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干法双拉涂覆VS湿法涂覆 谁将是动力市场王者?

发布者:互联网 时间:2017/01/09 浏览次数:896

     近两年伴随着动力电池市场的兴起,湿法涂覆隔膜在国内愈发火热,甚至有很多业内人士认为其将主导未来动力电池隔膜市场。而与之截然不同的观点是,国内企业只不过在跟风日韩,其实湿法涂覆隔膜有一些弱点,长时间使用后容易引发动力电池安全隐患,干法双拉涂覆隔膜才是最合适的选择。

 

  从市场倾向及隔膜企业新增投资生产线的情况来看,目前湿法涂覆隔膜处于舆论上风。另据调查显示,干法双拉与干法单拉有本质的区别,拥有干法双拉技术的企业数量并不多,但干法双拉涂覆隔膜的市场需求量也在快速增加当中。

 

  两种不同的隔膜路线、两种互相对立的观点,一方面折射出动力电池成长初期所面临的技术路线困惑,另一方面也说明了技术探讨的必要性,毕竟隔膜作为动力电池关键材料之一,采用何种技术路线会对动力电池产品及企业自身产生至关重要的影响。


市场选择就是对的?


  面对技术路线争议,往往有一个简单且放之四海而皆准的方法是:让市场自己选择去吧,谁能笑到最后,自然就可以验证当初孰对孰错。但需注意的是,这会不会让市场付出很多不必要的“试错”代价?又或者市场会遵循中国“中庸”之道,其实最终不同的技术路线都会有适合自己生存的道路?

 

  暂且把疑问放到一边,先来梳理隔膜市场发展情况。据高工产研锂电研究所(GGII)调研数据显示,2016年第一季度中国锂电池隔膜厂商产量为18520万平米,同比增长88%,环比下降9.4%。受动力电池强劲的市场需求带动,隔膜产量整体同比增速较快,而在今年第一季度政策调整波动影响下,环比数据又略有下降。


  进一步细分来看,每种隔膜类型的市场表现会有不同,其中干法隔膜出货量为10720万平米,同比增长65%;湿法隔膜出货量为7800万平米,同比增长132.8%。GGII分析师表示,干法隔膜出货量的增长主要得益于干法单拉隔膜,同时中科科技、河南义腾等企业的干法双拉隔膜出货量同比也有大幅增长,而湿法隔膜出货量的增长则受动力市场、进口替代及出口带动。整体而言,湿法隔膜出货量增速明显高于干法隔膜。


  隔膜向好的市场形势带动了投资额的增长。据不完全统计,今年第一季度,包括沧州明珠、胜利精密、中材科技、天鸿新材等公司在内的隔膜新增投资达31亿。


  另一个需注意的现象是,为充分保障隔膜供应,下游动力电池企业与隔膜企业的联合在增强,比如中航锂电与沧州明珠设合资公司,共建年产1亿平米湿法隔膜项目;力神与汇安汇(天津)新能源科技有限公司签署战略合作框架协议,双方在动力锂电池隔膜领域开展合作;国轩与星源材质共同出资设立公司,总投资30亿建动力电池隔膜生产基地。


  从上述投资项目来看,以湿法隔膜项目居多,比如沧州明珠与中航锂电共建的1亿平米湿法隔膜项目已于20162月开始启动,预计20182月达产汇安汇天津锂电池隔膜项目20145月落户天津高新区未来科技城南区,由北京汇安汇科技有限公司投资15亿元建设,欲打造国内产能最大的湿法工艺锂电池高端隔膜生产项目。

 

  国轩与星源材质合作的一期项目将于20168月陆续投产,主要产品为动力锂电池湿法隔膜、涂覆隔膜胜利精密子公司苏州捷力现有湿法隔膜产线2条,年产能7000-8000万平方米,预计今年将新增4条湿法产线,新增年产能可达1.5亿平方米。

 

  专注于湿法隔膜的辽源鸿图是近年来隔膜行业的一批黑马。去年10月,辽源鸿图规模为年产4500万平方米锂离子电池隔膜生产线开工。该项目完成后,加上现有生产规模能使公司总生产规模达到年产6300万平方米。辽源鸿图技术部部长安亚强透露,目前公司湿法隔膜处于供不应求状态。

 

  当然干法隔膜也没有被忽略。今年1月,德尔未来拟通过股权转让及增资方式获得干法双拉隔膜出货量较大的河南义腾14.6154%股权。

 

  成立于200210月的中科科技是国内最早进入锂电池隔膜行业的企业之一,拥有PPPE、涂覆各类锂离子电池隔膜材料生产线。中科科技生产湿法隔膜,同时其干法隔膜今年第一季度出货量位居行业第一。中科科技CTO王向东透露,目前中科科技拥有自主知识产权的干法双拉涂覆隔膜主要供应给动力电池客户,处于供不应求的状态。

 

  纽米科技同时拥有湿法和干法生产线。纽米科技销售总监贺源透露:“公司湿法生产线经过工艺改造、设备调配后,将原有的湿法线产能提高一倍,达6000万平米。干法生产线在云南,设计产能是3000万平米,属拥有自主知识产权的干法双拉三层复合锂离子电池隔膜,得到了大型动力电池企业的认可和推广。”

 

  在充分了解隔膜市场格局后,再回到本文这一部分最初所提的问题。无论是从出货量增速还是投资额来看,湿法隔膜占据上风。但仍有一些业内人士对此提出异议,从技术角度来看,干法双拉涂覆隔膜更适合用于动力电池,早晚会占据动力电池隔膜市场主流地位。探讨技术无关乎企业利益纷争,且看下文技术人员所提观点。


技术探讨与对比

  锂电池隔膜干法单拉、干法双拉、湿法这三种制造方法,在显微镜下孔径的状态不一样,有着各自的特点。

 

  “干法单拉属最早出的隔膜产品,在一个方向上的力学性得到了增强,另一个方向上力学性会差一些。而干法双拉在两个方向的均匀性会好很多,同时厚度均匀性和一致性也会比单拉好很多。”四川大学高分子研究所杨锋博士介绍,大部分单拉膜不容易进行涂覆处理,双拉膜容易进行涂覆处理。

 

  在一些技术人员看来,做得好的干法单拉隔膜在磷酸铁锂和储能上可以被应用。随着动力电池性能要求的不断提升,干法双拉涂覆隔膜和湿法涂覆隔膜应运而生。鉴于未来的动力电池高性能发展趋势,将干法双拉涂覆隔膜和湿法涂覆有了进行比较的必要性。

 

  事实上,干法双拉涂覆与湿法涂覆的涂覆材料基本是一样的,采用的设备也都一样,只是基膜不一样。而基膜的不同造成了这两种产品在关键指标上表现不同。两派观点在各自性能指标上争议激烈,暂且将干法双拉涂覆支持者简称为GF,湿法涂覆支持者简称为SF

 

  基膜——GF:“如果直接将湿法PE基膜直接用到电池里面,不能用、不好用,因为基膜的热温度太低。为了提高热稳定性,基膜表面一定要进行涂覆,以弥补那50%的缺陷。但是,通过不同的涂覆技术会有改善吗?生下来就残疾,身体很弱,外面穿多少盔甲没有用。”

 

  SF:“在动力电池领域,很多厂家在切换用湿法涂覆,湿法单层也在用。湿法隔膜孔径均匀,干法隔膜没法比,干法基膜的孔径都不均匀,涂覆又有什么用?

 

  透气性——GF:“干法双拉基膜的孔径只要足够均匀就可以了,电池充放电没问题、又不短路,总体安全性好,所以不需要像湿法膜那么的均匀。而湿法膜的孔径虽然较均匀些,但本身孔径太小了,再加上涂覆,怎么保障高透气性?

 

  SF:“湿法隔膜可以根据电池需求做高透气性,也可以低透气性。”

 

  强度——GF:“将出产的干法双拉涂覆隔膜、湿法涂覆隔膜做同样的解剖,进行穿刺、拉伸强度对比,湿法涂覆隔膜下降的多得多,这是有数据验证的。湿法涂覆隔膜用于手机锂电池没问题,手机通常两年就更换了,但电动汽车能用一两年就换吗?动力电池隔膜强度下降,容易造成短路,出事概率就会提高。”

 

  SF:“要说抗腐蚀性能,这两种隔膜都是高分子材料,聚丙烯具备的,聚乙烯也会具备。”

 

  熔点——GF:“干法隔膜和湿法隔膜材质上差别比较大,熔点差了40多度。到了120度,湿法隔膜70%-80%都会闭孔掉;150度,干法隔膜还能保持比较好的状态。”

 

  SF:“熔点低一些是两种隔膜之间的最大区别,这是材料自身特性决定的,但只要做到符合电池使用要求即可。”

 

  薄度——SF:“目前锂电池有高能量、轻量化发展趋势,湿法隔膜在这方面明显具备优势,湿法可以做到5μ、7μ,再加上涂覆也厚不了多少,但干法单拉最薄是20μ,干法双拉最薄是12μ,加上涂覆就更厚了。”

 

  GF:“动力电池本来就不敢用太薄的隔膜,还没见到有5μ、7μ的湿法隔膜用于动力电池的,太薄穿刺强度下降很厉害。湿法隔膜最薄也是‘12+4’用于动力电池,干法双拉‘12+4’也就够了。”

     

  成本——GF:“湿法隔膜价格比干法贵1倍以上,在电池中表现相当情况下,显然干法双拉涂覆用于动力电池的性价比更高。”

 

  SF:“湿法隔膜只要量够,按照稳定的规格生产,成本就不会高。”