中科院研究員吳大勇：鋰電隔膜發展現狀與趨勢
11月2日，中國電動汽車百人會召開了“動力電池材料及材料綜合利用”研討會，來自高校、科研院所、企業的60余名嘉賓就此主題進行了深入探討。以下是中國科學院理化技術研究所研究員吳大勇在研討會上的發言整理：
隔膜技術的專利情況
關于鋰電的專利申請較多，如果我們用鋰電池和隔膜作為關鍵詞搜索，可搜索出一千多項專利。但是從授權來看并不多，只有52%的專利授權。如果用授權量來看持續增長的專利數量，每年是100多篇。因為2014年、2015年的數據申請之后還沒有通過授權，所以這個數據不足為憑，但是總的趨勢是向上的。如果僅看光用隔膜和聚烯烴的專利就少很多了，大概幾十篇專利。
隔膜國產化發展之路
我國隔膜產業化之路從2000年到現在已經發展了將近20年的時間，屬于新興產業。大概到2010年的時候仍屬于暴利行業，一平米幾十塊錢。大家都認為這個行業有利可圖，隨后第一條線是干法的，但是產業面臨很多問題，包括設備、技術、資金都有問題。到了2012年以后濕法雙拉就發力了，到現在大家的投資熱情很高。到2016年，大家開始考慮做這個事情的人太多了，存在同質競爭的問題，生態開始變差，目前狀況非常不好。
經過將近15年的發展，我國聚烯烴隔膜的干法單拉已經接近國外的水平，雙拉則進步不是很大。從聚烯烴的工藝來看，異步雙拉和國外的水平差不多，同步雙拉的水平很高，但是目前產量比較少。
面臨的問題與挑戰
隔膜的拉伸是很復雜的，當工藝有變化的時候，包括速度、原料、拉伸比、寬幅等，一旦發生變化產品就會出現變化，包括雜質不均勻、孔徑不均勻、透氣性、強度下降等。應該說產品的缺陷反映了工藝和設備的問題，每個工藝環節在我國大多數企業當中都存在問題，由于缺乏懂技術的人才，無法解決后續的問題，是產業面臨的主要問題。
從國產裝備來看，國產雙拉線還沒有得到國內企業的認同，關鍵部件的穩定性比較差，使用期較短，擠出系統、溶劑萃取系統問題非常多，幾乎每個企業都有，輔助設備仍然處于仿制階段。
從產品來看，開發新產品、增加新的產品規格還需要建立在有能力開展工藝實驗和改造設備的基礎上，但現在這方面人才比較匱乏。產品缺乏前瞻性，包括產品設計到后續的東西都處于跟跑的狀態。這個問題需要從國家層面來解決，應避免盲目擴張，提高工藝水平和設備水平，合理布局新產品。
目前面臨的一個挑戰是，國內設備企業能否與隔膜廠家合作為工藝的調試和優化研制設備，需要進一步投入并且作為團隊來合作。隔膜企業和高校、研究所應開展深入合作，企業應對這樣的研究單位進行投入，研究人員也應該深入到生產一線，這樣才能掌握第一手資料。隔膜的設計能否跟上鋰電池發展需要，新產品產業化多久能夠實現，這都是給我們的挑戰。
對未來發展方向的預判
PP隔膜和PE隔膜的特點有很大差異，各有用武之地，不好說誰能取代誰。PP隔膜抗氧化性比PE強，PE隔膜容易做薄。聚烯烴和陶瓷涂覆的隔膜可以把安全性提高到150-180℃區間。目前，PE和納米陶瓷涂覆膜可以把安全性提高到180℃附近。以PE或者PP為基材，功能高分子涂層復合膜有新的特性。以PE或者PP為基材做各種陶瓷涂復合膜，可以提高性能。另外，耐高壓的、耐高溫的其它高分子材料，其實還有可能應用到鋰硫電池當中去。
隔膜產業應當在引進和吸收中發展，中國的隔膜產業一定能能夠做大做強，并且居于世界首位。但是目前研發和工藝研究的投入還遠遠不夠，需要強化。智力資源需要整合。應該說沒有哪種隔膜適應于所有的電池產品，隔膜產品應該是多樣化，建議生產企業提前布局不同的產品。另外，新型隔膜是終將要出現的，材料的復合化、結構的復雜化是必然的一個趨勢。
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