芳纶隔膜为什么用的少

不耐高温。

芳纶隔膜用的少的原因是基膜不耐高温，导致隔膜在高温下形变使芳纶涂层松散而失去耐高温性能，不能使芳纶的耐高温性能最大化。

芳纶隔膜芳纶涂层隔膜具有抗氧化、耐酸碱、阻燃、耐磨擦、抗撕裂等优点。

用。同花顺金融研究中心10月28日讯，有投资者向壹石通提问， 领导好，请问钠离子电池和半固态电池对正极、隔膜的勃姆石涂覆与现有的三元锂、磷酸铁锂涂覆有什么区别。用量上是增加还是减少。非常感谢。

公司回答表示，尊敬的投资者，感谢您对公司的关注！ 钠离子电池和半固态电池的正极边缘涂覆用勃姆石，与现有锂电池涂覆工艺变化不大；而半固态电池的隔膜涂覆应用工艺变化较大，相关客户已与公司进行技术对接。 谢谢！中商产业研究院报告称，我国锂电池隔膜由2017年14.5亿平方米增至2020年37.2亿平方米，年均复合增长率为36.8%。中商产业研究院预测，2022年我国锂电池隔膜出货量可达49.6亿平方米。

一、隔膜为锂电池四大主材之一，行业特征明显

1.1 隔膜为锂电池四大主材之一，可分为干法、湿法、涂覆三类

锂电池隔膜是电解反应时，用以将正负两极分开防止在电解池中直接反应损失能量的一层薄膜。在锂电池的结构中，隔膜是关键的内层组件之一，在锂电材料总成本占比 4%左右。锂电池隔膜具有大量曲折贯通的微孔，能够保证电解质离子自由通过形成充放电回路，其主要功能是隔离正负极，防止电池短路，同时保证锂离子在充放电期间正常通过微孔通道以保证电池正常工作。

隔膜的性能的优劣决定着锂离子电池的内阻、容量、循环性能、充放电电流密度等关键特性。目前商业化锂电池隔膜主要为聚乙烯（PE）隔膜、聚丙烯（PP）隔膜以及 PE 和 PP 复合多层微孔膜。PE 隔膜强度高，加工范围宽；PP 隔膜孔隙率、透气率、力学性能高。普通 3C 电池主要采用单层 PE 膜或单层 PP 膜；动力电池一般采用 PE/PP 双层膜、PP/PP 双层膜或 PP/PE/PP 三层膜。然而，聚烯烃隔膜存在非常明显的缺点，热稳定性和对电解液的浸润性不足，使得对聚烯烃隔膜进行涂覆改性成为趋势方向。

隔膜的生产工艺主要分为湿法和干法两类。锂离子电池隔膜生产工艺包括原材料配方和快速配方调整、微孔制备技术、成套设备自主设计等工艺。其中，微孔制备技术是锂离子电池隔膜制备工艺的核心，按照其工艺类型可以分为干法拉伸（单向和双向拉伸两种）和湿法工艺两类。

隔膜中干法单向拉伸专利主要掌握在以美国 Celgard 公司、日本宇部为代表的国际厂商，湿法工艺最早由日本旭化成提出，专利主要掌握在以日本旭化成、东燃化学为代表的国际厂商。

而经过多年努力，国内干法单向拉伸技术由星源材质 2008 年自主研发成功并取得了相应的专利技术；干法双向拉伸技术是我国中国科学院化学所研究自主开发的工艺。干法隔膜安全性高，且成本较低，因此大多应用于大型磷酸铁锂动力锂电池中；而湿法隔膜由于厚度更薄、孔隙率高，孔径的均匀性和透气率较高，相比干法隔膜在力学性能、透气性能和理化性能方面均具有一定优势，因此在重视能量密度的三元电池中应用更广泛。

隔膜涂覆是在原有锂离子电池隔膜上面（包括干法湿法隔膜）以三氧化二铝和粘结剂以及去离子水混合搅拌为浆料，采用微凹版挤压涂布的方式来在基材隔膜上面做一层或者两面各一层的陶瓷面，厚度为 2－4um。陶瓷隔膜新增了原膜的机械强度，使得电池耐高温、防穿刺、 降低厚度方面表现出优异性能。同时不会影响透气性，保证了锂离子的流动，从而提高了安 全性。通过涂覆加工处理，不仅可提升隔膜的热稳定性、改善其机械强度，防止隔膜收缩而导致的正负极大面积接触，还能提高隔膜的耐刺穿能力，防止电池长期循环工况下锂枝晶刺穿隔膜引发的短路。同时，涂覆工艺有利于增强隔膜的保液性和浸润性，从而延长电池循环寿命。

涂覆材料可以分为无机和有机两种，无机材料主要有陶瓷（勃姆石、氧化铝），有机材料主要有 PVDF、芳纶等，一般而言陶瓷相对较为便宜动力电池里运用较多，而芳纶价格较高， 主要用于消费电子类。

1.2 隔膜行业：重资产、收率低、毛利高，产能和专利是竞争核心

1.2.1 特征之一：重资产、设备要求高

锂电隔膜行业是典型的“重资产”行业，固定资产占比居于四大材料之首。 锂电池所需四大材料分别为隔膜、正极、负极、电解液，分别取恩捷股份、星源材质、当升科技、璞泰来和天赐材料、容百科技为例，可以发现恩捷股份和星源材质的固定资产占比约为 40%，远超其他材料行业。

设备投资大、回本周期长。参考星源材质“高性能锂离子电池湿法隔膜及涂覆隔膜（一期、 二期）项目”，公司总投资 75 亿元，硬件设备投资 50.61 亿元，硬件设备投资占比为 67%， 设备投入十分巨大。投资回收期方面，隔膜行业投资回收期较长，略高于正极行业，为 8 年 左右。

隔膜生产对生产设备选型要求较高，需要根据不同生产工艺定制设备产线，生产难度较大， 生产设备、工艺不同能够直接影响隔膜的综合理化性能。

目前，干法隔膜生产设备已经基本 完成国产化，北京自动化研究所、桂林电科所和济南机械装备总厂等都可以供应，国外供应商有奥地利 SML 兰精机械等。而锂电池湿法隔膜生产设备复杂，主要依赖进口， 世界上主要设备供应商有德国布鲁克纳、日本制钢所、日本东丽、韩国 MASTER、韩国韩承、法国 ESOPP 等。头部隔膜厂商与设备厂商保持紧密联系，优质设备供应商产能被企业绑定。

以恩捷股份为例， 其主要设备供应商为日本制钢所，以 2020 年产能为例，其生产线产能约为每年 15-20 条产线（对应隔膜产能约 15-20 亿平米），每年可优先保证上海恩捷每年 10-15 条产线需求，剩余产能主要供应是日本东丽和日本旭化成，产能已经被上海恩捷锁定，其他隔膜厂商难以切 入。

而星源材质设备的主要供应商为德国布鲁克纳，2021 年公司与其交易金额为 1.3 亿欧元，公司绑定了其部分产能，关系紧密。此外设备价格高昂，以公司 2022 年向布鲁克纳机械有限公司购买 12 条双向拉伸微孔电池隔膜生产线设备为例，该合同金额达到 2 亿欧元， 设备投入十分巨大。

设备国产化进行时。头部企业在绑定优质设备供应商产能同时，也在加紧设备国产化之路， 以恩捷股份和星源材质为例，2020 年左右新设设备产能国产化率我们预估约为 15-16%， 国产化率较低，国产设备主要为辅助设备，对拉伸、挤出等设备基本采用进口设备。但头部企业在绑定海外优质设备供应商产能同时，也在加紧设备国产化之路，以恩捷股份为例，公 司收购苏州捷力、富强科技、JOT 推行隔膜设备国产化，目前公司设备厂进展顺利，第一个厂房预计今年下半年建成，预计今年会介入萃取等单元，未来公司将向整线制造过渡，公司计划明年拥有一条自研产线。同时，国内厂商也在加紧自研，自主研发的湿法锂电池隔膜生产线破解了双向拉伸湿法锂离子电池隔膜生产线投资大、能耗高、建设周期长、环境污染大 等难题。我们认为，湿法隔膜设备国产率未来将持续提升，头部企业加紧设备国产化之路， 未来相应设备采购成本或将进一步降低。

1.2.2 特征之二：工序流程多，良率较低、高毛利

隔膜行业工序较复杂，损耗较多。与其他材料相比，隔膜行业工艺流程中造成显著损耗的环节较多，生产形成母卷后的流程依然存在损耗，母卷根据产品规格需要进行分切，这个过程会产生少量边角，在基膜涂覆过程中也会产生一定损耗。

1、化学改性法：主要是利用化学反应在纤维表面引入极性或可反应基团，从而增加与树脂的界面作用力或与树脂反应形成共价键，主要包括：偶联、接枝、刻蚀等方式。

2、表面涂覆法：在纤维的表面涂上一层化学物质，这层化学物质和基体的黏结性都很好，从而提高纤维与树脂的黏结性能。

3、高能物理法：包括等离子处理、超声波处理、γ射线处理等方法，主要利用一些物理反应所释放的能量来提高芳纶表面的活性，改善纤维的湿润性，进而改善复合材料的界面状况。

4、氟化处理法：氟化处理后在纤维表面引入大量的含氧和含氟极性官能团，提高了纤维表面的浸润性，有利于提高纤维表面与树脂基体的粘结性；氟化改性的刻蚀效应使纤维表面产生很多微孔结构，增加了与基体的接触面积，有利于物理嵌合结构的形成，从而提高纤维与环氧树脂基体间粘结性。

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