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星源材质高东波:到2025年隔膜规划产能100亿平米

深圳市星源材质科技股份有限公司隔膜技术研究院院长高东波提到,2022年上半年,全球动力电池装机量已经超过200GWh,隔膜出货量已经达到54亿平米。

要提升电池的比能量,隔膜必须把厚度降低,但隔膜的安全性也会下降。高东波指出,无论是干法还是湿法隔膜,都需要对这两方面进行平衡。另外,通过涂覆改性方法,以传统隔膜为基础,涂覆凝胶电解质、聚合物电解质,也可以提升基膜的安全性。据介绍,星源材质同时拥有干法、湿法、涂覆技术,是全球最早进行隔膜开发的企业之一。

对于干法基膜,高东波表示,在降低厚度的同时,要提升产品的拉伸强度、穿刺强度,提升其机械性能,来确保产品的安全。虽然厚度降低了,但是本身隔膜的强度反而有所提升。目前在动力电池领域用的主流隔膜的是12um,10um今年进入小批量实验阶段。湿法隔膜也是同样的思路,现在行业的主流产品都为7-9um。

高东波谈道,由于湿法基膜用的是聚乙烯,所以耐热性不是特别理想。解决这个问题的方法是,开发陶瓷涂覆隔膜,在基膜上涂上耐热的氧化铝。首先最显著的作用是降低了隔膜在高温下的热收缩,改善了耐热性,同时提升了电解液对隔膜的性能,另外还可以防止对隔膜的刺穿作用,能够提升隔膜的整体安全性。

除了氧化铝涂覆外,另一种陶瓷涂覆是成本更低的勃姆石涂覆。高东波介绍,因为在电池制造过程中间,经常会出现隔膜与电极脱离的问题。为此,星源材质研发了一个高性能的涂胶隔膜,在隔膜表面涂上粘接剂,在电池制造过程中,使隔膜和极片能够牢牢地粘接在一起。但采用的不是100%的涂覆,涂覆面积15%-70%是可控的。

此外,星源材质还开发了一个高耐热的纳米纤维涂覆。该产品可以在比较薄的涂层上面达到较厚的三氧化铝涂覆的效果,可以减轻隔膜的克重,但是它的耐热性反而比陶瓷涂层更好,陶瓷涂层的耐热区间为155-156℃,但纳米纤维涂覆可以耐热到180℃。另外,纳米纤维涂覆对电解液的浸润性能也有明显改善,普通陶瓷涂覆的扩散面积大概50多平方毫米,但纳米纤维涂覆扩散面积增加了一倍。

高东波还介绍,在纳米纤维基础上,星源材质又考虑了另外特殊工艺——胶黏涂覆,在涂覆完成之后对涂层进行化学胶黏。因为之前涂陶瓷、涂纳米纤维,都是通过分子间在产生粘接作用,但是通过胶黏之后使其变成一个化学作用力,从而使整个涂层的耐热性进一步显著提升。

“我们陶瓷涂覆闭孔温度大概160多摄氏度,纳米纤维涂覆达到180摄氏度,胶黏涂覆的达到200多摄氏度。所以说这个改性显著地提高了这个隔膜的耐热性,提高了它的安全性。”高东波比较说。

据介绍,目前星源材质在隔膜市场所占份额大概13%,排行第二。目前公司深圳总部基地有产能约6亿平米,合肥基地湿法和涂覆隔膜约5亿平米,常州基地湿法基膜约10亿平米,欧洲基地湿法隔膜15亿平米、涂覆隔膜15亿平米,南通基地规划湿法和涂覆产能30亿平米、干法产能20亿平米。

根据星源材质的规划,到2026年公司总产能将达到100亿平米,到2028年规划基膜产能将达到160亿平米。

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