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鋰電池隔膜產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目可行性研究報(bào)告(文件)

2025-06-01 07:14 上一頁面

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【正文】 蓄電池隔膜的研究,特別是產(chǎn)業(yè)化開發(fā)給予了高度重視,通過多種方式和渠道在政策和資金方面進(jìn)行扶持和資助,2008年被列為國家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(863計(jì)劃)現(xiàn)代交通技術(shù)領(lǐng)域“節(jié)能與新能源汽車”重大項(xiàng)目。2007年初投資新建了產(chǎn)能40萬㎡/月濕法中試生產(chǎn)線,中試產(chǎn)品的電容量、放電率、微短路和循環(huán)壽命等性能優(yōu)異,各主要指標(biāo)達(dá)到進(jìn)口產(chǎn)品的性能指標(biāo),經(jīng)過多家電池廠家檢驗(yàn)或試用,效果反映很好。所開發(fā)的產(chǎn)品達(dá)到國外同類產(chǎn)品先進(jìn)水平,某些關(guān)鍵指標(biāo)甚至超過國外同類產(chǎn)品。本項(xiàng)目具有自主知識產(chǎn)權(quán)研究成果,將從根本上解決制約我國鋰離子電池行業(yè)高速發(fā)展的瓶頸問題,為我國從鋰離子電池制造大國向鋰離子電池制造強(qiáng)國轉(zhuǎn)變,完善中國鋰離子電池生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)鏈做出關(guān)鍵的貢獻(xiàn),將徹底打破國外廠家對該產(chǎn)品的長期壟斷,對推動我國新能源行業(yè)和高新技術(shù)新材料工業(yè)的發(fā)展具有極其重要而深遠(yuǎn)的意義。由于此類產(chǎn)品國內(nèi)不能自主生產(chǎn),市場需求完全依賴進(jìn)口,企業(yè)銷售業(yè)績良好,經(jīng)濟(jì)效益顯著,為公司初期的發(fā)展壯大起到了積極的作用。經(jīng)過近幾年的發(fā)展,公司已完成了鋰電池隔膜中試規(guī)模生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)線的開發(fā),通過專門配方的研究,以及專門工藝設(shè)備的設(shè)計(jì)成功地解決了關(guān)鍵工藝過程中的拉伸和張力控制,使隔膜產(chǎn)品的技術(shù)指標(biāo)如厚度、孔結(jié)構(gòu)、大小及分布得到精確控制,獲得了具有完全獨(dú)立自主知識產(chǎn)權(quán)的、完整的中試生產(chǎn)工藝技術(shù),關(guān)鍵技術(shù)和方法30余項(xiàng)已申報(bào)國家專利,相關(guān)科技成果已通過鑒定。隨著鋰電池用途的進(jìn)一步擴(kuò)寬,生產(chǎn)和消費(fèi)的快速增長,作為鋰電池材料的重要組成部分—鋰電池隔膜紙,市場需求日益強(qiáng)勁。第二期投資建設(shè)7條鋰電池隔膜生產(chǎn)線(干法)和1條鋰電池隔膜(濕法)生產(chǎn)線。擁有專門從事高分子材料、材料學(xué)、機(jī)械制造、自動化控制學(xué)等領(lǐng)域的高級人才,具有豐富的鋰離子電池隔膜產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)經(jīng)驗(yàn)和能力,同時(shí)公司作為依托單位已經(jīng)具有很強(qiáng)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和經(jīng)營基礎(chǔ)和實(shí)力。干法制備的微孔隔膜厚度相對較厚,機(jī)械強(qiáng)度高,可滿足電池大電流放電的需要,多用于電動汽車、國防軍工領(lǐng)域中鋰離子電池。根據(jù)不同應(yīng)用要求,本項(xiàng)目生產(chǎn)的產(chǎn)品按厚度可分為多種規(guī)格,其中主要厚度有25μm、32μm、40μm、60μm、80μm。項(xiàng)目全部投產(chǎn)后,年產(chǎn)鋰電池隔膜9600萬m2,整個(gè)項(xiàng)目預(yù)計(jì)2013年全部建成并投產(chǎn)。項(xiàng)目的全面投產(chǎn)也將徹底打破國外廠家對該產(chǎn)品的長期壟斷,將對我國新能源行業(yè)和高新技術(shù)新材料工業(yè)的發(fā)展帶來極為深遠(yuǎn)的影響。核心基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)發(fā)展影響全球產(chǎn)業(yè)的競爭格局,決定了一個(gè)國家在全球電子信息產(chǎn)業(yè)中的分工地位?!秶窠?jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十一個(gè)五年規(guī)劃綱要》中明確提出了“大力發(fā)展集成電路、軟件和新型元器件等核心產(chǎn)業(yè)”。經(jīng)過“十五”以來的快速發(fā)展,我國電子信息產(chǎn)業(yè)規(guī)模已經(jīng)位居世界前列,成為全球重要的電子信息產(chǎn)品加工和制造基地。核心基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)薄弱已經(jīng)成為制約我國電子信息產(chǎn)業(yè)進(jìn)一步做大做強(qiáng)的瓶頸。圍繞發(fā)展核心基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)的主要任務(wù),國家還將逐步實(shí)施一系列重大工程,在核心基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)的部分重點(diǎn)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)突破。我們相信,只要能夠緊緊抓住戰(zhàn)略機(jī)遇,堅(jiān)定不移地貫徹《規(guī)劃》各項(xiàng)任務(wù),不斷加大自主創(chuàng)新和結(jié)構(gòu)調(diào)整力度,我國將最終打造出中國的核心基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè),為“電子強(qiáng)國”戰(zhàn)略實(shí)施奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。本項(xiàng)目屬于鼓勵(lì)類中第二十四項(xiàng)“信息產(chǎn)業(yè)”的第二十四條“電子專用材料制造”范疇,在《某市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整優(yōu)化和產(chǎn)業(yè)導(dǎo)向目錄(2007-2008年)》中也屬于鼓勵(lì)類投資項(xiàng)目,按照國家有關(guān)投資管理規(guī)定進(jìn)行審批、核準(zhǔn)或備案;各金融機(jī)構(gòu)應(yīng)按照信貸原則提供信貸支持;在投資總額內(nèi)進(jìn)口的自用設(shè)備,按照國家有關(guān)規(guī)定享受免征關(guān)稅和進(jìn)口環(huán)節(jié)增值稅。性能優(yōu)異的隔膜對提高電池的綜合性能具有重要的作用,故選用優(yōu)質(zhì)的隔膜已經(jīng)是電池生產(chǎn)廠家的必經(jīng)之路。據(jù)統(tǒng)計(jì),從1999 年至2004 年,全球鋰離子電池幾乎每年在以平均40%的速度在增長,從 2005 年起,產(chǎn)量增長的腳步才開始放慢,但總體產(chǎn)量的增長仍然很顯著。進(jìn)入2001年以后,隨著某比亞迪、邦凱科技等鋰離子電池企業(yè)的迅速崛起,中國的鋰離子電池產(chǎn)業(yè)開始進(jìn)入快速成長的階段,產(chǎn)量年均增長超過140%。未來23年,隨著比亞迪、比克、邦凱、力神、環(huán)宇、光宇生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)充,中國的鋰離子電池產(chǎn)業(yè)仍將保持年均20%以上的增長速度。其中,某盤踞了比亞迪、比克、邦凱、華粵寶等為代表的一批領(lǐng)先的國產(chǎn)鋰離子電池制造商,已成為我國最大的鋰離子電池生產(chǎn)基地。(1)鋰離子電池在手機(jī)中應(yīng)用隨著手機(jī)向輕、薄、短、小化的發(fā)展,對體積小而容量大的電池需要也就相應(yīng)增強(qiáng),這樣就可以省下大量的空間。由于現(xiàn)在98%的手機(jī)都使用鋰離子電池,故以后幾年無論全球還是國內(nèi)鋰離子電池的需求量會繼續(xù)成長,需求越來越大。目前每年筆記本電腦的生產(chǎn)增長率10%~30%,按照 50%~70%的筆記本電腦采用鋰離子電池和每年的產(chǎn)量增長情況,只就筆記本電腦一項(xiàng),世界各國的鋰離子電池用量就可想而知。是美國人口的6 倍,德國的 20 倍。因此,電動自行車開始是目前較為理想的選擇之一。從交通方面而言,我國有關(guān)部門在 2003 年已有定論,電動自行車可不作為機(jī)動車使用。以北京市為例,隨著交通部門對電動自行車限制的放松,市場需求將達(dá)到 100萬輛。如不采用措施,預(yù)計(jì)到2010年機(jī)動車排污負(fù)荷將進(jìn)一步分別升到 94%、98%、75%。而鋰離子電池在二次電池中是能量密度最高的,適合電動車使用。根據(jù)“十一五”規(guī)劃,我國將大力發(fā)展新能源,特別是在汽車等領(lǐng)域?qū)⒋罅Πl(fā)展不可再生能源的替代品。2007年10月10日,比亞迪F6雙模電動汽車在某高交會展覽中心展出。在今后的系列探測任務(wù)也將采用鋰離子電池。(3)在醫(yī)療方面的應(yīng)用目前,鋰離子電池還在醫(yī)療等方面有著廣泛的應(yīng)用,其中一個(gè)典型的例子就是心臟起搏器:心臟起搏器對電池的要求相當(dāng)苛刻,其壽命、抗腐蝕性都必需有極高品質(zhì),一般由鋰離子電池來擔(dān)負(fù)這個(gè)艱巨的任務(wù)。據(jù)了解,近年來鋰離子電池隔膜市場一直是供不應(yīng)求,而壟斷了生產(chǎn)技術(shù)的日本和美國生產(chǎn)廠家經(jīng)過這兩年的擴(kuò)產(chǎn)后,將不會再輕易擴(kuò)產(chǎn),因此今后幾年隨著我國鋰離子電池產(chǎn)業(yè)年均30%以上的速度增長,急需國內(nèi)新產(chǎn)能來填補(bǔ)空白,抑制價(jià)格,豐富產(chǎn)品系列,促進(jìn)我國鋰離子電池產(chǎn)業(yè)的健康、快速發(fā)展。濕法,又稱為溶劑提取法,一般是將填料(有機(jī)或無機(jī))添加到聚烯烴樹脂中,待拉伸成膜后再把填料提取出來形成聚烯烴微多孔膜的方法,日本的東燃、日東、旭化成和美國的 Entek均采用濕法工藝生產(chǎn)。但據(jù)了解,其微孔隔膜穿刺強(qiáng)度偏低,導(dǎo)致電池生產(chǎn)過程中短路率高;此外,其微孔隔膜破膜溫度偏低,生產(chǎn)的電池存在安全隱患。 美國Entek 公司采用濕法工藝生產(chǎn),Entek微孔隔膜微孔孔徑太大(約 1μm),拉伸強(qiáng)度、穿刺強(qiáng)度、閉孔溫度等指標(biāo)也明顯低于前述三家公司的產(chǎn)品,是目前濕法微孔隔膜中綜合性能最差的一種。再有,多年來國外對中國采取技術(shù)封鎖,鋰離子電池隔膜產(chǎn)品價(jià)格居高不下,使得國內(nèi)鋰離子電池生產(chǎn)企業(yè)成本難以大幅降低,制約了行業(yè)發(fā)展。第三,鋰離子電池隔膜生產(chǎn)的主要設(shè)備一次性投入大、技術(shù)專業(yè)性強(qiáng),并且目前沒有現(xiàn)成的生產(chǎn)線可以全線引進(jìn),部分關(guān)鍵設(shè)備需要生產(chǎn)企業(yè)根據(jù)工藝自行設(shè)計(jì)定制。它們的主要區(qū)別在于電解質(zhì)的不同,鋰離子電池使用的是液體電解質(zhì),而聚合物鋰離子電池則以聚合物電解質(zhì)來代替,這種聚合物可以是“固態(tài)”的,也可以是“膠態(tài)”的,目前大部分采用聚合物膠體電解質(zhì)。此外,燃料電池是當(dāng)今世界各國的研究熱點(diǎn),其發(fā)展速度很快,不過目前美國英特爾正在開發(fā)的面向筆記本PC 的燃料電池、東芝的試制品以及德國 Smart Fuel Cell AG 的產(chǎn)品等的功率密度均不及鋰離子電池。在4~5年后,燃料電池將成為一大需求,其利用的方式還是混合型。這是一個(gè)太陽能電池染指鋰離子電池占霸主地位的手機(jī)市場的一個(gè)信號。四、市場營銷策略**材質(zhì)公司已擁有全面、完善的產(chǎn)品銷售通路,打造了一個(gè)穩(wěn)固、全面、順暢、高效的營銷網(wǎng)絡(luò),銷售通路迅捷發(fā)達(dá)、輻射面廣,為企業(yè)的發(fā)展提供了必要條件。項(xiàng)目產(chǎn)量受生產(chǎn)成品率、市場占有率等因素的影響。二、產(chǎn)品方案根據(jù)一般應(yīng)用要求,本項(xiàng)目生產(chǎn)的產(chǎn)品按厚度可分為多種規(guī)格,其中主要厚度有25μm、32μm、40μm、60μm、80μm。為測算方便,銷售價(jià)格統(tǒng)一取均價(jià)12元/m2進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)以上實(shí)施進(jìn)度及產(chǎn)能計(jì)劃可測算項(xiàng)目投產(chǎn)后各年銷售收入,詳見下表。經(jīng)過近幾年的發(fā)展,公司已完成了鋰電池隔膜中試規(guī)模生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)線的開發(fā),通過專門配方的研究,以及專門工藝設(shè)備的設(shè)計(jì)成功地解決了關(guān)鍵工藝過程中的拉伸和張力控制,使隔膜產(chǎn)品的技術(shù)指標(biāo)如厚度、孔結(jié)構(gòu)、大小及分布得到精確控制,獲得了具有完全獨(dú)立自主知識產(chǎn)權(quán)的、完整的中試生產(chǎn)工藝技術(shù),關(guān)鍵技術(shù)和方法30余項(xiàng)已申報(bào)國家專利,相關(guān)科技成果已通過鑒定。某材質(zhì)科技股份有限公司是目前國內(nèi)唯一的專業(yè)從事鋰離子電池隔膜產(chǎn)品研究、設(shè)計(jì)開發(fā)、生產(chǎn)和經(jīng)營的企業(yè),也是同時(shí)擁有干法(熔融拉伸法)和濕法(熱致相分離法),與多層復(fù)合膜產(chǎn)品技術(shù)的企業(yè)。向 明 正高級/博士/博士生導(dǎo)師從事高分子材料改性、塑料成型加工技術(shù)、助劑應(yīng)用等方面的研究;先后作為項(xiàng)目負(fù)責(zé)人和主要科研人員承擔(dān)數(shù)十項(xiàng)國家和企業(yè)的科研項(xiàng)目,發(fā)表論文二十余篇,專著兩本。留學(xué)日本多年,歷任日本通產(chǎn)省工業(yè)技術(shù)研究院研究員、日本新日鐵化學(xué)株式會社先端電子材料研究所研究員。幾年來,在國內(nèi)外學(xué)術(shù)刊物、國際會議上發(fā)表論文近90 余篇,其中SCI 收錄50余篇。陳 軍 教授工程中心研究員、某材質(zhì)川大產(chǎn)學(xué)研中心教授主要從事計(jì)算機(jī)在塑料成型加工中的應(yīng)用、塑料制品廠工廠設(shè)計(jì)及塑料成型工藝實(shí)驗(yàn)、計(jì)算機(jī)在塑料成型加工中的應(yīng)用等方面的研究。蔡燎原 博士中心研究員、高分子材料博士研究生畢業(yè)。2.管理團(tuán)隊(duì)**材質(zhì)公司擁有一支素質(zhì)高、實(shí)際經(jīng)驗(yàn)豐富的企業(yè)經(jīng)營管理、生產(chǎn)管理、市場營銷團(tuán)隊(duì),具備從事生產(chǎn)、經(jīng)營管理、資本運(yùn)作、投資風(fēng)險(xiǎn)控制等系統(tǒng)操作能力,現(xiàn)將公司主要管理人員介紹如下:董事長 陳秀峰 男1966年出生1988年畢業(yè)于武漢華中理工大學(xué)動力專業(yè),獲工學(xué)學(xué)士學(xué)位19881991:先后就職于蛇口經(jīng)濟(jì)貿(mào)易拓展公司、海上世界股份有限公司進(jìn)出口部從事進(jìn)出口業(yè)務(wù),任進(jìn)出口部經(jīng)理。**材質(zhì)公司通過大量的實(shí)驗(yàn),通過強(qiáng)化對設(shè)備的設(shè)計(jì)和創(chuàng)新,不斷改進(jìn)和優(yōu)化自行設(shè)計(jì)的設(shè)備:通過對設(shè)備的嚴(yán)格造型搭配,解決了不同設(shè)備連接難度高的問題;通過對原材料、配方和生產(chǎn)工藝技術(shù)的改進(jìn),隔膜的安全性和質(zhì)量穩(wěn)定性都得到了較大的提高。與進(jìn)口產(chǎn)品的技術(shù)指標(biāo)相比可知,**材質(zhì)公司的產(chǎn)品質(zhì)量基本達(dá)到了進(jìn)口產(chǎn)品的水平,甚至在某些參數(shù)上超過了進(jìn)口產(chǎn)品。這些,都有利于**材質(zhì)公司技術(shù)研發(fā)能力的可持續(xù)性發(fā)展,使**材質(zhì)公司隔膜生產(chǎn)技術(shù)能力在國內(nèi)乃至國際保持領(lǐng)先地位。隔膜的物理、化學(xué)特性取決于隔膜材料的材基,不同材基制備的隔膜具有不同的物理、化學(xué)特性,因而在電池中表現(xiàn)出較大差異的電池性能。鋰離子電池隔膜通過生產(chǎn)來增加隔膜的孔隙率和強(qiáng)度以達(dá)到使用的要求,生產(chǎn)工藝可分為濕法(即相分離法)和干法(即拉伸致孔法),其生產(chǎn)出來的產(chǎn)品存在厚度上差異,因此也應(yīng)用在不同類型的產(chǎn)品上。干法制備的微孔隔膜厚度相對濕法而言較厚,其機(jī)械。濕法制備的微孔隔膜厚度較薄,特別適合于制造高能量密度的鋰離子電池,如手機(jī)、mp數(shù)碼相機(jī)和筆記本電腦等便攜產(chǎn)品用鋰離子電池。2.生產(chǎn)技術(shù)路線鋰離子電池隔膜由于所用電解質(zhì)為有機(jī)溶劑,要求具有以下性能:(1) 化學(xué)穩(wěn)定性:所用材料能耐有機(jī)溶劑;(2) 機(jī)械強(qiáng)度:薄膜化和電池組裝工藝過程為防止短路,要求機(jī)械強(qiáng)度大;(3) 膜的厚度:有機(jī)電解液的離子電導(dǎo)率比水溶液體系低,為了減少電阻,電極面積必須盡可能大,因此隔膜必須很薄;(4) 遮斷電流:當(dāng)電池體系發(fā)生異常時(shí),溫度升高,為防止產(chǎn)生危險(xiǎn),在快速產(chǎn)熱溫度開始時(shí),熱塑性隔膜發(fā)生熔融,微孔關(guān)閉,變?yōu)榻^緣體,防止電解質(zhì)通過,從而達(dá)到遮斷電流的目的;(5) 保持電解液:從電池的角度而言,要能被有機(jī)電解液充分浸漬,而且在反復(fù)充放電過程中能保持高度浸漬。隔膜的微孔結(jié)構(gòu)、物理性能、化學(xué)特性、熱性能等與電池性能有密切的相關(guān)性。表41 項(xiàng)目產(chǎn)品與進(jìn)口產(chǎn)品的技術(shù)指標(biāo)比較表五、知識產(chǎn)權(quán)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)狀況1.**材質(zhì)公司已申請和正在申請的知識產(chǎn)權(quán)(1)公司的商標(biāo)商標(biāo)名稱注冊人注冊號核定使用商品類別有效期至SENIOR**材質(zhì)公司絕緣材料、電容器紙等永久(2)已申請專利序號專利名稱專利類別專利權(quán)人專利申請?zhí)?一種對聚烯烴電池隔膜紙的改性方法發(fā)明專利**材質(zhì)2一種對電池隔離膜用無紡丙綸改性的方法發(fā)明專利**材質(zhì)3電池隔膜用聚乙稀——乙稀醇非織造布的制備方法發(fā)明專利**材質(zhì)4一種鋰離子電池復(fù)合隔離膜及其制備方法發(fā)明專利**材質(zhì)5鋰離子電池用多孔隔膜的制備方法發(fā)明專利**材質(zhì)6改性聚烯烴隔膜及其制備方法發(fā)明專利**材質(zhì)7鋅離子電池用復(fù)合隔離膜的制備方法發(fā)明專利**材質(zhì)8一種新型鋰離子電池用微孔隔膜發(fā)明專利**材質(zhì)9聚合物鋰離子電池用改性隔膜的制備方法發(fā)明專利**材質(zhì)10可用于制造電池隔膜的聚烯烴合成紙漿發(fā)明專利**材質(zhì)11一種多層復(fù)合電池隔膜及含該隔膜的點(diǎn)火電池發(fā)明專利**材質(zhì)12一種陰離子電池隔膜的制備方法發(fā)明專利**材質(zhì)13用于制造電池隔膜材料的鋰酸鋁粉末及其制備方法發(fā)明專利**材質(zhì)14一種洗滌裝置實(shí)用新型**材質(zhì)15分段洗滌裝置實(shí)用新型**材質(zhì)16洗滌裝置實(shí)用新型**材質(zhì)17一種對電池隔膜二次利用的方法發(fā)明專利**材質(zhì)18一種用作電池?zé)釘嗦犯裟さ奈⒖妆∧ぐl(fā)明專利**材質(zhì)19洗滌裝置及為該裝置更新洗滌液的方法發(fā)明專利**材質(zhì)20一種提高聚烯烴電池隔膜紙吸堿量的方
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