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一個(gè)產(chǎn)能單位里的科創(chuàng)力|一張鋰電池隔膜背后的“技術(shù)破壁”
2023-05-22 記者 邵魯文 王璐 來(lái)源: 經(jīng)濟(jì)參考報(bào)

  厚度僅有5微米,,相當(dāng)于一張普通打印紙的一半,。這些看起來(lái)稀松平常的白色“塑料布”,便是鋰電池隔膜,,它能使正,、負(fù)極分隔開(kāi)來(lái),,防止兩極接觸而短路,對(duì)于鋰電池的重要性堪比瓣膜之于人體心臟,。

  從手機(jī),、電腦再到新能源汽車(chē),鋰電池早已與我們的生活息息相關(guān),,而隔膜曾一度是我國(guó)鋰電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的最后一塊“短板”,。近年來(lái),從10微米以上到5微米,,我國(guó)自主研發(fā)的鋰電池隔膜越來(lái)越薄,,穩(wěn)定性和安全性越來(lái)越高,相關(guān)技術(shù)打破國(guó)外壟斷,,不僅實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)化,,還處于領(lǐng)先地位,。

  位于山東滕州的中材鋰膜有限公司(下稱(chēng)“中材鋰膜”)車(chē)間物流區(qū),11臺(tái)機(jī)器人物流車(chē)沿著地上的黃色軌道,,載著一卷卷標(biāo)有型號(hào),、數(shù)字條碼的鋰電池隔膜,經(jīng)過(guò)接貨,、送貨,、檢查、再加工的工序后,,送至全自動(dòng)立體倉(cāng)儲(chǔ)庫(kù),。

  為破解高端隔膜長(zhǎng)期依賴(lài)進(jìn)口的局面,近年來(lái)中材鋰膜母公司中材科技依托旗下南京玻璃纖維研究設(shè)計(jì)院有限公司等技術(shù)團(tuán)隊(duì),,啟動(dòng)鋰膜研究開(kāi)發(fā),,選擇了代表全球最高技術(shù)水平、開(kāi)發(fā)難度最大的濕法雙向同步拉伸工藝技術(shù)方向,。

  記者了解到,,鋰電池隔膜主要通過(guò)干法拉伸和濕法拉伸兩種不同工藝制備而成。所謂濕法雙向同步拉伸工藝,,是指將膜片在縱橫向同時(shí)進(jìn)行拉伸,,讓隔膜上的微孔接近圓形。與雙向異步拉伸相比,,由于減少了單獨(dú)縱向拉伸這一步,,可以讓隔膜的孔徑大小更均勻。在厚度上,,干法拉伸的隔膜厚度在10微米以上,,而濕法雙向同步拉伸可以讓隔膜厚度達(dá)到5微米。隔膜越薄,,電池能量密度越高,,穩(wěn)定性越高。

  “經(jīng)過(guò)不斷攻關(guān),,連續(xù)突破生產(chǎn)線(xiàn)橫拉,、一次熱處理、二次熱處理等多道難題,,最終取得技術(shù)突破,。” 中材鋰膜黨委書(shū)記,、董事長(zhǎng)白耀宗說(shuō),,2017年8月30日,中材鋰膜“年產(chǎn)2.4億平方米鋰電池隔膜建設(shè)項(xiàng)目”首條生產(chǎn)線(xiàn)在山東滕州投產(chǎn),標(biāo)志著在相關(guān)領(lǐng)域打破國(guó)外壟斷,,不僅實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)化,,還處于領(lǐng)先地位。

  鋰電池隔膜拉伸技術(shù)取得了突破,,但又在設(shè)備上“卡了殼”,。

  中材鋰膜多位研發(fā)人員在接受《經(jīng)濟(jì)參考報(bào)》記者采訪時(shí)回憶道,當(dāng)時(shí),,國(guó)內(nèi)選用進(jìn)口設(shè)備的濕法鋰膜生產(chǎn)廠家多采用的是日本生產(chǎn)線(xiàn),,其裝備體系較為成熟,但存在技術(shù)壁壘較高,、交貨周期長(zhǎng)、不能定制化等不利因素,?;诖饲凹夹g(shù)研發(fā)時(shí)的經(jīng)驗(yàn),科研團(tuán)隊(duì)有很多想法希望在新的生產(chǎn)線(xiàn)上體現(xiàn)出來(lái),。如果選擇國(guó)外生產(chǎn)設(shè)備,,就始終處于跟在別人后面的現(xiàn)象,無(wú)法真正跑贏對(duì)手,。

  “是跟在人家后面走,,還是從無(wú)到有,研發(fā)新的生產(chǎn)設(shè)備,?”答案是“為國(guó)產(chǎn)技術(shù)爭(zhēng)口氣”,。

  據(jù)白耀宗介紹,企業(yè)選擇了與設(shè)備供應(yīng)商協(xié)同創(chuàng)新開(kāi)發(fā)的合作路線(xiàn),。在中國(guó)建材集團(tuán)的全力支持下,,最終生產(chǎn)設(shè)備也逐步實(shí)現(xiàn)自主可控,確保隔膜生產(chǎn)不再受制于人,。

  如今,,走進(jìn)中材鋰膜滕州基地內(nèi)的生產(chǎn)車(chē)間,可以看到不少區(qū)域都實(shí)現(xiàn)了無(wú)人化生產(chǎn),,僅有幾名工作人員在中控室的屏幕前控制生產(chǎn)線(xiàn)的運(yùn)轉(zhuǎn),。在質(zhì)量控制車(chē)間,工人們?cè)诰軆x器上有條不紊地進(jìn)行著檢驗(yàn)工序,。

  “企業(yè)非常注重對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的把控,,在質(zhì)量策劃、質(zhì)量控制,、體系管理三個(gè)模塊對(duì)產(chǎn)品從生產(chǎn)到應(yīng)用進(jìn)行保障,,目前主線(xiàn)A品率能穩(wěn)定在90%左右,得到了多家客戶(hù)的認(rèn)可?!敝胁匿嚹げ牧祥_(kāi)發(fā)工程師董秋春告訴記者,。

  值得注意的是,通過(guò)每卷鋰膜上的條碼,,可以追溯到每卷鋰膜的質(zhì)量檢測(cè)結(jié)果,,并隨時(shí)在立體庫(kù)中調(diào)出、選用,?!斑@是全國(guó)隔膜行業(yè)內(nèi)為數(shù)不多的智能物流設(shè)備及自動(dòng)化控制立庫(kù)?!倍锎赫f(shuō),,依托持續(xù)的技術(shù)創(chuàng)新,中材鋰膜的三期廠房,,已實(shí)現(xiàn)高度智能化,、信息化。

  記者了解到,,中材鋰膜目前已在山東滕州,、湖南常德、湖南寧鄉(xiāng),、內(nèi)蒙古呼和浩特,、江蘇南京、江西萍鄉(xiāng),、四川宜賓等地建設(shè)了生產(chǎn)基地,,產(chǎn)能規(guī)模位居行業(yè)前列。

  工信部日前公布的數(shù)據(jù)顯示,,去年,,我國(guó)鋰電年總產(chǎn)值首次突破萬(wàn)億元,超過(guò)1.2萬(wàn)億元,。據(jù)相關(guān)研究機(jī)構(gòu)測(cè)算,,未來(lái)五年,新能源汽車(chē)銷(xiāo)量復(fù)合增長(zhǎng)率將達(dá)到50%以上,,對(duì)鋰電池的需求同樣快速增長(zhǎng),。2023年鋰電池隔膜的需求量將達(dá)到100億平方米以上,2025年將達(dá)到250億平方米以上,。

  “中材鋰膜正搶抓鋰電發(fā)展的機(jī)遇,,目前企業(yè)在滿(mǎn)負(fù)荷生產(chǎn),產(chǎn)品已經(jīng)供不應(yīng)求,?!敝胁匿嚹ぎa(chǎn)品工程師吳奇陽(yáng)說(shuō),,2019年中材鋰膜月供貨量約為兩千萬(wàn)平方米,如今月供貨量已超過(guò)一億平方米,。

  “‘十四五’期間,,企業(yè)規(guī)劃產(chǎn)能力爭(zhēng)達(dá)到70億平方米,向全球鋰膜行業(yè)頭部企業(yè)目標(biāo)持續(xù)前進(jìn),?!卑滓谡f(shuō)。

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