使得电池安全有效地使用 这就是锂电池隔膜的作用 #SEMCORP# 你好奇的：关于电池的那些事儿 电 池的发展已经走过两百多年的历史，近半个世纪以来，在各种电子产品不断涌现的背后，“幕后推手”电池，也在不断地革命性创新。  干电池  铅酸电池  镍镉电池  聚合物锂离子电池 （也叫软包电池） *图片来自网络 平时我们使用的7号、5号电池，都属于干电池；早年砖头手机“大哥大”使用的则是镍镉电池；电动自行车里使用的通常是铅酸电池，4个一组方方正正打包在一起；而我们的手机里、笔记本电脑里，乃至电动汽车里，使用的大多都是锂离子电池。 现如今，锂离子电池是最为出众的二次储能电池。高能量密度、高工作电压、快速充放电、长循环寿命、无记忆效应等众多优点，让它成为当今数码产品及电动汽车大规模应用的第一选择。 ↓电池分类一目了然↓  #SEMCORP# 锂离子电池究竟“神”在哪里？ 锂 离子电池现在已经深入到了生活中的方方面面，它让电子设备更加轻量、续航更加持久，比如你现在能用手机刷这篇文章就离不开锂离子电池。 锂离子电池的分类比较复杂，根据正极材料划分，主要分为钴酸锂电池、磷酸铁锂电池、锰酸锂电池、三元材料电池；根据负极材料，主要分为石墨负极电池、锡基/硅基电池、钛酸锂负极电池；根据形态主要分为圆柱形电池、方形电池，根据电池封装主要分为软包电池、硬壳电池（钢壳、铝壳、树脂壳）。  圆形、方形锂电池形结构图 *图片来自网络 在结构上，锂离子电池由正极材料、负极材料、隔膜、电解液四个主要部分以及其他包辅材组成。其中，隔膜在锂离子电池中起到将电池的正极、负极分开，避免正负极接触短路，提供微孔通道保证电解质离子自由通过的作用，是保证电池体系安全、影响电池性能的关键材料之一。  锂离子电池原理 *图片来自网络 锂离子电池充电时，Li＋从正极脱嵌经过电解质嵌入到负极，负极处于富锂态，正极处于贫锂态，同时电子的补偿电荷从外电路供给到碳负极，保持负极的电平衡。 放电时则相反，Li＋从负极脱嵌，经过电解质嵌入到正极，正极处于富锂态。 由于锂离子电池的安全性能要求很高，因此在电池制造过程中对锂电设备的精度、稳定性和自动化水平都有极高的要求。 #SEMCORP# 锂离子电池隔膜究竟有多重要？ 作 为锂离子电池材料的重要组成部分，锂离子电池隔膜是一种具有微孔结构的薄膜，主要材质是PE（聚乙烯）、PP（聚丙烯）等，是锂离子电池产业链中最具技术壁垒的关键内层组件，也是四大主材里最晚实现国产化的产品。  *图为上海恩捷生产车间 高性能锂离子电池需要隔膜具有厚度均匀性、优良的力学性能（包括拉伸强度和抗穿刺强度）、透气性能、理化性能（包括润湿性、化学稳定性、热稳定性、安全性等）。隔膜的优异与否直接影响锂离子电池的容量、循环能力以及安全性能等特性。 由此可见，锂离子电池隔膜的诸多特性及其性能指标的难以兼顾决定了其生产工艺技术壁垒高、研发难度大。  *图为上海恩捷生产车间 隔膜生产技术包括原材料配方和快速配方调整、微孔制备技术、成套设备自主设计等诸多工艺。其中，微孔制备技术是锂离子电池隔膜制备工艺的核心之一，根据微孔成孔机理的区别可以将隔膜工艺分为干法与湿法两种。 干法隔膜和湿法隔膜 干法隔膜 （一般仅基膜）►主要包括3种工艺技术：吹膜+单向拉伸、铸片+单向拉伸、双向拉伸，主要是将高分子聚合物、添加剂等原料混合，在一定温度下拉伸形成狭缝状微孔膜。技术工艺简单、设备成本较低，主要用于聚丙烯（PP）隔膜的制造。 湿法隔膜（一般是基膜+涂覆）► 工艺中需要使用石蜡油与PE混合占位造孔，在拉伸工艺后需要用溶剂萃取移除，所以该工艺称为湿法，主要用于聚乙烯（PE）隔膜的制造。湿法工艺因为更薄且孔隙更小更均匀而受到追求高能量密度电池的青睐，但其耐热性是其最主要的短板，所以湿法隔膜一般在基膜制好后，会对其涂覆功能材料，如陶瓷氧化铝、PVDF、芳纶等。 #SEMCORP# 全球锂离子电池隔膜竞争格局 全 球锂离子电池隔膜市场主要由日本、韩国、中国占据，在行业发展初期，以日本旭化成、东丽化学、韩国 SK、日本宇部等为代表的的海外锂离子电池隔膜生产企业，由于进入时间早，具有领先的生产技术和相应的规模化生产优势。 2017年旭化成、东丽集团、SK、恩捷股份、W-Scope市占率分别为21%、14%、13%、8.9%、4.7%。 据36氪的报道数据显示，2018年恩捷股份的全球市占率已经增加至14%；其后，恩捷股份收购了捷力和纽米公司，国内锂离子电池隔膜“玩家”已从十几家缩减至几家，主要为恩捷股份、星源材质、中材科技等。在此期间，旭化成、东丽集团、SK等海外龙头隔膜供应商扩产均慢于恩捷股份。 近年来电动汽车需求大爆发，产业链各材料公司均处于满产满销状态。恩捷股份提前5年布局产能成为了最大受益者，快速提高全球市场份额。  据统计，2021全年全球隔膜总体产量76亿平，同比上涨150%，2021全年湿法隔膜产量56.96亿平，同比上涨134%，总体占比75%。 2021年隔膜市场龙头优势进一步加强，据华经产业研究院的数据显示，中国前五大厂商湿法产量全年累计占比超94%，恩捷股份2021全年湿法产量市占率提升至56.1%，成为全球无可争议的锂电池隔膜行业龙头。 近年来，行业的市场集中度在快速提升，CR10提升到2021年的90%以上，但是前十企业的名单基本每年都有变化。隔膜行业是典型的重资产行业，直接材料成本占比较低，因而具备规模效应和较高良品率的企业在隔膜行业具备较强的竞争优势。 同时，随着全球隔膜出货量在2021年进入到百亿平米量级，且预测2030年可能会超过900亿平的出货量，吸引了以恒力石化、海螺创业等为代表的大量的企业进入到隔膜领域，加上现有隔膜企业大规模的投资扩产，未来隔膜行业的竞争将更加激烈。 |
|
|
