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加快发展新质生产力丨国产电池隔膜以更高强度更低价格站稳国际市场
发布日期:2024-06-09 来源:新华日报 浏览次数:次 字体:[ ]

“这就是我们的主打产品,电池隔膜。”6月7日,在星源材质(南通)新材料科技有限公司,总经理徐李强从背包里取出一枚叠成指甲盖大小的物件向记者演示。

展开,再展开……这枚“小物件”被徐李强完全展开,真实大小竟超过0.5平方米。“你试试它的强度。”徐李强把隔膜交给记者。作为一名体重超过85公斤的成年男子,记者用尽全身力气,竟拉不坏这张看起来如普通塑料皮的电池隔膜。

作为动力电池的主要材料之一,电池隔膜是指在电池正极和负极之间的一层高分子材料,其作用是隔离正负极并使电池内的正负极不能直接接触,但要让锂离子可以带着电子自由通行。因此隔膜看起来类似于塑料皮的薄膜,但其表层却包含了一个个肉眼看不见的微小孔洞。

在展示电池隔膜的耐高温特性时,徐李强进行了一个简单的实验:他用打火机对隔膜进行短暂灼烧,隔膜表面微微收缩。然而就在记者以为实验可能失败时,徐李强移开打火机并轻触隔膜,隔膜仿佛被赋予神奇的恢复能力,迅速变回平整状态。

耐高温性和高强度是电池隔膜最重要的特性,直接关系到电池的稳定性和能量密度。徐李强告诉记者,锂电池的一般工作温度不超过60摄氏度,市面上普通的电池隔膜可在100摄氏度高温下工作,而星源材质研制的隔膜将这一数据提升到了180摄氏度,特别制作的一款芳纶隔膜产品,甚至可以超过200摄氏度。

“如果过热,隔膜可能会闭孔,阻止正负极之间继续充放电从而保护电池安全,我们把这一标准叫做闭孔温度。”徐李强告诉记者,闭孔温度越高,电池安全工况的区间就越大,每一摄氏度提升,背后是星源材质研发团队夜以继日地研究攻关。

过去,电池隔膜的生产技术一直掌握在日美少数企业手中,隔膜生产被垄断,价格也高得惊人,每平方米隔膜售价近百元人民币。

作为国家火炬计划重点高新技术企业,星源材质在国内率先提出“动力锂电池隔膜”国产化目标。徐李强说,2010年前,星源材质的董事长陈秀峰先生带着一群年过半百的老教授打着赤膊,在超过50摄氏度的高温车间里做研发,研制出第一卷国产隔膜,为十年后中国新能源产业的全面领先全球奠定了基础。走进星源材质南通公司无尘车间,管线交织的设备运转不休,一卷卷不同规格、薄如蝉翼的白色隔膜经过拉伸、收卷、分切等步骤产出。

“这个就是刚刚看到的隔膜。”徐李强指着生产线上被切割下来的隔膜介绍,隔膜总宽幅约6.2米,厚度只有7纳米,相当于一张纸的十三分之一,肉眼看不到的微孔均匀地分布在隔膜上。

锂离子在正负极之间带电穿越得越快越好,电池的运作效率和稳定性就越高。而隔膜越薄,就能提供更多的体积能量密度给电池。把隔膜越做越薄、微孔越做越均匀,加上独特的浆料配方及涂覆工艺,就是星源的独门秘籍。徐李强向记者介绍,从原料配比,到拉伸成膜成孔,再到萃取,以及后续的涂覆浆料,这些关键工艺及配方都出自公司组建的隔膜技术前沿研究院。这里汇聚各路高学历高层次人才,经多年聚力攻坚,技术层面逐渐达到国际领先水平。

随着新能源产业持续发展,隔膜产品不缺市场,星源材质顺应需求,持续扩大产能。去年8月18日,企业自主研发的第五代超级湿法生产线正式发布。这条生产线在25摄氏度的恒温无尘车间内24小时不间断生产,设备宽幅超8米,单线年产可达2.5亿平方米,相较于第四代湿法产线提升超2倍。

十几年前生产第一卷国产隔膜、出口第一卷国产隔膜,到现在星源材质年产能达50亿平方米,平均每平方米售价较之前全球价格下降约90%。公司与日本、韩国、欧洲等全球头部电池厂商达成合作,成功打破国际垄断,站稳了海内外市场,进一步擦亮了“中国制造”金招牌。

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