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高端隔膜进口替代 韩国湿法隔膜设备抢先机

作者:梁小婧 来源:中国电池网 发布时间:2016-12-01 浏览:
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中国储能网讯:明胜机械目前拥有近10年的隔膜设备生产制造经验,提供包括供料系统、挤出系统、纵拉系统、横拉系统、萃取系统、收卷系统的整套锂电池湿法隔膜生产所需的设备。

如今,发展新能源汽车已经上升为中国的国家战略,一场以电池为中心的能源革命正席卷中国市场。工信部于11月22日发布《汽车动力电池行业规范条件》征求意见稿,第一次明确提出对动力电池企业和动力电池系统企业的产能要求:1)单体厂商年产能不低于8GWh(锂电池);2)动力电池系统企业产能不低于8 万套或4GWh。不管这一要求是否过高,电池企业试图通过规模化生产,降低制造成本,这一趋势已经非常明朗。可以预见,动力电池龙头企业和门槛标准边缘企业将掀起一轮扩产潮。

作为技术壁垒最高的锂电材料材料,高端隔膜在动力电池企业扩产需求的带动下,呈现出了巨大的增长潜力和稳定的盈利空间。在近期举办的第4届锂电“达沃斯”论坛上,中国塑料加工工业协会副秘书长孙冬泉表示,作为世界上最大的锂电池生产国,中国对隔膜的需求日益增加。2016年锂电池隔膜市场全球需求约35亿平方米,中国市场需求约20亿平米,而2016年国产隔膜的产量预计达到12亿平方米。

但是,目前国产隔膜在厚度、耐穿刺强度、抗拉强度、孔隙率、闭孔温度、变形温度、吸液性等性能方面,与国外优质产品还有一定的差距。那么,我国锂电池隔膜生产企业该如何提升产品性能,把握机遇抢占高端市场?

“要想生产出符合新能源汽车动力电池需求的高端隔膜,设备的技改和升级是首先要考虑的。”韩国明胜机械中国区(简称“明胜机械”)总经理金成元在接受中国电池网(微号:mybattery)采访时表示,隔膜是高技术、高资本行业,其制造工艺对生产设备要求苛刻。生产设备对锂电池隔膜质量的影响是最根本的,若生产设备运行和控制精度等达不到一定水准,采用再好的材料和工艺也难以产出高质量的产品。

公开资料显示,明胜机械成立于2001年,是韩国老牌机械设备制造公司,同时也是韩国最早生产并拥有独立加工、组装、制造锂电池隔膜生产线全套设备的企业。公司2007年开始生产锂电池隔膜设备,专业制造锂电池湿法隔膜生产线设备、芳纶/PVDF/陶瓷隔膜涂布设备、光学膜PVA偏光片等设备,并且所有设备均在韩国工厂生产制造。公司主要客户Celgard Korea、LG化学、辽源鸿图、河南义腾、上海恩捷、新乡格瑞恩等湿法隔膜厂商。

据金成元介绍,明胜机械2016年前三季度成为韩国大邱地区成长率最高的公司,现公司正在准备IPO相关事宜,预计2017年10月登录韩国KOSDAQ股票市场。

明胜机械目前拥有近10年的隔膜设备生产制造经验,提供包括供料系统、挤出系统、纵拉系统、横拉系统、萃取系统、收卷系统的整套锂电池湿法隔膜生产所需的设备。金成元在接受采访时,重点介绍了高端隔膜生产过程中的技术难点以及隔膜设备未来的发展趋势。

高端隔膜的技术难点:更薄、成孔率更高

金成元表示,隔膜生产的关键技术包括薄膜技术、成孔技术,其中均匀性成孔及孔径形状技术难度较大。“而电动汽车对锂电池提出了体积更小、能量比更大、安全性更高、成本更低的要求,反映到隔膜层面,就是要求隔膜的薄膜更薄、成孔率孔径形状要求更高、生产速度更快、成品宽幅更宽。”金成元介绍,这对锂电池隔膜生产设备企业来说,无疑是新的挑战。

“我们设备客户已经量产5微米的隔膜,这是目前国际隔膜业内最薄的量产膜。同时,我们实现气孔率35%~45%的,各项物性达到动力电池要求,适合涂布分标准产品,这种高气孔率薄膜产品,进行芳纶或油性PVDF涂覆膜,将是未来高端动力及3C隔膜市场的主流选择。”金成元表示,明胜机械设有设计部、工艺部、加工部、组装部等,一体化独立加工、组装、制造锂电池隔膜生产线全套设备,确保生产线整体设计一致,工艺稳定。公司开发的第三代湿法生产线设备,生产速度40m/min, 成品幅宽3500mm,产品规格5~20um。产线对供料波动、压延成型、萃取残留、拉伸不均等技术难点处进行了独特设计。产品满足市场需求的高气孔率,薄膜化HP隔膜产品的生产要求,良品产出率有大幅提升,很大降低了产品生产成本。

在动力电池备受关注的安全性方面,明胜机械通过研发生产芳纶涂布设备,助力增强隔膜耐热性,使锂电池安全性进一步提升。当前的涂覆材料主要有陶瓷、芳纶、PVDF三种,国际高端电池厂商已经放弃陶瓷涂覆材料而使用芳纶涂覆材料。芳纶涂覆材料具有良好的耐热性、浸润性、抗氧化性、粘合性,其应用能够提升锂电池的安全性、循环寿命、能力密度、稳定性。金成元介绍,明胜机械目前生产的芳纶涂覆设备主要供给日本住友化学、帝人等电池厂家,其中日本住友化学涂覆膜用于特拉斯上的电池在使用,日本帝人的涂覆膜则用于苹果产品上的电池使用。

明胜机械目前拥有近10年的隔膜设备生产制造经验,提供包括供料系统、挤出系统、纵拉系统、横拉系统、萃取系统、收卷系统的整套锂电池湿法隔膜生产所需的设备。

隔膜设备的发展趋势:着重提升设备生产速度

目前,在中高端的锂电池市场,采购比例以湿法居多。动力电池中,随着涂覆技术的成熟,涂覆后的湿法PE隔膜已经开始逐步取代进口高端干法隔膜、涂覆膜,成为高端动力电池厂商的首选。

东吴证券近日发布研报称,随着动力电池对能量密度要求的不断提高,以镍钴锰(NCM)三元材料为正极材料的动力电池路线逐渐兴起,隔膜的材料路线出现倾斜,湿法+涂覆将成为未来趋势。湿法隔膜在经过陶瓷涂覆后能解决安全性问题,同时电池厂商的产能扩张后能够降低成本,从而使其更适合用在动力领域,实现对干法隔膜的部分替代,随着龙头电池厂商的继续加速扩产能,预计湿法隔膜将取得超越行业增速的增长。

湿法隔膜高速扩产,设备的选择是关键。借助国外设备在设计及加工精度上的优势,加之其给国外高端隔膜厂商配套的经验。快速提升生产工艺,扩大产能,成为很多国内高端隔膜厂商的选择。相比日本隔膜设备,韩国明胜机械凭借在设备设计、加工精度,及高性价比、制造周期短的优势,得到了需快速扩充产能的国内高端隔膜厂商的青睐。金成元介绍,“我们整线的标准周期是10个月,针对个别长期合作公司可以做到8~9个月,涂布设备、萃取设备的标准周期是6个月。 整线设备到场后,我们技术人员会配合客户做投料试运行,帮助客户更快的找到基本生产参数,达到快速量产。”

金成元介绍,两年前隔膜厂的基本产能是成品宽幅2200~2500mm、生产速度20~25m/min。目前,明胜机械的最新的设备方案是宽幅3500mm、生产速度40m/min,将产能提升了近2倍,“据我所知,去年底到现在国内隔膜厂定制的日本设备,也基本上是这样的产能。客观的说近两年国内隔膜主要是湿法隔膜制造技术及产能提升得很快,上了一个台阶,这其中进口日、韩湿法隔膜设备起到了很大的作用。”金成元表示,“现工厂有两条湿法隔膜整线、三条芳纶涂布线在制造。很多国内隔膜厂老总专程到大邱工厂去参观交流,这在某种程度说明国内隔膜公司对明胜机械的认可。”

关键字:明盛机械 隔膜

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