13861817215 形状因子佳，生产程序一致性提高：锂电池隔膜在电子产品一片要求轻薄短小的趋势中，产品内部空间的使用效率成为诉求重点，于是乎电池的形状就变成一项相当重要的设计参数。薄片状的高分子电池本质上的条件，在这方面显然占尽优势,另外一项好处就是它的生产程序一致性提高，也就是说，包括正负极和电解质的制造程序都可以一同使用类似的涂布方式进行，连续生产的可行性逐渐提高。


    导电机制：虽然高分子电解质被归纳成「固态电解质」的一支，但它的导电机制却和无机材料相差甚远，反而是比较接近液态的传导方式。其中的主因是高分子比无机固态电解质要柔软，离子传导受限较少,高分子的主链运动也会帮助离子的传导。这和离子只靠在无机电解质内部数目、位置固定的传导基地中跳跃的机制完全不同。所以，高分子电解质的离子传导原理是介于固体（缺陷晶体）和液体（溶液或熔融盐）的。


    电解质的要求：  1. 离子导电度：锂电池隔膜一般锂离子电池常用的电解液，其室温离子导电度多半在10-3到10-2 S cm-1内。因此，若高分子电池亦想达到原使用液态电解质下的充放电特性，则高分子电解质的室温导电度理想上也应该要接近于10-3 S cm-1左右，最低亦不应低于10-4 S cm-1。 2. 迁移系数：无论何种电解质系统，理想上的锂离子迁移系数应愈接近1.0愈好。就现今已发表的许多电解质系统来说，不论液态或高分子，其迁移系数多半不到0.5，亦即只有不到一半的电荷才是真正经由锂离子传送，其余部份则分别由阴离子团和各式各样的离子对来负责传导。若迁移系数能够提高，则电解质在电池充放电过程中的浓度极化情形就愈轻微，电池的输出功率自然就得以提升。

2016年中国锂电隔膜行业发展趋势及市场前景分析


    锂离子电池隔膜与电解液、正极材料、负极材料一起，是构成锂离子电池的重要组成部分，通常也被称为电池隔膜、隔膜纸、多孔膜、离子交换膜、分离膜、离子渗透膜等。隔膜基体材料主要包括聚丙烯（PP）树脂、聚乙烯（PE）树脂和添加剂，基体材料对隔膜力学性能以及与电解液的浸润度有直接的联系。


隔膜锂离子电池的重要组成部分


    在锂离子电池容量、循环性能、充放电电流密度等关键性能的决定因素中，锂离子电池隔膜角色不可小觑。因此，通常要求隔膜具有优异的化学稳定性、热稳定性和力学稳定性，并达到一致性和安全性等物理特征。稳定性主要受基材的影响，实现难度较低；一致性则主要有工艺决定，实现难度较高；安全性由基材和工艺共同决定，实现难度亦较高。


锂电隔膜主要性能要求


    从目前行业情况来看，锂离子电池的整体成本中，正极材料在整体成本中比例较大，而目前隔膜成本占比仅次于锂离子电池正极材料及电解液，这主要是因为目前隔膜在我国的技术仍需提升突破，这也因此导致在锂离子电池各部分的技术壁垒上，隔膜的技术壁垒较大，各部分技术难度一般满足：石墨类负极材料<电解液<钴酸锂以外的正极材料<隔膜的关系。


隔膜占锂离子电池成本比例


    锂离子电池隔膜的下游与锂离子电池下游一致,主要可以分为电子产品锂电池隔膜、电动交通用锂电池隔膜和储能与工业用锂电池隔膜三类。随着动力锂离子电池需求的爆发性增加，动力锂电用隔膜需求也迎来“井喷”。根据调研，目前以陶瓷、PVDF等涂覆隔膜的锂电池隔膜路线，开始逐渐由高端数码消费电子类电池领域向电动汽车等动力电池领域延伸，涂覆类隔膜已经成为提升动力电池安全的一种重要方式。尤其在三元材料电池崛起的过程中，涂覆类隔膜必将会更加受到市场青睐，占据更多的市场份额。


    涂覆隔膜是指在基膜上涂布PVDF等胶黏剂或陶瓷氧化铝。经过涂覆处理，隔膜耐热收缩性提高，也避免因收缩造成大面积短路，同时防止电池中的某些热失控点扩大形成整体热失控。涂覆隔膜早在2012年就开始逐渐在中国高端数码消费类锂电池得以推广。


    隔膜未来发展趋势：湿法+陶瓷将成为最佳选择


    隔膜产品轻薄化。


    对于智能手机、平板电脑、笔记本电脑、可穿戴式智能设备等数码类锂离子电池，要求在安全性保障的前提下，隔膜厚度越薄越好，更注重能量密度，以在狭小的体积中容纳更多的电极材料。对于新能源汽车、电动自行车、电动工具、储能电站等动力类电池，更注重安全性能，要求在保障使用年限长、能 承受高倍率和高功率充放电的前提下，隔膜厚度趋于轻薄化。因此，无论是数码类锂离子电池还是动力类锂离子电池，在保障安全性能的基础上，轻薄化已成为趋势。


    涂覆技术广泛应用。


    锂离子电池隔膜的缺点主要集中在熔融温度较低，耐热性能较差等方面。近年来，随着隔膜涂覆技术的成熟，通过对干法或湿法工艺生产的隔膜涂覆陶瓷、勃姆石、硫酸钡等无机材料后，上述耐高温涂覆隔膜在充放电过程中发生大面积放热后仍能保持隔膜的完整性，能够良好地解决隔膜耐热性能较差的问题。锂离子电池隔膜通过无机材料的涂覆，将极大地提升锂离子电池的安全性能，拓展应用领域，逐步进入涵盖动力类锂离子电池的中高端市场。


    基体材料得到拓展。


    目前，聚丙烯（PP）、聚乙烯（PE）等聚烯烃材料及添加剂是锂离子电池隔膜的主要基体材料，除热稳定温度有所限制外，一般情况下适用于所有锂离子电池。但无论聚丙烯（PP）、聚乙烯（PE）还是其他热塑性高分子材料，在接近熔点时均会因熔化而收缩变形，为锂离子电池的安全性带来潜在隐患。 若要满足未来高功率动力类锂离子电池的需求，锂离子电池隔膜需考虑进一步提升热稳定温度的限制范围。在现有基体材料体系的基础上，通过加入氧化铝、氧化锆等其它复合材料的方式，是目前基体材料研发的重要方向。通过新材料的开发、高分子复合改性技术的应用，发展耐高温树脂作为制作隔膜的基体材料，将为解决大功率动力类电池的安全性提供可行的解决方案，是国内未来动力锂离子电池隔膜基体材料的一个重要发展方向。


未来锂电池隔膜的发展方向


    2016年新能源汽车（包含客车、乘用车、专用车）合计销量达55万辆以上，电池需求量达19.5GWh。如果按照隔膜需求量20m2/kWh估算，2016年将产生4.7亿m2动力电池隔膜需求。


全球主要隔膜生产企业供应关系


    2013年全球用于电动汽车、储能装置的高性能隔膜出货量2.1亿m2，需求占比达25%，预计2016年，全球高性能隔膜出货量将达11.35亿m2，需求占比达57%，2013-2016年期间复合增长率达75%。从增长率来看，高性能隔膜2012年以来增长率虽然出现一定程度下滑，但始终保持50%以上的增速，而普通隔膜的增速则保持在10%左右的水平。高性能隔膜将成为未来锂电池隔膜市场的主要需求增长点。


    目前，国内高端动力锂电池隔膜仍然供不应求，虽然国内外产品差距在不断缩小，但赶超空间仍然巨大。据公开资料显示，高端隔膜进口率达70%，隔膜超过40% 依靠进口，动力锂膜环节的进口替代空间仍然非常巨大。