山西:求新求质 小隔膜制成大产业

07-16 07:38

仲夏时节,蒲坂大地万物兴旺,蓬勃向上的活力无处不在。位于永济经济技术开发区的山西蓝科途新材料科技有限公司,在庞大的无尘生产车间里,多条生产线正在全速运行,一卷卷如蝉翼、绸缎般的锂电池隔膜有序下线。

 

锂电池隔膜在山西蓝科途新材料科技有限公司车间有序下线。李向东/摄影师

 

华北地区最大的锂电池隔膜生产基地山西蓝科途新材料科技有限公司(以下简称蓝科途)占地217亩,总投资19亿元。工厂建设有4个标准化工厂和8条生产线,每年可生产12亿平方米的锂电池隔膜,有16万个标准足球场那么大。蓝科途作为我国锂电池隔膜生产的关键技术企业之一,不断寻求新的质量,在国内外市场占有重要地位,为促进行业发展做出了贡献。

 

“塑料薄膜”在生活中无处不在

 

6月25日,在蓝科途四号车间,经过牵引、纵向拉伸、横向拉伸、提取、定型等多道工序,聚乙烯粉末等原料被拉伸成薄薄的“塑料布”,这是锂电池的四大关键材料之一——锂电池隔膜。

 

“过去,‘老三样’出口大量,在海外很受欢迎。如今,新能源汽车、锂电池和光伏产品‘新三样’扬帆起航,呼唤全球。而这个‘新三样’离不开这个‘塑料隔膜’。”蓝科途副总经理杜跃刚拿起一个锂电池隔膜,向记者展示:“看,你能看到上面的微孔吗?微孔就是隔膜的魔力。”

 

通过灯光仔细观看,记者始终找不到微孔的痕迹。这时,杜跃刚笑着拿出一张锂电池隔膜电子显微镜的照片。记者在这张放大隔膜数万倍的照片中看到了密密麻麻的黑灰色絮状微孔。

 

"只有这种结构才能阻挡电池的正负极,同时也能保证锂离子自由通过中间。但要在‘塑料布’上打出这样的小孔并不容易。”杜跃刚介绍,目前无论是手机、电脑还是新能源汽车,锂电池早已与我们的生活息息相关。但由于锂电池隔膜技术含量高,制造工艺涉及多个学科。几年前,国内生产工艺、产品特性、产业链完整性都很低,隔膜等关键材料长期被外资垄断。

 

随着锂电池产业的发展,隔膜等高端材料是不可避免的。“经过多年的产品研发和技术创新,我们已经成功突破了这项核心技术。”杜跃刚满怀自豪地摇晃着手中的隔膜。“这些隔膜已经成为我们发展新生产力的‘王牌’。”

 

近几年来,我国自主研发的锂电池隔膜越来越薄,稳定性和安全性越来越高。

 

“过去,锂电池隔膜一度成为国内锂电池产业发展的短板。如今,我们不仅实现了工业化,而且在技术和功能上也越来越先进。”公司相关负责人表示,蓝科途隔膜将继续扩大产能,增加创新,积极推进科技创新转型,努力开发更薄、更稳定、更安全的隔膜,为推动新能源产业发展做出更大贡献。

 

实现“5”自主开发μm”的飞跃

 

锂电池隔膜,是一层薄薄的“塑料”,但又不是普通的塑料。

 

在蓝科途近千米长的无尘车间里,一卷厚度只有5微米的锂电池隔膜一个接一个地从生产线上走下来。你知道,一张普通印刷纸的厚度是0.1mm,蓝科途制造的隔膜厚度仅为5。μm,即0.005mm。

 

锂电池的隔膜厚度一般在10-30之间。μm。锂电池的结构是这样的。一层隔膜,一层正极材料,一层隔膜,一层负极材料,要么折叠起来,要么缠绕起来。隔膜很薄,可以为正负极材料节省更多的空间。当我们使用电动汽车时,我们的续航里程会增加。简单来说,越薄越‘锂’。”杜跃刚介绍。

 

越薄越“锂”,但越薄越难。30%-40%的锂电池隔膜表面是纳米级的微孔。要让覆盖有微孔的隔膜变得坚韧和超薄,这是一种分歧。

 

能使锂电池隔膜更薄、更均匀,是蓝科途隔膜依靠经验技术把握的“绝活儿”。蓝科途永济基地湿法隔膜产品采用同步双向拉伸路线,产品一致性高,投入产出率达到行业顶级水平。据技术人员介绍,双向拉伸技术的同步是在纵横两个方向同步拉伸膜,使膜上的微孔接近圆形。这种方法可以使膜的孔径更加均匀,从而提高锂电池的能量密度和稳定性。

 

同时,蓝科途还采用了湿法技术和高速在线涂装技术,完成了瓷器涂装与湿法隔膜基膜生产的在线联动涂装。生产的超高强度湿法隔膜产品具有强度高、孔径低、透明度低的特点。穿刺抗拉强度是目前同类产品的1.5倍到2倍,可以有效降低电池的微短路和自放电率,提高电池的电化学性能和安全性。

 

隔膜产品的产出主要依靠昂贵的设备,高投资门槛让很多厂商望而却步。但这不是蓝科途发展的短板。“别人是生产,我们是创造。”杜跃刚豪言壮语的背后,是蓝科途对自身技术优势的充分信心。

 

原来,蓝科途不仅在隔膜技术上有了很大的突破,蓝科途的总公司青岛中科华联也是中国唯一能提供全套湿锂电池隔膜生产线的公司,这意味着蓝科途在生产设备和生产技术上具有双重优势。

 

“在永济,我们现在有8条锂电池隔膜生产线,每条生产线年产能约1.5亿平方米。”杜跃刚饶有兴趣地向记者介绍,“目前,我们的产品主要供应宁德时代、比亚迪、LG等10多家企业。”

 

正因为不断创新,蓝科途才能在几微米厚的薄膜上雕刻出公司的发展版图。

 

对于“新”使力隔膜行业来说是时候了。

 

蓝科途凭借产品特点和总公司在智能设备制造方面的优势和自主创新的R&D能力,连续两年成为国内隔膜领域的后起之秀,跻身国内隔膜前十阵营。

 

去年3月24日,2023年中国(山西永济)电池隔膜行业生态系统企业家峰会暨蓝科途新产品发布会在永济召开。来自全国电池隔膜整个产业链的300多位专家、学者和企业代表齐聚永济,探讨电池隔膜产业链的发展前景,见证蓝科途新产品的发布。

 

蓝科途自主研发隔膜新产品不仅超强、超薄,而且超宽。在超强方面,蓝科途隔膜双向拉伸强度可达300~400兆帕,隔膜穿刺强度可达每次300~400兆帕。μm100克力。在超薄方面,蓝科途隔膜的厚度范围为3-12μm等超薄隔膜,孔隙率为40%至50%,集超薄、超薄、高孔、低透于一体。超宽度方面,蓝科途新生产线宽度达到7.5米,生产速度达到每分钟80米,产能成倍增长。

 

据青岛中科华联新材料有限公司董事长单位立鹏介绍,蓝科途最新开发的“超强、超薄、超宽”湿锂电池隔膜产品,目前已在青岛、永济两大生产基地投产。预计2025年蓝科途隔膜总产能将达到80亿平方米,具有自产设备、快速扩建的优势,为其他后续生产基地建设积累经验。

 

近年来,随着新能源汽车的爆炸式增长,对上游锂电池、锂电池隔膜设备和锂电池隔膜材料的需求将急剧增加。在这种背景下,对电池的安全性和能量密度会提出更高的要求,隔膜需求也会保持良好的增长率,给市场发展带来更多的新机遇。杜跃刚认为,未来,随着以隔膜为代表的蓝科途新材料技术的不断创新,将进一步帮助中国电池产业突破产业链技术壁垒,扩大产业产能,提高高档材料产业化比例,实现新能源电池的优质发展。

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