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耐高溫鋰電池隔膜機(jī)械,中國(guó)2016年鋰電池隔膜行業(yè)市場(chǎng)現(xiàn)狀分析及發(fā)展趨勢(shì)預(yù)測(cè)
一、中國(guó)鋰電池隔膜行業(yè)概況分析
    隔膜是決定鋰離子電池性能、安全性和成本的重要部分。在鋰離子電池主要原材料中，除正負(fù)極材料以及電解質(zhì)溶液外，隔膜也是非常重要的組成部分。隔膜的主要作用是使電池的正、負(fù)極分隔開來，防止正負(fù)極接觸而短路；此外，隔膜還應(yīng)該具有使電解質(zhì)離子通過的功能。
   鋰離子電池產(chǎn)業(yè)鏈
   鋰離子電池的放電原理是正極材料中的鋰離子Li+脫嵌，通過電解液移動(dòng)到負(fù)極中，電子則通過外電路從正極移動(dòng)到負(fù)極中形成電流。正負(fù)極材料一旦發(fā)生接觸就會(huì)導(dǎo)致電池發(fā)生短路，甚至發(fā)生燃燒。而隔膜作為一種絕緣材料，其主要作用在于防止正負(fù)極材料接觸導(dǎo)致短路，成為保障電池安全的重要部分之一。隔膜能夠浸潤(rùn)在電解液中，而且表面上有大量允許鋰離子通過的微孔。材料、厚度和微孔數(shù)量等特性都會(huì)影響鋰離子穿過隔膜的速度，進(jìn)而影響到電池的放電倍率、循環(huán)壽命等性能。在四大鋰離子電池材料中，隔膜的成本占比僅次于正極材料，約為10%-15%，在一些電池中，隔膜成本占比甚至更高。
鋰離子電池隔膜性能和技術(shù)要求
    由于電池的安全性受諸多因素的影響，所以為了進(jìn)一步改善電池的安全性能，業(yè)內(nèi)對(duì)隔膜也提出了更高的要求。
    ⑴、隔膜的耐穿刺強(qiáng)度一定要高。對(duì)于液體鋰離子電池，電池內(nèi)部自始至終存在著液體電解質(zhì)溶液。因?yàn)樵诔浞烹娧h(huán)過程中電解質(zhì)溶液不可避免地被慢慢消耗，從而有可能產(chǎn)生兩種問題：首先，由于電池極片面積比較大，在不同區(qū)域的電解質(zhì)溶液濃度的差異會(huì)導(dǎo)致區(qū)域極化電壓差異，而在電池的充放電過程中，在極化電壓增大的 發(fā)生鋰或其他化合物沉積的概率會(huì)比較大，當(dāng)鋰或其他化合物的沉積達(dá)到某一尺寸時(shí)，有可能刺穿隔膜而引起電池內(nèi)部短路，進(jìn)而導(dǎo)致電池的安全事故；其次，隨著電池的不斷使用，極片的不均勻產(chǎn)生的電解液溶液分布的不均勻有可能導(dǎo)致隔膜存在無電解質(zhì)溶液的干區(qū)，由于鋰離子電池充放電時(shí)電壓會(huì)高達(dá)4.2V，無電解質(zhì)溶液的隔膜干區(qū)此時(shí)承受的電場(chǎng)強(qiáng)度可能會(huì)達(dá)到1680V/cm，因此，在這樣的隔膜干區(qū)非常容易發(fā)生靜電電擊穿現(xiàn)象，從而使電池內(nèi)部發(fā)生短路，引起電池的安全事故。
    ⑵、隔膜的熱收縮性一定要好。鋰離子電池使用過程中，特別是電池受到濫用時(shí)，電池溫度會(huì)急劇升高。當(dāng)電池溫度超過一定溫度時(shí)，隔膜會(huì)迅速收縮，由此造成電池中正、負(fù)極片大面積直接接觸，導(dǎo)致大范圍的內(nèi)部短路，引起電池的熱失控。
    ⑶、隔膜的機(jī)械強(qiáng)度一定要高。目前，國(guó)內(nèi)大部分電池廠家的電極極片質(zhì)量還不是很好，如果隔膜的機(jī)械強(qiáng)度過低，電極極片上一點(diǎn)微小的毛刺也容易刺穿隔膜，導(dǎo)致電池內(nèi)部出現(xiàn)微短路現(xiàn)象，造成電池的安全事故。
鋰離子電池隔膜干法和濕法兩種生產(chǎn)工藝比較
    而從性能比較上看，濕法涂覆膜未來將是大趨勢(shì)。就目前的技術(shù)工藝發(fā)展情況看，陶瓷涂覆工藝是提升隔膜品質(zhì)的一種有效方式。汽車動(dòng)力電池將成為鋰電池隔膜應(yīng)用較大的市場(chǎng)，而現(xiàn)在大部分企業(yè)已經(jīng)開始采用陶瓷涂覆，特斯拉（用三元鋰電池）就是其中典型的代表。
    二、中國(guó)鋰電池隔膜行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)預(yù)測(cè)
    目前鋰離子電池主要應(yīng)用在3C電子產(chǎn)品、新能源汽車、工業(yè)及儲(chǔ)能等領(lǐng)域。隨著3C電子產(chǎn)品市場(chǎng)的逐漸成熟，市場(chǎng)增量已進(jìn)入了一個(gè)穩(wěn)步增*，其對(duì)鋰離子電池的需求量每年保持在10%～15%的區(qū)間增速。但是，隨著儲(chǔ)能、動(dòng)力電源等應(yīng)用領(lǐng)域的快速發(fā)展，*的促進(jìn)了對(duì)鋰離子電池的需求，進(jìn)而帶動(dòng)了對(duì)鋰離子上下游產(chǎn)業(yè)鏈上相關(guān)材料的需求。
    1、而隨著鋰離子電池市場(chǎng)容量的快速增加，刺激了對(duì)鋰電池隔膜的需求。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2009年我國(guó)國(guó)內(nèi)鋰電池市場(chǎng)鋰電隔膜需求量為1.35億平方米，而到了2015年需求量達(dá)到了6.20億平方米，同比增長(zhǎng)35.96%，2009年至2015年，復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)到了28.93%。
    2、在國(guó)家政策及資金的支持下，鋰電池隔膜國(guó)產(chǎn)化取得了快速發(fā)展，出貨量在市場(chǎng)的占比越來越高。 據(jù)統(tǒng)計(jì)，截止至2015 年，我國(guó)國(guó)產(chǎn)隔膜市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到了26.5 億元，同比增長(zhǎng)29.20%。而2010 年，我國(guó)國(guó)產(chǎn)隔膜市場(chǎng)規(guī)模僅為6.46 億元，近5 年時(shí)間，我國(guó)國(guó)產(chǎn)隔膜市場(chǎng)規(guī)模增長(zhǎng)率達(dá)到了310%，我國(guó)鋰電隔膜行業(yè)正處于高速發(fā)展的階段。鋰電池隔膜國(guó)產(chǎn)化率正在不斷提升，尤其是濕法膜近兩年進(jìn)展速度驚人。 
    2015 年全年我國(guó)鋰電池隔膜總產(chǎn)量達(dá)到6.28 億平方米，而總產(chǎn)能已經(jīng)達(dá)到15 億平方米。從產(chǎn)能利用率僅為41.87%，產(chǎn)能利用率嚴(yán)重不足，而隔膜產(chǎn)能大多為低端重復(fù)建設(shè)，產(chǎn)品性能與品質(zhì)和國(guó)外同規(guī)格產(chǎn)品相比還是有很大的差距，這也是導(dǎo)致國(guó)內(nèi)鋰電隔膜價(jià)格市場(chǎng)無序競(jìng)爭(zhēng)的主要原因。未來隨著大量濕法隔膜新產(chǎn)能的釋放，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)將更加激烈，受濕法涂瓷隔膜的沖擊，干法隔膜市場(chǎng)壓力較大，行業(yè)將面臨重新洗牌。
    3、預(yù)計(jì)到2020年，鋰電池市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到368億美元，未來5年的年復(fù)合增長(zhǎng)率將超過12.86%。 而在鋰電池市場(chǎng)規(guī)模不斷增長(zhǎng)的同時(shí)，也為鋰電池隔膜產(chǎn)業(yè)帶來了超過40億美元的市場(chǎng)規(guī)模。
    而從我國(guó)鋰電池應(yīng)用領(lǐng)域看，動(dòng)力、儲(chǔ)能以及3C 等產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展已成為驅(qū)動(dòng)鋰離子電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要驅(qū)動(dòng)力，且動(dòng)力和儲(chǔ)能領(lǐng)域?qū)︿囯姵氐男枨笤鏊僭诓粩嗉涌臁?/p>