锂电池隔膜产业现状及未来趋势分析 将有极大的进口替代空间

锂离子电池隔膜,在锂电池的结构中,隔膜是关键的内层组件之一。对于锂电池系列,由于电解液为有机溶剂体系,因而需要有耐有机溶剂的隔膜材料,一般采用高强度薄膜化的聚烯烃多孔膜。隔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,性能优异的隔膜对提高电池的综合性能具有重要的作用。

隔膜的主要作用是使电池的正、负极分隔开来,防止两极接触而短路,此外还具有能使电解质离子通过的功能。隔膜材质是不导电的,其物理化学性质对电池的性能有很大的影响。电池的种类不同,采用的隔膜也不同。对于锂电池系列,由于电解液为有机溶剂体系,因而需要有耐有机溶剂的隔膜材料,一般采用高强度薄膜化的聚烯烃多孔膜。

锂离子电池隔膜的主要性能要求有:厚度均匀性、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)等四大性能指标。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;此外在电化学反应时,能保持必要的电解液,形成离子移动的通道。隔膜材质是不导电的,电池的种类不同,采用的隔膜也不同。对于锂离子电池,由于电解液为有机溶剂体系,其隔膜要求具有以下性能。

锂电池隔膜产业发展现状分析

近年来,将聚合物电解质用于锂离子电池已实现了商品化,聚合物电解质在锂离子电池中既是离子迁移的通道,又起到正负极材料间的隔膜作用。聚合物电解质可分为固体聚合物电解质及凝胶聚合物电解质,作为实用的聚合物电解质隔膜必须满足以下几个必要条件:①具有高的离子电导率,以降低电池内阻;②锂离子的传递系数基本不变,以消除浓度极化;③可以忽略的电子导电性,以保证电极间有效的隔离;④电极材料有高的化学和电化学稳定性;⑤低廉的价格,合适的化学组成,保证对环境友好。

随着我国新能源汽车需求快速放量整体锂电池产量快速增长,我国锂电池隔膜产量近年来爆发式增长,2022年我国锂电池隔膜产量和需求量分别为124亿平方米和102.64亿平方米,其中湿法产量占比75%左右。当前国内锂电池隔膜行业大步快跑的同时,国产隔膜和铝塑膜行业面临的挑战不容忽视,在隔膜领域。一是产能过剩;二是品质良莠不齐;三是高端市场仍由国外巨头占据。此外,随着三元电池解禁及高能量密度电池的诉求,电池安全性要求越来越高,对隔膜的要求相应提高,市场对于涂覆隔膜等新技术正在提出新的要求。隔膜是保证锂离子电池安全稳定工作的核心材料。目前我国锂电池隔膜依赖进口较大,未来随着产能的扩大,将有极大的进口替代空间。

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