各位同事、各位朋友，非常榮幸能來到青海，今天跟大家一起分享的是我做隔膜研究10年的一點(diǎn)感受，題目叫做鋰電隔膜的挑戰(zhàn)與機(jī)遇。報(bào)告包括五方面內(nèi)容，分別是隔膜對(duì)電池的影響，不同種類的隔膜材料以及隔膜需求及產(chǎn)業(yè)發(fā)展動(dòng)態(tài)，還有國(guó)家政策，隔膜技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)等五方面。

首先是隔膜與電池性能的關(guān)系，影響電池性能的材料很多，比如說正極材料、負(fù)極材料、極電技術(shù)、SEI膜的控制，封裝、電芯還有其它技術(shù)，電池的一些性能包括容量發(fā)揮、能量密度、充電電壓、循環(huán)性、高倍率功率特性，吸放熱這些特性，與隔膜相關(guān)的性能是非常多的，應(yīng)該說我們做研發(fā)電池的時(shí)候，主要的工作是聚焦在正極材料和負(fù)極材料上的，因?yàn)槭亲鲭姵氐男阅堋?/p>

隔膜在研發(fā)上的作用經(jīng)常被忽視，但是產(chǎn)業(yè)對(duì)它的興趣是非常高的，因?yàn)樯a(chǎn)隔膜的利潤(rùn)率是比較高的。我們看一下隔膜的關(guān)鍵技術(shù)，比如說均勻性，包括厚度和孔徑的分布、透氣性和孔隙率、電導(dǎo)性、受熱收縮性以及抗氧化，隔膜的關(guān)鍵參數(shù)還是非常多的。

應(yīng)該說隔膜是電池性能的保障，為電池提供更高的安全保證電池性能的發(fā)揮提供很好的電化學(xué)窗口，這里的工作很多。

隔膜的種類有哪些？用一個(gè)簡(jiǎn)單的分類，比如說用材料分類，可以分為聚烯烴、無紡布膜等等，無紡布的膜主要是無紡布和無機(jī)物的復(fù)合，涂附膜主要是聚乙烯。如果按電池分就是我們前面一代的鋰離子電池，還有后面一代的高能量的鋰離子電池，還有高固態(tài)的電池。我們都知道鋰離子電池聚乙烯的聚丙烯的，還有三層都可以用的，高能量密度的因?yàn)樗哪芰棵芏缺容^高，所以對(duì)安全技術(shù)提出比較高的要求。鋰硫電池很多朋友包括媒體朋友比較陌生，實(shí)際上它能用的隔膜材料和鋰離子電池基本上是一樣的，但是由于鋰硫電池的特殊的特性，一般情況下為了提高電池的性能，需要對(duì)電池的隔膜做一些涂層的修飾，固態(tài)電池我們就不太細(xì)說了，因?yàn)榇蟛糠诌€處于基礎(chǔ)的研發(fā)階段。

隔膜的需求及產(chǎn)業(yè)發(fā)展的態(tài)勢(shì)。我們國(guó)家“十三五”規(guī)劃是要到2020年新能源汽車的年產(chǎn)量達(dá)到200萬輛，要求動(dòng)力電池的比能量達(dá)到300瓦時(shí)每公斤以上，這說明什么？第一，說明隔膜的需求量會(huì)非常高，會(huì)達(dá)到十幾億到幾十億的水平，很高的能量密度就要求這個(gè)隔膜要給電池提供更高的安全的保證，一般的聚乙烯的和聚丙烯的隔膜很有可能是不能完全滿足這樣一個(gè)動(dòng)力電池的需要。

2020年保有量500萬輛，如果在五年前我們看這個(gè)指標(biāo)可能還是覺得有點(diǎn)難以實(shí)現(xiàn)，但是從這兩年的發(fā)展態(tài)勢(shì)來看，我們還是很有理由去樂觀地看待這個(gè)事情。

最近從2012年到現(xiàn)在，中國(guó)的隔膜產(chǎn)業(yè)發(fā)生了一個(gè)非常深刻的變化，包括很多有實(shí)力的企業(yè)在成長(zhǎng)，比如說蘇州的捷力等企業(yè)在崛起，他們的生產(chǎn)線可能會(huì)達(dá)到5條、8條、10條甚至20條的數(shù)量，所以說從數(shù)量上來講，我們國(guó)家的這個(gè)產(chǎn)業(yè)不是問題，主要的問題在于它的質(zhì)量技術(shù)，特別是CATL有一個(gè)非常宏大的計(jì)劃，上午我們也知道了，在溧陽(yáng)建了產(chǎn)業(yè)園，就把上汽、寶馬、北汽、吉利汽車都引到了溧陽(yáng)，這樣的一個(gè)產(chǎn)業(yè)的聚集的計(jì)劃非常的龐大，它的報(bào)導(dǎo)是說要建一個(gè)10GWH的產(chǎn)業(yè)，但是也有人說是70GWH，到底是多少呢？反正這個(gè)數(shù)量是很大的，就說明未來的需求是沒有問題的。

這樣大的需求，這樣大的外圍的環(huán)境，給我們的隔膜的發(fā)展和機(jī)遇和挑戰(zhàn)是什么？應(yīng)該說整個(gè)的機(jī)遇是國(guó)家政策和新能源汽車的發(fā)展，龍頭企業(yè)比如說CATL還有比亞迪，他們這樣的快速發(fā)展的成長(zhǎng)，經(jīng)過多年的積累，他們已經(jīng)達(dá)到了這樣的國(guó)際先進(jìn)水平，帶動(dòng)了我們整個(gè)新能源汽車的發(fā)展，所以整個(gè)的大環(huán)境是非常好的。

我們國(guó)內(nèi)的資金是非常充足的，需求是巨大的，通過這幾年的發(fā)展，我們國(guó)內(nèi)的隔膜企業(yè)的裝備水平已經(jīng)有了很大的提高。

挑戰(zhàn)是什么呢？應(yīng)該說工藝成熟度相對(duì)來說還比較低，工藝研究的能力基本上還沒有，吸收創(chuàng)新做強(qiáng)是我們要做的一個(gè)事情，另外國(guó)內(nèi)還面臨著一個(gè)很強(qiáng)的同質(zhì)化競(jìng)爭(zhēng)的壓力。

從國(guó)家政策方面講，工信部2014年底的時(shí)候就說，要限制產(chǎn)能不低于2千萬平米，只有高于這個(gè)產(chǎn)能的企業(yè)才能繼續(xù)支持去批。但是我們覺得應(yīng)該不能僅僅從產(chǎn)能上來看，我們覺得更應(yīng)該從質(zhì)量上來看。另外從環(huán)保上看，我查了很多的資料，還沒有一個(gè)單獨(dú)的給鋰離子電池隔膜生產(chǎn)的環(huán)境要求，它有一個(gè)附和的大氣污染物綜合指標(biāo)，在里面翻了半天才看到與隔膜二氯甲烷相關(guān)的，日本是50毫克每立方米，如果我們國(guó)家執(zhí)行這樣的更高的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)的話，是不是所有的企業(yè)都能達(dá)到呢？我們是存疑的。

基于我們國(guó)家隔膜產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀，提一些政策方面的建議，第一個(gè)是建議能夠加強(qiáng)地域范圍內(nèi)的規(guī)劃和布局，避免中低端的重復(fù)競(jìng)爭(zhēng)，重視品質(zhì)的基礎(chǔ)上強(qiáng)調(diào)品質(zhì)的規(guī)模。還有是淘汰低端產(chǎn)能，重點(diǎn)支持換代產(chǎn)品的研發(fā)。另外要重視技術(shù)團(tuán)隊(duì)的培養(yǎng)，加大發(fā)展國(guó)產(chǎn)裝備的力度。也就是說我們國(guó)家目前有的企業(yè)產(chǎn)業(yè)線發(fā)展得很快，但是大多數(shù)是買的我們的鄰國(guó)日本的設(shè)備，國(guó)內(nèi)的設(shè)備發(fā)展相對(duì)來說還是滯后的。

最后，隔膜技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)，應(yīng)該說它的發(fā)展路線圖應(yīng)該是從干法到濕法到涂層隔膜到新一代耐高電壓的隔膜，到以后的固體電解質(zhì)的膜材料。

應(yīng)該說和這幾方面的相關(guān)技術(shù)細(xì)節(jié)非常多，時(shí)間原因不展開講了，我們看一下到2030年的發(fā)展規(guī)劃，應(yīng)該說到2020年我們國(guó)家高品質(zhì)的PE隔膜和PP隔膜規(guī)?；a(chǎn)，實(shí)現(xiàn)高品質(zhì)的涂層隔膜的規(guī)?；a(chǎn)，以及相關(guān)裝備的國(guó)產(chǎn)化，新型隔膜的示范生產(chǎn)可以實(shí)現(xiàn)。到了2025年高安全涂附型的隔膜生產(chǎn)，具有離子涂層的隔膜生產(chǎn)，以及生產(chǎn)耐高電壓電解質(zhì)隔膜。到2030年可能就是新一代的高安全性和高電壓的隔膜已經(jīng)能夠規(guī)?；a(chǎn)了，固體電解質(zhì)的規(guī)模產(chǎn)業(yè)化可能也就逐步實(shí)現(xiàn)了，估計(jì)是這樣的一個(gè)路線圖。

應(yīng)該說隔膜并不好做，雖然我們說得比較簡(jiǎn)單，我們看一下國(guó)內(nèi)的企業(yè)做的隔膜材料（ppt），應(yīng)該說從孔徑和孔徑分布上還不是很均勻，我們看到有一些樹干狀的東西存在，孔徑分布還不是很均勻。因?yàn)椴煌墓に?、不同的廠家的工藝不同，造成這樣的孔徑分布和孔隙率是不同的。

和對(duì)外的對(duì)標(biāo)產(chǎn)品相比，我們國(guó)家的隔膜材料還存在孔隙率偏低的特點(diǎn)，等效的孔隙比較小，還有進(jìn)一步的發(fā)展空間的。

高安全性的隔膜主要是陶瓷PP的，PET應(yīng)該在200度到250度，新一代的隔膜會(huì)達(dá)到300度到350度。

另外一類是耐高電壓的隔膜，能夠讓電池在0到5伏之間實(shí)現(xiàn)順利的充放電，普通的PE隔膜或者是有機(jī)聚合物涂附的隔膜，在高電壓的情況下是無法完成充電的。

從涂層隔膜上來看，它有力的一面是提高了電池的高安全性，電化學(xué)窗口也有可能提高，提高了電解液的親潤(rùn)性，防穿刺，以及可以做一些有針對(duì)性的涂層設(shè)計(jì)。不利的影響是孔隙率是必然降低的，每做一層涂層孔隙率會(huì)降低10%，離子電腦也要下降，每涂一層增加4克重量，每做一層涂附成本提高1.5元到2元。電池內(nèi)阻會(huì)上升，影響電池的高低溫性能，這個(gè)不是很確定，根據(jù)不同的電池體系。

鋰硫電池很有可能在未來也是作為一個(gè)發(fā)展的主要方向，實(shí)際上它用到的隔膜主要是涂層隔膜，分為不同物質(zhì)的涂附，比如說碳涂附、聚合物涂附、無機(jī)化合物涂附以及復(fù)合材料涂附，情況比較復(fù)雜，一時(shí)半會(huì)講不完，如果大家有興趣的話，可以看我們最近寫的一篇綜述。簡(jiǎn)單來說是關(guān)鍵材料是什么，如果我們做改進(jìn)涂附，關(guān)鍵材料是三個(gè)，一個(gè)是碳材料，另外一個(gè)是結(jié)構(gòu)材料，還有一個(gè)是提高離子選擇性的材料，這三方面材料的組合來做一個(gè)鋰硫電池的性能的提升。