涉及这四种膜材料！工信部等四部门联合发文

      12月17日，工业和信息化部、生态环境部、应急管理部、国家标准化管理委员会等四部门联合印发《标准提升引领原材料工业优化升级行动方案（2025—2027年）》的通知。方案提出到2027年，我国引领原材料工业更高质量、更好效益、更优布局、更加绿色、更为安全发展的标准体系逐步完善，标准工作机制更加健全，推动传统产业深度转型升级、新材料产业创新发展的标准技术水平持续提升。

       电池膜材料是电池的关键组成部分，主要用于隔离电池的正负极，防止短路，同时允许离子在正负极之间传导，从而保证电池的正常充放电功能。

        按电池类型分类：

        锂离子电池隔膜：这是目前应用最广泛的电池隔膜之一。在锂离子电池中，隔膜需要具有良好的化学稳定性，能够耐受电解液的腐蚀，并且对锂离子有良好的透过性。例如，在常见的液态锂离子电池中，隔膜材料的性能直接影响电池的安全性、循环寿命和倍率性能。

       铅酸电池隔膜：用于铅酸电池，主要起到防止正负极板短路的作用。传统的铅酸电池隔膜是微孔橡胶或微孔塑料隔膜，现在也在不断改进，以提高电池的性能和使用寿命。

钠电池隔膜：随着钠离子电池的发展，钠电池隔膜也受到关注。由于钠离子半径比锂离子大，对隔膜的孔径和结构要求与锂离子电池隔膜有所不同。

       按材料类型分类：

       聚烯烃隔膜：如聚乙烯（PE）和聚丙烯（PP）隔膜。它们具有良好的机械性能、化学稳定性和加工性能。其中，PP 隔膜的机械强度较高，PE 隔膜的柔韧性和闭孔性能较好。通过多层复合等方式可以综合它们的优点，例如，常见的三层隔膜结构（PP/PE/PP），可以在保证机械强度的同时，有效防止电池短路。

       陶瓷隔膜：在聚烯烃隔膜的基础上涂覆陶瓷材料（如氧化铝、二氧化钛等）制成。陶瓷涂层可以增强隔膜的热稳定性和安全性，防止电池在高温等异常情况下短路。例如，当电池内部温度升高时，陶瓷涂层可以阻止隔膜收缩，保持隔膜的完整性，从而提高电池的安全性。

       聚合物电解质膜：这是一种固态电解质膜，能够同时起到离子传导和隔膜的作用。例如，聚环氧乙烷（PEO）基聚合物电解质膜，它通过与锂盐等电解质复合，形成离子传导通道，使锂离子能够在其中移动。这种膜可以提高电池的能量密度，并且在一定程度上提高电池的安全性，因为它避免了液态电解液泄漏的风险。

       膜材料性能要求：

       离子导电性：这是电池膜材料最重要的性能之一。隔膜必须允许电池工作过程中涉及的离子（如锂离子、钠离子等）顺利通过，以保证电池的正常充放电。一般来说，离子电导率越高，电池的充放电性能越好。例如，优质的锂离子电池隔膜的离子电导率可以达到左右。

       机械性能：需要有足够的机械强度，以承受电池组装过程中的压力和电池在使用过程中的变形。同时，要具有一定的柔韧性，防止在电池的弯曲或膨胀过程中破裂。例如，在可弯曲的电池应用中，隔膜材料需要能够随着电池的弯曲而不发生损坏。

       化学稳定性：在与电池电解液长期接触的过程中，隔膜材料不能发生化学反应，要能够耐受电解液的腐蚀。而且，在电池的充放电过程中，要能够抵抗电极材料可能产生的氧化还原反应对其的破坏。

       热稳定性：电池在工作过程中可能会产生热量，尤其是在高倍率充放电或异常情况下。电池膜材料需要在较宽的温度范围内保持稳定，不会因为温度升高而熔化、收缩或破裂，从而避免电池短路。例如，在高温环境下，陶瓷隔膜的热稳定性可以有效防止电池热失控。

       孔隙率和孔径：适当的孔隙率和孔径对于离子传导和防止正负极短路非常重要。孔隙率一般在之间，孔径大小要能够允许离子通过，同时阻止电极颗粒的穿透。例如，锂离子电池隔膜的孔径通常在几十纳米到几百纳米之间。

       膜制备方法：

       聚烯烃隔膜制备：

       干法拉伸：将聚烯烃树脂（如 PP 或 PE）通过挤出机挤出成膜，然后在一定温度下进行拉伸，使膜形成微孔结构。例如，对于 PP 隔膜，通过单向或双向拉伸，可以使原本致密的 PP 膜产生微孔，这些微孔能够满足离子传导的要求。这种方法制备的隔膜孔隙率相对较低，但机械强度较高。

       湿法拉伸：将聚烯烃树脂溶解在适当的溶剂中，制成铸膜液，通过流延法制成薄膜，然后经过萃取、拉伸等步骤形成微孔结构。湿法拉伸制备的隔膜孔隙率较高，孔径分布较均匀，但生产工艺相对复杂，成本也较高。

       陶瓷隔膜制备：

       涂覆法：以聚烯烃隔膜为基体，将陶瓷材料（如氧化铝、二氧化钛等）制成浆料，通过涂覆的方式将陶瓷浆料涂覆在聚烯烃隔膜上，然后经过干燥、烧结等工艺，使陶瓷涂层牢固地附着在隔膜上。涂覆的厚度和均匀性对隔膜性能有重要影响，一般通过控制涂覆工艺参数（如涂覆速度、干燥温度等）来保证涂层质量。

       聚合物电解质膜制备：

       溶液浇铸法：将聚合物（如 PEO）溶解在适当的有机溶剂中，加入电解质盐（如锂盐），搅拌均匀后，将溶液浇铸在模具或基底材料上，通过自然干燥或真空干燥等方式去除溶剂，形成聚合物电解质膜。这种方法简单易行，但制备的膜厚度和性能可能会受到溶剂挥发速度等因素的影响。

       热压法：将聚合物和电解质盐混合均匀后，在一定的温度和压力下进行热压，使它们形成致密的电解质膜。热压法可以得到厚度均匀、性能良好的膜，但需要精确控制热压条件，如温度、压力和时间等。

       应用领域消费电子领域：

       在智能手机、平板电脑、笔记本电脑等设备中，锂离子电池隔膜被广泛应用。这些设备对电池的能量密度、安全性和循环寿命都有较高的要求，高性能的电池隔膜能够满足这些需求。例如，在智能手机中，轻薄的电池隔膜有助于提高电池的能量密度，从而延长手机的续航时间。

       光学膜材料是一种用于改变光的传播特性的材料，它可以通过反射、折射、吸收、散射等方式对光进行调控，从而实现诸如增亮、防眩光、偏光、分光等光学功能。这些材料广泛应用于显示、照明、光学仪器等众多领域。

       分类及性能特点

       增亮膜性能特点：增亮膜主要是通过对光线的折射和反射来提高背光模组的亮度。它能够将原本分散的光线集中在特定的角度范围内，从而增加正面出光的强度。一般可以提高亮度 2 - 3 倍。例如，在液晶显示器（LCD）的背光模组中，增亮膜能够有效提高显示的亮度和对比度，使图像更加清晰明亮。

       材料构成：通常是由多层不同折射率的聚合物材料组成，如聚碳酸酯（PC）和聚酯（PET）等。这些材料通过精密的涂层和微结构设计，实现光线的有效汇聚。

       偏光膜性能特点：偏光膜只允许特定方向振动的光通过，能够将自然光转化为偏振光。其偏光效率可以达到 99% 以上。在 LCD 显示器中，偏光膜用于控制光的偏振方向，是实现图像显示的关键材料之一。它还可以减少反射光和眩光，提高视觉舒适度。

       材料构成：主要成分是聚乙烯醇（PVA），通过拉伸和碘染色等工艺，使 PVA 分子链定向排列，从而获得偏光性能。同时，为了保护 PVA 层，在其两侧会复合上其他聚合物保护膜，如三醋酸纤维素（TAC）。

       防眩光膜性能特点：防眩光膜能够使反射光向各个方向散射，从而降低反射光的强度和规则性，减少眩光现象。其雾度一般在 10% - 30% 之间，可以有效改善在强光下的视觉效果。例如，在电子设备的显示屏和触摸屏上应用防眩光膜，能够使用户在户外等强光环境下也能清晰地看到屏幕内容。

       材料构成：通常是在透明的聚合物基底（如 PET）上通过表面微结构化或者添加散射颗粒来实现防眩光功能。这些微结构或颗粒可以使光线发生散射，从而达到防眩光的目的。

       分光膜性能特点：分光膜可以将一束光按照一定的比例分成两束或多束光，其分光比可以根据具体的应用需求进行设计。例如，在光学仪器的光路设计中，分光膜用于将一束光分成反射光和透射光，分别用于不同的测量或成像目的。分光膜的分光精度较高，能够满足精密光学应用的要求。

       材料构成：主要是通过在玻璃或透明聚合物基底上沉积多层光学薄膜来实现分光功能。这些光学薄膜的材料通常是金属氧化物（如二氧化钛、氧化锌等）或硫化物（如硫化锌等），通过精确控制薄膜的厚度和折射率，实现分光效果。

       制备方法

       涂层法是一种常用的制备光学膜的方法。将具有光学性能的涂料通过溶液涂覆、蒸镀、溅射等方式沉积在基底材料（如玻璃或塑料薄膜）上。例如，在制备增亮膜时，可以将含有高折射率材料的涂料溶液涂覆在 PET 薄膜上，经过干燥和固化等工艺，形成增亮涂层。涂层法能够精确控制膜的厚度和成分，适用于制备各种功能的光学膜。

       拉伸法主要用于制备偏光膜。以 PVA 薄膜为原料，在一定的温度和湿度条件下进行拉伸，使 PVA 分子链沿拉伸方向排列。然后通过碘染色等工艺增强其偏光性能。拉伸法可以使材料获得良好的定向性能，是制备高质量偏光膜的关键工艺。

       微纳加工法对于防眩光膜和一些具有微结构的光学膜，微纳加工法是重要的制备手段。通过光刻、纳米压印等技术在材料表面制造出微纳结构。例如，在防眩光膜的制备中，可以利用光刻技术在 PET 薄膜表面制造出微小的凹凸结构，使光线发生散射，从而实现防眩光功能。微纳加工法能够精确控制微结构的尺寸和形状，实现高度定制化的光学性能。

       应用领域

       显示技术领域在 LCD、有机发光二极管显示器（OLED）等各种显示器中，光学膜材料是不可或缺的组成部分。增亮膜、偏光膜和防眩光膜等用于提高显示质量、改善视觉体验。例如，在大尺寸 LCD 电视中，增亮膜能够提高屏幕的亮度和能效，偏光膜确保图像的清晰显示，防眩光膜则减少了周围环境光的干扰。

       照明领域光学膜材料用于灯具的灯罩、反光罩等部件，能够对光线进行反射、折射和散射，提高照明效率和光的均匀性。例如，在 LED 灯具中，通过使用光学膜可以使光线更加集中或均匀分布，满足不同的照明需求，如聚光照明或大面积均匀照明。

       光学仪器领域在显微镜、望远镜、光谱仪等光学仪器中，分光膜、偏光膜等光学膜材料用于光路设计和光学信号的处理。它们能够精确地控制光的传播方向和强度，实现光学仪器的各种功能，如成像、分光、偏振分析等。

       光伏用膜材料是应用于光伏发电系统中，对光伏电池起到保护、封装、增效等作用的一类薄膜材料。这些材料的性能直接影响光伏电池的光电转换效率、使用寿命和稳定性。

       光伏膜分类：

       封装胶膜：这是光伏组件中最关键的膜材料之一。主要作用是密封和保护光伏电池片，防止电池片受到外界环境因素（如水分、氧气、灰尘等）的侵蚀，同时提供良好的光学性能，提高光的透过率，确保电池片能够有效地吸收光能。常见的有乙烯 - 醋酸乙烯酯共聚物（EVA）胶膜和聚烯烃弹性体（POE）胶膜。

       背板保护膜：位于光伏组件的背面，起到保护组件背面的作用，防止电池片受到机械损伤和化学腐蚀。背板保护膜需要具备良好的耐候性、绝缘性和阻隔性，例如含氟聚合物背板膜，其对紫外线、水分和化学物质等有很好的抵御能力。

       减反射膜：涂覆在光伏电池片的表面，用于减少太阳光在电池片表面的反射，从而提高电池片对太阳光的吸收效率。通过调整膜材料的折射率等光学参数，使光线更多地进入电池片内部。例如，氮化硅（SiNx）薄膜是一种常见的光伏电池减反射膜，它可以显著降低电池片表面的反射率。

      光伏膜性能要求

       光学性能：高透光率：封装胶膜和减反射膜等材料需要有较高的透光率，以保证太阳光能够尽可能多地照射到光伏电池片上。例如，封装胶膜的透光率一般要求在 90% 以上，这样才能使光伏电池充分吸收光能，提高光电转换效率。

       低反射率：对于减反射膜，降低反射率是关键性能指标。好的减反射膜可以将电池片表面的反射率降低到 2% - 3% 左右，有效增加光的吸收。

       耐候性：抗紫外线性能：光伏组件通常需要在户外长期使用，膜材料要能够耐受强烈的紫外线照射。如背板保护膜需要在紫外线长期照射下不发生老化、变色和性能下降，以确保组件的长期稳定性。

       耐温变性能：光伏组件在实际使用过程中会经历较大的温度变化，膜材料需要在高温和低温环境下都能保持良好的性能。例如，封装胶膜在 - 40℃到 85℃的温度范围内应能正常工作，不会出现开裂、脱层等现象。

       阻隔性能：防水汽渗透：水汽会对光伏电池片产生腐蚀作用，封装胶膜和背板保护膜要具有良好的水汽阻隔性能。例如，EVA 胶膜的水汽透过率应控制在较低水平，以防止水汽进入电池片，延长组件使用寿命。

       阻隔氧气：氧气也可能导致电池片的氧化和性能衰退，膜材料需要对氧气有一定的阻隔能力，确保电池片在相对无氧的环境中工作。

       机械性能：柔韧性和抗冲击性：在光伏组件的安装和使用过程中，膜材料可能会受到一定的机械外力，如弯曲、振动和冲击。因此，需要有良好的柔韧性和抗冲击性，避免出现破裂或损坏。例如，POE 胶膜的柔韧性较好，在光伏组件受到外力冲击时能够起到缓冲作用。

       粘结性能：封装胶膜需要与光伏电池片和其他组件（如背板、玻璃等）有良好的粘结性，以保证组件的整体性。粘结强度要满足在不同环境条件下组件不会出现分层现象的要求。

      光伏膜制备方法

       封装胶膜制备：

       EVA 胶膜：通常采用挤出成型法。将乙烯 - 醋酸乙烯酯共聚物树脂与各种助剂（如交联剂、抗氧剂等）混合均匀后，通过挤出机挤出成片状胶膜。挤出过程中需要控制温度、螺杆转速等参数，以保证胶膜的质量和性能。挤出后的胶膜还需要经过交联固化处理，一般采用热交联的方式，在一定的温度和压力下，使胶膜中的交联剂发生反应，提高胶膜的耐热性和机械性能。

       POE 胶膜：制备方法与 EVA 胶膜类似，也是通过挤出成型。但由于 POE 本身的性能特点，在挤出过程中可能需要对工艺参数进行适当调整。例如，POE 的流动性较好，挤出温度可能相对较低，同时为了保证胶膜的性能，可能需要添加一些特殊的助剂来提高其粘结性和耐候性。

       背板保护膜制备：

       含氟聚合物背板膜：主要采用涂覆或复合的方法。以聚氟乙烯（PVF）或聚偏氟乙烯（PVDF）等含氟聚合物为主要原料，通过溶液涂覆或与其他材料（如聚酯薄膜）进行复合，制备出具有良好耐候性和阻隔性的背板保护膜。涂覆过程中需要严格控制溶液浓度、涂覆速度和干燥温度等参数，以确保涂层的质量和性能均匀性。

       减反射膜制备：

       物理气相沉积（PVD）法：对于氮化硅等减反射膜，常用物理气相沉积法。在真空环境下，通过蒸发或溅射等方式将硅源和氮源等原料沉积在光伏电池片表面，形成减反射膜。这种方法可以精确控制膜的厚度和成分，从而实现良好的减反射效果。例如，在制备氮化硅减反射膜时，可以通过控制沉积时间和功率等参数来调节膜的厚度和折射率。

       化学气相沉积（CVD）法：也是一种常用的制备方法。利用气态的反应物在光伏电池片表面发生化学反应，生成减反射膜。CVD 法可以在较低的温度下进行，有利于保护电池片不受高温损伤，并且可以制备出高质量的薄膜，具有良好的均匀性和附着力。

       应用领域晶体硅光伏组件：在目前主流的晶体硅光伏组件中，封装胶膜用于密封电池片，背板保护膜用于保护组件背面，减反射膜用于提高电池片的光吸收效率。这些膜材料的协同作用能够提高晶体硅光伏组件的光电转换效率和使用寿命，使其在大规模光伏发电站和分布式光伏发电系统中

文章来源：根据网络公开信息由高性能膜材料编辑整理