近期，中國石油和化學工（gōng）業聯合會科技與裝備部通過（guò）調研總結出石油和化工行業的十大技術需求。這些（xiē）事關新（xīn）材料、新能源、信息通訊等高新技術產業發展的關鍵（jiàn）技術（shù），目前在研發（fā）或（huò）產業化上還存在掣肘，亟待突破，是行業未（wèi）來一個（gè）時期的科研開發重點（diǎn）。本版從今日起推出《石油和化工行業十大急（jí）需技術》係（xì）列報道（dào），將這些技術的發展現狀與關鍵問題與讀者分享。

超高分子量聚乙烯(UHMWPE)鋰電池隔膜是目前最具競爭力的（de）隔膜材料之一。近年來，隨著新能源汽車電池續（xù）航能力（lì）要求的不斷提升，UHMWPE鋰（lǐ）電池隔膜需求量也迅速增加，迎（yíng）來擴產潮。同（tóng）時其較高的毛（máo）利潤也使隔膜廠商對生產技術的（de）研發熱情有增無減，都在嚐試突（tū）破國（guó）外技術壁壘，掌握自主製備工藝。

性能優越 需求增加

鋰離子（zǐ）電池隔膜（mó）是鋰電池中（zhōng）關鍵的內層組件，能夠影響鋰（lǐ）電池的容（róng）量、循環性（xìng）能和（hé）充（chōng）放電電流密度等關鍵性能，處於新能源汽車產業鏈的上遊部分。一般來說，根據隔膜的主要（yào）功能，隔膜在安全性和（hé）通過性上對性能要求（qiú）較高。UHMWPE鋰離子電池隔膜正好（hǎo）具有在高溫下能保（bǎo）持尺寸（cùn）穩定性，抗外力穿刺能（néng）力（lì）強等優點（diǎn）。

揚子石化研究院塑料（liào）加工中心左勝武博士介（jiè）紹，目前（qián）國內隔膜的生產工藝主要有幹法和濕法兩大類，幹（gàn）法為聚丙烯材料，濕法為聚乙烯材料，UHMWPE電池隔離膜材料屬於濕法工（gōng）藝。

隨著新能源汽車電池續航能力要求的提升，對於三元電池（chí）需（xū）求增加，而（ér）三元電池（chí）幾乎都采用濕法隔膜，即UHMWPE電池隔離膜。這種隔膜厚度更薄、均一性更好（hǎo）、孔徑大小更（gèng）易控製，更受市場（chǎng）青睞。“預計今後幾年，這種（zhǒng）濕法（fǎ）隔膜將迎來擴產潮，市場需求大幅增（zēng）加。”左勝武說。

技術突破 麵臨難題

在新（xīn）能源汽車的發展浪潮下，資本大量湧入，國內許多隔膜公司獲（huò）得資本助力，開（kāi）始（shǐ）持續擴大生產規模、新建產能，目前國內已有近50家鋰電池隔膜生產企業，還在許多企業有新建或建擴裝置的打算。但由於國內鋰電隔膜產業興起相對較晚，多數企業對隔膜的生（shēng）產工藝掌握不夠全麵，致使許多（duō）隔膜生產裝置沒能如期正常投產（chǎn），而且真正上規模量（liàng）產的企業（yè）也比較少，其主要原因在於國內尚沒有完全掌握其生產技術。

目前國內隔膜廠商都在嚐（cháng）試突破（pò）國外技（jì）術壁壘，開發UHMWPE鋰電池隔膜生產技術，但難度較大（dà），主要體現在以下幾個方麵：

一是傳（chuán）統隔膜製備（bèi）工藝的知識產權基本被美國、韓國、德國和日本等少數國家壟斷，我國研發和（hé）生產（chǎn）起（qǐ）步較晚，自主知識產權匱乏;二是國內企業對生產隔膜用（yòng）到的上遊原材料的研究不夠深（shēn）入，至今（jīn）仍沒有實（shí）現隔膜用原料（liào）的完全（quán）國產化，配方研究欠缺係統性，生產出的隔膜一致性、均勻性等（děng）比較差，合（hé）格率偏低，量產化難以實現;三是隔膜的製造工藝對設備要求苛刻，設備運行和控製精度（dù）比較差，直接影響到產品的性能， 國產設備一般難以滿（mǎn）足（zú）需求，但進口設備價格（gé）相對較高，因此隔（gé）膜的產業化收到一定的設備限製。

原料國產化 曙光初現

左勝武介紹，我國（guó）鋰電池隔膜行業正處於高速發展的階段，據估計，國內（nèi）僅鋰離子電池隔膜用UHMWPE的進口量就達到1萬噸/年，並且呈現迅猛增長的趨勢。但受技術水平限製，目前國內（nèi）隔膜企業所用UHMWPE原料還隻能依靠進口。

揚子石化（huà）早在2010年前就跟蹤前沿技術，與國際石化巨頭同步開展了新型鋰電池（chí）隔膜專用聚烯烴原料的開發工作。2013年（nián），揚子石化研究（jiū）院完成了聚乙烯隔膜專用料的小試和中試研發（fā），開始了鋰離子電池隔膜用UHMWPE專用料的工業化研發。

經過技術攻關（guān），揚子（zǐ）石（shí）化解決了（le）專用催化劑的性能優化、顆粒及形態控製、產品指標一致性等難題，2017年5月，揚子石化首次實現了UHMWPE隔（gé）膜專用料YEV-4500的工業化試生（shēng）產，填補了（le）國內空白，成為（wéi）國內首（shǒu）家成功開發鋰電池隔膜料的生產企（qǐ）業，打破（pò）了該產品完（wán）全依靠進口的局麵，首次試（shì）生產專用料100噸（dūn）。

2018年4月，揚子石化（huà）又實現了UHMWPE隔（gé）膜專用料（liào）YEV-5201T的工業化（huà）試生產（chǎn），試生產150噸。目前，揚子石化（huà）研（yán）究（jiū）院已與國內某隔膜廠家洽談並達成了（le）合作開發意（yì）向，相關科（kē）研評價工作正（zhèng）在順利展開。

記者也了解到，鋰離子電池（chí）隔膜（mó）專用樹（shù）脂研究已列入中石化重大項目之一——動力（lì）電池材料技（jì）術開發計劃。

隔膜研發 任重道遠

左勝武博士坦言，盡管UHMWPE隔（gé）膜專用料（liào）已經實現了國產化，但鋰（lǐ）電池隔膜的研發依然任重道遠。

隔膜原料的導入（rù）周期（qī）比較長，合格的隔膜需要經過鋰電池廠（chǎng）家（jiā）的試用，一次評價要3~6個月時間，至少要通過（guò）3次評價，才（cái）能（néng）得到正式認可。同時，隔膜要（yào）求的不斷提高對原料的雜質含量、批次質量一致性乃至顆粒形態的要求極高（gāo），原料研發的周（zhōu）期長，開發的難度大，門檻高。

因此，進（jìn）一（yī）步提高UHMWPE隔膜（mó）的各項質量指標，仍需隔膜原料開發、隔膜生產和電池生產等上下遊通力合作，這也是我國電池業目前急需解決（jué）的問題。

文章鏈接：中塑在線.中國（guó）化工報

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