当下，全球主要经济体都在不断加码以锂电池为主要技术路线的新能源产业建设。
如果把锂电池比作是一道菜，那么完成这道菜肯定需要一些食材和配料，比如正极材料、负极材料、电解液、隔膜材料和电池管理系统等。其中，隔膜是关键的内层组件之一，其主要作用是使电池正、负极分隔开来，防止两极接触而短路，此外它还具有能使电解质离子通过的功能。因此，隔膜材料的好坏，对电池性能有很大的影响。
隔膜材料呈现多样化发展趋势
简单来说，锂电池隔膜是一层薄薄的“塑料”，但又绝非普通塑料。
锂电池隔膜必须具有电子绝缘性，保证正负极的机械隔离，还要有一定的孔径和孔隙率，保证低的电阻和高的离子电导率，保证对锂离子有很好的透过性。同时，隔膜材料还须具有足够的力学性能，包括穿刺强度、拉伸强度等，且厚度需要尽可能小，并保证空间稳定性和平整性，同时兼顾热稳定性和自动关断保护性能。
干法隔膜工艺，是锂离子电池隔膜制备过程中最常采用的办法，但与之对应的湿法工艺可以较好地控制孔径大小、分布和孔隙率，所以一般用于制造高端薄膜。
“锂电池市场化的隔膜材料，主要以具有优异的力学性能、化学稳定性和相对廉价的聚烯烃类隔膜为主。”昆明理工大学锂离子电池及材料制备技术国家地方联合工程实验室李雪教授向科技日报记者介绍，隔膜材料除了聚乙烯、聚丙烯外，还有聚丙烯+陶瓷涂层、聚乙烯+陶瓷涂覆，以及基于聚丙烯、聚乙烯的双层和三层材料等。
与此同时，一些新型隔膜材料产品也在不断涌现并实现应用，不过因量少价高，主要还是用在动力锂电池制造领域。这些产品主要包括有涂层处理的聚酯膜、纤维素膜、聚酰亚胺膜、聚酰胺膜、氨纶或芳纶膜等，其优点是耐高温，且具有低温输出、充电循环寿命长、机械强度适中等特点。
“总体来看，锂电池隔膜材料产品呈现出明显的多样化发展趋势。”李雪说。
提升国内隔膜企业研发能力
受益于储能行业爆发式增长，2021年锂电池隔膜产量快速增长。据华经产业研究院提供的数据统计，2021年全球隔膜总体产量76亿平方米，同比增加150%，其中12月产量8.4亿平方米，同比上涨109.3%，环比上涨10.3%。
“隔膜是锂电池产业链中最具技术壁垒的关键内层组件，也是四大主材中最晚实现国产化的产品。”全球领先的锂电池隔膜行业龙头企业、恩捷股份有限公司董事长助理庞启智告诉记者。
“国产隔膜起步较晚，国内企业的技术成熟度不高，众多企业在湿法工艺方面还普遍受制于技术和生产设备等。”李雪介绍，虽然我国隔膜材料研发制备能力已有长足进步，但一致性有待提高是国内隔膜材料产业普遍存在的问题。一致性主要体现在不规律的缺陷、厚度、孔隙率、孔隙分布以及孔径分布等方面。国内干法工艺已经比较成熟，高端湿法隔膜与国外还有差距，原材料聚乙烯和生产设备也依赖进口。
为此，李雪建议必须要提升国内隔膜企业的研发能力，一方面可以鼓励企业招募更多具有高学历的人员加入研发团队，另一方面可以通过产学研相互结合的方式来推进隔膜生产中关键问题的攻关;同时，应尽早整合国内锂离子电池隔膜产业链，避免企业之间的恶性竞争，保证隔膜生产企业的货源，调整产能，避免出现产能过剩或者不足的情况;对于发展势头良好的企业提供资金和政策支持，帮助企业进一步发展。
庞启智则认为，破解我国高端隔膜材料之困，需要深入规划，合理进行产业布局;同时加强行业监管，完善行业规范，从技术水平、生产规模、资源利用、环境保护、安全要求等方面建立行业准入门槛。此外，企业也需要进一步加大研发投入，提升核心竞争力。对隔膜企业自身来说，最重要的是研发核心技术、提升工艺水平和产品质量，建设高水平生产线并提高生产效率。
(责任编辑：韩梦晨)
