中國塑料加工工業(yè)協(xié)會(huì)副秘書長孫冬泉
中國電池雜志-中國電池網(wǎng)11月12日訊(陳語 湖北武漢直播報(bào)道)11月12日,在2015年第3屆中國(武漢)鋰電新能源產(chǎn)業(yè)國際高峰論壇(ABEC 2015,鋰電“達(dá)沃斯”)上,來自中國塑料加工工業(yè)協(xié)會(huì)副秘書長孫冬泉先生發(fā)表了題為《鋰電池隔膜行業(yè)市場分析與技術(shù)發(fā)展方向探討》的演講報(bào)告,以下是演講報(bào)告實(shí)錄:
非常感謝中國電池網(wǎng)提供這樣一個(gè)非常良好的交流機(jī)會(huì),我們協(xié)會(huì)從2011年以來專門在鋰電池隔膜這一塊進(jìn)行了很多的研究,也專門連續(xù)五年召開了全球非常專業(yè)的隔膜會(huì)議。今天交流的題目是“鋰電池隔膜行業(yè)市場分析與技術(shù)發(fā)展方向探討”。
首先簡單看一下全球鋰電池行業(yè)的規(guī)模,從2014年開始,全球鋰電池行業(yè)一直到2018年都將會(huì)以50%的年均復(fù)合增長率增長,預(yù)計(jì)到2018年全球鋰電池總的量將會(huì)達(dá)到3850億Wh,是2013年的7倍以上。2018年將會(huì)超越鉛酸電池成為用量最大的二次電池產(chǎn)品。
關(guān)于鋰電池的產(chǎn)量情況,2014年鋰電池我們國家達(dá)到52.8億,2010到2014年鋰電池產(chǎn)量增幅超過10%。預(yù)計(jì)2015年市場需求超過200億。
產(chǎn)業(yè)規(guī)模上面,2014年鋰電池市場規(guī)模為715億元,同比增長了21.1%,其中3C電池增長6%,市場規(guī)模是580億元,儲(chǔ)能用鋰電池需求是15億元。預(yù)計(jì)到2017年我們國家鋰電池市場的規(guī)模將會(huì)超過200億Ah。
第二方面,國家的政策推動(dòng)了鋰電池需求的增長。這塊根據(jù)中國汽車工業(yè)協(xié)會(huì)的數(shù)據(jù),也結(jié)合這次會(huì)上了解的信息,主要是三個(gè)方面,第一個(gè),2015年,原來累計(jì)產(chǎn)量達(dá)到25萬輛,現(xiàn)在實(shí)際上是30萬輛。第二個(gè),2020年,純電動(dòng)和插電式混合動(dòng)力汽車生產(chǎn)能力達(dá)到200萬輛,累計(jì)產(chǎn)量超過500萬輛。第三個(gè)目標(biāo),燃料電池汽車與國際同步發(fā)展。
這個(gè)是汽車工業(yè)協(xié)會(huì)提供的幾個(gè)主要城市的新能源汽車推廣目標(biāo),大家都知道,我就不再說。我想可能有更多的地方,包括一些地級(jí)市,都在確定更多數(shù)量的推廣目標(biāo)。2025年中國要成為全球最重要的新能源汽車,主要是電動(dòng)汽車的市場。
我重點(diǎn)講第二個(gè)方面,鋰離子電池隔膜行業(yè)現(xiàn)狀。鋰離子電池對于我們隔膜的要求,我們在會(huì)上講過很多次,主要包括八個(gè)方面,一是足夠的化學(xué)和電化學(xué)穩(wěn)定性。二是良好的電解液吸附能力。三是良好的離子透過性,四是良好的電子絕緣性,五是適當(dāng)?shù)目讖胶涂紫堵?,六是足夠的力學(xué)性能,七是良好的熱穩(wěn)定性,八是不含有害物質(zhì)。
這個(gè)是隔膜的基本性能和技術(shù)指標(biāo),我就不再詳細(xì)說。
這是隔膜典型性能和技術(shù)指標(biāo),典型性能是耐高溫性,要求高溫收縮率、破膜溫度、點(diǎn)破膜面積,電池特征要求安全性,主要是材質(zhì)與結(jié)構(gòu)。第二個(gè)是熱鉗制作用,主要是熱關(guān)斷溫度。第三個(gè)是界面特性,主要是界面阻抗,電池特征是內(nèi)阻和倍率,另外還有含水量等等。
鋰電池隔膜的需求現(xiàn)狀,隨著全球鋰離子電池需求的持續(xù)升溫,鋰離子電池用隔膜也隨之持續(xù)增速,2015年全球鋰電池隔膜需求量為15.2億平方米,未來5年,全球隔膜需求量將會(huì)以每年20%的幅度增長。
第二,中國鋰電池隔膜市場增長迅速,作為世界上最大的鋰電池生產(chǎn)制造基地和第二大鋰電池生產(chǎn)國和出口國,中國對于隔膜的需求日益增加,2015年,我們預(yù)計(jì)中國國內(nèi)的隔膜市場容量在6.2億平方米,同比增長36%。2015年國產(chǎn)隔膜的產(chǎn)量大概占到國內(nèi)隔膜市場容量70%,大概在4.5億平方米,同比增速40%以上。
第三個(gè)方面,鋰電池隔膜的產(chǎn)值增幅低于產(chǎn)量增幅,產(chǎn)值增幅低于產(chǎn)量增幅的主要原因是隨著鋰電池隔膜逐步產(chǎn)業(yè)化和產(chǎn)量的逐步增加,單價(jià)保持逐步下降的趨勢,從而導(dǎo)致整個(gè)隔膜的市場規(guī)模增幅出現(xiàn)一定程度的下降。預(yù)計(jì)未來幾年,整個(gè)隔膜的平均單價(jià)將持續(xù)保持3-5%,這可能保守一點(diǎn),可能會(huì)在10%到20%的遞減趨勢。但是產(chǎn)量的快速增長,仍然會(huì)帶動(dòng)我國隔膜的市場規(guī)模保持較快的增長趨勢。
第三個(gè)方面,我國低端隔膜的產(chǎn)能目前是嚴(yán)重過剩。中國國內(nèi)隔膜企業(yè)產(chǎn)能急劇擴(kuò)張,高端隔膜技術(shù)仍然有待于進(jìn)一步提高和突破。但是低端的非常多,根據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),截止到2013年第四季度,已經(jīng)宣布的鋰電池隔膜企業(yè)有54家,明確濕法的17家,干法25家,其中量產(chǎn)的19家,宣布投產(chǎn)產(chǎn)能是6.49億平方米??紤]到其他在建籌建未公布項(xiàng)目,如果全部項(xiàng)目在2015年投產(chǎn),總產(chǎn)量將達(dá)到23億平方米,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過世界的需求。
又一個(gè)新的情況,由于電動(dòng)汽車的爆發(fā),從2013年下半年到今年的爆發(fā),在2014年底和今年,行業(yè)內(nèi)又掀起了一波非常大的鋰電池隔膜的上線熱潮,尤其是2015年,我們預(yù)計(jì)起碼有超過20條干法線,而且是大線,超過10條濕法線正在投資建設(shè),更多的企業(yè)仍然在考慮進(jìn)入。預(yù)計(jì)未來國內(nèi)隔膜行業(yè)必然掀起價(jià)格大戰(zhàn)。同時(shí),大量實(shí)力雄厚的外資企業(yè)加大對中國隔膜市場的投資和開拓,將會(huì)加劇國內(nèi)競爭的風(fēng)險(xiǎn)。最快2016年底,最遲2017年初,我們認(rèn)為鋰電池隔膜行業(yè)就會(huì)重走光伏行業(yè)的老路,全行業(yè)嚴(yán)重過剩、深度調(diào)整的局面就會(huì)到來。
我想重點(diǎn)講第三個(gè)方面,值得我們鋰電池隔膜行業(yè)重視的問題。第一個(gè),在昨天上午最后一個(gè)發(fā)言嘉賓已經(jīng)提了,我在北京做PPT的時(shí)候已經(jīng)提出這個(gè)方向,第一個(gè)就是我們行業(yè)的發(fā)展不應(yīng)該完全依賴國家政策而作出投資決策。因?yàn)榇蠓矅艺叨贾皇窃诋a(chǎn)業(yè)剛剛開始發(fā)展的時(shí)候給予支持,優(yōu)惠政策總有退出的時(shí)候,投資鋰電池隔膜行業(yè)不能過度依賴政策的支持,要以企業(yè)內(nèi)在的技術(shù)研發(fā)作為支撐,依靠技術(shù)創(chuàng)新和品質(zhì)生存與發(fā)展。
第二,電動(dòng)汽車的成熟和應(yīng)用是一個(gè)漸進(jìn)的過程。電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展將和電動(dòng)自行車行業(yè)一樣,我記得最早在2000年電動(dòng)自行車我曾經(jīng)買過,買完之后天天修,最后沒辦法,三千多塊錢買的電動(dòng)汽車,最后一百來塊錢當(dāng)廢鐵賣掉。這是一個(gè)漸進(jìn)的過程,其性能穩(wěn)定有一個(gè)過程,雖然現(xiàn)在氣氛很好,但是中間可能還會(huì)有波折,最早的電動(dòng)汽車可能過兩三年就會(huì)出現(xiàn)問題,所以鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)要有心理準(zhǔn)備。
第三,鋰電池生產(chǎn)技術(shù)的變化將可能終結(jié)當(dāng)前鋰電池隔膜行業(yè)的繁榮。鋰電池隔膜生產(chǎn)企業(yè)要時(shí)刻關(guān)注鋰電池生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步與創(chuàng)新,目前石墨烯電池技術(shù)、電極涂覆技術(shù)正在研究之中,一旦技術(shù)出現(xiàn)突破,將會(huì)對鋰電池隔膜行業(yè)帶來嚴(yán)重影響。
第四,鋰電池隔膜生產(chǎn)企業(yè)要時(shí)刻關(guān)注隔膜生產(chǎn)工藝技術(shù)與材料的的研究成果。目前的鋰電池隔膜生產(chǎn)主要還是采用干法單向拉伸和濕法工藝,材料為聚烯烴的PP和PE材料,但更多的工藝技術(shù)、更多的隔膜材料仍然在不斷地研究和試驗(yàn)之中,隔膜企業(yè)要時(shí)刻關(guān)注這些技術(shù)研究的進(jìn)展。同時(shí),我們企業(yè)在上線的時(shí)候不要一步到位。我提一個(gè)南通天豐的教訓(xùn),它一下上了四條干法國產(chǎn)設(shè)備,它是2009年實(shí)驗(yàn)線成熟的,但是這四條線現(xiàn)在已經(jīng)全部報(bào)廢了,現(xiàn)在南通天豐用的是2012年上的。所以希望大家重視。
第五,鋰電池隔膜生產(chǎn)企業(yè)要時(shí)刻注意控制欠款額度和賬期。由于隔膜行業(yè)產(chǎn)能研究過剩,三角債,收債難一直困擾隔膜大部分企業(yè),雖然現(xiàn)在動(dòng)力電池企業(yè)收債相對比較好,目前我們國家能夠真正進(jìn)入動(dòng)力電池供應(yīng)鏈的隔膜企業(yè)仍然比較少,絕大部分企業(yè)銷售的主要手段還是低價(jià)和欠款,什么時(shí)候還都不一定。所以這個(gè)角度,欠款過多,賬期過長,如果將來行業(yè)深度調(diào)整,可能就要關(guān)門。
預(yù)計(jì)未來三年內(nèi),隔膜行業(yè)價(jià)格競爭將越來越激烈,將迎來行業(yè)大洗牌,缺技術(shù),少品牌,短資金將會(huì)淘汰出局,尤其是新上線企業(yè),中小型企業(yè)境地不容樂觀。
第五個(gè)方面,鋰電池隔膜技術(shù)發(fā)展趨勢。要縮小與國外鋰電池隔膜企業(yè)技術(shù)差距是十三五期間我國隔膜企業(yè)的重點(diǎn)任務(wù)。目前國內(nèi)隔膜廠家與國外隔膜廠家差距主要有,第一,國外隔膜企業(yè)的技術(shù)人員中有很多有過在電池企業(yè)的就職經(jīng)歷,非常了解下游電池廠商對電池隔膜的需求,在產(chǎn)品開發(fā)和營銷上有巨大的優(yōu)勢。日本旭化成和東燃都是資產(chǎn)規(guī)模非常龐大,實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)多元化,有足夠的財(cái)力支持產(chǎn)品技術(shù)研發(fā)。而國內(nèi)的隔膜企業(yè)是以塑料薄膜加工企業(yè)轉(zhuǎn)型的,對電池產(chǎn)品的了解不多,對產(chǎn)品開發(fā)與市場營銷方面是個(gè)短板。
第二,國外企業(yè)仍然嚴(yán)格封鎖設(shè)備來源,而國內(nèi)企業(yè)設(shè)備加工能力差,在設(shè)備上投入低,導(dǎo)致產(chǎn)品的工藝難以控制。
第三,在原料方面,PP樹脂或者PE樹脂等原料的分子量等指標(biāo),對于隔膜最終性能起到巨大的影響,但是全球優(yōu)秀的隔膜企業(yè),它們都有專門的高分子研究團(tuán)隊(duì),比如說化旭成等都具有獨(dú)立的高分子研究實(shí)驗(yàn)室,有自己的專利。國內(nèi)現(xiàn)在中石化專用料去年已經(jīng)出來了,但是成熟性還需要我們跟國外企業(yè)共同試用提高。目前國內(nèi)企業(yè)在材料方面缺少真正能夠滿足穩(wěn)定的隔膜生產(chǎn)的專用料,尤其是動(dòng)力鋰電池的隔膜的專用料。
第四,電池企業(yè)對于隔膜供應(yīng)商的進(jìn)入有一定的門檻,對于國內(nèi)隔膜企業(yè)的發(fā)展需要引起重視。由于隔膜對鋰電池性能的重要意義,電池廠商一般很難更換隔膜供應(yīng)商,電池企業(yè)要更換隔膜供應(yīng)商,通常需要兩到三年。所以我們?nèi)ツ辍⒔衲晖度氲倪@些企業(yè),要獲得下游電池廠商認(rèn)可,也需要相當(dāng)長的時(shí)間。大家不要錯(cuò)誤地認(rèn)為電動(dòng)汽車也許你今年投產(chǎn)了,三年內(nèi)也許趕不上這個(gè)盛宴,也許你技術(shù)成熟的時(shí)候,這個(gè)盛宴也許已經(jīng)結(jié)束。
第二,從行業(yè)整體情況來看,隔膜的研究方向主要集中在以下幾個(gè)方面。第一,提高產(chǎn)品的良品率;可能新投入的企業(yè)真正能用的良品率可能也就10%,20%。第二要提高隔膜耐熱性;第三要研制超薄隔膜;第四要提高隔膜的吸液性能:第五要研發(fā)聚合物電解質(zhì)隔膜、纖維隔膜等新型隔膜產(chǎn)品。
這下邊介紹了四個(gè)方面隔膜的應(yīng)用,超薄的隔膜可以用在3C電池產(chǎn)品,厚度薄,電池能量密度提高,缺點(diǎn)是安全性下降。第二是聚合物電池隔膜,應(yīng)用在軟包電池,優(yōu)點(diǎn)是優(yōu)異的吸液和保液性和提高電池循環(huán),缺點(diǎn)是成本提高,耐熱性有待提高。第三是陶瓷涂覆隔膜應(yīng)用在動(dòng)力電池,優(yōu)點(diǎn)是改善隔膜浸潤性,確定是成本提高。第五是新型隔膜,應(yīng)用在動(dòng)力電池,優(yōu)點(diǎn)是耐熱性能優(yōu)異,改善隔膜浸潤性,缺點(diǎn)是孔徑大小和均勻性有待提高。
第三,從改進(jìn)隔膜性能方面來講,目前主要有三種思路:是在PP膜和PE膜的基礎(chǔ)上增加功能性涂層,以滿足對高溫特性等特殊需求。功能性涂層不但可以改善隔膜的耐熱性能,還可以解決隔膜的親電解液性能,各個(gè)企業(yè)所采用的配方和涂布形式有所不同。
第二,無機(jī)或有機(jī)材料共混PE、PP膜:改善耐熱性的另外一種方法是將PE和耐熱的無機(jī)粒子或PP進(jìn)行混合制備電池隔膜,這樣能夠結(jié)合各種材料的優(yōu)點(diǎn)。
第三,徹底改變基體材料,如采用聚酰亞胺等材料代替?zhèn)鹘y(tǒng)的PP和PE材料。聚酰亞胺成本較高,但可以考慮聚酰亞胺和PE的結(jié)合使用,也可以考慮其他類型的聚合物材料。
最后我想講我們在明年1月7號(hào)到8號(hào)將會(huì)舉辦第六屆的鋰電池隔膜的會(huì)議,由電池協(xié)會(huì)和汽車協(xié)會(huì)來協(xié)辦我們的會(huì)議,具體可以看我們的協(xié)會(huì)網(wǎng)站。發(fā)言到此結(jié)束,歡迎大家批評(píng)指正,共同探討!
(以上內(nèi)容根據(jù)論壇現(xiàn)場速記整理,未經(jīng)發(fā)言者本人審閱。)