加快發展新質生產力丨國產電池隔膜以更高强度更低價格站穩國際市場

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摘要:“這就是我們的主打產品,電池隔膜。”6月7日,在星源材質(南通)新材料科技有限公司,總經理徐李强從背包裏取出一枚疊成指甲蓋大小的物件向記者演示。展開,再展開……這枚“小物件”被徐李强完全展開,真實大小竟超過0.5平方米。“你試試它的强度。”徐李强把隔膜交給記者。作為一名體重超過85公斤的成年男子,記者用盡全身力氣,竟拉不壞這張看起來如普通塑膠皮的電池隔膜。

“這就是我們的主打產品,電池隔膜。”6月7日,在星源材質(南通)新材料科技有限公司,總經理徐李强從背包裏取出一枚疊成指甲蓋大小的物件向記者演示。

展開,再展開……這枚“小物件”被徐李强完全展開,真實大小竟超過0.5平方米。“你試試它的强度。”徐李强把隔膜交給記者。作為一名體重超過85公斤的成年男子,記者用盡全身力氣,竟拉不壞這張看起來如普通塑膠皮的電池隔膜。

作為動力電池的主要資料之一,電池隔膜是指在電池正極和負極之間的一層高分子材料,其作用是隔離正負極並使電池內的正負極不能直接接觸,但要讓鋰離子可以帶著電子自由通行。囙此隔膜看起來類似於塑膠皮的薄膜,但其表層卻包含了一個個肉眼看不見的微小孔洞。

在展示電池隔膜的耐高溫特性時,徐李强進行了一個簡單的實驗:他用打火機對隔膜進行短暫灼燒,隔膜表面微微收縮。然而就在記者以為實驗可能失敗時,徐李强移開打火機並輕觸隔膜,隔膜仿佛被賦予神奇的恢復能力,迅速變回平整狀態。

耐高溫性和高强度是電池隔膜最重要的特性,直接關係到電池的穩定性和能量密度。徐李强告訴記者,鋰電池的一般工作溫度不超過60攝氏度,市面上普通的電池隔膜可在100攝氏度高溫下工作,而星源材質研製的隔膜將這一數據提升到了180攝氏度,特別製作的一款芳綸隔膜產品,甚至可以超過200攝氏度。

“如果過熱,隔膜可能會閉孔,封锁正負極之間繼續充放電從而保護電池安全,我們把這一標準叫做閉孔溫度。”徐李强告訴記者,閉孔溫度越高,電池安全工况的區間就越大,每一攝氏度提升,背後是星源材質研發團隊夜以繼日地研究攻關。

過去,電池隔膜的生產科技一直掌握在日美少數企業手中,隔膜生產被壟斷,價格也高得驚人,每平方米隔膜售價近百元人民幣。

作為國家火炬計畫重點高新技術企業,星源材質在國內率先提出“動力鋰電池隔膜”國產化目標。徐李强說,2010年前,星源材質的董事長陳秀峰先生帶著一群年過半百的老教授打著赤膊,在超過50攝氏度的高溫車間裏做研發,研製出第一卷國產隔膜,為十年後中國新能源產業的全面領先全球奠定了基礎。走進星源材質南通公司無塵車間,管線交織的設備運轉不休,一卷卷不同規格、薄如蟬翼的白色隔膜經過拉伸、收卷、分切等步驟產出。

“這個就是剛剛看到的隔膜。”徐李强指著生產線上被切割下來的隔膜介紹,隔膜總寬幅約6.2米,厚度只有7納米,相當於一張紙的十三分之一,肉眼看不到的微孔均勻地分佈在隔膜上。

鋰離子在正負極之間帶電穿越得越快越好,電池的運作效率和穩定性就越高。而隔膜越薄,就能提供更多的體積能量密度給電池。把隔膜越做越薄、微孔越做越均勻,加上獨特的漿料配方及塗覆工藝,就是星源的獨門秘笈。徐李强向記者介紹,從原料配比,到拉伸成膜成孔,再到萃取,以及後續的塗覆漿料,這些關鍵工藝及配方都出自公司組建的隔膜技術前沿研究院。這裡彙聚各路高學歷高層次人才,經多年聚力攻堅,科技層面逐漸達到國際領先水準。

隨著新能源產業持續發展,隔膜產品不缺市場,星源材質順應需求,持續擴大產能。去年8月18日,企業自主研發的第五代超級濕法生產線正式發佈。這條生產線在25攝氏度的恒溫無塵車間內24小時不間斷生產,設備寬幅超8米,單線年產可達2.5億平方米,相較於第四代濕法產線提升超2倍。

十幾年前生產第一卷國產隔膜、出口第一卷國產隔膜,到現在星源材質年產能達50億平方米,平均每平方米售價較之前全球價格下降約90%。公司與日本、韓國、歐洲等全球頭部電池廠商達成合作,成功打破國際壟斷,站穩了海內外市場,進一步擦亮了“中國製造”金招牌。

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