锂电池的结构中,隔膜是关键的内层组件之一。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。
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。
从市场规模来看,2020年中国锂电隔膜出货量37.2亿平米,同比增长36%。从隔膜产品结构来看,2020年湿法隔膜出货量26亿平米,同比增长30%,占隔膜总出货量的70%。干法隔膜出货量11亿平米,同比增长超过40%,增速大于湿法,占隔膜市场总量的30%。从市场竞争格局来看,2019年中国锂电隔膜市场TOP6企业市场占比为72.1%,TOP3企业市场占比为53.5%;2020年TOP6企业市场占比为80.3%,TOP3企业市场占比61.7%。
在新能源汽车市场复苏的带动下,中国动力电池行业“牛转乾坤”。中国化学与物理电源行业协会秘书长表示,虽受到新冠疫情和补贴退坡冲击,中国动力电池的规模增速放缓,但仍处在高速增长阶段。
目前,中国是全球最大的锂离子电池生产国和出口国。2020年全球锂离子电池产业主要集中在中、日、韩三国,而中国生产的锂离子电池(包括日、韩企业在中国生产的锂离子电池)占全球总量约70%。
随着市场的发展,更轻薄、更小巧的电子产品将不断进入日常生活,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。动力锂电在大功率快速充放电和安全性方面对隔膜的各项性能提出了更高的挑战,这也使得锂电隔膜使用的主材从聚烯烃类材料向多种材料、复合材料的方向发展,结构上也从简单结构向复杂结构发展。
当前动力电池产业发展正面临日益严峻的市场竞争和挑战,如何促进动力电池市场持续发展,提高电池安全、降低制造成本和提高综合性能,已成为行业企业关注的焦点。
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