近期，中國石油和化（huà）學工業（yè）聯合會科技與裝備部通過調（diào）研總結出石油（yóu）和化工行業的十大技術需求。這些事關（guān）新材料（liào）、新能源、信息通訊等高新技術（shù）產（chǎn）業發展的關鍵技術，目（mù）前在研發或產（chǎn）業化上還存在掣肘，亟待突破，是（shì）行業未來一個時期的科研開發（fā）重點。本版從今日起推出《石油和化工行（háng）業十大急需（xū）技術》係列報道，將這些（xiē）技（jì）術的發展現狀（zhuàng）與關鍵問題與讀者（zhě）分享。

超高分子量聚乙（yǐ）烯(UHMWPE)鋰電池隔膜是目前最具競爭力的隔膜（mó）材料之一。近年來，隨著新能源汽車電池續航（háng）能（néng）力要求的不斷提升，UHMWPE鋰（lǐ）電池（chí）隔膜需求量也迅速增（zēng）加，迎來擴（kuò）產潮。同時其較高的毛利潤也使隔膜廠商對生（shēng）產技（jì）術的研發熱情有增無減，都在嚐試突破國外技術壁（bì）壘，掌握自主製（zhì）備工藝。

性能優越 需求增加

鋰離子電池隔（gé）膜是鋰電池中關（guān）鍵的內層組（zǔ）件，能夠影響鋰電池的容量（liàng）、循環性能和充放電電（diàn）流密度等關鍵性能，處於新能源汽車產業鏈（liàn）的上遊部分。一般來說，根據隔膜（mó）的主要（yào）功能，隔膜在安全性和通過性上對性能（néng）要求較高。UHMWPE鋰離子電池隔膜正（zhèng）好具有在高溫下能保（bǎo）持尺寸穩定性，抗（kàng）外力穿刺（cì）能力強等優點（diǎn）。

揚子石化研究（jiū）院塑料（liào）加工中心左勝武博士介紹，目前國內隔（gé）膜（mó）的生產工藝主（zhǔ）要有幹（gàn）法和濕法兩大類，幹法為聚（jù）丙烯（xī）材料，濕法為聚乙（yǐ）烯材料（liào），UHMWPE電池隔離膜材料屬於濕法工藝。

隨著（zhe）新能源汽車電池續航能力要求的提升，對（duì）於三元電池需求增加，而三元電池幾（jǐ）乎都采用濕法隔膜，即UHMWPE電（diàn）池（chí）隔離（lí）膜。這種隔膜厚度更薄、均一性更好、孔徑大小更易控製，更受市場青睞。“預計今後幾（jǐ）年，這種濕法隔膜將迎來擴產潮，市場需求大幅增加。”左勝武說。

技術突破 麵臨難題

在新能源汽車的發展浪潮下（xià），資本大（dà）量湧入，國內許多隔膜公司獲得資本助力，開始持（chí）續（xù）擴大生產規模（mó）、新建產能，目前國內已有近50家鋰電池隔膜生產企業，還在許多企業有新建或建擴裝置（zhì）的打算（suàn）。但由於國內鋰電隔膜產業興起相對較晚，多數企業對隔膜的生產工藝掌握不夠全麵，致（zhì）使許多隔膜生產裝置沒能如期正常投產（chǎn），而且真正上規（guī）模量產的企業也比較少，其主要原因在於國內尚沒有完全掌握其生產技術。

目前國內隔膜廠商都在嚐試突破國外技術壁壘，開發UHMWPE鋰電池隔膜生產技術，但難度較（jiào）大，主要（yào）體現在以下幾個方麵（miàn）：

一是傳統隔膜（mó）製備工（gōng）藝的知識產權基本被美國、韓國、德國和日本等少數國家壟斷，我國研發和生（shēng）產（chǎn）起步較晚，自主知識產權匱乏;二是國內企業對生產隔膜用到（dào）的上遊原材料的研究不夠深入，至今仍沒有實現隔膜用原料的完全國產化（huà），配方（fāng）研究欠缺係統性，生產出的（de）隔膜一致性、均勻性等（děng）比（bǐ）較差，合格率偏低，量產化難以實現;三是隔膜的製造（zào）工藝（yì）對設備要求苛刻，設備運行和控製精度比較差，直接影響到產品的性能， 國產（chǎn）設備一般難以滿足需求，但進口設備價格相對較（jiào）高，因此（cǐ）隔膜的產業化收到一定的設備限製（zhì）。

原料國（guó）產化 曙（shǔ）光初現

左勝武介紹（shào），我國鋰電池隔（gé）膜行業（yè）正處於高速發展的階段，據估計，國內僅鋰離子電池隔（gé）膜用UHMWPE的進口量就達到（dào）1萬噸/年（nián），並且呈現迅猛增（zēng）長的趨勢。但受技術水平限製，目前國內隔（gé）膜企業所用UHMWPE原料還隻能依靠進口。

揚子石化早在2010年前就跟蹤前（qián）沿技術，與國際石化巨頭同步開展了新型鋰電池隔（gé）膜專用聚烯烴原料的開發工作。2013年，揚子（zǐ）石化研究院完成了聚乙烯隔膜專用料的小試和中試研（yán）發，開始了鋰離子電池隔膜（mó）用UHMWPE專（zhuān）用（yòng）料的工業化研發（fā）。

經過技術攻關，揚子石化解決了專用催化（huà）劑（jì）的性能優化、顆粒及形（xíng）態控製、產品指標一致性等難題，2017年5月，揚子石化首次實現了UHMWPE隔膜專用料YEV-4500的工業化試生產，填補了國內空白，成為國（guó）內首家成功開發鋰電池隔膜料的生產企業，打破了該產品完全依靠進口的局麵，首次試生產專（zhuān）用料100噸。

2018年4月，揚子石化又實現了UHMWPE隔膜專用料YEV-5201T的工業化試生產（chǎn），試生產150噸。目前（qián），揚子石化研（yán）究院已與國內某隔膜廠家洽（qià）談並達成了（le）合作開發意向，相關科（kē）研評價工作（zuò）正在（zài）順利展開。

記者也了解到，鋰離子電池隔膜專用樹脂研究已列入中石化重大項目之（zhī）一——動力（lì）電池材料（liào）技術開發計劃。

隔膜研發 任重道遠

左勝武博士坦言，盡管UHMWPE隔膜專用料（liào）已經實現了國產化，但鋰（lǐ）電池隔膜的研發依然任（rèn）重道遠。

隔膜（mó）原料的導入周期比較長，合格的隔膜需要經過鋰電池廠家的試用，一次評價要3~6個月時間，至少要通過（guò）3次評價，才能得到（dào）正式認可。同時，隔膜要求的（de）不斷（duàn）提高對原料的雜質（zhì）含量、批（pī）次質量一致性（xìng）乃至顆粒形態的要（yào）求極高，原料研發的周期長，開發的難度大，門檻高。

因此，進一（yī）步提高UHMWPE隔膜的各項質量指標（biāo），仍需（xū）隔膜原料開發、隔（gé）膜生產和電池生產等（děng）上下遊通力合作，這也是我國電池業目前急需解決的問（wèn）題。

文章鏈接：中（zhōng）塑在線.中國化工報

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