国内聚烯烃电池隔膜的产业化状况

1、国内聚烯烃电池隔膜的产业化状况锂离子电池隔膜的制备方法主要有熔融拉伸(MSCS)和热致相分离(TIPS)两大类方法。由于MSCS法不包括任何的相分离过程,其工艺相对简单且生产过程中无污染,目前世界上大都采用此方法进行生产,如日本的宇部、三菱、东燃及美国的塞拉尼斯等。TIPS法的工艺比MSCS法复杂,需加入和脱除稀释剂,因此生产费用相对较高且可能引起二次污染,目前世界上采用此法生产隔膜的有日本的旭化成、美国的Akzo和3M公司等。2005年，中科院广州化学公司研究开发的聚烯烃微孔隔膜制备技术目前已落户山东，双方合作共同打造我国首个手机用锂离子电池聚烯烃微孔隔膜生产企业。通过优化工艺条件及技术，获

2、得了符合锂离子电池要求的隔膜结构与性能，解决了聚合物胶体电解质的工艺配方及与隔膜的复合技术问题，已获授权发明专利两项。1. 干法单向拉伸法国内2004年已经开始有这方面工艺的专利（CN1272374），和国外专利的不同之处在于，在聚丙烯中加入具有结晶促进作用的成核剂以及油类添加剂剂，加速了退火过程中的结晶速率。该技术现用于杭州一条生产线，采用单向拉伸的方法进行PP单层隔膜的生产，已经有此种类型的国产隔膜在市场上销售。2. 双向拉伸法干法双向拉伸工艺是中国科学院化学研究所在20世纪90年代初开发出的具有自主知识产权的工艺（CN1062357）。通过在聚丙烯中加入具有成核作用的晶型改进剂，利用聚丙

3、烯不同相态间密度的差异，在拉伸过程中发生晶型转变形成微孔，用于生产单层PP膜。从2000年开始，在国家863计划项目的支持下，具有自主知识产权的干法双向拉伸制备聚丙烯微孔膜的技术在营口向阳化工厂进行中试。由于资金的匮乏，中试采用伸双轴取向聚丙烯（BOPP）的设备，制备聚丙烯微孔膜所需要的工艺条件无法很好地在该设备上实现，虽然在中试过程实现了小批量生产，但膜的性能无法满足锂电池厂对隔膜性能的要求。从2005年开始，中国科学院化学研究所与新时科技公司合作重新开展干法双向拉伸工艺的中试研究。根据中试工作取得的经验，于2007年11月成功建成并投产了一条年产聚丙烯微孔膜600万的生产线。用此工艺生产的

4、聚丙烯微孔膜具有不同于以上工艺制得隔膜的微孔结构（图2c）。通过国内30多家电池厂在锂离子电池上进行评价，产品基本性能已经完全满足锂离子电池隔膜的质量指标要求（表1），市场反应积极，2008年2月份开始已经有产品在市场上销售。目前公司正通过建立、健全企业管理制度，完善质量管理体系进一步提高产品质量水平。同时采用干法双向拉伸工艺的还有河南新乡一家公司，于2004年进行中试及生产，2005年底开始有产品在市场上销售。同期开始筹备新的生产线，于2007年正式投产，现有年生产能力约为1500万。该公司大部分产品满足国内低、中端市场需求，少部分产品已经能够满足高端市场的质量要求。由于该公司采用的工艺及配

5、方是通过非正常手段从中国科学院化学研究所获取，有可能面临知识产权方面的困扰，现在中国科学院化学研究所正采取措施，寻求法律解决。国内格瑞恩新能源材料股份有限公司、桂林新时科技有限公司均与中科院合作采用干法双向拉伸工艺。3. 湿法国内佛山塑料集团在2004年建立了一条采用湿法工艺生产PE隔膜的双向拉伸生产线，2005年底开始有产品在市场上销售。隔膜具有典型的“高技术、高资本”特点，而且项目周期很长，投资风险较大，国内企业的投资热情并不高。国内能生产隔膜的企业仅有星源科技、金辉高科、格瑞恩等三家企业。其中星源科技采用干、湿法两条工艺、金辉高科采用湿法工艺、格瑞恩采用干法双向拉伸工艺。现在国产隔膜的市

6、场主要集中在中、低端小型锂离子电池领域。高端产品特别是动力电池对隔膜的一致性要求极高。除了厚度、面密度、力学性能这些基本要求之外，对隔膜微孔的尺寸和分布的均一性也有很高的要求。因为微孔的尺寸和分布直接影响到隔膜的孔隙率、透气性、吸液率。就国内现有的隔膜生产技术，隔膜的厚度、强度、孔隙率不能得到整体兼顾，量产批次稳定性较差。国内锂电池厂家所采用的基体材料基本都是通过外购，自身研发实力不强。据了解旭化成与Celgard已经自己生产部分聚丙烯、聚乙烯材料。特别是Tonen(东燃化学)和美孚化工合作后，采用美孚化工研发的高熔点聚乙烯材料后，Tonen推出熔点高达170的湿法PE锂电池隔膜。采用特殊处理

7、的基体材料，可以极大的提高隔膜的性能，从而满足锂电池一些特殊的用途。深圳市星源材质科技股份有限公司星源材质成立于2003年，注册资本1500万元，总资产4100万元，净资产3300万元，核心业务是新材料即锂离子电池隔膜的研发、生产和销售。公司于2006年底，研发取得了突破性进展，掌握了锂离子电池隔膜的核心制造工艺及核心配方的关键技术。2007年，公司在东莞投资兴建了3000平方米的生产基地。2008年1月，星源材质公司在原有一条湿法生产线的基础上，为适应市场需求，启动了年产1000万平方米锂电池隔膜干法生产线投资项目，该生产线由星源材质公司自主研发、自行设计、具有自主知识产权，总投资人民币47

8、88万元，该生产线关键零部件和仪器分别从德国、美国、意大利等国家进口，其他辅助、配套设施在国内采购。生产线顺利建成并于2008年9月正式投产。产品产能达到设计要求，产品质量达到美国、日本同类产品质量。该生产线投产后，将年新增产能1000万平方米。目前星源材质科技股份有限公司拥有干法生产线两条，湿法生产线一条，主要生产12m到40m不同规格的锂电池隔膜。同时，年设计生产能力5000万平方米的锂电池隔膜生产基地正在建设之中。公司被评为国家火炬计划重点企业；深圳市民营领军骨干企业，锂电池隔膜产业化项目被列入深圳市重大建设项目。公司在2008年引进战略投资者-深圳创东方投资公司，并进入上市辅导期，计划

9、在深圳创业板上市。星源材质目前的客户群定位于珠三角地区，主要为手机和笔记本电池。主要产品：普通锂离子电池隔膜（I）星源SD2单层PP锂电池隔膜（II）星源SD1单层PE锂离子电池隔膜（III）星源SD3三层PP/PE/PP锂离子电池隔膜特种锂离子电池隔膜（I）星源SW3高容量锂电隔膜（II）星源SW3大倍率锂电隔膜（III）星源SW3动力锂电隔膜动力锂离子电池专用隔膜薄膜厚度： 16 ,20 ,32 ,40 m 性能参数 型号厚度（m）透气率（s/100ml）孔隙率（%）拉伸强度MD（Kg/cm2）穿刺强度（g/m）热收缩率（%）901h MDTDSD432A323804715008

10、4030型号厚度（m）透气率（s/100ml）孔隙率（%）拉伸强度MD（Kg/cm2）穿刺强度（g/m）热收缩率（%）901h MDTDSD440A4056045160087030   适用范围：电动汽车、电动自行车、电动摩托车、高尔夫球车、电动工具、大型储能设备、军工用大型磷酸铁锂及锰酸锂系动力电池及锌镍电池。佛山市金辉高科光电材料有限公司佛塑股份是一家为现代工业、农业、科技、交通、通讯、建筑等领域提供新型材料的高新技术企业，主要生产经营各种塑料薄膜及复合包装材料、人造革、塑料编织复合制品、建筑工程与光电、装饰材料以及其它功能性高分子新材料等五大系列产品。公司拥有多项核心

11、技术，是分支机构遍布全国各地的特大型企业集团，是国内生产规模最大、品种最齐全、出口量最大、综合竞争力位居同行前列的塑料新材料生产企业。佛塑股份利用其在高分子新材料上的技术力量，拥有了一批进口及自主研发的先进生产设备和检测仪器，并拥有近40人的高技术高学历研发队伍。由外国专家及国内知名高校的博士、硕士及本科生组成的“锂离子电池用隔膜”项目攻关小组经过三年多的开发工作，2004年建立了一条采用湿法工艺生产PE隔膜的双向拉伸生产线，于2004年末正式出性能合格的产品，并经过长期试验及稳定生产后于2005年末投放市场。2006年佛塑股份与比亚迪共同出资281万美元成立了生产锂电池隔膜的佛山市金辉高科光

12、电材料有限公司。目前实现了年产600万平方米的生产能力。目前，国内年需求大概是1.3亿平方米，而金辉公司做了1200多万平方米。金辉高科生产双向拉伸聚丙烯(BOPP)薄膜、双向拉伸尼龙(BOPA)薄膜、双向拉伸聚酯薄膜(BOPET)薄膜的佛塑股份因涉足锂电池隔离膜生产。尽管如此，金辉公司每年1200万平方米的隔膜产品，用在汽车动力电池上的却很少，绝大部分还是用在通讯电池。包括销售给比亚迪的隔膜，也主要是用在手机用锂电池。财务数据显示，成立仅三年的金辉公司，利润呈现大幅增长态势，08年已经为佛塑股份带来了2000万元的利润。本公司制造16um，18um，20um，25um各宽度隔膜新乡市格瑞恩新

13、能源材料股份有限公司新乡市格瑞恩新能源材料股份有限公司是由金龙精密铜管集团股份有限公司投资兴建的致力于锂离子电池材料研发、生产、销售于一体的全资子公司。公司通过与国内多家高校开展各种形式的技术人才合作，汇集了锂离子电池材料领域研发、生产、品管顶尖人才。目前公司有各类专业技术人员100余人，主要产品为锂离子电池隔膜材料、锰酸锂、磷酸亚铁锂材料等。新乡市格瑞恩新能源材料股份有限公司于2004年进行隔膜中试及生产，采用的是双向拉伸工艺的干法工艺，2005年底开始有产品在市场上销售。同期开始筹备新的生产线，于2007年正式投产，2008年底生产能力约为1500万m2。该公司大部分产品满足国内低、中端市

14、场需求，少部分产品已经能够满足高端市场的质量要求。不仅可以满足对25、30、40微米传统隔膜的需求，而且可以极大满足众多公司对12、16、20微米超薄隔膜的要求。根据客户要求进行弹性分切，宽度从10-1000 mm。目前格瑞恩正在加强与国内锂电池生产企业联系，积极扩产。计划在09年底达到3000-3500万m2生产能力。薄膜厚度范围1560微米孔隙率30%  50%透气率7 s/20ml厚度公差±3拉伸强度（Mpa）纵向90 横向30 热收缩率（%）纵向  2 横向  2 桂

15、林新时科技公司2005年开始，中国科学院化学研究所与新时科技公司合作重新开展干法双向拉伸工艺的中试研究。根据中试工作取得的经验，于2007年11月成功建成并投产了一条年产聚丙烯微孔膜600万m2的生产线。用此工艺生产的聚丙烯微孔膜具有不同于以上工艺制得隔膜的微孔结构。通过国内30多家电池厂在锂离子电池上进行评价，产品基本性能已经完全满足锂离子电池隔膜的质量指标要求，市场反应积极，2008年2月份开始已经有产品在市场上销售。目前公司正通过建立、健全企业管理制度，完善质量管理体系进一步提高产品质量水平。国内产品和国外产品的主要差距在稳定性上，即产品的性能指标每个批次不稳定，该教授称星源的成品率在8

16、0%，高于国内其它公司（60-70%）；国内的主要企业是星源材质、佛山金辉科技和新乡格瑞恩，星源在性能和稳定性上都高于其他公司；另外新时科技和新乡格瑞恩的技术都来自中国科学院化学所，目前新时科技和中科院化学所有法律纠纷。目前，国内能生产隔膜的企业仅有星源科技、金辉高科两家技术相对成熟，市场供应量严重不足，大部分依赖进口，市场主要被日本旭化成工业、东燃化学，及美国Celgard把持。隔膜具有典型的“高技术、高资本”特点，而且项目周期很长，投资风险较大，国内企业的投资热情并不高。云天化股份有限公司重庆分公司于2005年正式入驻长寿化工园区，建设6万吨年聚甲醛树脂项目。看到长寿良好的发展环境和众多产

17、业链的发展后劲，公司决定在晏家园区建一个产品研发中心，主攻两个园区的部分产品研发。2007年10月正式签订协议，投资3亿元建一个234亩的国家级产品研发中心。2008年9月，该项目开始地勘。 据公司副总经理陈东介绍，研发中心主要从事玻纤、聚甲醛、新材料等系列产品研发。同时，还将从事3000万M2/年高性能锂离子电池微孔隔膜、1万吨/年改性工程塑料和玻璃纤维增强复合材料、500吨/年低温陶瓷基材（CTCC）材料的小规模生产。江苏天丰电子材料科技有限公司江苏“德丰”集团下属的高科技企业。从2005年开始研发新型纳米锂电隔膜，历经实验室、小试、中试试验成功。2008年研发成功具有完全自主知识产权的干

18、法同步拉伸生产工艺，2009引进国外先进设备，新上隔膜同步拉伸生产线。年可生产新型纳米锂电隔膜1000万平方米。产品主要应用在通讯、电动工具、玩具、电动自行车、电动汽车、军工等领域。产品性能已达到同类进口产品水平，在动力电池应用性能尤为优越。产品自投放市场后将极大的改变国内锂电隔膜依赖进口的局面。公司在2011年和2012年将投入1.8亿元人民币先后建成二期、三期隔膜生产线项目。三期工程建成后，可形成年产新型纳米锂电隔膜6000万平方米的规模。公司与南京大学共建锂电隔膜联合实验室并建立了长期的战略合作关系。产品北京东皋膜技术有限公司研究了一种用于锂离子二次电池的复合隔膜，该隔膜有至少两层高分子

19、量聚乙烯微多孔隔膜复合而成，其中至少一层为耐高温聚乙烯微多孔隔膜A，另外至少一层为高强度、可关断聚乙烯微多孔隔膜B。耐高温隔膜是这样制造的，首先利用热致相分离法制造高分子量聚乙烯微多孔隔膜母片，然后对母片进行辐照交联处理；上述用于锂离子二次电池的复合隔膜，复合是利用隔膜A残余的自由基将隔膜A和隔膜B直接热辊压复合在一起；复合隔膜既可以是A/B两层结构，也可以是A/B/A三层或B/A/B三层结构CN1744348（申请日：2004.08.30、公开日：2006.03.08）。 但是未查到公司产品。德州东鸿制膜科技有限公司是沧州明珠塑料股份有限公司于今年5月14日以1.12亿元的价格，收购了德州东

20、力塑胶制品有限公司整体资产所组建的企业。签约后第三天，东鸿公司二十名管理、技术人员进驻到山东省平原县原东力公司厂区，开始了资产、设备的交接，同时对设备进行检修改造。6月19日投料试产，并全线开车成功。据了解，公司组建以来已投资400多万元，对原有设备进行了技术改造。现第一条生产线已开工生产。设备全部运转达效后，年可生产BOPA尼龙薄膜1万吨，实现销售收入4亿元，可创利税7500万元。德州东鸿制膜科技有限公司的开业，为明珠公司成为国内尼龙膜细分行业的第一名奠定了基础。现在正在研发锂离子电池隔膜产品。但是目前公司研制的锂电池隔膜小样性能尚未达到锂电池中低端用水平。河南环宇集团有限公司研究了一种聚合

21、物锂离子电池的聚合物隔膜，其特征在于，其组分及重量百分比组成为：固体原料2-50、溶剂50-98，所述固体原料的组分及重量百分比组成为：聚合物单体材料75-100、无机粉料0-25，其中聚合物单体材料的组分及重量百分比组成为：可溶于电解液成凝胶的单体材料0-99、在电解液中稳定存在的单体材料1-100，所述溶剂的组分及重量百分比组成为：聚合物单体材料可溶性溶剂10-95、聚合物单体材料非可溶性溶剂5-90；聚合物单体材料中可溶于电解液成凝胶的单体材料为：聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸乙酯、聚甲基丙烯酸丙酯、聚甲基丙烯酸丁酯、聚甲基丙烯酸异丁酯、聚甲基丙烯酸烯丙酯、聚丙烯酸甲酯、聚乙二醇二丙烯酸

22、酯、聚丙烯腈、丙烯腈聚丁橡胶、丙烯腈氯乙烯树脂、丙烯腈异丁烯酸树脂、丙烯腈丙烯酸树脂之一或任意组合，聚合物单体材料中在电解液中稳定存在的单体材料为：聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯-共-六氟丙烯之一或任意组合；无机粉料为：SiO2、Al2O3、Fe2O3、TiO2、ZrO2、TiB2、PbTiO3、CaSiO3之一或任意组合。溶剂中聚合物单体材料可溶性溶剂为：丙酮、丁酮、四氢呋喃、二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮之一或任意组合，溶剂中聚合物单体材料非可溶性溶剂为：去离子水、甲醇、乙醇、丙三醇、丁醇之一或任意组合CN1632968（申请日：2005.01.27、公开日：2005.06.29）。 未查到该公司产品。锂离子电池隔膜上市公司分析目前，国内能生产隔膜的企业仅有星源科技、金辉高科两家技术相对成熟，其中星源科技隶属于上市公司佛塑股份，目前隔膜市场供应量严重不足，大部分依赖进口，市场主要被日本旭化成工业、东燃化学，