鉅大LARGE | 點擊量：901次 | 2021年11月02日
探討鋰離子電池隔膜市場及其技術發展方向
近日，我國塑料加工工業協會副秘書長孫冬泉先生發表了題為《鋰離子電池隔膜行業市場分析與技術發展方向探討》的演講報告，以下是演講報告實錄：
我們從2011年以來專門在鋰離子電池隔膜這一塊進行了很多的研究，也專門持續五年召開了全球非常專業的隔膜會議。今天交流的題目是“鋰離子電池隔膜行業市場分析與技術發展方向探討”。
首先簡單看一下全球鋰離子電池行業的規模，從2014年開始，全球鋰離子電池行業一直到2018年都將會以50%的年均復合上升率上升，預計到2018年全球鋰離子電池總的量將會達到3850億Wh，是2013年的7倍以上。2018年將會超越鉛酸電池成為用量最大的二次電池產品。
有關鋰離子電池的產量情況，2014年鋰離子電池我們國家達到52.8億，2010到2014年鋰離子電池產量增幅超過10%。預計2015年市場需求超過200億。
產業規模上面，2014年鋰離子電池市場規模為715億元，同比上升了21.1%，其中3C電池上升6%，市場規模是580億元，儲能用鋰離子電池需求是15億元。預計到2017年我們國家鋰離子電池市場的規模將會超過200億Ah。
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第二方面，國家的政策推動了鋰離子電池需求的上升。這塊根據我國汽車工業協會的數據，也結合這次會上了解的信息，重要是三個方面，第一個，2015年，原來累計產量達到25萬輛，現在實際上是30萬輛。第二個，2020年，純電動和插電式混合動力汽車生產量力達到200萬輛，累計產量超過500萬輛。第三個目標，燃料動力鋰電池汽車與國際同步發展。
這個是汽車工業協會供應的幾個重要城市的新能源汽車推廣目標，大家都了解，我就不再說。我想可能有更多的地方，包括一些地級市，都在確定更多數量的推廣目標。2025年我國要成為全球最重要的新能源汽車，重要是電動汽車的市場。
我重點講第二個方面，鋰離子電池隔膜行業現狀。鋰離子電池有關我們隔膜的要求，我們在會上講過很多次，重要包括八個方面，一是足夠的化學和電化學穩定性。二是良好的電解液吸附能力。三是良好的離子透過性，四是良好的電子絕緣性，五是適當的孔徑和孔隙率，六是足夠的力學性能，七是良好的熱穩定性，八是不含有害物質。
這個是隔膜的基本性能和技術指標，我就不再詳細說。
這是隔膜典型性能和技術指標，典型性能是耐高溫性，要求高溫收縮率、破膜溫度、點破膜面積，電池特點要求安全性，重要是材質與結構。第二個是熱鉗制用途，重要是熱關斷溫度。第三個是界面特性，重要是界面阻抗，電池特點是內阻和倍率，另外還有含水量等等。
鋰離子電池隔膜的需求現狀，隨著全球鋰離子電池需求的持續升溫，鋰離子電池用隔膜也隨之持續增速，2015年全球鋰離子電池隔膜需求量為15.2億平方米，未來5年，全球隔膜需求量將會以每年20%的幅度上升。
第二，我國鋰離子電池隔膜市場上升迅速，作為世界上最大的鋰離子電池生產制造基地和第二大鋰離子電池生產國和出口國，我國有關隔膜的需求日益新增，2015年，我們預計我國國內的隔膜市場容量在6.2億平方米，同比上升36%。2015年國產隔膜的產量大概占到國內隔膜市場容量70%，大概在4.5億平方米，同比增速40%以上。
第三個方面，鋰離子電池隔膜的產值增幅低于產量增幅，產值增幅低于產量增幅的重要原因是隨著鋰離子電池隔膜逐步產業化和產量的逐步新增，單價保持逐步下降的趨勢，從而導致整個隔膜的市場規模增幅出現一定程度的下降。預計未來幾年，整個隔膜的平均單價將持續保持3-5%，這可能保守一點，可能會在10%到20%的遞減趨勢。但是產量的快速上升，仍然會帶動我國隔膜的市場規模保持較快的上升趨勢。
第三個方面，我國低端隔膜的產量目前是嚴重過剩。我國國內隔膜公司產量急劇擴張，高端隔膜技術仍然有待于進一步提高和突破。但是低端的非常多，根據不完全統計，截止到2013年第四季度，已經宣布的鋰離子電池隔膜公司有54家，明確濕法的17家，干法25家，其中量產的19家，宣布投產產量是6.49億平方米。考慮到其他在建籌建未公布項目，假如全部項目在2015年投產，總產量將達到23億平方米，遠遠超過世界的需求。
又一個新的情況，由于電動汽車的爆發，從2013年下半年到今年的爆發，在2014年底和今年，行業內又掀起了一波非常大的鋰離子電池隔膜的上線熱潮，尤其是2015年，我們預計起碼有超過20條干法線，而且是大線，超過10條濕法線正在投資建設，更多的公司仍然在考慮進入。預計未來國內隔膜行業必然掀起價格大戰。同時，大量實力雄厚的外資公司加大對我國隔膜市場的投資和開拓，將會加劇國內競爭的風險。最快2016年底，最遲2017年初，我們認為鋰離子電池隔膜行業就會重走光伏行業的老路，全行業嚴重過剩、深度調整的局面就會到來。
我想重點講第三個方面，值得我們鋰離子電池隔膜行業重視的問題。第一個，在昨天上午最后一個發言嘉賓已經提了，我在北京做PPT的時候已經提出這個方向，第一個就是我們行業的發展不應該完全依賴國家政策而作出投資決策。因為大凡國家政策都只是在產業剛剛開始發展的時候給予支持，優惠政策總有退出的時候，投資鋰離子電池隔膜行業不能過度依賴政策的支持，要以公司內在的技術研發作為支撐，依靠技術創新和品質生存與發展。
第二，電動汽車的成熟和應用是一個漸進的過程。電動汽車產業的發展將和電動自行車行業相同，我記得最早在2000年電動自行車我曾經買過，買完之后天天修，最后沒辦法，三千多塊錢買的電動汽車，最后一百來塊錢當廢鐵賣掉。這是一個漸進的過程，其性能穩定有一個過程，雖然現在氣氛很好，但是中間可能還會有波折，最早的電動汽車可能過兩三年就會出現問題，所以鋰離子電池產業鏈公司要有心理準備。
第三，鋰離子電池生產技術的變化將可能終結當前鋰離子電池隔膜行業的繁榮。鋰離子電池隔膜生產公司要時刻關注鋰離子電池生產技術的進步與創新，目前石墨烯電池技術、電極涂覆技術正在研究之中，一旦技術出現突破，將會對鋰離子電池隔膜行業帶來嚴重影響。
第四，鋰離子電池隔膜生產公司要時刻關注隔膜生產工藝技術與材料的的研究成果。目前的鋰離子電池隔膜生產重要還是采用干法單向拉伸和濕法工藝，材料為聚烯烴的PP和PE材料，但更多的工藝技術、更多的隔膜材料仍然在不斷地研究和試驗之中，隔膜公司要時刻關注這些技術研究的進展。同時，我們公司在上線的時候不要一步到位。我提一個南通天豐的教訓，它一下上了四條干法國產設備，它是2009年實驗線成熟的，但是這四條線現在已經全部報廢了，現在南通天豐用的是2012年上的。所以希望大家重視。
第五，鋰離子電池隔膜生產公司要時刻注意控制欠款額度和賬期。由于隔膜行業產量研究過剩，三角債，收債難一直困擾隔膜大部分公司，雖然現在動力鋰離子電池公司收債相比較較好，目前我們國家能夠真正進入動力鋰離子電池供應鏈的隔膜公司仍然比較少，絕大部分公司銷售的重要手段還是低價和欠款，什么時候還都不一定。所以這個角度，欠款過多，賬期過長，假如將來行業深度調整，可能就要關門。
預計未來三年內，隔膜行業價格競爭將越來越激烈，將迎來行業大洗牌，缺技術，少品牌，短資金將會淘汰出局，尤其是新上線公司，中小型公司境地不容樂觀。
第五個方面，鋰離子電池隔膜技術發展趨勢。要縮小與國外鋰離子電池隔膜公司技術差距是十三五期間我國隔膜公司的重點任務。目前國內隔膜廠家與國外隔膜廠家差距重要有，第一，國外隔膜公司的技術人員中有很多有過在電池公司的就職經歷，非常了解下游電池廠商對電池隔膜的需求，在產品開發和營銷上有巨大的優勢。日本旭化成和東燃都是資產規模非常龐大，實現了產業多元化，有足夠的財力支持產品技術研發。而國內的隔膜公司是以塑料薄膜加工公司轉型的，對電池產品的了解不多，對產品開發與市場營銷方面是個短板。
第二，國外公司仍然嚴格封鎖設備來源，而國內公司設備加工能力差，在設備上投入低，導致產品的工藝難以控制。
第三，在原料方面，PP樹脂或者PE樹脂等原料的分子量等指標，有關隔膜最終性能起到巨大的影響，但是全球優秀的隔膜公司，它們都有專門的高分子研究團隊，比如說化旭成等都具有獨立的高分子研究實驗室，有自己的專利。國內現在中石化專用料去年已經出來了，但是成熟性還要我們跟國外公司共同試用提高。目前國內公司在材料方面缺少真正能夠滿足穩定的隔膜生產的專用料，尤其是動力鋰離子電池的隔膜的專用料。
第四，電池公司有關隔膜供應商的進入有一定的門檻，有關國內隔膜公司的發展要引起重視。由于隔膜對鋰離子電池性能的重要意義，電池廠商一般很難更換隔膜供應商，電池公司要更換隔膜供應商，通常要兩到三年。所以我們去年、今年投入的這些公司，要獲得下游電池廠商認可，也要相當長的時間。大家不要錯誤地認為電動汽車也許你今年投產了，三年內也許趕不上這個盛宴，也許你技術成熟的時候，這個盛宴也許已經結束。
第二，從行業整體情況來看，隔膜的研究方向重要集中在以下幾個方面。第一，提高產品的良品率；可能新投入的公司真正能用的良品率可能也就10%，20%。第二要提高隔膜耐熱性；第三要研制超薄隔膜；第四要提高隔膜的吸液性能：第五要研發聚合物電解質隔膜、纖維隔膜等新型隔膜產品。
這下邊介紹了四個方面隔膜的應用，超薄的隔膜可以用在3C電池產品，厚度薄，電池能量密度提高，缺點是安全性下降。第二是聚合物電池隔膜，應用在軟包電池，優點是優異的吸液和保液性和提高電池循環，缺點是成本提高，耐熱性有待提高。第三是陶瓷涂覆隔膜應用在動力鋰離子電池，優點是改善隔膜浸潤性，確定是成本提高。第五是新型隔膜，應用在動力鋰離子電池，優點是耐熱性能優異，改善隔膜浸潤性，缺點是孔徑大小和均勻性有待提高。
第三，從改進隔膜性能方面來講，目前重要有三種思路：是在PP膜和PE膜的基礎上新增功能性涂層，以滿足對高溫特性等特殊需求。功能性涂層不但可以改善隔膜的耐熱性能，還可以解決隔膜的親電解液性能，各個公司所采用的配方和涂布形式有所不同。
第二，無機或有機材料共混PE、PP膜：改善耐熱性的另外一種方法是將PE和耐熱的無機粒子或PP進行混合制備電池隔膜，這樣能夠結合各種材料的優點。
第三，徹底改變基體材料，如采用聚酰亞胺等材料代替傳統的PP和PE材料。聚酰亞胺成本較高，但可以考慮聚酰亞胺和PE的結合使用，也可以考慮其他類型的聚合物材料。
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