锂离子电池隔膜产品概述及行业上、下游产业链分析（锂离子电池隔膜项目市场投资商业计划书 -节选）

第一节 产品定义及应用特点

一、产品定义

锂离子电池隔膜主要是用在狭小空间内，把电池正、负级板分隔开来，防止两极接触造成短路的产品。除此以外，隔膜还应具有能使电解质中离子通过的能力。由于锂离子电池系列的电解液为有机溶剂体系，因而隔膜材料对有机溶剂耐溶。隔膜双向拉伸强度高，穿刺强度高，收缩率低，表面无静电孔隙率高，孔径分布均匀，电解液浸润性佳，具有较低的闭孔温度和较高的破膜温度。

二、应用特点

制造隔膜的材料有天然或合成的高分子材料、无机材料等。根据原料特点和加工方法不同，可将隔膜分成有机材料隔膜、编织隔膜、毡状膜、隔膜纸和陶瓷隔膜等。电池用隔膜的分类如下图所示，从下图可见，隔膜可分为半透膜与微孔膜两大类。半透膜的孔径一般为5-100nm，微孔膜的孔径在10μm以上，甚至到几百微米。最新资料显示，美国已研制成功ETFE氟电池隔膜，用于军事领域的锂离子高能电池中。

锂离子电池隔膜分类

1、隔膜位于正极和负极之间，起着如下作用

1）防止正极、负极活性物质相互接触，产生短路。

2）在电化学反应时，保持必要的电解液，形成离子移动的通道。

2、在实际应用中，隔膜材料还必须具有以下条件

1）非电子导体。

2）在电池体系内，化学稳定性好。

3）机械强度大，使用寿命长。

3、隔膜必须具有的性能

作为锂离子电池的隔膜，由于所用电解质为有机溶剂，误用时容易起火，与水溶液体系不同，安全问题摆在第一位，要求具有以下性能。

1）化学稳定性：所用材料能耐有机溶剂。

2）机械强度：薄膜化和电池组装工艺过程，为防止短路，要求机械强度大。

3）膜的厚度：有机电解液的离子电导率比水溶液体系低，为了减少电阻，电极面积必须尽可能大，因此隔膜必须很薄。

4）遮断电流：当电池体系发生异常时，温度升高，为防止产生危险，在快速产热温度(120℃140℃)开始时，热塑性隔膜发生熔融，微孔关闭，变为绝缘体，防止电解质通过，从而达到遮断电流的目的。

5）保持电解液：从电池的角度而言，要能被有机电解液充分浸渍，而且在反复充放电过程中能保持高度浸渍。

第二节 锂离子电池隔膜 行业 发展历程

中国在锂离子电池隔膜的 研究 与开发方面起步较晚，锂离子电池隔膜主要仍然依赖进口，导致市场价格高居不下。目前，世界上只有日本、美国等少数几个国家拥有锂电池隔膜的生产技术和相应的规模化产业。中国国内隔膜市场80％以上被美、日进口产品占领，国产隔膜主要在中、低端市场使用。

目前市场化的锂离子电池隔膜主要聚乙烯、聚丙烯为主的聚烯烃隔膜，包括单层PE,单层PP，三层PP/PE/PP复合膜。现有的聚烯烃隔膜生产工艺可按照干法和湿法分为两大类，同时干法又可细分为单向拉伸工艺和双向拉伸工艺。

干法单向拉伸工艺是通过生产硬弹性纤维的方法，制备出低结晶度的高取向聚丙烯或聚乙烯薄膜，在高温退火获得高结晶度的取向薄膜。这种薄膜先在低温下进行拉伸形成银纹等微缺陷，然后高温下使缺陷拉开，形成微孔。这种方法最早见于美国Celanse公司1970年专利USPatent3426754，用于生产单层的聚丙烯多孔膜。该工艺经过几十年的发展在美国、日本已经非常成熟，现在美国Celgard公司、日本UBE公司采用此种工艺生产单层PP、PE以及三层PP/PE/PP复合膜。用这种方法生产的隔膜具有扁长的微孔结构，由于只进行单向拉伸，隔膜的横向强度比较差，但正是由于没有进行横向拉伸，横向几乎没有热收缩。由于受国外专利保护及知识产权方面的制约，国内采用单向拉伸方法制备隔膜的工业化进展很慢。国内2004年已经开始有这方面工艺的专利（CN1272374），和国外专利的不同之处在于，在聚丙烯中加入具有结晶促进作用的成核剂以及油类添加剂剂，加速了退火过程中的结晶速率。该技术现用于杭州一条生产线，采用单向拉伸的方法进行PP单层隔膜的生产，已经有此种类型的国产隔膜在市场上销售。

湿法又称相分离法或热致相分离法，将高沸点小分子作为致孔剂添加到聚烯烃中，加热熔融成均匀体系，然后降温发生相分离，拉伸后用有机溶剂萃取出小分子，可制备出相互贯通的微孔膜材料，适用的材料广。采用该法的具有代表性的公司有日本旭化成、东燃及美国Entek等，目前主要用于单层的PE隔膜。用湿法双向拉伸方法生产的隔膜由于经过了双向拉伸具有较高的纵向和横向强度。国内佛山塑料集团在2004年建立了一条采用湿法工艺生产PE隔膜的双向拉伸生产线，2005年底开始有产品在市场上销售。

干法双向拉伸工艺是中国科学院化学 研究 所在20世纪90年代初开发出的具有自主知识产权的工艺（CN1062357）。通过在聚丙烯中加入具有成核作用的β晶型改进剂，利用聚丙烯不同相态间密度的差异，在拉伸过程中发生晶型转变形成微孔，用于生产单层PP膜。从2000年开始，在国家863计划项目的支持下，具有自主知识产权的干法双向拉伸制备聚丙烯微孔膜的技术在营口向阳化工厂进行中试。由于资金的匮乏，中试采用拉伸双轴取向聚丙烯（BOPP）的设备，制备聚丙烯微孔膜所需要的工艺条件无法很好地在该设备上实现，虽然在中试过程实现了小批量生产，但膜的性能无法满足锂电池厂对隔膜性能的要求。

第三节 上游 行业 发展状况 分析

根据不同的物理、化学特性，锂离子电池隔膜材料可以分为：织造膜，非织造膜（无纺布），微孔膜，复合膜，隔膜纸，碾压膜等几类。聚烯烃材料具有优异的力学性能、化学稳定性和相对廉价的特点，因此聚乙烯，聚丙烯等聚烯烃微孔膜在锂离子电池 研究 开发初期便被用作锂离子电池隔膜。

1、聚乙烯发展状况

聚乙烯可谓乙烯最重要的衍生物，约有60%的乙烯用于制造聚乙烯。由于具有优异的电绝缘性、良好的耐化学性、很低的吸水性和突出的耐寒性，聚乙烯成为我国通用合成树脂中产量最大、应用最广泛的品种。根据分子结构和密度的不同，聚乙烯分为低密度聚乙烯(ldpe)、线型低密度聚乙烯(lldpe)和高密度聚乙烯(hdpe)等几种，分别可用于薄膜、管材、容器、包装袋、发泡制品、电线电缆、铝塑复合板等制造领域。

1）进口料占据半壁江山

用途的广泛带来了需求的迅速增长。上个世纪90年代，世界聚乙烯工业经历了快速发展时期，产能平均增幅达到6%。在世界各国中，对聚乙烯需求增长最快的是中国，据美国一家咨询公司预测，2010年前中国聚乙烯年平均增长率为9.7%。近10年来，我国石化业发展突飞猛进，而聚乙烯产能严重不足，每年需要大量进口。2006年，我国聚乙烯的进口量约为623万吨，占国内消费总量的55%。

我国进口的聚乙烯主要来自韩国、沙特阿拉伯、新加坡和印度等地，其中韩国比例最大。近年来沙特阿拉伯等中东国家和印度生产的聚乙烯凭借其极具竞争力的成本优势而逐年加大对我国的出口量，在我国市场占有了较大市场份额。泰国、马来西亚、俄罗斯等周边国家近年来也在大规模扩建聚乙烯生产装置，除了满足其本国需求外，主要目标是向中国出口。预计2010年中东将成为世界上最大的聚乙烯出口地区，而我国将成为世界最大的聚乙烯进口国。

巨大的需求以及生产能力的不足，也使中国成为世界聚乙烯供应商角逐的主战场。除了积极开拓中国市场外，国外聚烯烃巨头还纷纷到中国投资扩产，使我国聚乙烯产能大幅提升。最近5年内，聚乙烯产能从300万吨/年增加到600万吨/年。然而聚乙烯的进口量仍然在同步增长。

2）发展方向：重在提高产品技术含量

近年来，我国聚乙烯生产能力急剧增长，仅去年就新增产能155万吨。“十一五”期间，国内将新建、改扩建一批乙烯装置，形成若干个百万吨级的乙烯生产基地，聚乙烯的生产能力将相应地进一步扩大。预计至2010年，国内新增聚乙烯年产能可达700万吨以上，国内总产能为1100万吨/年，产量为800万～1000万吨/年。

国内产能不断增长，国外厂商争相涌入，下游需求尽管也在增长，但不一定跟上供应的增长。未来几年内，我国聚乙烯供需形势很可能由供应偏紧转为趋向平衡，甚至走向逐步过剩。这就意味着市场竞争将更加激烈。在严酷的挑战面前，聚乙烯生产和经营企业应在保持总产量适度增长的同时，通过改革、改造、重组，加快产业结构的调整，着重提高聚乙烯产品的科技含量，增加高档次专用料的比例，求得长久稳定的生存和发展。

2、聚丙烯发展状况

1）国际地位日益提高

2007年，世界聚丙烯的生产能力已达4698.2万吨，市场消费量达到4435.1万吨。我国聚丙烯总生产能力已达到691万吨，是仅次于美国的世界第二大生产国，已经基本上形成了溶剂法、液相本体-气相法、间歇式液相本体法、气相法等多种生产工艺并举，大中小型生产模式共存的生产格局。目前，我国聚丙烯产量来自乙烯联合生产企业的约占40%，以炼油厂副产丙烯为原料的约占60%。

我国是聚丙烯的消费大国，高速增长的消费市场带来新的聚丙烯工业投资热潮。预计2010年前后，我国聚丙烯工业将进入新一轮投资高峰期，届时将有近680万吨产能陆续投产(包括在建和扩建项目)。在这些新建装置中，除了少数几套规模20万吨级外，绝大多数超过30万吨级，达到世界级规模，抗风险能力强。若这些拟在建项目均能按期投产，2010年我国聚丙烯生产能力将达到1300万吨。

2）存在问题不容忽视

应该看到，我国聚丙烯还存在生产规模小、集约化程度低、产品档次和附加值低等问题，聚丙烯工业的技术水平及生产能力与国外先进水平相比还存在一定的差距。

由于国内聚丙烯的消费量增长很快，而产量的增长幅度相对较小，因此导致通用牌号树脂供应多，而高中档产品空缺严重。在高端市场和部分中端市场占据垄断地位的国外生产商凭借地域和低成本优势，将继续扩大对华出口。我国聚丙烯装置通常与乙烯厂和炼油厂配套建设，中小装置居多，装置布局过于分散。北方装置生产的聚丙烯除部分商品就地加工编织制品外，其余产品南运，运输成本过高。

珠三角市场基本饱和，长三角市场潜力有限。为抢占先机，部分聚丙烯下游加工企业战略北移，但东北和西北市场距离“做强、做大”尚有距离。由于竞争激烈，聚丙烯 行业 重新洗牌不可避免，中小型装置逐步退出生产领域将成为必然结局。

第四节 下游产业发展情况 分析

锂离子电池隔膜目前主要用在各种便携式设备（如手机、笔记本电脑MP3等通讯设施）、医疗器械等用电器具、矿灯和电动自行车等上。随着电动摩托车、电动汽车等电动车规模的逐渐壮大，动力电池隔膜市场份额将会逐渐增大。

1、锂离子电池生产情况

2002—2007年锂离子电池产品产量统计

                                                                                          单位：百万只

2、锂离子电池需求 分析

锂离子电池电解液作为锂离子电池必需的关键材料，用于在的电池正负极之间传导电子，是锂离子电池获得高电压，高比能等优点的保证，其发展依赖于锂离子电池的发展。

而锂离子电池因具有工作电压高、能量密度大（重量轻）、自放电率底、无记忆效应、循环寿命长和无污染等优点，自投放市场以来发展迅速，已逐步替代镍氢电池而在笔记本电脑、移动电话、摄录机等移动电子终端设备领域占据了主导地位，据矢野经济 研究 所调查，目前全球手机、笔记本电脑、数码相机用锂离子电池分别占锂离子电池总量的49%、36%和4%。

中国锂离子电池产业呈现高速增长的态势。2002年销售8.62亿只，增长51%，销售额28.18亿美元,增长18%；2003年销售量为12.55亿只，增长45%，销售额36.34亿美元，增长29%。

3、锂离子电池进出口情况

2003年锂离子电池国内外市场火爆，出口3.14亿只，比2002年增长127%，由于国内需求快速增长，2003年进口锂离子电池3.54亿只，比2002年增长143%。

2006年锂离子电池出口量约为10亿只，出口额超过29.8亿美元，分别比2005年增长34%和29%。前十大出口企业为：索尼电子（无锡）有限公司，富士湾电能(天津)有限公司，兆普电子(上海)有限公司，深圳市比亚迪锂电池有限公司，无锡松下电池有限公司，珠海松下电池有限公司，NEC东金电子(厦门)有限公司，东莞新能源电子科技有限公司，天津力神电池股份有限公司，东莞三星视界有限公司。年出口额均超过9000万美元。其中，索尼电子出口额超过2.56亿美元，富士湾电能超过2亿美元。

2007年进口锂离子电池17.87亿只，出口12.14亿只。

2008年上半年,锂离子电池进口数量8.89亿个,,同比增长14.49%,进口金额为21.02亿美元,同比增长28.03%；2008年全年，锂离子电池出口数量12.53亿个，同比增长3.19%，出口金额为39.15亿美元，同比增长12.07%。

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