干法单向拉伸锂电池隔膜(PP、PE).doc

干法单向拉伸锂电池隔膜（、）物性以及电镜等一、本团队干法单向拉伸锂电池隔膜物理性能如下（只列单一规格作为对比）：原料PP(1)PP(2)PE厚度(m)2020202孔隙率（%）4242422面密度（g/m）1111211.5透气率(s/100ml)350400200105收缩率（%）MD4.54.54.5TD00090收缩率（%）MD2.52.52.5TD000刺穿强度（g)300300300拉伸强度（Mpa）MD150200110TD101010断裂伸长率（%）MD150150150TD特点：（）配方拉伸强度大于，透气率.各配方电镜如下图：PP（1） PP（2） PE一、隔膜工艺设备锂离子电池隔膜是一种聚烯烃微多孔膜，生产工艺可分为湿法（即相分离法）和干法（即拉伸致孔法），其生产出来的产品存在厚度上差异，因此也应用在不同类型的锂离子电池中。干法单向拉伸工艺是通过生产硬弹性纤维的方法，制备出低结晶度的高取向聚丙烯或聚乙烯薄膜，在高温退火获得高结晶度的取向薄膜。这种薄膜先在低温下进行拉伸形成微缺陷，然后高温下使缺陷拉开，形成微孔。该工艺经过几十年的发展在美国、日本已经非常成熟，现在美国Celgard公司、日本UBE公司采用此种工艺生产单层PP、PE以及三层PP/PE/PP复合膜。美国Celgard公司拥有干法单向拉伸工艺的一系列专利，日本UBE公司是购买了Celgard的相关专利使用权。用这种方法生产的隔膜具有扁长的微孔结构，由于只进行单向拉伸，隔膜的横向强度比较差，但正是由于没有进行横向拉伸，横向几乎没有热收缩。干法双向拉伸工艺是中国科学院化学研究所在20世纪90年代初开发出的具有自主知识产权的工艺（CN1062357）。通过在聚丙烯中加入具有成核作用的晶型改进剂，利用聚丙烯不同相态间密度的差异，在拉伸过程中发生晶型转变形成微孔，用于生产单层PP膜。国内格瑞恩新能源材料股份有限公司、桂林新时科技有限公司均与中科院合作采用干法双向拉伸工艺。 湿法又称相分离法或热致相分离法，将高沸点的烃类液体或低分子量的物质与聚烯烃树脂混合，加热溶化混合物并把熔体铺在薄片上，然后降温发生相分离，再以纵向或双轴向对薄片做取向处理，最后用易挥发的溶剂提取液体。可制备出相互贯通的微孔膜材料，适用的材料广。采用该法的具有代表性的公司有日本旭化成、东燃及美国Entek等，用湿法双向拉伸方法生产的隔膜由于经过了双向拉伸具有较高的纵向和横向强度。目前主要用于单层的PE隔膜。二、行业资讯随着锂离子电池应用范围的逐步扩张，下游锂离子电池产业规模保持了快速的增长趋势，从而带动整个隔膜产业的高速增长。赛迪顾问基于对国际主要隔膜供应厂商以及国内量产隔膜厂商隔膜出货量的统计，2013年全球隔膜产量达到8.37亿平方米，较2012年增长27.98%。赛迪顾问认为2013年全球隔膜的增长动力主要来自于智能手机、平板电脑等智能终端设备用锂离子电池以及电动自行车、电动汽车、储能等用动力电池出货量的快速增长。 从产值来看，2013年国际主要隔膜供应厂商以及国内量产隔膜厂商隔膜产值达到18.50亿元，同比增长15.83%，产值增幅低于产量增幅的主要原因是随着锂离子电池隔膜的逐步产业化和产量的逐步增加，尤其是中国隔膜企业隔膜产品性能的逐步提升，对全球隔膜市场产生了重要的影响，导致全球隔膜的均价呈现出较大幅度的下滑。预计未来整个隔膜的平均单价将继续保持5%左右的递减趋势，但是产量的快速增长仍将带动全球隔膜的市场规模保持较快的增长趋势。 (二)中国隔膜产业发展现状 作为世界上最大的锂电池生产制造基地和第二大锂离子电池生产国和出口国，中国对隔膜的需求日益增加。2009年，中国国内隔膜的市场容量为1.35亿平方米，市场规模达到19.53亿元，在中国优良的投资环境和相对低廉的人工成本的作用下，锂离子电池产业在全球范围内向我国转移的趋势越来越明显，从而带动整个隔膜的市场规模快速增长，2013年，中国国内隔膜的市场容量为5.38亿平方米，同比增长40.40%，市场规模达到50.32亿元，同比增长20.52%。 但是由于隔膜具备较高的技术壁垒，导致国产隔膜与进口隔膜在性能上存在较大的差距，导致国内隔膜市场大部分需要进口，尤其是高端隔膜基本依靠进口。因此，仅从国产隔膜的产量来看，2013年，国产隔膜的产量仅为2.96亿平方米，产量约为国内隔膜市场容量的50%左右，但是同比增速保持了54.31%。 从产值来看，2013年，国产隔膜的产值为17.78亿元，产值约为国内隔膜市场规模的35%左右，但是同比增幅达到39.97%，产值增速大大低于产量增速的原因在于国产隔膜价格下降幅度较快。 由于隔膜的技术含量高并且主要技术掌握在少数企业手中，国产隔膜在产品质量上与国外公司相比还存在一定的差距。因此，中国中高端隔膜大部分被国外隔膜巨头垄断，其中日本宇部隔膜产量的70%集中在中国国内销售，国内仅星源材质定位于高品质的动力电池隔膜。 隔膜产业竞争格局 (一) 全球竞争格局 从全球锂离子电池隔膜市场来看，目前世界上只有美国、日本、韩国等少数几个国家拥有行业领先的生产技术和相应的规模化产业。根据日本B3对全球主流锂离子电池隔膜厂商的数据统计，美国Celgard公司、日本旭化成、日本东燃化学等三家公司依靠技术优势占据全球超过60%的份额，韩国SKI、日本宇部等日韩厂商的市场份额逐步上升，上述五家公司占据全球隔膜市场超过80%的份额。近年来，随着国内厂商不断加大研发和投资力度，新增产能投入运行，出货量迅速增加，星源材质、佛山金辉高科、中科科技等大陆厂商实现隔膜产业化，其中星源材质已经与韩国LG化学、三星SDI、ATL、法国SAFT、松下能源、日本AESC等国际知名锂离子电池生产厂商开展深入合作，开始抢占全球市场份额。 (二) 中国竞争格局 目前，日韩厂商在国内高端锂离子电池隔膜市场仍占据垄断地位，但是随着本公司、佛山金辉高科、中科科技、沧州明珠等国内锂离子电池隔膜生产企业技术水平的不断提高，同时凭借在生产成本及本土化方面的优势，迅速占领国内锂离子电池隔膜市场，并开始向国际锂离子电池厂商批量供货。目前，国内锂离子电池隔膜市场主要呈现国外、本土厂商共存且两极分化的市场竞争格局：低端市场集中度较低，无序竞争状态明显，主要由本土厂商占据；技术门槛高、产品质量要求高的中高端市场则为日韩厂商及本土少数领先企业所占据。 由于低