锂电池市场虽说繁荣，但电池隔膜技术的不足影响了产业壮大该怎么办？

锂电池在现代节能环保产业中应用广泛，如电动汽车的锂电池储能装置。正是由于广阔的市场前景，从业公司逐渐增多。我国锂电池市场虽说繁荣，但电池隔膜技术的不足，严重影响本土产业壮大，核心技术待突破。

锂电池有四大关键材料：负极材料、电解液、正极材料和隔膜，前三类已基本实现了国产化替代，而隔膜的国产化进程刚刚开始，此类产品约占锂电池制造成本的1%-20%。

目前，中国国内掀起了一波电池隔膜投资的热潮。从已投产和拟在建项目来看，隔膜项目所用的技术路线包括干法、湿法和电纺工艺，产品类型包括单层聚乙烯(PE)，单层聚丙烯(PP)，以及聚酰胺(PI)薄膜等。但令人忧虑的是，2011年底，中国国内已投产企业宣布隔膜的产能为3.6亿平方/年，但业内估计产量仅为4000万平方米，仅占当年宣布产能的11%。纵使2015年国内隔膜总产能达到12亿平方米，但实际产量或只有15%-20%之间，即为1.8亿-2.4亿平方米/年。

与此同时，由于隔膜的技术含量高并且主要技术掌握在少数企业手中，国产隔膜在产品质量上与国外公司相比还存在一定的差距。他表示，目前，由于各锂电池企业成本的压力，以及随着国产隔膜质量的不断提高，几乎所有的锂电池企业都在试着导入国产隔膜，但一些质量要求非常高的电池以及关系到企业最核心利益的电池，大部分用的还是进口隔膜，高端隔膜市场大部分被国外隔膜巨头垄断。

据悉，我国目前进口隔膜在1.2亿平方米左右，所占比例已经有前几年的75%下降为50%左右，但进口隔膜的价格要远远高于国产隔膜，国产隔膜的市场规模大约为8亿元左右，并且主要集中在中低端市场。

面对国产隔膜市场的不利现状，政策对电池隔膜行业的倾斜力度也不断加大。国家工信部出台的《新材料产业“十二五”规划》和《电子信息产业"十二五"规划》均将锂电池隔膜作为重点支持发展的新兴产业给予支持，同时国家对新能源汽车产业发展的大力推动，使得相关的锂电池隔膜生产企业获得发展机遇;10月31日，财政部公示了2013年拟支持的新材料研发及产业化项目名单，其中涉及电池方面的项目均为隔膜项目，种种举措有力提振了国内隔膜企业的市场信心。

未来，电池隔膜行业的发展依赖于锂电池的需求变化，未来随着电动汽车行业的快速发展，国产隔膜产品的市场空间有望得到提升。国内企业在生产工艺和设备制造能力突破，将造就我国隔膜行业发展的新格局。

我们被锂包围了。锂电池已是手机、电脑、电动车的标配；如果特斯拉的“超级充电宝”预示了未来，锂电池还会成为现代家居生活的核心。

不过，“锂电池”三个字，其实涵盖了各种各样的技术，它们区别极大。中科院苏州纳米所的研究员陈立桅说，一般大家熟悉的锂电池，实际是“锂离子电池”。它靠着锂离子在正、负极中的嵌入与脱出实现电能与化学能的相互转化，从而实现充放电过程。

根据正负极材料的不同，锂离子电池可分出很多种。陈立桅介绍说，目前手机电池正极主要使用钴酸锂与三元材料，负极使用石墨类材料。充电时，正极内的锂离子经由电解液运动到石墨负极，并嵌入石墨的层间；放电时，石墨层间的锂离子脱出，再经由电解液运动回到正极材料中。正、负极材料储锂容量越大，脱锂、嵌锂电位差越大，那么电池的能量密度也越高。

“特斯拉的电池，正极用镍钴铝酸锂(NCA)。”陈立桅说。此外，锂离子电池的正极还有钴酸锂、三元材料、锰酸锂、磷酸亚铁锂等。国内的电池巨头比亚迪，其电动汽车使用的正极材料主要是磷酸亚铁锂。

陈立桅说，由于目前负极材料比容量接近正极材料比容量一倍，因此研制更高比容量的正极材料是锂离子电池提高能量密度的瓶颈因素。虽然锂离子电池在能量密度、高低温特性、倍率性能等许多性能指标上，已经远远高于铅酸电池、镍氢电池等传统二次电池，但是其能量密度和循环寿命等性能的提高速度却还是难以满足快速增长的消费类电子产品、电动汽车、电网储能等新兴产业发展的需求。

为了进一步提高电池的性能，在研究锂离子电池之外，全球有不少研究机构和创业公司致力于新类型的含锂电池。比如陈立桅研究的锂硫电池，就是用硫磺做正极，锂金属做负极（严格意义上的锂电池），其重量能量密度有望比现有的锂离子电池提高1倍以上。另外，锂电池的研究热点还包括锂空气电池，以及使用固体电解质的全固态锂电池。

“这些新型电池如果获得实际应用，电池的能量密度就能得到较大的提升，推动消费类电子、新能源汽车、储能等领域的发展，收益极高，但同时也存在很大的风险。”陈立桅说：“经常会有“DEMO”版的新电池问世，但即使是发表在顶级期刊的成果，在工程化过程中也遇到很多的“地雷”，想要成功应用还存在很多的困难，媒体往往夸大了新电池的性能，对新技术过于乐观。“

“工业界提高锂离子电池性能的研发方法，主要是在成熟体系的基础上，根据不同的应用需求，针对性地通过材料体相掺杂、表面包覆、电极结构设计、电解液配方、工艺控制等方法，逐步提高其某些方面的性能表现，同时尽量减小副作用，确保产品的安全性、可靠性，工业界一般就是这样逐步进行改善的。”陈立桅说。

目前，我国的技术水平落后于韩国、日本，领先于欧洲和美国，过去主要占据中、低端市场，但随着我国企业投入的增加，正在向高端市场前进。陈立桅说， “但是，由于我国企业在生产管理、工艺控制、生产自动化方面还与日本、韩国有一定的差距，所以还需要进一步的努力。例如，日本电池生产线大约有200个左右的质量控制点，整个生产流程都在湿度严格控制的环境中完成，最大程度避免了水分的影响，而我国电池生产企业受到成本、条件的影响，质量控制点一般仅有20个左右，好的企业才能达到50个，控制程度还有较大的差距。”

另外，由于中国锂电池产业由于过度投资、产能过剩，造成企业间存在严重的价格竞争，造成锂电池产品质量的参差不齐，甚至有一些低质量的电池甚至旧电池流入市场，比如“充话费送的，用不了几次的充电宝”，陈立桅说。

尽管如此，陈立桅仍然对中国锂电池行业表示乐观。他认为，目前我国已经有十几家大企业踏踏实实地做研发，这方面的投资也很稳定。另外，中科院也设立了这方面的先导专项，作为专项组成员，陈立桅介绍说，以电动汽车应用需求为牵引，中科院着眼于高性能动力锂电池的产业化，而非论文指标，这更有可能让科学家的科研成果变成造福国民经济的高技术产品