锂电池隔膜项目可行性报告.doc

1、锂电池隔膜项目可行性报告锂电池隔膜项目可行性报告 第一 章 总论 1 、 项目概况 项目名称：锂电池隔膜 项目承办单位：江苏九九久科技股份有限公司承办单位地址：如东县马塘镇建设路 40 号 项目拟建地区地点：江苏省如东沿海经济开发区注册资本：12900 万元人民币。法人代表：周新基 项目负责人：朱建军 联系电话：传真：邮编：226400 2 、 项目承办单位概况 江苏九九久科技股份有限公司是于 20_2 年改制成立的股份制民营企业，为国家和省高新技术企业。2021 年 5 月公司在深交所成功上市，公司位于如东县马塘镇建设路 40 号，法定代表人周新基，公司注册资金 12900 万元。目前企业资

2、产总额 85839 万元，全公司占地面积约 600 亩（其 中江苏省如东沿海经济开发区已有约 350 亩）。所属行业为化工行业，公司主要产品有 7-ADCA、三氯吡啶醇钠、5,5-二甲基海因、六氟磷酸锂、碳酸氢铵、合成氨、塑料制品、苯乙酸、氯化铵、硫酸铵、盐酸、硫酸吡啶盐、苯甲醛、氯代环己烷等。公司目前在江苏省如东沿海经济开发区主要从事高科技产品生产和研发，公司现有硕士、博士生共 10 名，与各类院校建立长期合作关系。多年来，通过企业自身的不断努力，加上各级政府部门的大力支持，公司业务取得了长足的发展，企业经济效益连年递增，社会效益显着 。3 、 项目背景和提出必要性 可充电锂离子电池具有工作

3、电压高、能量密度大（重量轻）、长循环寿命、无记忆效应和无污染等优点，又具有安全、可靠且能快速充放电等优点，成为各类电子产品的主力电。由于锂离子电池是绿色环保型无污染的二次电池，符合当今各国能环保方面大的发展需求，在各行各业的使用量正在迅速增加。目前二次锂离子电池除广泛用于日常熟知的手机、笔记本电脑以及 等数码电子产品外，近年在电动车、电动自行车等一些大功率电池方面也已经开始使用。从 20_1 年起，全球锂离子电池产量以每年 40的速度在迅速递增，市场非常庞大，中国目前锂电池材料需求殷切。锂离子电池由正负极、电解质及聚合物隔膜组成，隔膜系锂电池材料中技术壁垒最高的一种高附加值材料，毛利率通常达到

4、 70以上，占了锂电池成本的 2030。锂离子电池隔膜一般采用聚丙烯（PP）、聚乙烯 （PE）单层微孔膜、以及由 PP 和 PE 复合的多层微孔膜用为隔膜。以聚丙烯为例，其原料成本约为 8 千元/吨，而将其加工成隔膜后，其价值可达 300 万元/吨，大幅升值几百倍。从外观上看，它与普通的白色塑料膜没什么明显区别，但在锂电池的结构中，隔膜却是关键的内层组件之一。隔膜的性能直接影响着电池的容量、循环性能以及安全性能等特性。由于技术含量很高，隔膜是锂电池中最后国产化的产品。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隔膜的生产技术和相应的规模化产业。聚合物薄膜在薄膜太阳能电池中同样具有广阔

5、的应用空间，开发生产锂电池隔膜、太阳能光伏新材料是制膜企业产业升级的大方向。但我国在锂离子电池隔膜的研究与开发方面起步较晚，锂离子电池隔膜生产企业屈指可数，而且大部分产品只能满足国内低、中端市场需求，能够满足高端市场的质量要求的隔膜严重不足，大部分主要仍然依赖进口，市场主要被日本旭化成工业、东燃化学及美国 Celgard 把持，导致市场价格高居不下。而且，隔膜具有典型的“高技术、高资本” 的特点，项目周期很长，投资风险较大，国内企业投资的热情不高，缺口较大。第二 章 市 场 预 测分 析 根据爱尔兰Research and Markets 近日发布了锂电池的市场预测表示，目前包括、香港、中国台

6、湾地区在内，中国锂电池产量为全球最大规模。在全球锂电池总产量中，占 16.9，中国台湾地区占 6.9。中国化学与物理电行业协会表示，20_6 年的锂充电电池产量为 9.5 亿个。20_7 年预计将达到 10 亿个以上，比上年增加 11。该协会还预测，几乎所有厂商都将在今后两年内把产量最多提高 50。最新情报显示，07 年全世界锂电池生产数量约 28.2 亿个、销售额 7208 亿日元。07 年电池生产数量：SANYO ：658M、SONY：513M、BYD：350M、 LGC：220M。08 年全世界锂电池生产数量约 32.4 亿个（15増）、销售额 8650 亿日元（20増加）。移动电话、P

7、C 用电池、电动工具用电池数量急剧增加。08 年锂电 池 生产企业生 产 锂电池数量：排名 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 公司名 三洋 S ony SDI B YD L GC MBI Ma_ell 力神 SGS NEC 生产量 658 513 513 350 220 186 169 128 60 48 所占比例 20.3 15.8 15.8 10.8 6.8 5.7 5.2 4.0 1.9 1.5 国内市场：2021 年，中国锂离子电池产量将达 20.7 亿个，并且以后可能每年有 1015的增长率。电池 隔 膜生产情况（ 08 年生 产 量 2.73 亿 m2 ） 公司名 旭化成

8、Celgard 东燃 宇部 SK ENTEK 住友 数量（m 2 ） 84.0 70.0 68.0 22.0 15.0 11.0 3.0 所占比例（） 30.8 25.6 24.9 8.1 5.5 4.0 1.1 全球 锂 离子电池隔膜的 主 要生产厂商及其 主 要产品 制 造商 结构 组成 加 工 方 法 商 用名 Asa hi Kasa i （日） 单层 PE 湿法 Hipore Celgard 单层 PP ， PE 干法 Celgard 多层 PP/P E/ PP 干法 Celgard PVDF 覆盖 PVDF ， PP ， PE ， PP/P E/ PP 干法 Celgard Ente

9、k Membrans 单层 PE 湿法 Teklon Mitsui Chemica ls 单层 PE 湿法 Nitt o De nko 单层 PE 湿法 DSM 单层 PE 湿法 S olupur Tonen（日） 单层 PE 湿法 S etela UB E Industrie s 多层 PP/P E/ PP 干法 U-Pore 20_7 年 -2021 年 锂离子 电 池隔膜市场需求 情 况 年份 20_7 2021 2021 2021 市场需求（亿 m 2 ） 2.48 2.73 3.276 3.931 出厂价金额（亿美元） 6.448 6.961 8.19 9.63 中国 电 池膜生产能

10、力状 况 ：公司名 新乡 佛山 上海 数量（万/年） 1500 700 600 20_7 年 -2021 年 锂离子 电 池隔膜价格走势 年份 20_7 2021 2021 2021 每平方米售价(美金) 2.6 2.5 2.3 2.1 2021 年国内外锂离子电 池 隔膜企业隔膜销 售 价 格 ( 人民 币 ) Celgard ( 美国干法 ) 宇部 ( 日本干法 ) W- S C OPE ( 韩国湿法 ) 佛塑 ( 国产湿法 ) 格瑞恩 ( 国产干法 ) 桂林新时 ( 国产干法 ) 1617 1516 1213 89 67 56 目前国内隔膜企业的年产量：佛塑：年产量 800 万 格瑞恩：

11、年产量 1600 万 上海日东：年产量 600 万 目前国内隔膜企业面临的问题：目前佛塑股份的合格率约 50 佛塑目前也不能生产 20 微米以下隔膜。格瑞恩生产合格率约 40 格瑞恩目前只能生产 25 微米以上的隔膜，30 微米以上的隔膜产品稳定性尚可，但 25 微米的隔膜稳定性较差，膜厚偏差较大，孔隙率不稳定。根据中投顾问发布的2021-2021 年中国新能汽车产业分析p 及投资咨询报告指出，到 20_ 年如果形成 100 万辆混合动力汽车的规模，电 池隔膜需要将近 4 亿平方米，而目前国内隔膜的总产能只有 1.3 亿平方米。未来动力电池可能将是翻番式的增长，其需求将是手机电池的 10 倍以

12、上。因此，锂离子电池隔膜的市场潜力很大。第三 章 生 产 规 模和 产 品方 案 一 、 生 产 规 模 本项目设计产能为：120 万/月生产天数：330 天（11 个月） 二 、 产 品 方 案 新上生产线两条。包括搅拌、混练、冷却、2 轴延伸、抽出、干燥、热处理、卷取分切。其中需新建生产厂房（4320 ）（长 80 米，宽 54 米，高 10 米）1 栋；成品仓库（20_ ）1 栋； 原材料仓库（1000 ）1 栋； 配套办公生活服务（1500 ）1 栋。第四 章 项 目 生 产工 艺 技术 方案 一 、 生 产 技 术 方 案 的 选择 目前市场化的锂离子电池隔膜主要聚乙烯、聚丙烯为主的

13、聚烯烃隔膜，包括单层 PE，单层 PP，三层 PP/PE/PP 复合膜。现有的聚烯烃隔膜生 产工艺可按照干法和湿法分为两大类，同时干法又可细分为单向拉伸工艺和双向拉伸工艺。1 、干法单向拉 伸 工艺 。该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银纹等微缺陷，然后高温下使缺陷拉开，形成微孔。这种方法最早见于美国 Celanse 公司 1970 年专利 USPatent3426754，用于生产单层的聚丙烯多孔膜。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 UB

14、E 公司采用此种工艺生产单层 PP、 PE 以及三层 PP/PE/PP 复合膜。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。由于受国外专利保护及知识产权方面的制约，国内采用单向拉伸方法制备隔膜的工业化进展很慢。国内 20_4 年已经开始有这方面工艺的专利，和国外专利的不同之处在于，在聚丙烯中加入具有结晶促进作用的成核剂以及油类添加剂，加速了退火过程中的结晶速率。该技术现用于杭州一条生产线，采用单向拉伸的方法进行 PP 单层隔膜的生产，已经有此种类型的国产隔膜在市场上销售。2 、干法双向拉 伸 工艺 。该工艺是

15、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 β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。从 20_ 年开始，在国家 863 计划项 目的支持下，具有自主知识产权的干法双向拉伸制备聚丙烯微孔膜的技术在营口向阳化工厂进行中试。由于资金的匮乏，中试采用拉伸双轴取向聚丙烯的设备，制备聚丙烯微孔膜所需要的工艺条件无法很好地在该设备上实现，虽然在中试过程实现了小批量生产，但膜的性能无法满足锂电池厂对隔膜性能的要求。从 20_5 年开始，中

16、国科学院化学研究所与新时科技公司合作重新开展干法双向拉伸工艺的中试研究。根据中试工作取得的经验，于 20_7 年 11 月成功建成并投产了一条年产聚丙烯微孔膜 600 万的生产线。用此工艺生产的聚丙烯微孔膜具有不同于以上工艺制得隔膜的微孔结构。通过国内 30 多家电池厂在锂离子电池上进行评价，产品基本性能已经完全满足锂离子电池隔膜的质量指标要求，市场反应积极，2021年 2 月份开始已经有产品在市场上销售。目前公司正通过建立、健全企业管理制度，完善质量管理体系进一步提高产品质量水平。同时采用干法双向拉伸工艺的还有河南新乡一家公司，于 20_4 年进行中试及生产，20_5 年底开始有产品在市场上

17、销售。同期开始筹备新的生产线，于 20_7 年正 式投产，现有年生产能力约为 1500 万。该公司大部分产品满足国内低、中端市场需求，少部分产品已经能够满足高端市场的质量要求。3 、湿法又称相 分 离法或热致相 分 离法 。该工艺将高沸点小分子作为致孔剂添加到聚烯烃中，加热熔融成均匀体系，然后降温发生相分离，拉伸后用有机溶剂萃取出小分子，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，目前主要用于单层的 PE 隔膜。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。国内佛山塑料集团在 20_4 年建立了一条采

18、用湿法工艺生产 PE 隔膜的双向拉伸生产线，20_5 年底开始有产品在市场上销售。本项目拟采用自然人屠兆辉先生所持有的锂离子电池隔膜制备方法（发明专利号：ZL 2021 1 0042043.0）及锂离子电池隔膜制备系统 （专利号：ZL 2021 2 0152320.9）的专利技术，建设年产 2 _600 万湿法工艺隔膜生产线生产 PE 锂离子电池隔膜。二 、 工 艺 流 程 和 主 要 原 材 料 及 动 力 消耗 1 、 工艺流程概述 、装置规模和年生产天数 该装置生产规模为 1320 万平方米/年，年生产 330 天。、装置组成 装置主要包括搅拌混练、冷却成形、延伸、抽出、干燥热处理、卷取、分切等工段。以及相应配套的供水、供电、供气等公用工程设施。、原料和动力 本项目主要使用原料有：PE、石蜡油、庚烷、二氯甲烷、抗氧剂