中国涂覆隔膜行业发展趋势
涂覆隔膜是指基膜表面经过涂覆工艺处理后的隔膜类型。涂覆隔膜是在成品基膜的基础上进行涂覆加工后形成的产品,涂覆工艺本质上是对隔膜进行表面改性处理,经过涂覆改性后的隔膜能够体现出更好的耐高温、吸液保液性以及极片粘接性等特征,可以显著改善干法、湿法隔膜的性能。
涂覆隔膜产业链主要包括原材料制备、涂覆工艺、设备制造、涂覆隔膜生产及应用等环节。其中,原材料制备主要涉及聚丙烯(PP)或聚乙烯(PE)等基膜的生产;涂覆工艺则是在基膜上涂覆一层或多层功能性材料,以提高隔膜的热稳定性、电化学稳定性等性能;设备制造则是提供涂覆生产线、检测设备等关键设备;涂覆隔膜生产则是将涂覆后的隔膜进行切割、包装等工序,最终形成产品;应用环节则是将涂覆隔膜用于锂电池等领域。
涂覆隔膜多为定制化产品,其多样性体现在涂覆浆料配方和涂布工艺的不同。由于下游电池厂商通常对隔膜性能有着差异化需求,隔膜供应商需要通过使用不同涂料、调整浆料的配比、涂布工艺等方式,制备出满足客户不同需求的涂覆隔膜。因此涂覆制浆和涂布工艺是涂覆隔膜生产的核心技术。涂覆产品按材料材质区分,主要包括无机涂覆、有机涂覆和复合涂覆等,其主要特点如下:
涂覆隔膜与传统隔膜的区别
大体而言隔膜产品的发展路径分为:干法隔膜——湿法隔膜——涂覆隔膜——新材料隔膜。
传统隔膜的原材料主要有聚乙烯、聚丙烯,随着消费者对理电池安全性愈发关注,为满足市场对隔膜性能的要求,生产商开始对湿法隔膜进行涂覆(陶瓷、PVDF等材料),以提升基膜的物理及化学性能。
锂电池涂覆为在锂电池电芯隔膜或极片进行涂覆的工艺方式,可以提高锂电池电芯隔膜的耐热性和抗刺穿能力,提高锂电池的安全性能。工业应用的锂离子电池隔膜主要是聚烯烃类,由于其耐热性一般,聚烯烃微孔隔膜在100C附近会产生收缩,降低电池性能;当升温至130-150C时,达到聚烯烃材料的软化点使得聚烯烃膜闭孔,阻断了锂离子的传输路径,从而导致充放电反应停止,电池失效。
现有聚烯烃电池隔膜主要采用表面涂覆无机材料、耐热高分子材料或两者配合物的方法进行表面改性,使隔膜在达到聚烯烃软化温度后仍保持原有形状,防止短路现象发生,提升电池安全性。
无机涂覆材料为主流隔膜涂覆材料,占据超90%的市场份额,随着下游新能源汽车对电池能量密度的要求不断提高,芳纶在有机涂覆中的占比有望提升。
关于涂覆隔膜的工艺技术路线,根据浆料的差别,涂覆工艺可分为水性涂覆和油性涂覆,水性涂覆更为环保,成本较低,每平米成本约为1-1.5元。因此也占据了75%的市场,主要应用于磷酸铁锂电池、小动力电池和储能电池等,但其均匀性和粘附性较差。油性涂覆均匀性和粘附性较高,但污染大、成本高,每平米成本约为2元多,主要应用于高端三元或消费电池,市场份额约为25%。
总之,传统隔膜与涂覆隔膜在材料性质、应用领域、工艺和成本等方面存在明显的区别。涂覆隔膜通过特殊的涂覆技术提高了隔膜的机械强度和耐久性,使其在新能源产业中具有更为广阔的应用前景。
中国涂覆隔膜行业领先企业 星源材质:公司是国内较早从事锂离子电池隔膜研发和制造的企业,处于行业领先地位。经过近二十年的技术沉淀,公司能很好地整体兼顾隔膜的厚度、孔径、孔隙率、力学性能、热收缩及水分含量等,隔膜产品品质处于国际高品质水准,是全球中高端锂离子电池隔膜主流供应商之一。 河北金力:公司专注于锂电池湿法隔膜及涂覆隔膜研发、生产和销售,是一家符合国家工信部《锂离子电池行业规范条件》的隔膜生产企业、专精特新“小巨人”企业、高新技术企业、知识产权优势企业,《锂离子电池聚烯烃隔膜》标准起草单位。 中材锂膜:中材锂膜以中材科技在膜材料领域二十余年的研发成果、生产工艺技术为依托,汇聚国内外相关领域的研发专家、生产管理专家,组建成国内该领域工艺技术、研发实力领先的企业团队。 惠州友恒实业:公司专注于锂电池产业链,具有多年电池行业服务经验。提供专业化,高品质服务及产品,与国内多家知名电池企业合作。主营锂电池陶瓷隔膜,代理锂电池隔膜,电池专用胶带及包装材料,合作开发锂电池专用设备。 中国涂覆隔膜行业发展趋势 当前,新能源汽车呈现爆发式增长态势,带动上游材料快速发展,同时储能在清洁能源支持政策的驱动下发展迅猛,消费类产品市场空间较大且增长稳定,锂电池隔膜未来将处于高速发展阶段。另外,锂电池终端应用对锂电池在容量、性能、稳定性、安全性等方面的要求越来越高,对隔膜的新工艺、新技术研发及生产过程控制能力要求越来越高。 1、涂覆隔膜市场需求提速 湿法隔膜在厚度均匀性、力学性能、透气性能、理化性能等方面较为优良,有利于电解液的的吸液保液并改善电池的充放电及循环能力,适合做高容量电池,但湿法隔膜存在因受限于基体材料导致热稳定性较差的缺点。通过在湿法隔膜基膜上涂布陶瓷氧化铝、PVDF等胶粘剂,能够大幅提高基膜的热稳定性,弥补湿法隔膜的热稳定性短板,提升产品性能。在动力类锂离子电池领域,随着电池续航要求逐渐提升,锂电池高能量、高性能的要求越来越高。 2、产业集中度提高,国内优势显著