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年的一點感受，題目叫做鋰電隔膜的挑戰(zhàn)與機遇。報告包括五方面內(nèi)容，分別是隔膜對電池的影響，不同種類的隔膜材料以及隔膜需求及產(chǎn)業(yè)發(fā)展動態(tài)，還有國家政策，隔膜技術(shù)的發(fā)展趨勢等五方面。

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)電池的時候，主要的工作是聚焦在正極材料和負(fù)極材料上的，因為是做電池的性能。

隔膜在研發(fā)上的作用經(jīng)常被忽視，但是產(chǎn)業(yè)對它的興趣是非常高的，因為生產(chǎn)隔膜的利潤率是比較高的。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？用一個簡單的分類，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，高能量密度的因為它的能量密度比較高，所以對安全技術(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，因為大部分還處于基礎(chǔ)的研發(fā)階段。

隔膜的需求及產(chǎn)業(yè)發(fā)展的態(tài)勢。我們國家“十三五”規(guī)劃是要到2020年新能源汽車的年產(chǎn)量達到200萬輛，要求動力電池的比能量達到300瓦時每公斤以上，這說明什么？第一，說明隔膜的需求量會非常高，會達到十幾億到幾十億的水平，很高的能量密度就要求這個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動力電池的需要。

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

最近從2012年到現(xiàn)在，中國的隔膜產(chǎn)業(yè)發(fā)生了一個非常深刻的變化，包括很多有實力的企業(yè)在成長，比如說蘇州的捷力等企業(yè)在崛起，他們的生產(chǎn)線可能會達到5條、8條、10條甚至20條的數(shù)量，所以說從數(shù)量上來講，我們國家的這個產(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有一個非常宏大的計劃，上午我們也知道了，在溧陽建了產(chǎn)業(yè)園，就把上汽、寶馬、北汽、吉利汽車都引到了溧陽，這樣的一個產(chǎn)業(yè)的聚集的計劃非常的龐大，它的報導(dǎo)是說要建一個10GWH的產(chǎn)業(yè)，但是也有人說是70GWH，到底是多少呢？反正這個數(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)展和機遇和挑戰(zhàn)是什么？應(yīng)該說整個的機遇是國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，經(jīng)過多年的積累，他們已經(jīng)達到了這樣的國際先進水平，帶動了我們整個新能源汽車的發(fā)展，所以整個的大環(huán)境是非常好的。

我們國內(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)新做強是我們要做的一個事情，另外國內(nèi)還面臨著一個很強的同質(zhì)化競爭的壓力。

從國家政策方面講，工信部2014年底的時候就說，要限制產(chǎn)能不低于2千萬平米，只有高于這個產(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，還沒有一個單獨的給鋰離子電池隔膜生產(chǎn)的環(huán)境要求，它有一個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)都能達到呢？我們是存疑的。

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

最后，隔膜技術(shù)發(fā)展的趨勢，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年我們國家高品質(zhì)的PE隔膜和PP隔膜規(guī)模化生產(chǎn)，實現(xiàn)高品質(zhì)的涂層隔膜的規(guī)?；a(chǎn)，以及相關(guān)裝備的國產(chǎn)化，新型隔膜的示范生產(chǎn)可以實現(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)化可能也就逐步實現(xiàn)了，估計是這樣的一個路線圖。

應(yīng)該說隔膜并不好做，雖然我們說得比較簡單，我們看一下國內(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。因為不同的工藝、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。

和對外的對標(biāo)產(chǎn)品相比，我們國家的隔膜材料還存在孔隙率偏低的特點，等效的孔隙比較小，還有進一步的發(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，新一代的隔膜會達到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伏之間實現(xiàn)順利的充放電，普通的PE隔膜或者是有機聚合物涂附的隔膜，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性，防穿刺，以及可以做一些有針對性的涂層設(shè)計。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)阻會上升，影響電池的高低溫性能，這個不是很確定，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發(fā)展的主要方向，實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、無機化合物涂附以及復(fù)合材料涂附，情況比較復(fù)雜，一時半會講不完，如果大家有興趣的話，可以看我們最近寫的一篇綜述。簡單來說是關(guān)鍵材料是什么，如果我們做改進涂附，關(guān)鍵材料是三個，一個是碳材料，另外一個是結(jié)構(gòu)材料，還有一個是提高離子選擇性的材料，這三方面材料的組合來做一個鋰硫電池的性能的提升。