鋰離子電池已成為目前市場(chǎng)上儲(chǔ)能設(shè)備的主流，作為“第三電極”的隔膜是鋰離子電池中重要的組成部分。

圖1 鋰電池對(duì)隔膜的要求

目前，隨著鋰電池充電電池容量的不斷提高，內(nèi)部蓄積能量引發(fā)電池溫度提高，導(dǎo)致隔膜融化而造成短路。由于高純氧化鋁具有絕緣、隔熱和耐高溫等特性，因此可以將其用于鋰電池隔膜的涂覆。經(jīng)過(guò)氧化鋁涂覆的陶瓷隔膜具有耐高溫性、高安全性、高倍率性、良好浸潤(rùn)性、自關(guān)斷特性、低自放電率和循環(huán)壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)。

圖2 涂覆氧化鋁隔膜優(yōu)點(diǎn)

在氧化鋁涂覆隔膜生產(chǎn)工藝上，目前主流方向是在基膜的表面，涂覆一層陶瓷材料。陶瓷涂覆工藝使用的漿料由陶瓷顆粒、粘結(jié)劑、溶劑和表面活性劑按一定配方配成。按涂覆設(shè)備不同，涂覆方式可分為窄縫式涂覆、浸涂法涂覆和凹版輥涂覆。其中，滄州明珠主要采用的是凹版輥涂覆工藝。

圖3 滄州明珠生產(chǎn)的涂覆隔膜主要采用凹版輥涂覆工藝

（圖片來(lái)源：滄州明珠）

陶瓷涂覆隔膜的工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，但是對(duì)氧化鋁粉體提出了高要求。純度應(yīng)該保證在3N以上，一些報(bào)告和論文則以4N粉體為研究主體；粒徑分布以D50和D90為主要參數(shù)，D50的要求在0.5-0.8微米之間不等，D90在1-2微米之間不等；顆粒形貌則以球形和類球形為主，便于分散；此外還有對(duì)水分含量等方面也有嚴(yán)格的控制要求。（該部分?jǐn)?shù)據(jù)來(lái)自粉體圈）

圖4 陶瓷隔膜對(duì)氧化鋁的性能要求

目前，在鋰電池四大核心材料中，正、負(fù)極材料和電解液都已實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，但高端鋰電池隔膜仍是技術(shù)短板，高端隔膜依然有近50%需要進(jìn)口。高端隔膜市場(chǎng)的豐厚利潤(rùn)吸引了不少上市公司，國(guó)產(chǎn)替代進(jìn)口正在變成現(xiàn)實(shí)。國(guó)內(nèi)陶瓷涂覆隔膜的龍頭企業(yè)包括滄州明珠、星源材質(zhì)、恩捷股份等。

滄州明珠通過(guò)在隔膜表面涂覆陶瓷（Al₂O₃）涂層或聚合物（PVDF）涂層，提高了隔膜產(chǎn)品的高溫?zé)岱€(wěn)定性和吸液保液性能，改善了隔膜與電池極片的粘結(jié)性能，使得鋰離子電池具有更高的安全性能和更好的循環(huán)性能。

圖5 滄州明珠生產(chǎn)的陶瓷涂覆隔膜在高溫180℃時(shí)仍能保持良好形態(tài)

（圖片來(lái)源：滄州明珠）

圖5 滄州明珠生產(chǎn)的陶瓷涂覆隔膜具有良好的浸潤(rùn)性

（圖片來(lái)源：滄州明珠）

不過(guò)，過(guò)去的2018年，滄州明珠業(yè)績(jī)乏善可陳。公司實(shí)現(xiàn)營(yíng)業(yè)總收入33.25億元，同比下降5.65%；凈利潤(rùn)2.98億元，同比下降45.42%。公司效益的下降來(lái)自于不斷走低的隔膜價(jià)格帶來(lái)的毛利率下降。此外，強(qiáng)力的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手帶來(lái)了行業(yè)大洗牌。

伴隨著不斷走高的股價(jià)，恩捷股份在過(guò)去的一年多時(shí)間里不斷吸睛。2018年，公司實(shí)現(xiàn)營(yíng)收24億元，同比增長(zhǎng)96.7％，歸母公司凈利潤(rùn)5.35億元，同比增長(zhǎng)243.65％。目前，公司濕法隔膜產(chǎn)能13億平，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率超過(guò)40％，其銷售仍處于供不應(yīng)求狀態(tài)。

春節(jié)期間，公司表示其隔膜生產(chǎn)仍連續(xù)24小時(shí)開(kāi)機(jī)，今年1月，公司隔膜發(fā)貨量5300萬(wàn)平方米，與去年同期1600平方米相比大幅上升。

3月14日，恩捷股份再次宣布打算擴(kuò)大鋰電池隔膜產(chǎn)能，擬在珠海高欄港經(jīng)濟(jì)區(qū)投資建設(shè)第二期鋰電池隔膜項(xiàng)目，總投資11億元。

可以說(shuō)，規(guī)模效應(yīng)+高技術(shù)能力成就了恩捷的龍頭地位。據(jù)公司介紹，原材料采購(gòu)規(guī)模大使得公司獲得7％-8％的優(yōu)惠；高產(chǎn)量則顯著攤低了人工成本，對(duì)比干法隔膜龍頭星源材質(zhì)，其人工費(fèi)占比18％，而恩捷僅為8％；此外，高的良品率則保證了公司的競(jìng)爭(zhēng)力，國(guó)內(nèi)平均良率僅45%，而恩捷綜合良品率高達(dá)78%，比肩日韓頂級(jí)水準(zhǔn)，技術(shù)領(lǐng)先帶來(lái)成本優(yōu)勢(shì)凸顯，毛利率持續(xù)改善。

小結(jié)

氧化鋁涂覆的鋰電池隔膜在過(guò)去的幾年受到眾多行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)的青睞，其優(yōu)越的熱穩(wěn)定性以及高比表面積粉體材料對(duì)電解液良好的潤(rùn)濕性、保液性使得陶瓷涂覆隔膜擁有很好的前景。不過(guò)，在隔膜價(jià)格不斷走低的2018年，眾多隔膜企業(yè)的日子并不好過(guò)。隔膜行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)已經(jīng)進(jìn)入紅海，同質(zhì)化嚴(yán)重、價(jià)格戰(zhàn)激烈、產(chǎn)能結(jié)構(gòu)性過(guò)剩等行業(yè)通病開(kāi)始逐漸爆發(fā)，而濕法+涂覆隔膜，已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)企業(yè)邁向高端隔膜的主流方向之一。

參考文獻(xiàn)

鋰離子電池用氧化鋁陶瓷隔膜的制備及其性能研究，北京化工大學(xué)，黃思達(dá)。

By：火宣