作者简介:
伊廷锋(1979-),男,山东人,哈尔滨工业大学应用化学系博士生,研究方向:化学电源;胡信国(1939-),男,浙江人,哈尔滨工业大学应用化学系教授,博士生导师,研究方向:电化学;
高 昆(1977-),男,黑龙江人,哈尔滨工业大学应用化学系博士生,研究方向:化学电源。
锂离子电池隔膜的研究和发展现状
伊廷锋,胡信国,高 昆
(哈尔滨工业大学应用化学系,黑龙江哈尔滨 150001)
摘要:综述了锂离子电池隔膜制备方法的研究进展。重点介绍了锂离子电池隔膜的结构、性能及其对电池性能的影响,展望了锂离子电池隔膜的改进方向及其发展前景。隔膜的发展趋势是较高的孔隙率和抗撕裂强度、较低的内阻和良好的弹性。
关键词:锂离子电池; 隔膜; 制备方法; 结构与性能
中图分类号:TM91219 文献标识码:A 文章编号:1001-1579(2005)06-0468-03
R esearch and development status of separators for Li 2ion batteries
YI Ting 2feng ,HU Xin 2guo ,GAO Kun
(Depart ment of A pplied Chemist ry ,Harbin Institute of Technology ,Harbin ,Heilongjiang 150001,China )
Abstract :The research progress in the preparation methods of the separators for Li 2ion batteries was summarized 1The structure
and performance of the separators for Li 2ion batteries were introduced 1Its effect on the performance of the battery was presented 1The improve direction and future development of the separators for Li 2ion batteries were prospected 1The development trend of separators was high porosity and tearing strength ,low inner resistance and good elasticity 1K ey w ords :Li 2ion battery ; separator ;
preparation method ; structure and performance 隔膜是锂离子电池重要的组成部分[1-
2]
,其性能决定了电池的界面结构、内阻等,直接影响电池的容量、循环性能等特性。性能优异的隔膜对提高电池的综合性能具有重要的作用。
1 制备方法
锂离子电池隔膜的材料主要为多孔性聚烯烃,其制备方法主要有:①湿法,即相分离法;②干法,即拉伸致孔法。不管采用哪种方法,目的都希望增加隔膜的孔隙率和强度。
111 湿法
湿法
[3]
是将液态的烃或一些小分子物质与聚烯烃树脂混
合,加热熔融后,形成均匀的混合物,挥发溶剂,进行相分离,再压制得到膜片;将膜片加热至接近结晶熔点,保温一定时间,用易挥发物质洗脱残留的溶剂,加入无机增塑剂粉末使之形成薄膜,进一步用溶剂洗脱无机增塑剂,最后将其挤压成片。
这种方法制备的隔膜,可以通过在凝胶固化过程中控制溶液的组成和溶剂的挥发,改变其性能和结构。采用的原料一般是聚乙烯(PE )。湿法可以较好地控制孔径及孔隙率,但是使用溶剂后,可能产生污染,也将提高成本。112 干法
干法[4]是将聚烯烃树脂熔融,挤压、吹制成结晶性高分子薄膜,经过结晶化热处理、退火后,得到高度取向的多层结构,在高温下进一步拉伸,将结晶界面进行剥离,形成多孔结构,可以增加隔膜的孔径。多孔结构与聚合物的结晶性、取向性有关。
表1列出了锂离子电池隔膜的主要制备方法及其组成。表1 锂离子电池隔膜的主要制备方法及其组成
T able 1 Preparation methods and components of separators for
Li 2ion batteries
制备方法组成
膜结构商标
制造商
文献
湿法PE 单层Setela TM
Tonen [5-6]湿法PE 单层Mitsui Chemical
[7]湿法PE 单层Teklon TM Entek Membranes [8]干法PP ,PE 单层Celgard TM Celgard LLC [9]干法
PP/PE/PP
多层
Celgard TM
Celgard LLC
[9]
M 1Xu 等[10]采用干法双轴拉伸技术,制备了亚微米级孔径的微孔聚丙烯(PP )隔膜,其微孔具有好的机械性能和渗透性
第35卷 第6期2005年 12月电 池
BA TTER Y BIMON THL Y Vol 135,No 16
Dec 1,2005
能,平均孔隙率为30%～40%,平均孔径为0105μm。相对于单轴拉伸技术,采用双轴拉伸制作的隔膜微孔外形基本上是圆形的,具有更好的渗透性和机械性能,孔径更加均匀[11]。T1H1Yu[12]介绍了制膜的另一种拉伸工艺,拉伸是在很低的温度下,如-198～-70℃下,然后在低于聚合物熔化温度的条件下热固定,再在聚合物熔化温度下,以10%/min的速度拉伸,制得微孔膜。熔融挤出—拉伸—热定型法的工艺较简单,且无污染,是锂离子电池隔膜制备的常用方法。该方法存在孔径及孔隙率较难控制等缺点。多层隔膜结合了PE和PP的优点。Cel2 gard公司[9]主要生产PP/PE双层和PP/PE/PP三层隔膜。Nitto Denko公司[13]采用干燥拉伸法,从PP/PE双层隔膜中提取了单层隔膜,它具有PP和PE的微孔结构;在PE熔点附近,其阻抗增加,在PP熔点以下仍具有很高的阻抗。DSM S olutech 公司[14]采用双轴拉伸法,以超高相对分子质量聚乙烯(U HMWPE)为原料生产的S olupur TM隔膜,具有好的电化学性能,平均面密度为7～16g/m2,平均孔径为1～2μm,平均孔隙率为80%～90%。F1G1B1Ooms等[15]研究发现:S olupur材料具有低曲率、高强度和较好的可湿性。PE和PP隔膜对电解质的亲和性较差,对此,许多学者进行了大量的改性工作[16],如在PE、PP微孔膜的表面接枝亲水性单体或改变电解质中的有机溶剂等。I1Kuribayashi[17]发现,纤维素复合膜材料具有好的锂离子传导性及力学强度,可作为锂离子电池隔膜材料,在高温下不会发生熔化。
2 主要性能
电池的性能取决于隔膜以及其他材料的整体性能,电池的设计要求不同,对隔膜的要求也不同。隔膜的主要性能包括透气率[18]、孔径大小及分布[19]、孔隙率[20]、力学性能[21]、热性能及自动关闭机理[22]和电导率[23]等。
透气率是透气膜重要的物化指标,由膜的孔径分布、孔隙率等决定,常采用Gurley方法[24]表征。孔隙率和孔径的大小及分布与微孔膜的制备方法有关,一般商用隔膜的孔径及孔隙率见表2。
表2 锂离子电池隔膜的一般要求[25]
T able2 G eneral requirements for the separator of Li2ion battery 参数要求参数要求
厚度/μm<25刺穿强度/g?μm-1>300
电化学阻抗/Ω?cm2<2混合渗透强度
/N?μm-1
>100
Gurley值/s?μm-1≈1抗拉强度619MPa压力下偏移量<2%
孔径/μm<1自闭温度/℃≈130孔隙率/%≈40高温完整性/℃>150
电化学稳定性
在电池中长时间稳定
有些商用隔膜,孔隙率低于30%,也有的隔膜孔隙率较高,可达60%左右。
当温度接近聚合物熔点时,多孔的离子传导聚合物膜变成了无孔的绝缘层,微孔闭合而产生自关闭现象。这时,阻抗明显上升,通过电池的电流受到限制,可防止由于过热而引起的爆炸等现象。大多数聚烯烃隔膜由于熔化温度低于200℃,如PE隔膜的自闭温度为130～140℃,PP隔膜的自闭温度为170℃左右。当然,在某些情况下,即使已经“自闭”,电池的温度也可能继续升高,因此要求隔膜耐更高的温度,具有足够高的强度。TMA(Thermal mechanical analysis)技术是测量高温时隔膜完整性的方法,它可测出隔膜形状随温度的变化。Celgard 2400(PP)和Celgard2325(PP/PE/PP)隔膜的热机制分析(TMA)曲线数据见表3[25]。
表3 Celgard隔膜TMA数据/℃T able3 TMA data of Celgard separators
隔膜收缩温度变形温度破裂温度Celgard2400121156183
Celgard2325106135,154192
近年来发展的PP与PE夹层膜[12],由于具有较低的自闭温度(80～120℃),又保持了一定的强度,其安全性比只用单层膜要好。复合多层隔膜已经成为目前研究开发的热点。
3 改进
隔膜的制造技术和工艺的发展,是影响锂离子电池性能的重要因素,按不同的要求,将能设计出不同的隔膜。表4为隔膜的改进方向[26]。
表4 隔膜的改进方向
T able4 Reformative direction of separator 要求性能改进技术对电池性能的影响
强度高(薄化)
采用相对分子质量大的聚合物;利用
成形技术控制结晶性、结构机械强度
容量高;防止短
路;提高加工性
离子透过性高
(阻抗低)
利用成形技术控制孔的形状、直径和
孔隙率等
提高大电流充
放电性能;改进
循环性能
电流遮断性
按要求的不同,采用不同的聚合物或
熔融点不同的聚合物复合材料
提高电池的安
全性
目前,隔膜发展的趋势是要有较高的孔隙率、较低的电阻、较高的抗撕裂强度、较好的抗酸碱能力和良好的弹性。
4 结束语
综上所述,目前隔膜的主要材料为多孔性聚烯烃,隔膜的性能直接影响到电池的性能;多层隔膜具有一定的强度和较低的自关闭温度,适合作为锂离子电池隔膜。我国目前每年自行生产的锂离子电池(不包括进口电芯的及外资企业生产的)约3000万只,所需隔膜全部依靠进口;随着锂离子电池的应用范围进一步扩大,隔膜的需求量将会进一步增加[27]。在我国,锂离子电池的发展迅速,市场容量较大。随着聚合物改性、合成技术和生产工艺的不断进步,必将有更新的实验技术来改进隔膜的性能,锂离子电池性能也将飞速发展。
参考文献:
[1] Ceder G,Chiang Y M,Sadoway D R,et al1Identification of
cathode materials for lithium batteries guided by first2principles cal2
culations[J]1Nature,1998,392:694-6961
[2] Wu C,Chen L Q,Huang X J,et al1Spectroscopic studies on cation2
964
第6期
伊廷锋,等:锂离子电池隔膜的研究和发展现状
doped spinel LiMn2O4for lithium ion batteries[J]1Solid State Ionics, 2001,144(3-4):277-2851
[3] Ihm D W,Noh J G,K im J Y1Effect of polymer blending and
drawing conditions on properties of polyethylene separator prepared for Li2ion secondary battery[J]1J Power Sources,2002,109(2): 388-3931
[4] Harvey S B,Robert B I,Melvin L D,et al1Microporous polymeric
films[J]1Ind Eng Chem Prod Res Dev,1974,13(1):2-91
[5] K otaro T,K oichi K,Tatsuya T,et al1Microporous polyolefin mem2
brane and method of producing same[P]1US:5051183,1991-09-241 [6] Norimitsu K,K otaro T,K oichi K,et al1Method of producing
highly permeable microporous polyolefin membrane[P]1US: 6153133,2000-11-281
[7] Akinao H,Kazuo Y,Hitoshi M1Porous film of high molecular
weight polyolefin and process for producing same[P]1US:
6048607,2000-04-111
[8] Pekala R W,Khavari M1Freestanding microporous separator including a
gel2forming polymer[P]1US:6586138,2003-07-011
[9] Kamei E,Shimomura Y1Process of producing porous thermoplastic
resin article[P]1US:4563317,1986-01-071
[10] Xu M,Hu S R,Guan J Y,et al1Polypropylene microporous film
[P]1US:5134174,1992-07-281
[11] Fisher H M,Wensley C G1Polypropylene microporous membrane
for battery separator[P]1US:6368742,2002-04-091
[12] Yu T H1T rilayer battery separator[P]1US:6080507,2000-06-271
[13] Higuchi H,Matsushita,Ezoe M,et al1Porous film,process for
producing the same,and use of the same[P]1US:5385777,1995
-01-311
[14] Calis G H M,Daemen A P M,G errits N S J A,et al1The mor2
phology of microporous polyethylene separators and its significance for the performance of lithium batteries[J]1J Power Sources,1997, 65(1-2):2851
[15] Ooms F G B,Kelder E M,Schoonman J,et al1Performance of
Solupur○R separator materials in lithium ion batteries[J]1J Power
Sources,2001,97-98:589-6011
[16] Lundquist J T,Lundsager C B,Palmer N I,et al1Battery separa2
tor[P]1US:4650730,1987-03-171
[17] Kuribayashi I1Characterization of composite cellulosic separators for
rechargeable lithium2ion batteries[J]1J Power Sources,1996,63
(1):87-911
[18] Tarascon J M,G ozdz A S,Warren P C1Performance of Bellcore’s
plastic rechargeable Li2ion batteries[J]1Solid State Ionics,1996,86
-88:49-541
[19] Jena A K,Gupta K M1In2plane compression porometry of battery
separators[J]1J Power Sources,1999,80(1-2):46-521 [20] Venugopal G,Moore J,Howard J,et al1Characterization of micro2
porous separators for lithium2ion batteries[J]1J Power Sources,
1999,77(1):34-411
[21] HU Ji2wen(胡继文),XU Kai(许凯),SHEN Jia2rui(沈家瑞)1锂
离子电池隔膜的研究与开发[J]1Polymer Materials Science and
Engineering(高分子材料科学与工程),2003,19(1):215-2191 [22] Lundquist J T,Lundsager C B,Palmer N I1Battery separator[P]1
US:4731304,1988-03-151
[23] Abraham K M1Directions in secondary lithium battery research and
development[J]1Electrochimica Acta,1993,38(9):1233-
12481
[24] Abraham K M,Alamgir M J,Hoffman D K1Polymer electrolytes
reinforced by Celgard membranes[J]1J Electrochem Soc,1995,142
(3):683-6871
[25] Arora P,Zhang Z1Battery separators[J]1Chem Rev,2004,104
(10):4419-44621
[26] WU Yu2ping(吴宇平),WAN Chun2rong(万春荣),J IAN G
Chang2yin(姜长印)1锂离子二次电池[M]1Beijing(北京):
Chemical Industry Press(化学工业出版社),20021
[27] XU Bao2bo(徐保伯),L IU Wu2hua(刘务华)1锂离子电池的制造
及市场[J]1Battery Bimonthly(电池),2002,32(4):242-2441收稿日期:2005-04-10
第十三次全国电化学会议在广州举行
[本刊讯 记者文力、罗秋珍广州报道] 由华南师范大学和武汉大学承办的第十三次全国电化学会议于2005年11月24～28日在广州华南师范大学举行。大会得到中国化学会电化学委员会、国家自然科学基金委员会等单位的大力支持,并得到广州市虎头电池集团有限公司、广州市天赐高新材料科技有限公司、鹏辉电池有限公司、美美电池有限公司、广州鸿森材料有限公司、通用电气(中国)研究开发中心有限公司等企业的赞助。
本次会议以面向高新技术的电化学为主题,会前征集未曾发表的研究成果的论文,征集的论文被分为口头报告(含大会报告)和墙报展讲两种形式在会议上进行交流。论文摘要内容涉及以下8个方面(即8个分会):电化学基础研究、化学电源、金属腐蚀与防腐、电沉积与电解、生物电化学与有机电化学、电分析化学与传感器、纳米电化学及电化学微系统、电化学测量新技术与仪器。
本次大会共收到论文815篇,出席会议的代表共632人,其中包括查全性、田昭武、杨裕生、陈洪渊、陈立泉、田中群、法国的C.Amatore等7名院士以及杰出青年基金获得者近10人。出席会议的嘉宾还包括国家自然科学基金委员会、广东省科技厅和广州市科技局的领导。大会负责人李伟善教授主持了25日上午举行的开幕式和28日下午举行的闭幕式,中国化学会电化学委员会主任陆君涛教授和田中群教授分别为大会致开幕词和闭幕词。
074
电 池
BA TTER Y BIMON THL Y
第35卷
锂电池隔膜项目 可行性计划 规划设计/投资分析/产业运营
摘要 该锂电池隔膜项目计划总投资13475.89万元，其中：固定资产投资9882.97万元，占项目总投资的73.34%；流动资金3592.92万元，占项目 总投资的26.66%。 达产年营业收入25985.00万元，总成本费用19617.42万元，税金及 附加243.92万元，利润总额6367.58万元，利税总额7489.79万元，税后 净利润4775.68万元，达产年纳税总额2714.10万元；达产年投资利润率47.25%，投资利税率55.58%，投资回报率35.44%，全部投资回收期4.32年，提供就业职位493个。 报告目的是对项目进行技术可靠性、经济合理性及实施可能性的方案 分析和论证，在此基础上选用科学合理、技术先进、投资费用省、运行成 本低的建设方案，最终使得项目承办单位建设项目所产生的经济效益和社 会效益达到协调、和谐统一。 锂电池隔膜位于正极和负极之间，主要作用是将正负极活性物质分隔开，防止两极因接触而短路。锂电池隔膜膜的性能决定了电池的界面结构、内阻等，直接影响电池的容量、循环以及安全性能等特性。锂电池隔膜的 特殊作用要求其具备稳定的化学性能、强大的机械强度、较长的使用寿命 及足够薄。经过长期的发展及探索，锂电池隔膜技术已经取得巨大进步。 目前主要使用的锂电池隔膜有隔膜有聚丙烯(PP)和聚乙烯(PE)微孔隔膜， 以及丙烯与乙烯的共聚物、聚乙烯均聚物等。随着智能手机的普及，尤其
是电动汽车行业的崛起，对锂电池能量密度和安全性提出更高要求，促使 锂电池行业寻求性能更强大的锂电池隔膜材料，无纺布陶瓷隔膜应运而生。 报告主要内容：基本信息、项目背景研究分析、项目市场空间分析、 建设规划分析、选址可行性研究、项目工程方案、项目工艺分析、项目环 境影响情况说明、项目职业安全、项目风险应对说明、节能情况分析、项 目实施进度、投资方案说明、项目经济效益、项目结论等。
锂硫电池的研究现状 近年来，随着不可再生资源的逐渐减少，清洁能源的利用逐渐得到重视，而电池作为储能装置也受到越来越多的考验。锂硫电池与传统的锂离子电池相比，优势主要在于硫的高比容量，单质硫的理论比容量为1600mAh/g ，理论比能量2600Wh/kg。并且硫是一种廉价且无毒的原材料。而与此同时，硫作为锂电池的正极材料也存在着诸多问题[1]： 1、单质硫以及最终放电产物都是绝缘的，如果与正极中掺入的导电物质结合不好，就会导致活性物质不能参与反应而失效； 2、单质硫在反应过程中会生成长链的聚硫化物离子S n2-，这种离子容易溶解在电解液中，并与锂负极反应，产生“穿梭效应”，引起自放电并使库伦效率降低； 3、在每次放电过程结束之后，都会有一些Li2S2/Li2S沉淀在正极上，并且这些不溶物随着循环次数的增加，在正极表面发生团聚，并且正极结构也会发生变化，导致这部分活性物质不能参与电化学反应而失效，并且使电池的内阻增加； 4、硫正极随充放电的进行会产生约22%的体积变化，从而导致电池物理结构破坏而失效。 针对硫作为正极材料的种种弊端，研究者们分别采用了多种方法予以解决，其中将硫与碳材料复合的研究较多。针对几种典型方法，分别举例介绍如下：一、石墨烯-硫复合材料 Wang等人采用石墨烯包覆硫颗粒的方法制作复合材料电极[2]。如图1所示，他们首先采用化学方法制备了硫单质，并利用一种特殊的表面活性剂Triton X-100在硫颗粒的表面修饰了一些PEG高分子，然后再用导电炭黑和石墨烯的分散液对硫颗粒进行包覆。这种方法的优点在于：首先，石墨烯和导电炭黑具有优异的导电性能，可以克服硫以及硫反应产物绝缘的问题；第二，导电炭黑、石墨烯和PEG高分子对硫颗粒进行了包覆，可以解决硫在电解液中溶出的问题；第三，PEG高分子具有一定的弹性，可以在一定程度上缓解体积变化带来的影响。 二、碳纳米管-硫复合材料 Zheng等人用AAO做模板制备了碳纳米管阵列[3]，随后将硫加热使其浸入到碳纳米管中间，然后将AAO模板去掉，得到碳纳米管-硫复合材料，如图2所示。这种方法的优点在于碳纳米管的比表面积大，有利于硫化锂的沉积。并且长径比较大，可以较好地将硫限制在管内，防止其溶解在电解液中。碳纳米管的导电性好管壁又很薄，有利于离子导通和电子传输。同时，因为制备过程中先沉积硫，后去除模板，这样有利于使硫沉积到碳管内，减少硫在管外的残留，从而防止这部分硫的溶解。
锂电池隔膜的研究与进展 摘要:隔膜位于正极与负极之间，当电池工作时其应具有以下作用（1）隔离正负极，防止电极活性物质接触引起短路;（2）具有较好的持液能力，电化学反应时，形成离子通道。本文以化学和材料结构为类别，综述了不同种类锂电池隔膜的制备方法和研究现状，并对隔膜未来的发展趋势做了展望。 关键词: 锂电池、隔膜、微孔膜、无纺布、无机复合膜。 在锂离子电池正极与负极之间有一层膜材料，通常称为隔膜，它是锂离子电池的重要组成部分。隔膜应具有两种基本功能：隔离正负电极，防止电池内短路。能被电解液润湿形成离子迁移的通道。在实际应用还应具备以下特征[1-4]：(1)电子的绝缘性；（2）高的电导率；（3）好的机械性能，可以进行机械制造处理；（4）厚度均匀；（5）受热时尺寸稳定变形量要小。 电池隔膜根据结构和组成可以分为不同的类型，目前比较常见的主要三种[1-4]（1）多孔聚合物膜。是指通过机械方法、热致相分离法、浸没沉淀法等方法制备的孔均匀分布的膜。（2）无纺布隔膜。由定向的或随机的纤维而构成，通常会将其与有机物或陶瓷凝胶复合，以期得到具有优良化学与物理性质的隔膜。（3）无机复合膜。多采用无机纳米颗粒与高聚物复合得到。 本文针对锂电池性能和安全性对隔膜孔隙率、浸润性、热安全温度等方面的要求,对隔膜的制备改性方法进行了比较详细的评述与比较,以期为相关领域的研究者提供可借鉴的资料。 1 多孔聚合物膜 1.1 PE/PP微孔膜 PE与PP微孔膜的制备常采用的方法有两种，干法（熔融挤出法)和湿法( 热致相分离法)。干法制备的原理是采用熔融挤出制备出低结晶度高取向的聚烯烃隔膜，经过高温退火处理提高结晶度、低温拉伸形成缺陷、高温拉伸将缺陷放大，最终形成具有多孔性的隔膜［5］。湿法是将液态烃或小分子物质与聚烯烃树脂的共混物，经过加热熔融共混、降温发生相分离、双向拉伸制成薄膜、用易挥发物质萃取溶剂，从而制备出具备相互贯通的微孔膜[6]。 商用隔膜多为PE、PP单层膜，PE/PP双层膜，PP/PE/PP 三层隔膜（见图1）。聚烯烃为结晶材料因此具有较高的强度和较好的化学稳定性,而且作为一种热塑性材料,多孔聚烯烃在高于玻璃化温度的条件下具有收缩孔隙的自闭合功能,阻抗明显上升、通过电池的电流受到限制,可防止由于过热而引起的爆炸等现象[7]。然而,聚烯烃隔膜的透气性和亲液性较差,无法完全满足电池快速充放电的要求,而且影响电池的循环使用寿命。为了得到性能优良的锂电池隔膜，通常会对其进行改性处理。目前采用较多的方法主要有[3]: 薄膜表面接枝基团、添加涂层、薄膜材料复合。 Gwon[8]等人通过预辐射接枝技术，在聚乙烯微孔膜上接枝甲基丙烯酸甲酯( MMA) ，从而获得PE -g -PMMA 隔膜，当接枝率从0%上升到70%时，隔膜在150℃条件下10 min 的热收缩率从75%下降为15%，显示出较好的热稳定性。李[9]采用等离子体法，在商用PP 膜表面成功接枝磺酸根基团和甲基丙烯酸甲酯基团。恒流测试结果显示,接枝在隔膜表面的SO3Li和MMA官能团均能对金属锂电极循环过程中抑制枝晶的产生,其中PP-MMA隔膜对枝晶的抑制作用尤其显著,而且能促进经形成的枝晶溶解。但这种的锂离子迁移数偏低，这可能是因为接枝在隔膜表面的官能团对锂离子具有吸引作用。 Song[10]通过非相分离方法在商用PE隔膜上涂覆了一层多孔性的聚芳酯，从而形成多孔层、致密层、聚合物沉淀物的复合隔膜。测试结果表明，由于聚芳酯良好的耐热性，在PE 多孔膜上涂覆多孔性的聚芳酯后，使隔膜的熔融温度提高到188℃，但其热关闭温度仍维持
2021年锂电池隔膜行业市场调研报告
目录 1.锂电池隔膜行业现状 (4) 1.1锂电池隔膜行业定义及产业链分析 (4) 1.2锂电池隔膜市场规模分析 (6) 2.锂电池隔膜行业前景趋势 (7) 2.1隔膜产品轻薄化 (7) 2.2涂覆技术广泛应用 (8) 2.3基体材料得到拓展 (8) 2.4提高隔膜耐热性 (9) 2.5研制超薄隔膜 (9) 2.6提高隔膜的吸液性能 (9) 2.7研发聚合物电解质隔膜、纤维隔膜等新型隔膜产品 (9) 2.8需求开拓 (10) 3.锂电池隔膜行业存在的问题 (10) 3.1隔膜行业进入壁垒高，风险较大 (10) 3.2高门槛的规模经济标准 (11) 3.3行业服务无序化 (11) 3.4供应链整合度低 (11) 3.5基础工作薄弱 (11) 3.6产业结构调整进展缓慢 (12) 3.7供给不足，产业化程度较低 (12)
4.锂电池隔膜行业政策环境分析 (14) 4.1锂电池隔膜行业政策环境分析 (14) 4.2锂电池隔膜行业经济环境分析 (14) 4.3锂电池隔膜行业社会环境分析 (14) 4.4锂电池隔膜行业技术环境分析 (15) 5.锂电池隔膜行业竞争分析 (16) 5.1锂电池隔膜行业竞争分析 (16) 5.1.1对上游议价能力分析 (16) 5.1.2对下游议价能力分析 (16) 5.1.3潜在进入者分析 (17) 5.1.4替代品或替代服务分析 (17) 5.2中国锂电池隔膜行业品牌竞争格局分析 (18) 5.3中国锂电池隔膜行业竞争强度分析 (18) 6.锂电池隔膜产业投资分析 (19) 6.1中国锂电池隔膜技术投资趋势分析 (19) 6.2中国锂电池隔膜行业投资风险 (19) 6.3中国锂电池隔膜行业投资收益 (20)
目前锂电池成本主要是隔膜和电解液 现在生产的锂离子电池的电芯的关键材料有四种：正极、负极、电解液、隔膜，其中锂离子电池中的正、负极材料中国的生产技术并不落后，不但满足国内生产需要，还向世界各地出口。但是，隔膜、电解液却有部分进口。这个问题正在逐步得到缓解，因为国内生产厂家增多，技术也逐步趋于成熟。 需要进口的原因是，产品的制造尚未达到精益求精的地步，或者是生产装备设计不足夠完美，所采购的原材料不能适应优质产品的需求，制造工艺水平没有及时提高，产品的基础研究没有持续发展有了成功之处就停止不前等等。 总的来说：目前，中国锂离子电池产业发展，是任何国家都拤不了脖子的。 中国需要努力的是更加精益求精，制造出更先进的设备，生产出更加优秀的成品，综合成本始终保持市场竞争力，进一步加强锂离子电池的基础研究和创新。 锂电池电芯的关键材料有四种：正极、负极、电解液、隔膜，在组装成动力电池时，又可以分离出组装配件这一材料大类。对于动力电池而言，使用进口电解液和隔膜推高了和继续推高着动力锂电池的成本，从而导致国内相关行业的止步不前甚至倒退。 目前隔膜、电解液、正极材料、负极材料这四个部分总共占到动力电池成本的85%，分别约为25%、15%、30%、15%，从部分进口的电解液材料来看，六氟磷酸锂是生产电解液的最主要原材料，其占电解液成本的50%左右。目前全球范围内只有中国、日本实现了六氟磷酸锂产业化，国内只有少数企业能生产,但产能相对较少,品质与国外也存在一定的差距。这导致我国的六氟磷酸锂主要使用进口产品，价格制定权为外企所左右。 而另一种技术含量更高的锂电池隔膜材料进口依赖度更高一些，这是因为有些国产隔离膜相比国外优秀隔离膜的主要区别在国产的一致性差，使用某些国产隔离膜会导致电池质量不稳定，特别是动力锂电池领域要求内部每个电芯的参数必须高度统一，而国内一些企业目前还没有完全解决。国内很多企业上马锂离子动力电池时仅仅看市场，还要选择国内企业配套技术水平，甚至选择
锂电池行业发展现状及未来发展前景预测 Revised by Chen Zhen in 2021
2017年中国锂离子电池行业发展现状分析及未来发展前景预测 核心提示：全球锂离子电池行业呈现三国鼎立的竞争格局。由于整个二次电池的产业链几乎已经转移至亚洲，在中国、日本、韩国相继扩大生产的背景下，2016年中国、韩国、日本三国占据了全球锂电池电芯产值总量的98.11%。三国的竞争策略各不相同。日本竞争 全球锂离子电池行业呈现三国鼎立的竞争格局。由于整个二次电池的产业链几乎已经转移至亚洲，在中国、日本、韩国相继扩大生产的背景下，2016年中国、韩国、日本三国占据了全球锂电池电芯产值总量的98.11%。三国的竞争策略各不相同。日本竞争策略上关注技术领先。韩国更偏重于消费型锂离子电池的发展。中国锂离子电池市场规模在全球市场的份额呈现逐年上升的态势。 2010-2020年中国及全球锂电产值 数据来源：公开资料整理 国内锂离子电池市场的发展处于行业的高速增长期。2010年至2016年我国锂离子电池下游应用占比呈现消费型电池占比逐年下降、动力类占比逐年提升的格局。2016年受消费电子产品增速趋缓以及电动汽车迅猛发展影响，我国锂离子电池行业发展呈现出“一快一慢”新常态。2016年，我国电动汽车产量达到51.7万辆，带动我国动力电池产量达到33.0GWh，同比增长65.83%。随着储能电站建设步伐加快，锂离子电池在移动通信基站储能电池领域逐步推广，2016年储能型锂离子电池的应用占比达到4.94%。 2010-2016年我国锂离子电池下游应用占比 数据来源：公开资料整理 业务发展方向契合政策，发展前景良好。我国锂离子电池材料及设备行业平均利润水平总体上呈现平稳波动态势，在不同应用领域及细分市场行业利润水平存在差异。一般而言，在低端负极产品和涂布机领域，门槛低，竞争充分，利润水平相对较低。而中高端负极材料、涂布机以及新兴的涂覆隔膜、铝塑包装膜，产品技术含量高，在研发、工艺改善、客户积累、资金投入等方面进入壁垒较高，附加价值较高，优质企业能够在该领域获得较好的利润率水平。 全球负极材料产业集中度极高，江西紫宸全球份额持续提升。目前锂离子电池负极材料生产企业主要在中国和日本，两国总量占全球负极材料产销量
锂离子电池隔膜国内外研究 锂离子电池具有高比能量、长循环寿命、无记忆效应的特性，又具有安全、可靠且能快速充放电等优点，因而成为近年来新型电源技术研究的热点。隔膜是锂离子电池的重要组成部分，其性能决定了电池的界面结构、内阻等，直接影响电池的容量、循环性能等特性。性能优异的隔膜对提高电池的综合性能具有重要的作用。锂离子电池隔膜的材料主要有聚丙烯、聚乙烯单层微孔膜，以及它们的多层复合微孔膜。目前，世界上只有日本、美国等少数几个国家拥有锂离子电池聚合物隔膜的生产技术和相应的规模化产业。我国在锂离子电池隔膜的研究与开发方面起步较晚，但近年来出现了不少研究成果。 国外研究 株式会社巴川制纸所研究的锂离子二次电池隔板，具有含聚烯烃的多孔质基质材料，和在该多孔质基质材料的至少一个平面上含有偏二氟乙烯系树脂作为主成分的多孔质层。其电解液保持性、与电极的密合性、粘接性、尺寸稳定性优良，具有均匀性好的离子传导性，降低了与电极的界面电阻，进而具有断路特性。通过使用这种隔板，提供容量特性、充放电特性、循环特性、安全性、信赖性、等等优良的锂离子二次电池[CN1495936<申请日：2003.09.15、公开日：2004.05.12）]。 帝人株式会社研究的无水电解质的锂离子二次电池隔膜，主要由多孔片材制成。所述隔膜包括平均膜厚为10-35微M、基重为10-25克/M2的多孔膜，所述多孔膜包含平均膜厚为10-35微M、基重为6-20克/M2，根据JIS8117测定的透气性不大于100秒的片材 锂离子电池隔膜的研究及发展现状 来源：佛山塑料集团股份有限公司日期：2018-7-1 作者：全球电池网点击：4599 摘要：综述了隔膜的主要作用及性能、国内外研究与发展现状。重点叙述了隔膜的制备方法，对干法和湿法的原理、工艺及所制得的隔膜性能上的区别进行了详细的阐述；同时简单介绍了隔膜的改性研究现状和新型电池隔膜的发展，最后对电池隔膜的未来发展趋势进行了展望。 关键词：锂离子电池；隔膜；研究进展 随着信息、材料和能源技术的进步，锂离子电池以其高比能量、长循环寿命、无记忆效应、安全可靠以及能快速充放电等优点而成为新型电源技术研究的热点。锂离子电池除广泛用于日常熟知的手机、笔记本电脑以及其他数码电子产品之外，电动车的发展也将带动锂离子电池的更大需求，且在航空航天、航海、人造卫星、小型医疗、军用通信设备等领域中也得到了应用，逐步代替传统电池。据统计，2007年铅酸电池在电池市场中所占份额下降到50％以下，2007年以后锂离子电池已在市场中占主导地位。我国近几年在锂离子电池产业化方面取得了可喜进展，已成为全球重要的锂离子电池生产基地，产量跃居全球第三。目前国内从事锂离子电池行业的企业超过百家，其中深圳的比亚迪、比克，天津的力神等已发展成为全球电池行业的骨干企业。 随着锂离子电池应用范围的进一步扩大，隔膜材料的需求量将进一步增加。而世界上只有日本、美国等少数几个国家拥有锂离子电池聚合物隔膜的生产技术和相应的规模化生产，我国在锂离子电池隔膜的研究与开发方面起步较晚，仍主要依赖进口，隔膜的平均售价为8～15元／m2，约占整个电池成本的1／4，从而导致锂离子电池市场价格高居不下，目前国内80％以上的隔膜市场被美、目等国家垄断，国产隔膜主要在中、低端市场使用。实现隔膜的国产化，生产优质的国产化隔膜，能有望降低整个隔膜乃至锂离子电池的市场价格。 1 电池隔膜的主要作用及性能要求 电池隔膜是指在锂离子电池正极与负极中间的聚合物隔膜，是锂离子电池最关键的部分，对电池安全性和成本有直接影响。其主要作用有：隔离正、负极并使电池内的电子不能自由穿过；让电解质液中的离子在正负极间自由通过。其锂离子传导能力直接关系到锂离子电池的整体性能，其隔离正负极的作用使电池在过度充电或者温度升高的情况下能限制电流的升高，防止电池短路引起爆炸，具有微孔自闭保护作用，对电池使用者和设备起到安全保护的作 锂电池隔膜项目 投资计划书 规划设计/投资方案/产业运营 报告说明— 该锂电池隔膜项目计划总投资18387.35万元，其中：固定资产投资14347.28万元，占项目总投资的78.03%；流动资金4040.07万元，占项目 总投资的21.97%。 达产年营业收入36341.00万元，总成本费用28751.27万元，税金及 附加340.24万元，利润总额7589.73万元，利税总额8976.83万元，税后 净利润5692.30万元，达产年纳税总额3284.53万元；达产年投资利润率41.28%，投资利税率48.82%，投资回报率30.96%，全部投资回收期4.73年，提供就业职位804个。 隔膜是电池重要的原材料之一，其作用是将正极与负极材料隔开、容 许离子通过、阻止电子通过。由于锂离子电池具有工作电压高、正极材料 的氧化性和负极材料的还原性较高，因此隔膜材料与高电化学活性的正负 极材料应具备优良的相容性，同时还必须具有稳定性、耐溶剂性，离子导 电性，电子绝缘性、较好的机械强度、较高的耐热性及熔断隔离性。目前，大多数产业化的锂电池隔膜采用的是聚乙烯、聚丙烯材料。 第一章总论 一、项目概况 （一）项目名称及背景 锂电池隔膜项目 （二）项目选址 某某高新技术产业示范基地 项目建设区域以城市总体规划为依据，布局相对独立，便于集中开展 科研、生产经营和管理活动，并且统筹考虑用地与城市发展的关系，与项 目建设地的建成区有较方便的联系。项目选址应符合城乡建设总体规划和 项目占地使用规划的要求，同时具备便捷的陆路交通和方便的施工场址， 并且与大气污染防治、水资源和自然生态资源保护相一致。场址选择应提 供足够的场地用以满足项目产品生产工艺流程及辅助生产设施的建设需要；场址应具备良好的生产基础条件而且生产要素供应充裕，确保能源供应有 可靠的保障。 （三）项目用地规模 项目总用地面积53653.48平方米（折合约80.44亩）。 （四）项目用地控制指标 锂离子电池及其电极材料的发展现状 锂离子电池由于其高比能量和高电压的优点，受到了人们的极大关注，已成为国际电池界商品化开发的热点和重点可充电锂电池技术发展的推动力主要来自三个方面：消费电子产品电动车和可移植医疗器具（如人工心脏） 锂离子电池的发展可以追溯到上世纪70年代。 第一个商品化的可充式锂-二硫化钼电池于1979年研究成功，1987年投产。 不幸的是1989年8月，日本电信电话公司（NTT）的汽车移动电话在使用该电池时发生了起火事件，原因是锂枝晶的形成导致正负极间的隔膜穿孔引起电池短路，后来该电池被迫停产。 70年代末，法国的Armand 先后提出了两种解决途径： 1.采用聚合物固体电解质，它不与锂发生反应，可制备全固态锂金属二次电池； 2.采用很低电压就能使锂离子嵌入脱出的材料来代替金属锂，从而发展为正极和负极采用锂离子嵌入材料的锂离子二次电池 根据第二条解决途径，1991年，日本Sony公司推出了第一代商业化锂离子电池，成为锂离子电池发展史上的一个里程碑。和以往不同的是，这一代的锂离子电池分别用两种不同的插层化合物作电极，在正极上采用的是LiCoO2，而负极则用石墨替代了原先的Li金属。负极材料的改变解决了长期困扰锂电池的Li枝晶问题，从而大大提高了 电池的安全性。 锂离子电池商业化的成功，引起了全世界的广泛关注，多年来，各国政府都投入了大量的人力物力进行研究和开发，有力地促进了锂离子电池的商业化发展。十几年来，锂离子电池不仅在产量和产值取得了巨大的飞跃，而且其应用领域也大大拓宽了。 目前，锂离子电池已经被广泛应用于移动通讯、便携式笔记本电脑、摄像机、便携式仪器仪表等领域。随着这些电器的高能化，轻量化，对锂离子电池的需求也越来越迫切。 除了适应电器市场向微型化发展以外，锂离子电池也在向大型电动设备方向发展，被看作是未来电动汽车动力电源的重要候选者之一，并在空间技术、国防工业等大功率电源方面展示出广阔的应用前景。 锂离子电池是以Li+嵌入化合物为正负极的二次电池， 实际上是一个锂离子浓差电池，正负极由两种不同的锂离子嵌入化合物组成。 通常正极采用锂化合物，负极采用锂－碳层间化合物。电介质为锂盐的有机电解液。在充放电过程中，Li+在两个电极之间往返嵌入和脱出，被形象地称之为“摇椅式电池”。 充电时，Li+从正极脱嵌经过电解质嵌入负极，正极处于贫锂态，同时电子的补偿从外电路供给到碳负极，保证负极的电荷平衡。放电时，Li+从负极脱嵌经过电解质嵌入正极，正极处于富锂态。 在正常充放电过程中，Li+在层状结构的碳材料和层状结构的金属氧 精品文档 ．电池隔离膜 1．功用：(1)阻隔电池正负极2)让离子电流（ionic current ）通过，但阻力要尽可能地小。因此，吸收电解液之后所表现出来的离子导电度便与(1)隔离膜孔隙度（porosity ）、(2)孔洞弯曲度（tortuosity ）、(3)电解液导电度、(4)隔离膜厚度、及(5)电解液对隔离膜的润湿程度等因素有关系 隔离膜的引入而对离子传导所额外产生之电阻，应该是隔离膜吸收电解液之后的电阻减去与隔离膜相同面积和厚度之纯电解液的电阻，亦即R (隔离膜) = R (隔离膜 +电解液) – R (电解液) 电阻R 的定义为：A σ1R ?=（ 是离子传导途径的长度，A 是离子传导的有效面积，σ是离子导电度（比电阻ρ的倒数））多孔薄膜的孔洞弯曲度d s T = s 是离子经由隔离膜所必须行经之长度，d 则是隔离膜的厚度。多孔薄膜的孔隙度P 之定义为孔洞的体积和隔离膜外观几何体积的比值Ad A P s s =（其中A s 代表隔离膜负责离子传导的有效面积）所以得T P A A s ?= ??? ? ??-?=1 R 2P T R 電解液隔離膜 吸收了电解液之后的隔离膜，其电阻是原先没有隔离膜存在时的 (T 2/P) 倍。当孔洞弯曲度T 愈大，薄膜孔隙度P 愈小时，隔离膜的电阻就愈大 2. 隔离膜之材质与制备 隔离膜具多孔性的结构，孔径范围约在0.1 μm 或100 nm ，表面积非常大，受到电解液侵蚀的机率也当然跟着提高，材料的选择重要。材质有塑料类、玻璃类、和纤维素（cellulose ）类等，以塑料类为最大宗，最常见的有聚氯乙烯（polyvinyl chloride ；PVC ）、聚醯胺（polyamide ）、聚乙烯（polyethylene ；PE ）、及聚丙烯（polypropylene ；PP ）。塑料类隔离膜之所以应用地最广，除了是因为它比较易于控制厚度之外，也跟1960年代开始日益成熟的高分子科学及加工技术有密不可分的关系.目前, 商业化的锂离子电池都是采用聚烯烃类（polyolefin ）的多孔高分子薄膜（如表1.1）作为隔离膜，有的是PP ，有的是PE ，也有用PP/PE/PP 三层合一的。聚烯烃类的隔离膜不仅成本较低廉，而且有优良的机械强度和化学稳定度。关于高分子隔离膜的生产方法则可分为干式和湿式两种，其中干式制程中虽不使用溶剂，具有不污染电池的优点，但实际上现在却是以湿式法较为普遍。此外，两种制程最后均采取至少一个方向的拉伸（orientation ）动作，以便提升孔隙度与薄膜强度[]。若以多孔性聚乙烯隔离膜为例，其湿式法的制造程序（如）就是先将超高分子量的PE （23%）、二氧化硅（silica ；60%）、矿油（mineral oil ；12%）、和其它如抗氧化剂的加工助剂（processing aids ；2%）混合在一起，待均匀之后进行挤出程序（extrusion ），所得的膜再压延（calendaring ）到所要的厚度，通常是25 μm 左右。此时，膜的内部还含有很多矿油，所以呈现亮黑色。接着，再利用三氯乙烯（trichloroethylene ）当作萃取液将矿油从PE 膜里萃取（extract ）出来，以便留下孔洞结构[]。最后，成品中仍旧有绝大部份的SiO 2和少量的矿油（9-15%），前者的功用是在巩固孔洞以避免崩塌，而后者则有助于成品保持柔软性。 2017 年中国锂电池隔膜行业发展现状分析 隔膜是锂离子电池的重要组成部分之一，通常也被成为电池隔膜、 隔膜纸、离子分离膜等，处于新能源汽车产业链的上游部分。根据生产工 艺的不同，通常分为干法隔膜和湿法隔膜，其中干法又可分为干法单拉隔 膜和干法双拉隔膜，或者干法单层隔膜和干法多层隔膜。隔膜的主要原材料 是聚烯烃类树脂，根据工艺的不同，通常干法隔膜使用PP 作为原料，有时干法多层隔膜也会使用PP 和PE 多层共挤出。湿法隔膜则通常使用超高分子量聚乙烯(Ultra HighMolecular Weight Polyethylene, UHMWPE) 作为隔膜主体，石蜡油作为成孔剂，二氯甲烷作为萃取液。 隔膜是锂电池的重要组成部分，近年来随着隔膜成功国产化后价格迅 速下降，在锂电池材料总成本的占比也有所下降，通常在7-15%左右。通常来说，由于三元电池中正极和负极材料单位成本较高，隔膜成本占比在10%以内，而且磷酸铁锂电池中正负极材料单位成本相对较低，隔膜成本占比在15%左右。锂电池材料中，隔膜技术壁垒和毛利率均比较高，同时也是最后一个实现国产化的材料。 锂电池主要由正极材料、负极材料、电解液和隔膜四部分组成。锂 电池的原理是正极材料中的锂离子通过电解液移动到负极中，电子则通过外 电路从正极移动到负极，从而形成电流。在这个过程中正负极材料不能发 生接触，否则将造成电池短路、引发燃烧甚至爆炸。因此在锂电池内部构 造中不仅要求隔膜能绝缘正负极防止短路，又要求能让锂离子自由通过。 锂电池隔膜具有大量曲折的微孔，既能保证锂离子自由通过形成回路，又 能在电池过度充电或温度升高的情况下通过闭孔的功能防止正负极接触， 达到绝缘的作用。 锂电池隔膜项目 计划书 规划设计/投资分析/实施方案 锂电池隔膜项目计划书 隔膜是电池重要的原材料之一，其作用是将正极与负极材料隔开、容 许离子通过、阻止电子通过。由于锂离子电池具有工作电压高、正极材料 的氧化性和负极材料的还原性较高，因此隔膜材料与高电化学活性的正负 极材料应具备优良的相容性，同时还必须具有稳定性、耐溶剂性，离子导 电性，电子绝缘性、较好的机械强度、较高的耐热性及熔断隔离性。目前，大多数产业化的锂电池隔膜采用的是聚乙烯、聚丙烯材料。 该锂电池隔膜项目计划总投资15951.06万元，其中：固定资产投资10473.75万元，占项目总投资的65.66%；流动资金5477.31万元，占项目 总投资的34.34%。 达产年营业收入36556.00万元，总成本费用27860.88万元，税金及 附加292.45万元，利润总额8695.12万元，利税总额10186.90万元，税 后净利润6521.34万元，达产年纳税总额3665.56万元；达产年投资利润 率54.51%，投资利税率63.86%，投资回报率40.88%，全部投资回收期 3.95年，提供就业职位555个。 本报告是基于可信的公开资料或报告编制人员实地调查获取的素材撰写，根据《产业结构调整指导目录（2011年本）》（2013年修正）的要求，依照“科学、客观”的原则，以国内外项目产品的市场需求为前提，大量 收集相关行业准入条件和前沿技术等重要信息，全面预测其发展趋势；按 照《建设项目经济评价方法与参数（第三版）》的具体要求，主要从技术、经济、工程方案、环境保护、安全卫生和节能及清洁生产等方面进行充分 的论证和可行性分析，对项目建成后可能取得的经济效益、社会效益进行 科学预测，从而提出投资项目是否值得投资和如何进行建设的咨询意见， 因此，该报告是一份较为完整的为项目决策及审批提供科学依据的综合性 分析报告。 ...... 2016年锂电池隔膜行业分析报告 2016年5月 目录 一、隔膜：锂电池产业链中技术壁垒较高的核心材料之一 (6) 1、隔膜在锂电池工作充放电过程中起着关键性的作用 (6) 2、隔膜的性能指标将直接影响锂电池的性能 (8) （1）隔膜的耐穿刺强度一定要高 (9) （2）隔膜的热收缩性一定要好 (10) （3）隔膜的机械强度一定要高 (10) 3、干法和湿法是锂电池隔膜的主要生产工艺，但湿法膜涂覆将是大趋势 .. 12 二、我国锂电隔膜市场容量快速增长，国产隔膜产业发展迅速 (14) 1、我国锂电隔膜市场容量快速增长 (14) 2、国产隔膜市场规模快速扩张 (16) 3、市场竞争日渐激烈，隔膜成品均价下降明显 (17) 4、竞争加剧，国内锂电隔膜市场格局将面临重新洗牌，总产能利用率较低 19 ................................................................................................................................ 三、隔膜下游市场需求格局已发生改变，动力电池领域将是重要支撑 20点............................................................................................................... 1、3C消费电子产品领域锂电池隔膜需求趋缓 (23) 2、受制于成本，储能市场仍需等待，短期难突破 (24) 3、电动自行车高速增长期已来临 (26) 4、新能源汽车产销两旺，动力锂电池隔膜需求的主要支撑点 (28) 四、锂电池新产能投资建设可较好支撑未来隔膜产能释放，行业一定 32时期仍将高盈利 ...................................................................................... 五、技术优势、客户渠道优势，并走高端化将是未来锂电池隔膜企业 决胜的关键 .............................................................................................. 35 36六、重点上市公司简析 .......................................................................... (4)锂电池隔膜概念股一览 锂电池上市公司一览 “十二五”期间，“膜”的国产化将成为国家扶持的重点，为此在薄膜国产化和新能源动力汽车发展的前景下，相关的锂电池隔膜生产企业将会受益。那么具体锂电池隔膜概念股一览锂电池上市公司具体如下： 锂电池隔膜概念股一览锂电池上市公司一览 纽米科技投产云天化（600096）新材料产业渐成形日前，云天化重庆纽米新材料科技有限责任公司投产塈重庆研发中心揭牌典礼在晏家工业园隆重举行。中国科学院理化技术研究所所长李世元、国家863计划动力电池专家组组长曹亚等行业专家出席典礼仪式，云天化集团公司副董事长兼总经理他盛华、长寿区区长韩树明及云南省国资委云天化集团监事会主席王迤南在典礼上致辞，对云天化在新材料、新能源方面的发展给予了高度的肯定。 据了解，纽米科技成立于2010年2月，位于重庆长寿经济技术开发区，总占地面积130亩，主要从事新材料、新能源材料的研发和生产，是云天化投资设立的全资子公司。公司与成都慧成科技公司合作，现已获得具有自主知识产权的高性能隔膜生产技术，并已建成年产1500万平方米高性能锂离子电池隔膜生产线一条，是重庆市科委批准的2010年重庆市纯电动汽车研发与应用示范项目及国家发改 委批准的国内投资鼓励发展项目；未来3至5年，纽米科技将形成年产2亿平方米高性能锂离子电池隔膜的生产能力。 同时揭牌成立的重庆研发中心为云天化的二级单位，下设五个研发部，分别负责聚甲醛合成技术和改性技术的研究与产品开发、玻璃纤维改性技术研究和复合材料的开发、LTCC带的开发和关键原材料的制备技术研究、氟塑料及太阳能背光膜制备技术的研究以及储能材料的制备技术研 究等，可充分发挥云天化在聚甲醛工程塑料和玻璃纤维产业上的优势，形成聚甲醛与玻璃纤维复合材料系列产品的生产，实现两大产业的有机结合，促进公司聚甲醛和玻璃纤维的产业升级。 业内人士表示，近年来，云天化持续深入企业转型，主业平台成功由以肥为主转变为“以化为主、相关多元”，并重点在新材料及新能源两大领域谋求发展，增强了抵御行业风险和增强综合盈利能力。通过在重庆、珠海、巴西等地区的产业布局及国内外的技术合作，公司在玻纤及聚甲醛两大产业上的产能及技术均处于行业领先水平。此次纽米科技正式投产塈重庆研发中心揭牌成立后，云天化将实现锂电池隔膜的量产，在聚甲醛及玻纤产品的研发能力也将获大幅增强，可助其向“两新”的产业方向顺利转型。 2017年中国锂离子电池行业发展现状分析及未来发展前景预测 核心提示：全球锂离子电池行业呈现三国鼎立的竞争格局。由于整个二次电池的产业链几乎已经转移至亚洲，在中国、日本、韩国相继扩大生产的背景下，2016年中国、韩国、日本三国占据了全球锂电池电芯产值总量的98.11%。三国的竞争策略各不相同。日本竞争 全球锂离子电池行业呈现三国鼎立的竞争格局。由于整个二次电池的产业链几乎已经转移至亚洲，在中国、日本、韩国相继扩大生产的背景下，2016年中国、韩国、日本三国占据了全球锂电池电芯产值总量的98.11%。三国的竞争策略各不相同。日本竞争策略上关注技术领先。韩国更偏重于消费型锂离子电池的发展。中国锂离子电池市场规模在全球市场的份额呈现逐年上升的态势。 2010-2020年中国及全球锂电产值 数据来源：公开资料整理 国内锂离子电池市场的发展处于行业的高速增长期。2010年至2016年我国锂离子电池下游应用占比呈现消费型电池占比逐年下降、动力类占比逐年提升的格局。2016年受消费电子产品增速趋缓以及电动汽车迅猛发展影响，我国锂离子电池行业发展呈现出“一快一慢”新常态。2016年，我国电动汽车产量达到51.7万辆，带动我国动力电池产量达到33.0GWh，同比增长65.83%。随着储能电站建设步伐加快，锂离子电池在移动通信基站储能电池领域逐步推广，2016年储能型锂离子电池的应用占比达到4.94%。 2010-2016年我国锂离子电池下游应用占比 数据来源：公开资料整理 业务发展方向契合政策，发展前景良好。我国锂离子电池材料及设备行业平均利润水平总体上呈现平稳波动态势，在不同应用领域及细分市场行业利润水平存在差异。一般而言，在低端负极产品和涂布机领域，门槛低，竞争充分，利润水平相对较低。而中高端负极材料、涂布机以及新兴的涂覆隔膜、铝塑包装膜，产品技术含量高，在研发、工艺改善、客户积累、资金投入等方面进入壁垒较高，附加价值较高，优质企业能够在该领域获得较好的利润率水平。 全球负极材料产业集中度极高，江西紫宸全球份额持续提升。目前锂离子电池负极材料生产企业主要在中国和日本，两国总量占全球负极材料产销量90%以上。负极材料产品市场呈现出明显的寡头垄断格局。2015年前五强贝特瑞、日立化成、江西紫宸、上海杉杉、三菱化学的全球市场份额分别是20%、18%、13%、10%、7%，全球前五大企业市场份额合计占比为68%。江西紫宸2016年全球份额提升至10.5%，国内份额提升至14.8%，预计2017年 锂电隔膜行业专题报告：湿法路线确立，全球隔膜需求高景 气 1、隔膜是锂电池关键材料，未来市场空间广阔 1.1隔膜是动力电池的关键材料，技术高筑就行业壁垒 隔膜是锂离子电池中的关键环节。锂离子电池是现代高性能电池的代表，由正极材料、负极材料、隔膜、电解液四个主要部分组成。隔膜是一种具有微孔结构的薄膜，是锂离子电池产业链中最具技术壁垒的关键内层组件，在动力电池中成本占比约为10%-20%。隔膜在锂电池中主要起到隔绝正负极防止短路并提供微通道支持锂离子迁移的作用，对电池安全性、倍率性能和循环性能影响关键。 锂电池隔膜生产工艺复杂、技术壁垒高。高性能锂电池需要隔膜具有厚度均匀性以及优良的力学性能（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）。隔膜的优异与否直接影响锂电池的容量、循环能力以及安全性能等特性，性能优异的隔膜对提高电池的综合性能具有重要的作用。锂电池隔膜具有的诸多特性以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。 不同隔膜工艺在选材、厚度、微孔数量等性能上都有较大差异。隔膜基膜制造根据微孔成孔机理主要分干法和湿法两种，其中干法可分为单拉、双拉两种，湿法按照拉伸取向是否同时可以分为异步、同步两种，同步法很均匀适合做消费电池，而异步法良品率高适合做动力电池。 干法隔膜通过拉伸造孔。干法工艺将高分子聚合物、添加剂等原材料混合，制成均匀熔体挤出，在拉伸应力下，形成片晶结构，热处理后获得硬弹性的聚合物薄膜，之后在一定的温度下再次拉伸，形成微孔，热定型后制得微孔膜。干法单拉工艺主要在美国Celgard、日本UBE手中，发展十分成熟。干法双拉工艺由我国中科院化学所研制，并由中科科技实现产业化，2001年化学所将双拉海外专利转让给Celgard，使其成为干法隔膜的集大成者，2015年被日本旭化成公司收购。 湿法隔膜通过萃取增塑剂造孔。湿法工艺采用热致相分离原理，将增塑剂与聚烯烃树脂混合，熔融混合物降温过程中发生固液相/液液相分离，压制膜片并加热至接近熔点温度后，拉伸使分子链取向一致，保温并用易挥发溶剂（二氯甲烷/三氯乙烯）将增塑剂从薄膜中萃取出来，进而制得隔膜。 湿法隔膜目前占了主流，因其可以做的更薄，使电池能力密度更高，因而被大电池厂商如三洋、索尼、松下、万胜等采用。湿法隔膜的代表公司主要是日本旭化成、东丽东燃、韩国SKI、上海恩捷等。 锂电池隔膜项目 建议书 规划设计/投资方案/产业运营 锂电池隔膜项目建议书 在锂电池的结构中，隔膜是关键的内层组件之一，也是技术壁垒最高 的一种高附加值材料，约占锂电池成本的20-30%。隔膜厚度为8-40μm， 在电池中起着防止正极与负极接触，阻隔充放电时电路中的电子通过，允 许电解液中锂离子自由通过，从而实现离子传导的重要作用。近年来，在 新能源汽车、3C产品等市场需求的推动下，我国锂电池隔膜市场快速增长。根据GGII统计数据，2014年，我国国内锂电池隔膜出货量还仅为4.5亿平方米，到2018年已达20亿平方米，同比增长39.37%，对应锂电池装机规 模接近100GWh。 该锂电池隔膜项目计划总投资14920.29万元，其中：固定资产投资12327.70万元，占项目总投资的82.62%；流动资金2592.59万元，占项目 总投资的17.38%。 达产年营业收入17567.00万元，总成本费用13315.05万元，税金及 附加247.43万元，利润总额4251.95万元，利税总额5085.86万元，税后 净利润3188.96万元，达产年纳税总额1896.90万元；达产年投资利润率28.50%，投资利税率34.09%，投资回报率21.37%，全部投资回收期6.18年，提供就业职位334个。 坚持节能降耗的原则。努力做到合理利用能源和节约能源，根据项目 建设地的地理位置、地形、地势、气象、交通运输等条件及“保护生态环境、节约土地资源”的原则进行布置，做到工艺流程顺畅、物料管线短捷、公用工程设施集中布置，节约资源提高资源利用率，做好节能减排；从而 实现节省项目投资和降低经营能耗之目的。 ......锂离子电池隔膜的分析研究及发展现状
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