聚烯烃材料在锂电池隔膜中的应用现状及市场前景分析

隔膜主要作用是将正、负极活性物质分隔开，防止两极因接触而短路，此外在电化学反应时，能保持必要的电解液，形成离子移动的通道。隔膜的性能决定了电池的界面结构、内阻等，直接影响电池的容量、循环以及安全性能等特性，因此其性能优异程度对提高电池的综合性能具有重要意义。它是锂离子电池电芯的重要组成部分，也是锂电材料中技术壁垒最高的一种高附加值材料，约占锂电池成本的20%-30%。隔膜价格居高不下的原因主要是一些制作隔膜的关键技术被日本和美国所垄断，国产隔膜特别是高端隔膜的技术指标还未达到国外产品的水平。隔膜技术难点在于造孔的工程技术以及基体材料，其中造孔的工程技术包括隔膜造孔工艺、生产设备以及产品稳定性，基体材料包括聚丙烯、聚乙烯材料和添加剂。

根据物理、化学特性的不同，锂电池隔膜材料可以分为：织造膜、非织造膜（无纺布）、微孔膜、复合膜、隔膜纸、碾压膜等几类。聚烯烃材料具有优异的力学性能、化学稳定性且相对廉价，因此聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃微孔膜在锂电池研究开发初期便被用作锂电池隔膜。近年来，有研究用其他材料制备锂电池隔膜的，如相转化法则是以聚偏氟乙烯（PVDF）为本体聚合物制备锂电池隔膜，以纤维素复合膜作为锂电池隔膜材料等。然而，至今商品化锂电池隔膜材料仍以聚乙烯、聚丙烯微孔膜为主。

隔膜的制备工艺，目前有干法和湿法两种技术路线。干法制膜工艺生产过程控制技术要求高，双向拉伸设备造价昂贵、固定资产投入大。湿法制膜工艺技术相对要求较低，设备投入较小，但需要大量有机溶剂对膜进行萃取，而有机溶剂的大量使用将导致生产成本升高和环境污染问题。

当前，全球锂电隔膜产业发展主要有三大特点：

一是隔膜国产化取得了快速发展。2017年，我国国产隔膜市场产量约为14亿㎡，规模约50亿元，而2010年，我国国产隔膜市场规模仅为6.46亿元。当前，我国锂电隔膜行业正处于高速发展阶段。

二是全球市场集中度正在逐渐下降。目前全球主要的锂电池隔膜厂商中，虽然日本旭化成、日本东丽东燃、韩国SKI、中国格瑞恩等四家企业占据了全球57%的市场份额，但其市场集中度却比2008年大幅下降，尤为明显的是，已经有中国企业进入世界隔膜生产企业前列。(www.xing528.com)

三是市场竞争更趋激烈。2017年，国内隔膜企业产量占比排在前5名的分别是上海恩捷13.88%、苏州捷力11.10%、星源材质10.48%、沧州明珠8.67%、河南义腾5.34%，其中上海恩捷全部为湿法膜。未来随着大量湿法隔膜新产能的释放，市场竞争将更加激烈。

当前，全球锂电隔膜产业发展呈现三大趋势：

一是国产加速替代进口。湿法隔膜目前进口率约60%，预计2018年，我国湿法隔膜产量将超8亿平方米，占据隔膜一半以上市场份额；到2020年前后，进口率将降至20%，我国高端湿法隔膜领域将基本摆脱对进口产品的依赖。随着动力锂电池市场的快速发展。

二是干法加快转向湿法。随着湿法价格不断下降，同时叠加双积分下对能量密度的要求，以及三元材料的大量应用，预计湿法隔膜的需求将飞速增长，未来湿法涂覆隔膜将逐渐成为主流，国内企业纷纷开始转型湿法隔膜。

三是高端发力淘汰低端。隔膜产业毛利率为50%左右，是锂电池所有环节中盈利能力最强的环节。虽然目前市场规模在50亿元左右，但由于有较大的利润空间，吸引了大批企业进入隔膜生产环节，沧州明珠、星源材质等企业均在扩充产能。随着未来这些产能的释放，隔膜环节将进入洗牌阶段，低端生产企业将面临淘汰。