如銀色綢緞般成卷整齊碼放的高分子原料薄膜,在經過預處理、數次雙向拉伸、熱定型等多道工序后,蛻變?yōu)楸∪缦s翼的鋰電池薄膜。這是記者近日在云南恩捷新材料股份有限公司(以下簡稱恩捷股份)旗下玉溪恩捷5μm鋰電池薄膜生產線看到的一幕。
這條前不久投產的全球最先進的鋰電池隔膜生產線,讓該公司研發(fā)的高分子材料技術落地為領先的5μm超薄高強鋰電池隔膜產品,推動鋰電池行業(yè)實現新的發(fā)展。
鋰電池隔膜是鋰電池正負極之間的一層薄膜,其厚度僅為頭發(fā)絲的十分之一,成本約占鋰電池成本的10%,是鋰電池的核心組件之一。通過專業(yè)設備放大觀測可以看到,這些薄膜表面布滿了納米級的黑灰色絮狀微孔。正是這些微孔的存在,讓鋰離子能夠順暢通過,形成充放電回路,確保鋰電池的正常工作。
“隔膜主要有兩個作用:隔離正負極和提供鋰離子傳送通道?!倍鹘莨煞萃顿Y總監(jiān)龐啟智說,隔膜研發(fā)難度大、技術含量深、附加值較高,也成為投資強度最大的鋰電池材料。“2010年以前,鋰電池薄膜技術被美、日等國家壟斷,我國在這一領域受制于人,每平方米薄膜的售價約為20元人民幣?!饼媶⒅腔貞?。
經過多年的艱難攻關,恩捷股份徹底突破了濕法鋰電池隔膜技術。如今,它已經是連續(xù)多年全球市場占有率第一的行業(yè)龍頭。
“只有持續(xù)的技術創(chuàng)新才能保證龍頭地位。”龐啟智說,隔膜對鋰電池的安全性、能量密度和循環(huán)壽命等性能起著決定性作用?!?μm超薄高強平臺化產品正是我們不斷突破行業(yè)技術瓶頸的成果?!饼媶⒅钦f。
“在鋰電池隔膜領域,厚度、強度與離子通透性三者通常不可兼得?!倍鹘莨煞萑虍a品發(fā)展中心落地部部長程旭介紹,傳統(tǒng)觀念認為,隔膜越薄,強度就會越低。
恩捷股份研發(fā)的5μm隔膜在厚度、強度與離子通透性間實現了平衡,徹底打破了行業(yè)長期以來的固有認知,提升了鋰電池隔膜性能邊界。
程旭說,在材料選擇上,研發(fā)團隊采用了高性能的聚合物材料,并對其進行特殊的改性處理,增強了分子間的作用力,提高了隔膜的強度;在生產過程中,通過精確控制工藝參數,如溫度、壓力和拉伸速率等,實現了對隔膜微觀結構的精準調控,提高了離子通透性。從材料到工藝的全方位創(chuàng)新,讓5μm隔膜的針刺強度比7μm隔膜提升16.7%,隔膜內阻下降20.9%。
業(yè)界評價,5μm隔膜可大幅提升動力電池能量密度、提高充電效率、降低電芯熱失控的風險,為動力電池行業(yè)發(fā)展注入新動力?!澳壳?,5μm超薄高強產品已獲得多個客戶的認可,未來有望在動力電池行業(yè)得到更廣泛的推廣與應用?!饼媶⒅钦f,這也表明,技術創(chuàng)新是破除“內卷式”競爭的主要出路。
“我們將通過持續(xù)的研發(fā)創(chuàng)新鞏固自身鋰電池隔膜領域行業(yè)地位,同時,基于在高分子材料領域的技術積累和持續(xù)深耕,積極布局固態(tài)電解質領域?!饼媶⒅潜硎?。
目前,恩捷股份半固態(tài)電解質膜已經實現了初步商業(yè)化,有兩條產線具備半固態(tài)電池隔膜量產供應能力。同時,其硫化物固態(tài)電解質材料十噸級中試線項目已于近日全線貫通,掌握了從核心原料到電解質膜的全鏈條關鍵技術?!拔覀儗⒏鶕袌鲂枨髷U大相關產能建設,實現研發(fā)—中試—量產的‘三級跳’發(fā)展目標?!饼媶⒅钦f。
(受訪者供圖)
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