中材科技锂电池隔膜产业心得体会
锂离子电池隔膜产业是中国建材集团重点打造的战略性新兴产业,是中材科技股份有限公司(以下简称中材科技)近年来投入大量资源重点培育和发展的主导产业之一,目前已经具备年产近12亿平方米基膜的生产能力,拥有山东滕州、湖南常德、湖南宁乡及内蒙古呼和浩特四个生产基地,覆盖了国内外主流锂电池客户市场,在这份骄人成绩的背后,凝聚着整个公司团队干部职工的心血,承载着无数日夜的付出。
4年前的2017年8月30日,山东滕州,时任山东省政协副主席翟鲁宁、中国建材集团董事长宋志平、中国建材集团副董事长李新华、中材科技股份有限公司总裁兼中材锂膜有限公司董事长刘颖、枣庄市委书记李同道等,共同启动“中材科技年产2.4亿平方米锂电池隔膜建设项目”试生产的按钮。
这是一个历史性的时刻。当时,年产2.4亿平方米锂电池隔膜生产线,投资10.7亿元,不仅在全国,在全球都是罕见的锂电池隔膜生产投资规模;4条4米幅宽、50米/分钟湿法同步拉伸工艺隔膜生产线、4条隔膜涂覆生产线,也是当时单线规模最大、工艺最先进的锂电池隔膜生产线。当今天的人们面对无处不在的新能源产品和信息,逐渐接受并大量使用新能源产品时,才
能真正体会到几年前的那一刻的重要意义。
应对封锁迎难而上
锂电池早已进入人们的日常生活,从手机、电动自行车再到新能源汽车等,都用到了锂电池。但长期以来,锂电池的四大核心材料中的正、负极材料、电解液都已国产化,唯独“隔膜”一直是短板。隔膜是锂电池结构中的关键内层组件之一,主要材质为多孔质高分子膜,对安全性、渗透性、孔隙度及厚度都有极为严苛的要求。一层隔膜两重天。受制于国外核心专利、技术壁垒、先进生产装备的限制,过去隔膜不仅是我国锂电池产业发展难以承受之痛,也一度成为了我国新能源产业前进的桎梏。
中材科技所属企业南京玻璃纤维研究院(以下简称南玻院)一直从事有机膜技术研究和开发工作,在双向拉伸PTFE微孔膜制备、改性、材料复合领域,建立了具有自主知识产权的微孔膜系列工艺技术。依托自有PTFE湿法双向同步拉伸技术,着眼新能源产业发展趋势,2009年南玻院组建了锂离子电池隔膜项目部,正式启动锂膜研究开发。最初他们就选择了代表全球最高技术水平、开发难度最大的湿法双向同步拉伸工艺技术方向,当时该项技术主要被美、日、韩等国家少数厂商垄断,研发难度非常大。为此,2011年南玻院在南京建成首条
年产720万平方米湿法双向同步拉伸锂膜中试生产线。然而锂膜行业属技术密集型重资产行业,具有很高的技术和商业壁垒,且湿法同步双拉技术门槛高,工艺装备国产化率低,产品性能、质量稳定性要求严格且不同指标难以兼顾,生产线达产并稳定运行任务异常艰巨。
据研发人员介绍,第一条中试生产线进展并非一帆风顺,投资不少、几无盈利,一个个难题仿佛一座座大山一样横在面前。但基于对我国未来新能源产业的信心,以及作为央企引领我国新材料产业发展的重任,他们还是义无反顾地努力做下去。此刻,“应对封锁、迎难而上”的攻坚精神照亮了中材科技科研人员重大战略抉择的道路。2013年至2014年在南京,两条年产1000万平方米锂膜中试线接连下线。基于第一条年产720万平方米生产线的经验,科研团队积累了对整线的认知和局部设备的理解,重点对1000万平方米生产线的横拉、一次热处理、二次热处理及张力拉伸设备进行了改造。2015年,中材科技生产的锂膜得到了国内锂电池领军企业的认可。当时该公司采购经理的反馈是:这是他在国内市场见到最好的锂电池隔膜。这给了中材科技锂膜研发团队极大的信心。但是,生产能力有限及短时间无法快速提高良品率,导致中材锂膜供货能力严重不足。产能,再次成为了中材科技进军锂膜市场的最大掣肘。2016年,我国“十三五”规划发布,提出发展新能源汽车、汽车轻量化、智能驾驶等领域,并对新能源汽车的各细分领域作出了2020年的阶段目标规划。我国新能源产业发展方
向日趋明朗,市场前景广阔。而此刻,经过战略梳理,新能源产业发展的版图随之扩大并清晰,中材科技将锂膜产业确定为重点发展培育的产业。2016年3月成立中材锂膜有限公司,并确定到“十三五”末形成10亿平方米锂膜产能,打造国内综合竞争力最强的锂膜研发及制造企业的战略目标。2016年2月,“年产2亿平方米锂电池隔膜建设项目”获得董事会批准,后又调整方案将产能提升为2.4亿平方米,总投资10亿元。电动自行车排名
守正创新逐梦启航
基于锂膜对设备依赖程度高但国内设备生产商尚不能满足生产要求的现状,中材锂膜团队开始了寻觅之旅,日本、韩国、法国、德国、地区……然而要寻到一条能够适应自己已有技术和路线要求的生产线难上加难。
路虽远,行则必达;事虽难,实干必胜。当时,国内选用进口设备的湿法锂膜生产厂家多采用的是日本生产线,其装备体系较为成熟。但日本技术封锁严重、交货周期长、不采用定制化。基于此前南京三条中试线的经验,科研团队有很多想法希望在新的生产线上体现出来,但如果选择日本生产线,跟在人家后面无法跑赢对手。科研团队面临着一个艰难的选择,是跟在人家后面走,还是从无到有、开发新的生产线。最终他们抱着“为民族工业争气”的信念,
选择了与设备供应商协同创新开发的合作路线。正是基于对中材科技锂膜技术积淀、科学的产业发展规划及中国广阔的市场前景的认同,而中国建材集团的全力支持与高瞻远瞩的战略决策,最终促成了当时世界上单线规模最大的锂电池隔膜生产线的建成。