“也不知道這輛車的電池能堅持多久?”

　　6月15日上午,，望著窗外駛過的又一輛新能源汽車" title="新能源汽車" target="_blank">新能源汽車,，南開大學(xué)新能源材料化學(xué)研究所所長、博士生導(dǎo)師周震習(xí)慣性地自語道,。

　　從事新能源材料研究20多年,，看著日漸增多的新能源汽車,，周震欣喜之余,，仍存憂慮,，“鋰電池的基礎(chǔ)材料研究，我們與世界一流水平還有差距,，尤其高端電池隔膜材料仍然依賴進(jìn)口”。

　　在周震等業(yè)內(nèi)專家看來,，作為新能源車的“心臟”,，國產(chǎn)鋰離子電池(以下簡稱鋰電池)目前“跳”得還不夠穩(wěn)。

　　跨越太平洋的“四國游戲”

　　去年全球動力電池銷量前10的企業(yè)中,，中國企業(yè)就占了7席,，在市場份額上超越日本，占據(jù)了世界第一位;預(yù)計到2020年,，我國在全球電池市場所占的份額將達(dá)七成以上;目前我國電池生產(chǎn)企業(yè)已超過了200家,，是全球擁有鋰電池生產(chǎn)企業(yè)最多的國家……然而這一串的數(shù)字,，并沒有讓業(yè)內(nèi)人士覺得驕傲，不少人接受采訪時指出,，雖然我國已經(jīng)形成了比較完善的動力電池產(chǎn)業(yè)鏈,，電池產(chǎn)業(yè)規(guī)模夠大，但是還遠(yuǎn)稱不上強(qiáng),。

　　在鋰電池領(lǐng)域存在著一個跨越太平洋的“四國游戲”,。“從行業(yè)角度來看,，美國有比較強(qiáng)的研發(fā)設(shè)計能力,，目前仍然引領(lǐng)鋰電池原始創(chuàng)新、核心材料研發(fā);日本作為電池材料制造大國,，生產(chǎn)規(guī)范嚴(yán)格,，能夠最先制造出新的成品電池;我國和韓國作為第二梯隊，后續(xù)跟進(jìn)……”周震解釋說,，“相較日,、韓，我國的低端鋰電池產(chǎn)品更有優(yōu)勢,，主要是由于人工和原始材料相對便宜,，但是在部分高端產(chǎn)品，尤其是事關(guān)電池安全性的核心材料和制造工藝,，仍有較大的差距,。”

　　據(jù)了解,，電池四大核心材料中,，正、負(fù)極材料,、電解液都已實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)化,，唯獨(dú)隔膜仍是短板。國產(chǎn)隔膜主要供應(yīng)低端3C類電池市場,，高端隔膜目前依然大量依賴進(jìn)口,。核心專利缺乏，隔膜等關(guān)鍵材料不給力,，不僅成了國產(chǎn)鋰電池難以承受之痛,，也拖了國產(chǎn)鋰電池企業(yè)“走出去”的后腿。

　　天津力神電池一位負(fù)責(zé)人在接受科技日報記者采訪時表示,，鋰電池最前沿的三元材料,，核心專利掌握在美國3M公司和阿貢國家實(shí)驗(yàn)室的手中，3M公司持有常規(guī)化學(xué)計量比的NMC材料的專利,，阿貢國家實(shí)驗(yàn)室擁有層狀富鋰材料專利,。目前,，松下、三星,、LG等主流廠商都要花錢購買相關(guān)專利授權(quán),。“國內(nèi)鋰電池企業(yè)眾多,，未來進(jìn)入國際市場,，面對國際巨頭競爭，缺乏核心專利和材料技術(shù)是中國電池企業(yè)未來最大的隱憂和短板,?！痹撠?fù)責(zé)人表示。

　　一層薄膜兩重天

　　采訪中,，有電池材料專家告訴記者,，隔膜是鋰電池的關(guān)鍵組件之一，隔膜主要材質(zhì)為多孔質(zhì)的高分子膜,，包括聚乙烯及聚丙烯,。鋰電池用的隔膜對安全性、滲透性,、孔隙度及厚度都有嚴(yán)苛的要求,。

　　“在鋰電池內(nèi)部，帶有電荷的離子,，在正負(fù)極間流動穿梭,，才能形成電流，而隔膜位于電池內(nèi)部正負(fù)極之間,，既要防止正,、負(fù)極直接接觸，又要確保電解質(zhì)離子順利通行,?！敝苷鹦蜗蟮亟忉屨f，電池電解液猶如河流,，鋰離子好比河上行駛的小船,，隔膜是攔腰而建的大壩，一個個隔膜孔就像是大壩上的閘門,，正常情況下,，離子自由穿梭到達(dá)正負(fù)極，完成充放電的循環(huán),。

　　“高端的隔膜一般附帶有陶瓷材料,，如果電解液溫度過高,，材料膨脹,，孔隙會像閘門一樣關(guān)閉,，切斷離子交流，從而避免電池因溫度過高而起火爆炸,?！敝苷鸾榻B說，隔膜是鋰電材料中技術(shù)壁壘最高的一種材料,，其技術(shù)難點(diǎn)在于造孔的工程技術(shù),、基體材料，以及制造設(shè)備,?！凹夹g(shù)要求高，價格自然也就貴,，差不多占到了電池總成本一成以上,。”

　　目前,，世界上最好的鋰電池隔膜材料出自旭化成和東燃化學(xué)兩家日本公司,，而國內(nèi)鋰電池鋁塑膜市場九成份額也被昭和電工等日本廠商壟斷。天津力神公司的工程師告訴記者,，與日本相比,，我國的高端隔膜差距明顯。國產(chǎn)隔膜產(chǎn)品一致性不高,，存在孔隙率不達(dá)標(biāo),，厚度、孔隙分布以及孔徑分布不均等問題,。

　　隔膜的品質(zhì)直接影響電池容量,、充放電循環(huán)壽命、阻燃止爆安全性能等指標(biāo),。業(yè)內(nèi)人士感慨：“一層隔膜兩重天,，邁過去就是晴天!”

　　國產(chǎn)隔膜急需突破

　　目前鋰電池隔膜制造工藝主要分濕法和干法。記者采訪中了解到,，我國在干法工藝上已邁入了世界第一方陣,，但在濕法隔膜領(lǐng)域，國內(nèi)企業(yè)雖掌握方法,，但整體仍難以與外國巨頭抗衡,，此外，核心生產(chǎn)設(shè)備也主要依賴進(jìn)口,。

　　數(shù)據(jù)顯示,，2017年，國內(nèi)鋰電市場規(guī)模達(dá)到了1130億元左右,，其中動力鋰電池規(guī)模大約600億元,。而國家工信部印發(fā)的《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2011—2020年)》也顯示,，到2020年我國純電動汽車和插電式混合動力汽車生產(chǎn)能力達(dá)200萬輛/年。有電池行業(yè)協(xié)會據(jù)此估算,，我國未來每年需要的高品質(zhì)車用動力電池隔膜材料需求量將達(dá)到數(shù)億平方米,。

　　“鋰電池發(fā)展要想不受制于人，隔膜等高端材料無法回避!”天津巴莫股份有限公司總經(jīng)理吳孟濤認(rèn)為,，如此巨大的市場需求,，完全依賴外國廠商，不僅不現(xiàn)實(shí),，也將是國產(chǎn)動力鋰電池最大隱憂,。

　　高端隔膜技術(shù)具有相當(dāng)高的門檻，不僅要投入巨額的資金,，還需要有強(qiáng)大的研發(fā)和生產(chǎn)團(tuán)隊,、純熟的工藝技術(shù)和高水平的生產(chǎn)線?！皩τ跐穹ㄖ圃旃に噥碚f,，樹脂材料與添加劑的擠出混合過程以及拉伸過程是兩大核心難點(diǎn)?！敝苷鹫J(rèn)為,，國內(nèi)隔膜企業(yè)要想有更大的作為，必須要在基礎(chǔ)材料表面處理工藝,、膠粘劑配方工藝,、產(chǎn)品沖壓拉伸等涉及材料、設(shè)備和工藝控制等三大領(lǐng)域“補(bǔ)課”,，此外,，在隔膜產(chǎn)業(yè)鏈上游，包括國產(chǎn)涂布機(jī)等在內(nèi)核心生產(chǎn)裝備也需要迎頭趕上,，盡快實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化更大突破,。

　　“好比登山，離山頂越近成功登頂?shù)南Ｍ驮酱?，而這時需要付出的努力也多!”周震說道,。