在锂离子电池材料中,正负极材料和电解液已经基本上都实现了国产化,隔膜起步最晚,国内企业技术尚不成熟,目前隔膜国产化率不足 50%,国内隔膜市场呈现国外、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国外厂商及本土少数领先企业所占据,高端 3C 产品的电池以及国产动力电池主要还是依赖进口隔膜。进口隔膜价格约为国内的价格的两倍,隔膜在锂离子电池的成本结构中占比 10%—20%,较高的价格也给电池厂商造成了很大压力,因此国内厂商对国产化的诉求强烈。
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随着下游消费电子、动力汽车、储能领域行业对锂离子电池及锂电隔膜需求的变化和锂离子电池隔膜产业自身的发展,电池容量、性能、稳定性、安全性要求越来越高,相应对隔膜精度、工艺要求越高,从而锂电隔膜设备投入随之增加。劳动力紧缺、人工成本不断上升,迫使锂电隔膜生产企业出于降低成本、控制产品质量的目的,不断加大设备自动化投入。同时为了满足新技术、新工艺的要求,锂离子电池隔膜生产设备日趋精密、复杂,为国内设备制造企业创造了良好的市场需求。
我国各类隔膜生产企业通过多年的引进、消化、吸收、学习先进经验,逐步形成了自己的制膜技术体系,也造就了一批机电设计、生产、加工达到接近国际先进水平的企业。在此背景下,国产隔膜生产线也取得了长足发展,可以满足隔膜生产的需要。
锂电隔膜设备国产化速度正在加快,市场竞争逐步从过去的价格竞争向性能、技术竞争过渡。对于企业来说,新工艺和差异化设备定位将成为设备领域市场分化的主要趋势。
2.行业发展趋势
从行业整体来看,隔膜的研究方向主要集中在以下几个方面:
(1)提高产品良品率,增强隔膜耐热性
随着技术的进步、社会的发展,安全问题必然会越来越受到社会的重视,在充放电过程中,大面积正、负极短路后仍能保持隔膜完整性的耐高温复合隔膜必将受到市场的青睐。为提高电池安全性,在聚烯烃隔膜上涂覆陶瓷等纳米材料或采用新基体材料成为未来技术发展趋势。
(2)增强隔膜热收缩性能
电池因长时间使用或者异常情况导致温度升高时,电池隔膜应具有一定的热稳定性,以继续起到隔离正负极的作用。隔膜热稳定性由热收缩率决定,隔膜的热收缩率过高会致使正负极材料出现接触而导致电池发生短路。
(3)研制超薄隔膜,提高单位能量密度
随着市场的发展,更轻薄、更小巧的 3C 电子产品将不断进入我们的生活,这类产品需要更薄的锂离子电池隔膜来制作电池,同时,锂电池对容量的追求也需要薄膜往轻薄化方向发展,但超薄隔膜的生产制备对设备、工艺的要求很高。
国产锂电隔膜市场的崛起推动了锂离子电池隔膜设备销售的快速增长。锂电隔膜设备制造业作为非标准化高端设备行业,设备的性能需要根据客户生产工艺的改变、新材料新技术的进步进行不断的改进和完善。国内设备厂商针对我国电池隔膜生产的工艺特点进行研发制造,能够充分满足客户的生产工艺需求,与国外设备相比,具有适应性强、地缘优势明显、性价比高的特点。随着国产锂电隔膜设备技术水平的提升,将进一步缩小与进口设备在产品质量上的差距,国产设备的性价比优势和对进口设备的替代效应会越来越明显。
(责任编辑:子蕊)