揚(yáng)子石化成功開發(fā)并推動(dòng)聚乙烯鋰電池隔膜料產(chǎn)銷量大幅增長(zhǎng)。

走進(jìn)揚(yáng)子石化塑料廠，記者看到了白色的粉狀聚乙烯電池隔膜料，看起來像面粉一樣。揚(yáng)子石化科研開發(fā)專家左勝武介紹說：“這就是新能源汽車的鋰電池隔膜原料。鋰電池隔膜的厚度通常只有3微米至20微米，分布著大量的納米級(jí)微孔結(jié)構(gòu)……”

作為國(guó)內(nèi)首家成功開發(fā)鋰電池隔膜料的生產(chǎn)企業(yè)，近年來揚(yáng)子石化持續(xù)發(fā)力，加強(qiáng)技術(shù)攻關(guān)，形成了具有中國(guó)石化自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的隔膜原料生產(chǎn)技術(shù)，保障了國(guó)內(nèi)新能源汽車電池材料產(chǎn)業(yè)鏈、供應(yīng)鏈的安全。今年前6個(gè)月，公司鋰電池隔膜專用料產(chǎn)銷量同比增長(zhǎng)53%，創(chuàng)歷史同期最好水平。

打破國(guó)外壟斷

長(zhǎng)期以來，受技術(shù)水平的限制，國(guó)內(nèi)隔膜企業(yè)所用原料依靠進(jìn)口。進(jìn)口料產(chǎn)品價(jià)格則一直居高不下，每噸在3.6萬元左右。為此，揚(yáng)子石化瞄準(zhǔn)國(guó)際前沿技術(shù)，開展新型鋰電池隔膜專用料的開發(fā)和生產(chǎn)。

一滴原油生萬物。鋰電池隔膜料，也是從石油衍生而來的?！笆徒?jīng)過煉制和裂解工藝加工生成乙烯，再通過催化聚合生成聚乙烯?！弊髣傥涓嬖V記者。但從聚乙烯到鋰電池隔膜料，要達(dá)到一系列特殊的指標(biāo)要求才行。

例如，鋰電池隔膜料要設(shè)計(jì)成什么樣的顆粒形態(tài)才會(huì)溶解得更好；需要什么樣的分子結(jié)構(gòu)才能實(shí)現(xiàn)更好的分相、成孔和形成需要的取向結(jié)構(gòu)，從而得到高度一致的孔隙率、透氣度以及高力學(xué)性能的隔膜，進(jìn)而滿足鋰電池對(duì)更低內(nèi)阻、更長(zhǎng)壽命的循環(huán)特性以及更高安全性等需求……對(duì)聚乙烯材料的開發(fā)和生產(chǎn)提出了極高的挑戰(zhàn)。

2013年，揚(yáng)子石化研究院開展了小試和中試研發(fā)，開始了超高分子量聚乙烯鋰電池隔膜專用料的研發(fā)。經(jīng)過技術(shù)攻關(guān)，他們解決了專用催化劑的性能優(yōu)化、顆粒及形態(tài)控制、產(chǎn)品指標(biāo)一致性等難題。2017年5月，他們首次實(shí)現(xiàn)了超高分子質(zhì)量聚乙烯鋰電池隔膜專用料YEV-4500的工業(yè)化試生產(chǎn)。經(jīng)分析檢測(cè)，產(chǎn)品性能達(dá)到進(jìn)口產(chǎn)品的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

揚(yáng)子石化成為國(guó)內(nèi)首家成功開發(fā)鋰電池隔膜料的生產(chǎn)企業(yè)，形成了具有中國(guó)石化自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的隔膜原料生產(chǎn)技術(shù)，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白。

產(chǎn)品性能優(yōu)越

如今，路上跑的新能源汽車越來越多。鋰電池的好壞，直接關(guān)乎新能源汽車的續(xù)航里程、電池能量密度、使用壽命、充電速率及安全性能，是核心競(jìng)爭(zhēng)力之一。而隔膜，對(duì)鋰電池的綜合性能提升至關(guān)重要。

新產(chǎn)品開發(fā)并非易事。特別是這種鋰電池隔膜料的研發(fā)和生產(chǎn)，如同在微米級(jí)舞臺(tái)上跳舞。

據(jù)介紹，作為鋰電池的重要組成部分，鋰電池隔膜是鋰電池中關(guān)鍵的內(nèi)層組件，能夠影響鋰電池的容量、循環(huán)性能和充放電電流密度等關(guān)鍵性能，處于新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈的上游部分。隔膜的主要作用是提供短路保護(hù)和避免正負(fù)極直接接觸。性能優(yōu)異的隔膜，對(duì)提高鋰電池的綜合性能具有重要的作用。

“鋰電池隔膜是鋰電池正負(fù)極之間的一層薄膜，具有大量微孔。在鋰電池進(jìn)行電化學(xué)反應(yīng)時(shí)，隔膜可分隔正負(fù)極，防止斷路現(xiàn)象的發(fā)生。同時(shí)，它要讓鋰離子自由傳輸，維持電池正常工作?！弊髣傥湔f。

揚(yáng)子石化生產(chǎn)的隔膜原料，是超高分子量聚乙烯。與普通聚乙烯相比，因其較高的相對(duì)分子質(zhì)量（一般在1500000以上），從而具有更為優(yōu)良的沖擊性能、極好的耐摩擦性能和化學(xué)穩(wěn)定性等綜合性能。

“揚(yáng)子石化瞄準(zhǔn)市場(chǎng)前沿開發(fā)的超高分子量聚乙烯鋰電池隔膜專用料，具有孔徑孔隙率易控、橫向拉伸強(qiáng)度高、穿刺強(qiáng)度大、正常工藝流程不會(huì)造成貫通孔、厚度可做薄等優(yōu)點(diǎn)，成為綜合性能最優(yōu)、競(jìng)爭(zhēng)力和商業(yè)化最為成功的隔膜材料之一。”左勝武表示。

市場(chǎng)推廣破冰

據(jù)測(cè)算，未來全球隔膜市場(chǎng)保持可觀增速。2025年，全球隔膜需求達(dá)到377億平方米，對(duì)應(yīng)年均增速29%。

盡管市場(chǎng)前景廣闊，揚(yáng)子石化鋰電池隔膜也實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)化“零”的突破，但在市場(chǎng)推廣上卻一路荊棘。

“作為新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈的一環(huán)，我們的產(chǎn)品要進(jìn)入采購(gòu)清單，就要得到鋰電池生產(chǎn)廠家的組裝電池認(rèn)證。往下游還涉及汽車整車廠認(rèn)證，環(huán)環(huán)相扣?！睋P(yáng)子石化塑料廠新產(chǎn)品開發(fā)室主任笪文忠表示。

當(dāng)時(shí)，他們?cè)谌珖?guó)各地跑銷路，了解到很多廠家的設(shè)備、產(chǎn)線是進(jìn)口的，配套使用進(jìn)口料產(chǎn)品。為了求穩(wěn)，這些廠家不愿輕易嘗試換用新產(chǎn)品。這讓笪文忠他們?cè)谑袌?chǎng)推廣上屢碰閉門羹。

然而，進(jìn)口料產(chǎn)品的高價(jià)格讓一些隔膜生產(chǎn)廠家開始吃不消了。國(guó)內(nèi)自主研發(fā)生產(chǎn)的隔膜料，則讓這些廠家看到了希望，讓他們有了嘗試的意愿。這讓揚(yáng)子石化鋰電池隔膜產(chǎn)品迎來了機(jī)遇。

“國(guó)內(nèi)一家隔膜龍頭企業(yè)愿意配合嘗試，但只給我們半年時(shí)間。如果能提供符合他們要求的鋰電池隔膜料，每年將會(huì)給我們產(chǎn)品30%的采購(gòu)量?！斌挝闹艺f。

試用產(chǎn)品、記錄參數(shù)、調(diào)試生產(chǎn)、改進(jìn)工藝……在那半年的時(shí)間里，笪文忠?guī)ьI(lǐng)部門員工經(jīng)過了近20輪努力洽談，同時(shí)根據(jù)客戶的需求持續(xù)提升產(chǎn)品質(zhì)量。終于，2019年年底，他們等到了客戶的“訂單確認(rèn)函”。

隨著市場(chǎng)開拓取得突破，揚(yáng)子石化鋰電池隔膜產(chǎn)品的種類也在不斷豐富。2019年，揚(yáng)子石化成功開發(fā)出了超高分子量聚乙烯鋰電池隔膜專用料YEV-5201T；2020年，開發(fā)試驗(yàn)新型超高分子量聚乙烯鋰電池隔膜專用料YEV-060F，并于當(dāng)年3月順利完成了首次工業(yè)化生產(chǎn)；2023年，150萬分子量的超高分子量聚乙烯鋰電池隔膜專用料YEV-150F成功產(chǎn)出，經(jīng)推廣形成批量應(yīng)用。

“2023年，我們完成了第二套鋰電池隔膜料加工生產(chǎn)線的投用，加工能力達(dá)到7萬噸/年，全年累計(jì)產(chǎn)銷鋰電池隔膜料2.4萬噸，創(chuàng)歷史新高。”笪文忠興奮地說。

當(dāng)前，揚(yáng)子石化正錨定“基礎(chǔ)+高端”，攻關(guān)關(guān)鍵核心技術(shù)，建立“產(chǎn)學(xué)研”創(chuàng)新聯(lián)合體，加快推進(jìn)中國(guó)石化集團(tuán)公司“揭榜掛帥”重點(diǎn)項(xiàng)目，通過優(yōu)化工藝參數(shù)，提高產(chǎn)品質(zhì)量，開展技術(shù)攻關(guān)，推動(dòng)聚乙烯鋰電池隔膜料產(chǎn)銷量大幅增長(zhǎng)。

責(zé)任編輯：鄭 丹

znzhengdan@163.com