干法單向拉伸鋰電池隔膜(PP、PE)

1、干法單向拉伸鋰電池隔膜（、）物性以及電鏡等一、本團隊干法單向拉伸鋰電池隔膜物理性能如下（只列單一規(guī)格作為對比）：原料PP(1)PP(2)PE厚度(m)202020±2孔隙率（%）424242±2面密度（g/m²）1111±211.5透氣率(s/100ml)350400200105收縮率（%）MD4.54.54.5TD00090收縮率（%）MD2.52.52.5TD000刺穿強度（g)300300300拉伸強度（Mpa）MD150200110TD101010斷裂伸長率（%）MD150150150TD特點：（）配方拉伸強度大于，透氣率.各配方電鏡如下圖：PP

2、（1） PP（2） PE一、隔膜工藝設備鋰離子電池隔膜是一種聚烯烴微多孔膜，生產(chǎn)工藝可分為濕法（即相分離法）和干法（即拉伸致孔法），其生產(chǎn)出來的產(chǎn)品存在厚度上差異，因此也應用在不同類型的鋰離子電池中。干法單向拉伸工藝是通過生產(chǎn)硬彈性纖維的方法，制備出低結晶度的高取向聚丙烯或聚乙烯薄膜，在高溫退火獲得高結晶度的取向薄膜。這種薄膜先在低溫下進行拉伸形成微缺陷，然后高溫下使缺陷拉開，形成微孔。該工藝經(jīng)過幾十年的發(fā)展在美國、日本已經(jīng)非常成熟，現(xiàn)在美國Celgard公司、日本UBE公司采用此種工藝生產(chǎn)單層PP、PE以及三層PP/PE/PP復合膜。美國Celgard公司擁有干法單向拉伸工藝的一系列專利，日

3、本UBE公司是購買了Celgard的相關專利使用權。用這種方法生產(chǎn)的隔膜具有扁長的微孔結構，由于只進行單向拉伸，隔膜的橫向強度比較差，但正是由于沒有進行橫向拉伸，橫向幾乎沒有熱收縮。干法雙向拉伸工藝是中國科學院化學研究所在20世紀90年代初開發(fā)出的具有自主知識產(chǎn)權的工藝（CN1062357）。通過在聚丙烯中加入具有成核作用的晶型改進劑，利用聚丙烯不同相態(tài)間密度的差異，在拉伸過程中發(fā)生晶型轉變形成微孔，用于生產(chǎn)單層PP膜。國內格瑞恩新能源材料股份XXX、桂林新時科技XXX均與中科院合作采用干法雙向拉伸工藝。 濕法又稱相分離法或熱致相分離法，將高沸點的烴類液體或低分子量的物質與聚烯烴樹脂混合，加熱

4、溶化混合物并把熔體鋪在薄片上，然后降溫發(fā)生相分離，再以縱向或雙軸向對薄片做取向處理，最后用易揮發(fā)的溶劑提取液體?？芍苽涑鱿嗷ヘ炌ǖ奈⒖啄げ牧?，適用的材料廣。采用該法的具有代表性的公司有日本旭化成、東燃及美國Entek等，用濕法雙向拉伸方法生產(chǎn)的隔膜由于經(jīng)過了雙向拉伸具有較高的縱向和橫向強度。目前主要用于單層的PE隔膜。二、行業(yè)資訊隨著鋰離子電池應用范圍的逐步擴張，下游鋰離子電池產(chǎn)業(yè)規(guī)模保持了快速的增長趨勢，從而帶動整個隔膜產(chǎn)業(yè)的高速增長。賽迪顧問基于對國際主要隔膜供應廠商以及國內量產(chǎn)隔膜廠商隔膜出貨量的統(tǒng)計，2013年全球隔膜產(chǎn)量達到8.37億平方米，較2012年增長27.98%。賽迪顧問認為

5、2013年全球隔膜的增長動力主要來自于智能手機、平板電腦等智能終端設備用鋰離子電池以及電動自行車、電動汽車、儲能等用動力電池出貨量的快速增長。 從產(chǎn)值來看，2013年國際主要隔膜供應廠商以及國內量產(chǎn)隔膜廠商隔膜產(chǎn)值達到18.50億元，同比增長15.83%，產(chǎn)值增幅低于產(chǎn)量增幅的主要原因是隨著鋰離子電池隔膜的逐步產(chǎn)業(yè)化和產(chǎn)量的逐步增加，尤其是中國隔膜企業(yè)隔膜產(chǎn)品性能的逐步提升，對全球隔膜市場產(chǎn)生了重要的影響，導致全球隔膜的均價呈現(xiàn)出較大幅度的下滑。預計未來整個隔膜的平均單價將繼續(xù)保持5%左右的遞減趨勢，但是產(chǎn)量的快速增長仍將帶動全球隔膜的市場規(guī)模保持較快的增長趨勢。 (二)中國隔膜產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

6、作為世界上最大的鋰電池生產(chǎn)制造基地和第二大鋰離子電池生產(chǎn)國和出口國，中國對隔膜的需求日益增加。2009年，中國國內隔膜的市場容量為1.35億平方米，市場規(guī)模達到19.53億元，在中國優(yōu)良的投資環(huán)境和相對低廉的人工成本的作用下，鋰離子電池產(chǎn)業(yè)在全球范圍內向我國轉移的趨勢越來越明顯，從而帶動整個隔膜的市場規(guī)?？焖僭鲩L，2013年，中國國內隔膜的市場容量為5.38億平方米，同比增長40.40%，市場規(guī)模達到50.32億元，同比增長20.52%。 但是由于隔膜具備較高的技術壁壘，導致國產(chǎn)隔膜與進口隔膜在性能上存在較大的差距，導致國內隔膜市場大部分需要進口，尤其是高端隔膜基本依靠進口。因此，僅從國產(chǎn)隔膜

7、的產(chǎn)量來看，2013年，國產(chǎn)隔膜的產(chǎn)量僅為2.96億平方米，產(chǎn)量約為國內隔膜市場容量的50%左右，但是同比增速保持了54.31%。 從產(chǎn)值來看，2013年，國產(chǎn)隔膜的產(chǎn)值為17.78億元，產(chǎn)值約為國內隔膜市場規(guī)模的35%左右，但是同比增幅達到39.97%，產(chǎn)值增速大大低于產(chǎn)量增速的原因在于國產(chǎn)隔膜價格下降幅度較快。 由于隔膜的技術含量高并且主要技術掌握在少數(shù)企業(yè)手中，國產(chǎn)隔膜在產(chǎn)品質量上與國外公司相比還存在一定的差距。因此，中國中高端隔膜大部分被國外隔膜巨頭壟斷，其中日本宇部隔膜產(chǎn)量的70%集中在中國國內銷售，國內僅星源材質定位于高品質的動力電池隔膜。 隔膜產(chǎn)業(yè)競爭格局 (一) 全球競爭格局

8、從全球鋰離子電池隔膜市場來看，目前世界上只有美國、日本、韓國等少數(shù)幾個國家擁有行業(yè)領先的生產(chǎn)技術和相應的規(guī)模化產(chǎn)業(yè)。根據(jù)日本B3對全球主流鋰離子電池隔膜廠商的數(shù)據(jù)統(tǒng)計，美國Celgard公司、日本旭化成、日本東燃化學等三家公司依靠技術優(yōu)勢占據(jù)全球超過60%的份額，韓國SKI、日本宇部等日韓廠商的市場份額逐步上升，上述五家公司占據(jù)全球隔膜市場超過80%的份額。近年來，隨著國內廠商不斷加大研發(fā)和投資力度，新增產(chǎn)能投入運行，出貨量迅速增加，星源材質、佛山金輝高科、中科科技等大陸廠商實現(xiàn)隔膜產(chǎn)業(yè)化，其中星源材質已經(jīng)與韓國LG化學、三星SDI、ATL、法國SAFT、松下能源、日本AESC等國際知名鋰離子

9、電池生產(chǎn)廠商開展深入合作，開始搶占全球市場份額。 (二) 中國競爭格局 目前，日韓廠商在國內高端鋰離子電池隔膜市場仍占據(jù)壟斷地位，但是隨著本公司、佛山金輝高科、中科科技、滄州明珠等國內鋰離子電池隔膜生產(chǎn)企業(yè)技術水平的不斷提高，同時憑借在生產(chǎn)成本及本土化方面的優(yōu)勢，迅速占領國內鋰離子電池隔膜市場，并開始向國際鋰離子電池廠商批量供貨。目前，國內鋰離子電池隔膜市場主要呈現(xiàn)國外、本土廠商共存且兩極分化的市場競爭格局：低端市場集中度較低，無序競爭狀態(tài)明顯，主要由本土廠商占據(jù)；技術門檻高、產(chǎn)品質量要求高的中高端市場則為日韓廠商及本土少數(shù)領先企業(yè)所占據(jù)。 由于低端鋰離子電池隔膜行業(yè)競爭激烈，市場趨于飽和，不具備自主研發(fā)設計能力的鋰離子電池隔膜生產(chǎn)企