近期，中國（guó）石油和化學（xué）工業聯合會科技與裝備部通過調研總結出石油和化工行業的（de）十大技術需（xū）求。這些事關新材料、新能源、信息通訊等高新技術產業發展的（de）關鍵技術，目前在研發或產業化上（shàng）還存在掣肘，亟待突破（pò），是行業未來一個時期的科研開發重點。本（běn）版從今日起推出《石油（yóu）和（hé）化工行業十大急需技（jì）術》係列報道，將這些技術的發（fā）展現狀與關鍵問題與讀者分享。

超（chāo）高分子量聚乙烯(UHMWPE)鋰電（diàn）池隔膜是目（mù）前最具競爭（zhēng）力的隔（gé）膜材料之一。近（jìn）年來，隨著新能源汽車電池續航能力要求的不斷提（tí）升，UHMWPE鋰電池隔膜需求量也迅速增加，迎來擴產潮。同時其較高的毛利潤也使隔膜廠商對生產技術的研發熱情有（yǒu）增無減，都在嚐試突破國外技術壁壘，掌握自主製備工藝。

性能優越 需求增加

鋰離子（zǐ）電池（chí）隔膜是鋰電池中關鍵（jiàn）的內層組件，能夠影響鋰（lǐ）電池的容量、循環（huán）性能（néng）和充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（yī）般來（lái）說，根據隔膜的主要功能，隔（gé）膜在安全性和通過性上對性能要求較高。UHMWPE鋰離子電池隔膜正好具有在高溫（wēn）下能保持尺寸穩定性，抗外力穿刺能（néng）力強等優點。

揚子（zǐ）石化（huà）研究院塑料加工（gōng）中心左勝武博士介紹，目前（qián）國內隔膜的生產工藝主要有幹法和濕法兩大類，幹法為聚丙烯材料，濕法為聚乙烯材（cái）料，UHMWPE電池隔離膜材料屬（shǔ）於（yú）濕法工藝。

隨著新能源（yuán）汽車電池續航能力（lì）要（yào）求的提升，對於三元電池需求增加，而三元電池幾乎（hū）都采（cǎi）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、孔徑大小更易控製，更受（shòu）市場（chǎng）青睞。“預計今後幾年，這種（zhǒng）濕法隔膜將迎來擴產（chǎn）潮，市場需求大幅增加。”左勝武說。

技術突（tū）破 麵臨難題

在新（xīn）能源汽車的發展浪潮下，資本大（dà）量湧入，國內許多隔膜公司（sī）獲得資本助力，開始持續擴大生產規模、新建產能，目前國內已有近50家鋰電池隔膜生產企（qǐ）業，還在許多企業有新建或建（jiàn）擴（kuò）裝置的打算。但由於國（guó）內鋰電（diàn）隔膜產業興起（qǐ）相對較晚，多數企業對隔（gé）膜的（de）生產工藝掌握不夠全麵，致使許多隔膜生產裝（zhuāng）置沒能如期正常投產，而且真（zhēn）正上規模量產的企業也比較少，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試突破國外技術壁壘，開發UHMWPE鋰電池（chí）隔膜生（shēng）產技術，但（dàn）難度較大，主要體現在以下幾個方（fāng）麵：

一是傳統隔（gé）膜製備（bèi）工（gōng）藝的知識產權基本（běn）被美（měi）國（guó）、韓國、德國和日本等少數國家壟斷，我國研發和生產起步較晚（wǎn），自主知識產權匱乏;二是國內企業對生產隔膜用到的上遊原材料的研究不夠深入，至今仍沒有實現隔膜用原料的完全國產化，配（pèi）方研究欠缺係統性，生產出的隔膜一致性、均勻性等比較差，合格率偏低，量產化難以實現（xiàn）;三是隔膜（mó）的製（zhì）造工藝對設備要求苛刻，設備運行和控製精度比較差，直接影響到產品的性能， 國產設備一般難以滿足需求（qiú），但進口設備價格相對較高，因此（cǐ）隔膜的產業化收（shōu）到（dào）一定的設備限（xiàn）製。

原（yuán）料國產化 曙光初現

左勝武（wǔ）介紹，我國鋰電池（chí）隔膜行業正（zhèng）處於高速發展的階段，據估計（jì），國內僅鋰離子電池（chí）隔膜用（yòng）UHMWPE的進（jìn）口量（liàng）就達到1萬噸/年，並且呈（chéng）現迅猛增長的趨勢。但受技（jì）術水平限製，目前國內隔膜企業所用UHMWPE原料還隻能依靠進口。

揚子石化早在2010年前就跟蹤前沿技術，與國際石化巨頭同步開展了新型（xíng）鋰電池隔膜專用聚烯烴原（yuán）料的開發工作。2013年，揚子石化研究院完成了聚乙烯隔膜專用料的小試和中試（shì）研發，開始了鋰（lǐ）離子電池隔膜用UHMWPE專用料（liào）的工（gōng）業化研發。

經過技術攻關，揚子石（shí）化解決了（le）專用催化劑（jì）的性能優化、顆粒及形態控製、產品指標一（yī）致性（xìng）等難題，2017年5月，揚子石化首次（cì）實現（xiàn）了UHMWPE隔膜專用料YEV-4500的工業化試生產，填補了國內空白，成為（wéi）國內首家成功開發（fā）鋰電池隔膜料的生產企業，打破了該產品完全依靠進口的局麵，首次試生產專用料100噸。

2018年4月，揚子石化又實現了UHMWPE隔膜專用料YEV-5201T的工（gōng）業化（huà）試生產，試生產150噸。目前，揚子石化（huà）研究院已與國內某隔膜廠家洽談（tán）並達成了合作開發意向，相關科研評價工作正在順利展開。

記者也（yě）了解到，鋰（lǐ）離子電池隔膜專用樹脂研究已列（liè）入中石化重大項目之一——動力電池材料（liào）技術開發計劃。

隔膜研發 任重道遠

左（zuǒ）勝武博士坦言，盡管UHMWPE隔膜專用（yòng）料已經實現了國產化，但鋰電池隔膜的研發依然任重道遠。

隔膜原料的導入周期比較長，合（hé）格的隔膜需要經（jīng）過鋰電池廠家（jiā）的試（shì）用，一次評價要3~6個月（yuè）時間，至少要通過3次評價，才能得到正式認可。同時（shí），隔膜（mó）要求的（de）不斷提高對原（yuán）料（liào）的雜（zá）質（zhì）含量、批次質量一致性乃至顆粒形態的要（yào）求極高，原料研發的周期長，開發的難度大，門檻高。

因此，進一步（bù）提高UHMWPE隔膜的各項（xiàng）質量指標，仍需隔膜原料開發、隔膜生產和電池（chí）生產等上下遊通力合作，這也是我國電池業目前急需（xū）解決（jué）的問題。

文章鏈接：中塑在線.中國化工報

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