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日期:12-30
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版面:第7版:中国石化报07版       上一篇    下一篇

扬子石化攻关项目组成员测试产品参数。 卞海珠 摄

    □卞海珠 鲁荟宇

    ■ 产品名片

    锂电池隔膜料是一种针对锂电池隔膜制备工艺定向开发的高纯度聚烯烃树脂原料,用于支撑隔膜微孔结构的形成和稳定加工,是锂电池隔膜的关键基础材料。

    锂电池隔膜料必须具备高纯度、低杂质含量、颗粒形貌规整、粒径及分布可控、分子量设计合理、结晶性能稳定、加工适应性强、热稳定性优良、性能一致性好等关键特性。

    锂电池隔膜料主要用于锂离子电池隔膜的制备,实现正负极的有效隔离并保障锂离子顺畅传输,从而提升电池的循环寿命和使用安全性,广泛应用于消费电子、电动汽车及储能系统等领域。

    ■ 攻关历程

    隔膜是锂离子电池的重要组成部分,主要作用是提供短路保护和避免正负极直接接触。HDPE(超高分子量聚乙烯)锂离子电池隔膜具有孔径孔隙率易控、横向拉伸强度高、穿刺强度大、正常的工艺流程不会造成贯通孔、厚度可做薄等优点,是综合性能最有竞争力和商业化最为成功的隔膜材料之一。但是,由于技术封锁和国产化较晚,2010年前我国该类材料几乎完全依赖进口,甚至2018年《科技日报》梳理35项制约我国工业发展的“卡脖子”技术,锂电池隔膜料依然名列其中。

    为提升我国锂电池产业链供应链韧性和安全水平,确保隔膜及其关键材料自主可控,扬子石化结合自身的原料开发经验和技术,早在2014年即立项开发湿法聚乙烯隔膜料。“锂电池隔膜厚度通常只有3~20微米,其中分布着大量的纳米级微孔结构。聚乙烯要设计成什么样的颗粒形态才能溶解得更好?需要什么样的分子结构才能更好地分相、成孔并形成需要的取向结构?挑战极大。”该公司科研专家左胜武介绍。

    经过不懈攻关,扬子石化解决了专用催化剂的性能优化、颗粒及形态控制、产品指标一致性等难题,于2017年5月首次实现HDPE锂电池隔膜专用料YEV-4500的工业化试生产,成为国内首家成功开发生产锂电池隔膜料的企业。

    2020年,锂电池隔膜料被列为中国石化“巨人产品”,扬子石化建立“定制开发、定量生产、定点销售、特色服务”的运营模式,不断加速新产品研发生产。“作为新能源汽车产业链的一环,我们的产品要进入锂电池隔膜生产厂家的采购清单,需要得到组装电池、汽车整车等层层认证,而且很多厂家的设备、产线都是配套进口材料使用的,市场推广难度很大。”塑料厂新产品市场开发室主任笪文忠说。

    依靠显著的价格优势、合格的产品质量和良好的客户服务,终于,他们成功和国内最大的锂电池隔膜生产商签订战略合作框架协议,并建立了国内首个隔膜料质量管理体系,开发了隔膜料成套技术,使扬子石化成为目前国内唯一能够批量化提供万吨级HDPE锂电池隔膜专用料的企业。

    目前,扬子石化已开发5个牌号的HDPE锂电池隔膜专用料,获得国家发明专利6项,和多家客户企业达成稳定合作关系,2025年前11个月销量同比增长60%,产品还远销欧洲,成为中国石化高端聚烯烃产品一张亮丽名片。

    ■ 客户反馈

    自从采用扬子石化的锂电池隔膜专用树脂后,我们在隔膜生产工艺中遇到的颗粒不均、热收缩不稳定等问题明显减少。树脂颗粒均一、流动性好,使我们的挤出和拉伸过程更加顺畅,微孔结构一致性也显著提升。最终制备的隔膜在电池循环寿命和安全性方面表现优异,生产效率和产品良率都得到了明显提高。我们对扬子石化的产品性能和技术支持非常满意。

    —— 湖北省某隔膜制造企业