攻克關鍵技術，突破濕法工藝這層“膜”

破解我國高端隔膜材料之困，需要深入規劃，合理進行產業布局；同時加強行業監管，完善行業規范，從技術水平、生產規模、資源利用、環境保護、安全要求等方面建立行業準入門檻。

當下，全球主要經濟體都在不斷加碼以鋰電池為主要技術路線的新能源產業建設。

如果把鋰電池比作是一道菜，那么完成這道菜肯定需要一些食材和配料，比如正極材料、負極材料、電解液、隔膜材料和電池管理系統等。其中，隔膜是關鍵的內層組件之一，其主要作用是使電池正、負極分隔開來，防止兩極接觸而短路，此外它還具有能使電解質離子通過的功能。因此，隔膜材料的好壞，對電池性能有很大的影響。

隔膜材料呈現多樣化發展趨勢

簡單來說，鋰電池隔膜是一層薄薄的“塑料”，但又絕非普通塑料。

鋰電池隔膜必須具有電子絕緣性，保證正負極的機械隔離，還要有一定的孔徑和孔隙率，保證低的電阻和高的離子電導率，保證對鋰離子有很好的透過性。同時，隔膜材料還須具有足夠的力學性能，包括穿刺強度、拉伸強度等，且厚度需要盡可能小，并保證空間穩定性和平整性，同時兼顧熱穩定性和自動關斷保護性能。

干法隔膜工藝，是鋰離子電池隔膜制備過程中最常采用的辦法，但與之對應的濕法工藝可以較好地控制孔徑大小、分布和孔隙率，所以一般用于制造高端薄膜。

“鋰電池市場化的隔膜材料，主要以具有優異的力學性能、化學穩定性和相對廉價的聚烯烴類隔膜為主。”昆明理工大學鋰離子電池及材料制備技術國家地方聯合工程實驗室李雪教授向科技日報記者介紹，隔膜材料除了聚乙烯、聚丙烯外，還有聚丙烯+陶瓷涂層、聚乙烯+陶瓷涂覆，以及基于聚丙烯、聚乙烯的雙層和三層材料等。

與此同時，一些新型隔膜材料產品也在不斷涌現并實現應用，不過因量少價高，主要還是用在動力鋰電池制造領域。這些產品主要包括有涂層處理的聚酯膜、纖維素膜、聚酰亞胺膜、聚酰胺膜、氨綸或芳綸膜等，其優點是耐高溫，且具有低溫輸出、充電循環壽命長、機械強度適中等特點。

“總體來看，鋰電池隔膜材料產品呈現出明顯的多樣化發展趨勢。”李雪說。

提升國內隔膜企業研發能力

受益于儲能行業爆發式增長，2021年鋰電池隔膜產量快速增長。據華經產業研究院提供的數據統計，2021年全球隔膜總體產量76億平方米，同比增加150%，其中12月產量8.4億平方米，同比上漲109.3%，環比上漲10.3%。

“隔膜是鋰電池產業鏈中最具技術壁壘的關鍵內層組件，也是四大主材中最晚實現國產化的產品。”全球領先的鋰電池隔膜行業龍頭企業、恩捷股份有限公司董事長助理龐啟智告訴記者。

“國產隔膜起步較晚，國內企業的技術成熟度不高，眾多企業在濕法工藝方面還普遍受制于技術和生產設備等。”李雪介紹，雖然我國隔膜材料研發制備能力已有長足進步，但一致性有待提高是國內隔膜材料產業普遍存在的問題。一致性主要體現在不規律的缺陷、厚度、孔隙率、孔隙分布以及孔徑分布等方面。國內干法工藝已經比較成熟，高端濕法隔膜與國外還有差距，原材料聚乙烯和生產設備也依賴進口。

為此，李雪建議必須要提升國內隔膜企業的研發能力，一方面可以鼓勵企業招募更多具有高學歷的人員加入研發團隊，另一方面可以通過產學研相互結合的方式來推進隔膜生產中關鍵問題的攻關；同時，應盡早整合國內鋰離子電池隔膜產業鏈，避免企業之間的惡性競爭，保證隔膜生產企業的貨源，調整產能，避免出現產能過剩或者不足的情況；對于發展勢頭良好的企業提供資金和政策支持，幫助企業進一步發展。

龐啟智則認為，破解我國高端隔膜材料之困，需要深入規劃，合理進行產業布局；同時加強行業監管，完善行業規范，從技術水平、生產規模、資源利用、環境保護、安全要求等方面建立行業準入門檻。此外，企業也需要進一步加大研發投入，提升核心競爭力。對隔膜企業自身來說，最重要的是研發核心技術、提升工藝水平和產品質量，建設高水平生產線并提高生產效率。

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