國內(nèi)聚烯烴電池隔膜的產(chǎn)業(yè)化狀況

1、國內(nèi)聚烯烴電池隔膜的產(chǎn)業(yè)化狀況鋰離子電池隔膜的制備方法主要有熔融拉伸(MSCS)和熱致相分離(TIPS)兩大類方法。由于MSCS法不包括任何的相分離過程,其工藝相對簡單且生產(chǎn)過程中無污染,目前世界上大都采用此方法進行生產(chǎn),如日本的宇部、三菱、東燃及美國的塞拉尼斯等。TIPS法的工藝比MSCS法復雜,需加入和脫除稀釋劑,因此生產(chǎn)費用相對較高且可能引起二次污染,目前世界上采用此法生產(chǎn)隔膜的有日本的旭化成、美國的Akzo和3M公司等。2005年，中科院廣州化學公司研究開發(fā)的聚烯烴微孔隔膜制備技術目前已落戶山東，雙方合作共同打造我國首個手機用鋰離子電池聚烯烴微孔隔膜生產(chǎn)企業(yè)。通過優(yōu)化工藝條件及技術，獲

2、得了符合鋰離子電池要求的隔膜結構與性能，解決了聚合物膠體電解質(zhì)的工藝配方及與隔膜的復合技術問題，已獲授權發(fā)明專利兩項。1. 干法單向拉伸法國內(nèi)2004年已經(jīng)開始有這方面工藝的專利（CN1272374），和國外專利的不同之處在于，在聚丙烯中加入具有結晶促進作用的成核劑以及油類添加劑劑，加速了退火過程中的結晶速率。該技術現(xiàn)用于杭州一條生產(chǎn)線，采用單向拉伸的方法進行PP單層隔膜的生產(chǎn)，已經(jīng)有此種類型的國產(chǎn)隔膜在市場上銷售。2. 雙向拉伸法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

3、烯不同相態(tài)間密度的差異，在拉伸過程中發(fā)生晶型轉(zhuǎn)變形成微孔，用于生產(chǎn)單層PP膜。從2000年開始，在國家863計劃項目的支持下，具有自主知識產(chǎn)權的干法雙向拉伸制備聚丙烯微孔膜的技術在營口向陽化工廠進行中試。由于資金的匱乏，中試采用伸雙軸取向聚丙烯（BOPP）的設備，制備聚丙烯微孔膜所需要的工藝條件無法很好地在該設備上實現(xiàn)，雖然在中試過程實現(xiàn)了小批量生產(chǎn)，但膜的性能無法滿足鋰電池廠對隔膜性能的要求。從2005年開始，中國科學院化學研究所與新時科技公司合作重新開展干法雙向拉伸工藝的中試研究。根據(jù)中試工作取得的經(jīng)驗，于2007年11月成功建成并投產(chǎn)了一條年產(chǎn)聚丙烯微孔膜600萬的生產(chǎn)線。用此工藝生產(chǎn)的

4、聚丙烯微孔膜具有不同于以上工藝制得隔膜的微孔結構（圖2c）。通過國內(nèi)30多家電池廠在鋰離子電池上進行評價，產(chǎn)品基本性能已經(jīng)完全滿足鋰離子電池隔膜的質(zhì)量指標要求（表1），市場反應積極，2008年2月份開始已經(jīng)有產(chǎn)品在市場上銷售。目前公司正通過建立、健全企業(yè)管理制度，完善質(zhì)量管理體系進一步提高產(chǎn)品質(zhì)量水平。同時采用干法雙向拉伸工藝的還有河南新鄉(xiāng)一家公司，于2004年進行中試及生產(chǎn)，2005年底開始有產(chǎn)品在市場上銷售。同期開始籌備新的生產(chǎn)線，于2007年正式投產(chǎn)，現(xiàn)有年生產(chǎn)能力約為1500萬。該公司大部分產(chǎn)品滿足國內(nèi)低、中端市場需求，少部分產(chǎn)品已經(jīng)能夠滿足高端市場的質(zhì)量要求。由于該公司采用的工藝及配

5、方是通過非正常手段從中國科學院化學研究所獲取，有可能面臨知識產(chǎn)權方面的困擾，現(xiàn)在中國科學院化學研究所正采取措施，尋求法律解決。國內(nèi)格瑞恩新能源材料股份有限公司、桂林新時科技有限公司均與中科院合作采用干法雙向拉伸工藝。3. 濕法國內(nèi)佛山塑料集團在2004年建立了一條采用濕法工藝生產(chǎn)PE隔膜的雙向拉伸生產(chǎn)線，2005年底開始有產(chǎn)品在市場上銷售。隔膜具有典型的“高技術、高資本”特點，而且項目周期很長，投資風險較大，國內(nèi)企業(yè)的投資熱情并不高。國內(nèi)能生產(chǎn)隔膜的企業(yè)僅有星源科技、金輝高科、格瑞恩等三家企業(yè)。其中星源科技采用干、濕法兩條工藝、金輝高科采用濕法工藝、格瑞恩采用干法雙向拉伸工藝。現(xiàn)在國產(chǎn)隔膜的市

6、場主要集中在中、低端小型鋰離子電池領域。高端產(chǎn)品特別是動力電池對隔膜的一致性要求極高。除了厚度、面密度、力學性能這些基本要求之外，對隔膜微孔的尺寸和分布的均一性也有很高的要求。因為微孔的尺寸和分布直接影響到隔膜的孔隙率、透氣性、吸液率。就國內(nèi)現(xiàn)有的隔膜生產(chǎn)技術，隔膜的厚度、強度、孔隙率不能得到整體兼顧，量產(chǎn)批次穩(wěn)定性較差。國內(nèi)鋰電池廠家所采用的基體材料基本都是通過外購，自身研發(fā)實力不強。據(jù)了解旭化成與Celgard已經(jīng)自己生產(chǎn)部分聚丙烯、聚乙烯材料。特別是Tonen(東燃化學)和美孚化工合作后，采用美孚化工研發(fā)的高熔點聚乙烯材料后，Tonen推出熔點高達170的濕法PE鋰電池隔膜。采用特殊處理

7、的基體材料，可以極大的提高隔膜的性能，從而滿足鋰電池一些特殊的用途。深圳市星源材質(zhì)科技股份有限公司星源材質(zhì)成立于2003年，注冊資本1500萬元，總資產(chǎn)4100萬元，凈資產(chǎn)3300萬元，核心業(yè)務是新材料即鋰離子電池隔膜的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售。公司于2006年底，研發(fā)取得了突破性進展，掌握了鋰離子電池隔膜的核心制造工藝及核心配方的關鍵技術。2007年，公司在東莞投資興建了3000平方米的生產(chǎn)基地。2008年1月，星源材質(zhì)公司在原有一條濕法生產(chǎn)線的基礎上，為適應市場需求，啟動了年產(chǎn)1000萬平方米鋰電池隔膜干法生產(chǎn)線投資項目，該生產(chǎn)線由星源材質(zhì)公司自主研發(fā)、自行設計、具有自主知識產(chǎn)權，總投資人民幣47

8、88萬元，該生產(chǎn)線關鍵零部件和儀器分別從德國、美國、意大利等國家進口，其他輔助、配套設施在國內(nèi)采購。生產(chǎn)線順利建成并于2008年9月正式投產(chǎn)。產(chǎn)品產(chǎn)能達到設計要求，產(chǎn)品質(zhì)量達到美國、日本同類產(chǎn)品質(zhì)量。該生產(chǎn)線投產(chǎn)后，將年新增產(chǎn)能1000萬平方米。目前星源材質(zhì)科技股份有限公司擁有干法生產(chǎn)線兩條，濕法生產(chǎn)線一條，主要生產(chǎn)12m到40m不同規(guī)格的鋰電池隔膜。同時，年設計生產(chǎn)能力5000萬平方米的鋰電池隔膜生產(chǎn)基地正在建設之中。公司被評為國家火炬計劃重點企業(yè)；深圳市民營領軍骨干企業(yè)，鋰電池隔膜產(chǎn)業(yè)化項目被列入深圳市重大建設項目。公司在2008年引進戰(zhàn)略投資者-深圳創(chuàng)東方投資公司，并進入上市輔導期，計劃

9、在深圳創(chuàng)業(yè)板上市。星源材質(zhì)目前的客戶群定位于珠三角地區(qū)，主要為手機和筆記本電池。主要產(chǎn)品：普通鋰離子電池隔膜（I）星源SD2單層PP鋰電池隔膜（II）星源SD1單層PE鋰離子電池隔膜（III）星源SD3三層PP/PE/PP鋰離子電池隔膜特種鋰離子電池隔膜（I）星源SW3高容量鋰電隔膜（II）星源SW3大倍率鋰電隔膜（III）星源SW3動力鋰電隔膜動力鋰離子電池專用隔膜薄膜厚度： 16 ,20 ,32 ,40 m 性能參數(shù) 型號厚度（m）透氣率（s/100ml）孔隙率（%）拉伸強度MD（Kg/cm2）穿刺強度（g/m）熱收縮率（%）901h MDTDSD432A323804715008

10、4030型號厚度（m）透氣率（s/100ml）孔隙率（%）拉伸強度MD（Kg/cm2）穿刺強度（g/m）熱收縮率（%）901h MDTDSD440A4056045160087030   適用范圍：電動汽車、電動自行車、電動摩托車、高爾夫球車、電動工具、大型儲能設備、軍工用大型磷酸鐵鋰及錳酸鋰系動力電池及鋅鎳電池。佛山市金輝高科光電材料有限公司佛塑股份是一家為現(xiàn)代工業(yè)、農(nóng)業(yè)、科技、交通、通訊、建筑等領域提供新型材料的高新技術企業(yè)，主要生產(chǎn)經(jīng)營各種塑料薄膜及復合包裝材料、人造革、塑料編織復合制品、建筑工程與光電、裝飾材料以及其它功能性高分子新材料等五大系列產(chǎn)品。公司擁有多項核心

11、技術，是分支機構遍布全國各地的特大型企業(yè)集團，是國內(nèi)生產(chǎn)規(guī)模最大、品種最齊全、出口量最大、綜合競爭力位居同行前列的塑料新材料生產(chǎn)企業(yè)。佛塑股份利用其在高分子新材料上的技術力量，擁有了一批進口及自主研發(fā)的先進生產(chǎn)設備和檢測儀器，并擁有近40人的高技術高學歷研發(fā)隊伍。由外國專家及國內(nèi)知名高校的博士、碩士及本科生組成的“鋰離子電池用隔膜”項目攻關小組經(jīng)過三年多的開發(fā)工作，2004年建立了一條采用濕法工藝生產(chǎn)PE隔膜的雙向拉伸生產(chǎn)線，于2004年末正式出性能合格的產(chǎn)品，并經(jīng)過長期試驗及穩(wěn)定生產(chǎn)后于2005年末投放市場。2006年佛塑股份與比亞迪共同出資281萬美元成立了生產(chǎn)鋰電池隔膜的佛山市金輝高科光

12、電材料有限公司。目前實現(xiàn)了年產(chǎn)600萬平方米的生產(chǎn)能力。目前，國內(nèi)年需求大概是1.3億平方米，而金輝公司做了1200多萬平方米。金輝高科生產(chǎn)雙向拉伸聚丙烯(BOPP)薄膜、雙向拉伸尼龍(BOPA)薄膜、雙向拉伸聚酯薄膜(BOPET)薄膜的佛塑股份因涉足鋰電池隔離膜生產(chǎn)。盡管如此，金輝公司每年1200萬平方米的隔膜產(chǎn)品，用在汽車動力電池上的卻很少，絕大部分還是用在通訊電池。包括銷售給比亞迪的隔膜，也主要是用在手機用鋰電池。財務數(shù)據(jù)顯示，成立僅三年的金輝公司，利潤呈現(xiàn)大幅增長態(tài)勢，08年已經(jīng)為佛塑股份帶來了2000萬元的利潤。本公司制造16um，18um，20um，25um各寬度隔膜新鄉(xiāng)市格瑞恩新

13、能源材料股份有限公司新鄉(xiāng)市格瑞恩新能源材料股份有限公司是由金龍精密銅管集團股份有限公司投資興建的致力于鋰離子電池材料研發(fā)、生產(chǎn)、銷售于一體的全資子公司。公司通過與國內(nèi)多家高校開展各種形式的技術人才合作，匯集了鋰離子電池材料領域研發(fā)、生產(chǎn)、品管頂尖人才。目前公司有各類專業(yè)技術人員100余人，主要產(chǎn)品為鋰離子電池隔膜材料、錳酸鋰、磷酸亞鐵鋰材料等。新鄉(xiāng)市格瑞恩新能源材料股份有限公司于2004年進行隔膜中試及生產(chǎn)，采用的是雙向拉伸工藝的干法工藝，2005年底開始有產(chǎn)品在市場上銷售。同期開始籌備新的生產(chǎn)線，于2007年正式投產(chǎn)，2008年底生產(chǎn)能力約為1500萬m2。該公司大部分產(chǎn)品滿足國內(nèi)低、中端市

14、場需求，少部分產(chǎn)品已經(jīng)能夠滿足高端市場的質(zhì)量要求。不僅可以滿足對25、30、40微米傳統(tǒng)隔膜的需求，而且可以極大滿足眾多公司對12、16、20微米超薄隔膜的要求。根據(jù)客戶要求進行彈性分切，寬度從10-1000 mm。目前格瑞恩正在加強與國內(nèi)鋰電池生產(chǎn)企業(yè)聯(lián)系，積極擴產(chǎn)。計劃在09年底達到3000-3500萬m2生產(chǎn)能力。薄膜厚度范圍1560微米孔隙率30%  50%透氣率7 s/20ml厚度公差±3拉伸強度（Mpa）縱向90 橫向30 熱收縮率（%）縱向  2 橫向  2 桂

15、林新時科技公司2005年開始，中國科學院化學研究所與新時科技公司合作重新開展干法雙向拉伸工藝的中試研究。根據(jù)中試工作取得的經(jīng)驗，于2007年11月成功建成并投產(chǎn)了一條年產(chǎn)聚丙烯微孔膜600萬m2的生產(chǎn)線。用此工藝生產(chǎn)的聚丙烯微孔膜具有不同于以上工藝制得隔膜的微孔結構。通過國內(nèi)30多家電池廠在鋰離子電池上進行評價，產(chǎn)品基本性能已經(jīng)完全滿足鋰離子電池隔膜的質(zhì)量指標要求，市場反應積極，2008年2月份開始已經(jīng)有產(chǎn)品在市場上銷售。目前公司正通過建立、健全企業(yè)管理制度，完善質(zhì)量管理體系進一步提高產(chǎn)品質(zhì)量水平。國內(nèi)產(chǎn)品和國外產(chǎn)品的主要差距在穩(wěn)定性上，即產(chǎn)品的性能指標每個批次不穩(wěn)定，該教授稱星源的成品率在8

16、0%，高于國內(nèi)其它公司（60-70%）；國內(nèi)的主要企業(yè)是星源材質(zhì)、佛山金輝科技和新鄉(xiāng)格瑞恩，星源在性能和穩(wěn)定性上都高于其他公司；另外新時科技和新鄉(xiāng)格瑞恩的技術都來自中國科學院化學所，目前新時科技和中科院化學所有法律糾紛。目前，國內(nèi)能生產(chǎn)隔膜的企業(yè)僅有星源科技、金輝高科兩家技術相對成熟，市場供應量嚴重不足，大部分依賴進口，市場主要被日本旭化成工業(yè)、東燃化學，及美國Celgard把持。隔膜具有典型的“高技術、高資本”特點，而且項目周期很長，投資風險較大，國內(nèi)企業(yè)的投資熱情并不高。云天化股份有限公司重慶分公司于2005年正式入駐長壽化工園區(qū)，建設6萬噸年聚甲醛樹脂項目?？吹介L壽良好的發(fā)展環(huán)境和眾多產(chǎn)

17、業(yè)鏈的發(fā)展后勁，公司決定在晏家園區(qū)建一個產(chǎn)品研發(fā)中心，主攻兩個園區(qū)的部分產(chǎn)品研發(fā)。2007年10月正式簽訂協(xié)議，投資3億元建一個234畝的國家級產(chǎn)品研發(fā)中心。2008年9月，該項目開始地勘。 據(jù)公司副總經(jīng)理陳東介紹，研發(fā)中心主要從事玻纖、聚甲醛、新材料等系列產(chǎn)品研發(fā)。同時，還將從事3000萬M2/年高性能鋰離子電池微孔隔膜、1萬噸/年改性工程塑料和玻璃纖維增強復合材料、500噸/年低溫陶瓷基材（CTCC）材料的小規(guī)模生產(chǎn)。江蘇天豐電子材料科技有限公司江蘇“德豐”集團下屬的高科技企業(yè)。從2005年開始研發(fā)新型納米鋰電隔膜，歷經(jīng)實驗室、小試、中試試驗成功。2008年研發(fā)成功具有完全自主知識產(chǎn)權的干

18、法同步拉伸生產(chǎn)工藝，2009引進國外先進設備，新上隔膜同步拉伸生產(chǎn)線。年可生產(chǎn)新型納米鋰電隔膜1000萬平方米。產(chǎn)品主要應用在通訊、電動工具、玩具、電動自行車、電動汽車、軍工等領域。產(chǎn)品性能已達到同類進口產(chǎn)品水平，在動力電池應用性能尤為優(yōu)越。產(chǎn)品自投放市場后將極大的改變國內(nèi)鋰電隔膜依賴進口的局面。公司在2011年和2012年將投入1.8億元人民幣先后建成二期、三期隔膜生產(chǎn)線項目。三期工程建成后，可形成年產(chǎn)新型納米鋰電隔膜6000萬平方米的規(guī)模。公司與南京大學共建鋰電隔膜聯(lián)合實驗室并建立了長期的戰(zhàn)略合作關系。產(chǎn)品北京東皋膜技術有限公司研究了一種用于鋰離子二次電池的復合隔膜，該隔膜有至少兩層高分子

19、量聚乙烯微多孔隔膜復合而成，其中至少一層為耐高溫聚乙烯微多孔隔膜A，另外至少一層為高強度、可關斷聚乙烯微多孔隔膜B。耐高溫隔膜是這樣制造的，首先利用熱致相分離法制造高分子量聚乙烯微多孔隔膜母片，然后對母片進行輻照交聯(lián)處理；上述用于鋰離子二次電池的復合隔膜，復合是利用隔膜A殘余的自由基將隔膜A和隔膜B直接熱輥壓復合在一起；復合隔膜既可以是A/B兩層結構，也可以是A/B/A三層或B/A/B三層結構CN1744348（申請日：2004.08.30、公開日：2006.03.08）。 但是未查到公司產(chǎn)品。德州東鴻制膜科技有限公司是滄州明珠塑料股份有限公司于今年5月14日以1.12億元的價格，收購了德州東

20、力塑膠制品有限公司整體資產(chǎn)所組建的企業(yè)。簽約后第三天，東鴻公司二十名管理、技術人員進駐到山東省平原縣原東力公司廠區(qū)，開始了資產(chǎn)、設備的交接，同時對設備進行檢修改造。6月19日投料試產(chǎn)，并全線開車成功。據(jù)了解，公司組建以來已投資400多萬元，對原有設備進行了技術改造?，F(xiàn)第一條生產(chǎn)線已開工生產(chǎn)。設備全部運轉(zhuǎn)達效后，年可生產(chǎn)BOPA尼龍薄膜1萬噸，實現(xiàn)銷售收入4億元，可創(chuàng)利稅7500萬元。德州東鴻制膜科技有限公司的開業(yè)，為明珠公司成為國內(nèi)尼龍膜細分行業(yè)的第一名奠定了基礎?，F(xiàn)在正在研發(fā)鋰離子電池隔膜產(chǎn)品。但是目前公司研制的鋰電池隔膜小樣性能尚未達到鋰電池中低端用水平。河南環(huán)宇集團有限公司研究了一種聚合

21、物鋰離子電池的聚合物隔膜，其特征在于，其組分及重量百分比組成為：固體原料2-50、溶劑50-98，所述固體原料的組分及重量百分比組成為：聚合物單體材料75-100、無機粉料0-25，其中聚合物單體材料的組分及重量百分比組成為：可溶于電解液成凝膠的單體材料0-99、在電解液中穩(wěn)定存在的單體材料1-100，所述溶劑的組分及重量百分比組成為：聚合物單體材料可溶性溶劑10-95、聚合物單體材料非可溶性溶劑5-90；聚合物單體材料中可溶于電解液成凝膠的單體材料為：聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸乙酯、聚甲基丙烯酸丙酯、聚甲基丙烯酸丁酯、聚甲基丙烯酸異丁酯、聚甲基丙烯酸烯丙酯、聚丙烯酸甲酯、聚乙二醇二丙烯酸

22、酯、聚丙烯腈、丙烯腈聚丁橡膠、丙烯腈氯乙烯樹脂、丙烯腈異丁烯酸樹脂、丙烯腈丙烯酸樹脂之一或任意組合，聚合物單體材料中在電解液中穩(wěn)定存在的單體材料為：聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯-共-六氟丙烯之一或任意組合；無機粉料為：SiO2、Al2O3、Fe2O3、TiO2、ZrO2、TiB2、PbTiO3、CaSiO3之一或任意組合。溶劑中聚合物單體材料可溶性溶劑為：丙酮、丁酮、四氫呋喃、二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮之一或任意組合，溶劑中聚合物單體材料非可溶性溶劑為：去離子水、甲醇、乙醇、丙三醇、丁醇之一或任意組合CN1632968（申請日：2005.01.27、公開日：2005.06.29）。 未查到該公司產(chǎn)品。鋰離子電池隔膜上市公司分析目前，國內(nèi)能生產(chǎn)隔膜的企業(yè)僅有星源科技、金輝高科兩家技術相對成熟，其中星源科技隸屬于上市公司佛塑股份，目前隔膜市場供應量嚴重不足，大部分依賴進口，市場主要被日本旭化成工業(yè)、東燃化學，