文/記者 宋佳
鋰電池隔膜產業，對于許多人來說是一個陌生而又新奇的領域。這種內含納米孔的隔膜能夠在電池充放電過程中實現鋰離子在正負極之間的轉移，因此也被稱為“鋰電之芯”。作為鋰電池的關鍵組件之一，這種超高分子量的聚乙烯隔膜產品卻長期被國外生產商壟斷。
2013年4月，一家名不見經傳的公司通過自主研發率先打破了這一局面——成立尚不足兩年的青島中科華聯新材料股份有限公司研發的第一條鋰電池隔膜生產演示線正式投產。我國在濕法鋰離子電池隔膜生產線裝備領域的空白就此改寫。
新基建的東風再次吹響新能源汽車行業發展嘹亮的號角。鋰動力電池市場需求的迅速增長，為鋰離子電池隔膜生產設備及制品帶來市場擴容的新機遇。中科華聯深耕濕法鋰離子電池隔膜這片細分領域近十載，其自主研發的第二代“濕法雙向同步拉伸”技術已達國際先進水平。中科華聯的經驗和發展模式，或許能為解決制造業基礎薄弱問題提供參考的路徑和方法。
小到微米的堅持
與傳統材料產業相比，新材料產業具有技術高度密集、產品附加值高、應用范圍廣、發展前景好等特點，其研發水平及產業化規模已成為衡量一個國家經濟發展和科技進步的重要標志。“鋰離子電池的隔膜厚度只有十幾至二十微米，其厚度和均勻性會直接影響隔膜本身孔隙率和透氣性，從而影響電池的容量、循環以及安全性能等特性。”中科華聯研究所所長劉鵬向記者介紹。
2012年，青島中科華聯科技公司在超高分子量聚乙烯纖維制造技術的基礎上，組織高分子、機械、信息化等團隊，對隔膜的配方、工藝以及設備控制進行攻關，研發出國內首條具備自主知識產權的濕法鋰電池隔膜生產線。“以前國內隔膜廠商不惜重金去美國、日本買隔膜。普通隔膜產品的價格是每平方米十幾元，高端隔膜產品的則高達每平方米三十幾元。而鋰電池隔膜國產化之后的價格僅為每平方米2元到5元錢。”
在產品研發上，中科華聯秉承“軟件不軟，硬件夠硬”的企業信條。在軟件建設上，組建涵蓋機械、電氣、高分子等各個領域的高精尖人才的研究所，對高分子相關新材料領域展開深入細致的研究，并積極和各大高校以及研究機構展開合作；在硬件的打造上，除了開設了2500平方米的實驗室，中科華聯還購置了一批國際一流的實驗器材。在此基礎上搭建起鋰電池隔膜實驗線、鋰電池生產實驗線等相關生產線，并配套中試車間來保證相關項目的產業化。此外，為加快項目產業化推進，公司投資3.1億元，新建16500平方米的生產基地，其中含有7000平方米的研究基地、7000平方米的制備車間、2500平方米的設備演示線。
在圍繞主營業務發展的同時，中科華聯看到了新材料在3C電子產品、新能源汽車、能量存儲等領域的商機，開始涉足研發新材料、新工藝、覆合型鋰電池隔膜產品及其他高端膜制品。2016年，中科華聯下設的控股子公司青島藍科途膜材料有限公司成立。該公司專注于研發濕法鋰離子電池隔膜基膜、陶瓷涂覆隔膜、芳綸涂覆隔膜、PVDF涂覆隔膜等新材料產品。
在隔膜生產及品質控制方面深厚的積累，為藍科途隔膜產品的品質提供了堅實有力的支持。“我們推出了一款超高強度的濕法鋰電池隔膜，厚度只有7微米。工藝的改進將大幅提升隔膜的拉伸強度以及穿刺強度，能夠在保證電池能量密度的前提下提升電池相關安全性測試的通過率。目前該款產品已經有多家國內外一線電池廠家開始驗證，初步反饋結果優勢明顯。”劉鵬對記者說道。
釋放產業“膜”力
290條，145億平方米。
劉鵬向記者算了一筆賬，2019—2020年，國內隔膜的需求量分別為56.2億平方米和65.2億平方米，而隔膜的缺口量分別為 19.0億平米、23.5億平米。根據國家《汽車產業中長期發展規劃》，到2025年新能源汽車占汽車產銷20%以上，國內新能源汽車銷售數量將突破700萬輛。這意味著，鋰電池廠商至少需要145億平方米隔膜才能滿足市場需求。按照每條生產線的產能為5000萬平方米/年來折算，僅新能源車就需要290條隔膜生產線。如果加上儲能電池和3C電池對鋰電池隔膜的需求量，未來隔膜裝備的市場空間將非常巨大。
降本增效離不開工藝設備的支持——鋰電隔膜生產線。當下游鋰離子電池隔膜廠商選擇設備供應商時，會綜合考慮設備商的生產制造能力、設備采購成本、技術開發水平、工藝流程先進程度、公司信譽及售后服務等因素。
走進中科華聯的工廠，“品質第一·效率第二·效益第三”的標語映入記者眼簾。盡管“效率第二”，但中科華聯的企業效率并不低。劉鵬對記者講道：“如果從日本設備商進口一條完整的濕法隔膜生產線，交貨期通常在10個月以上。這對于急需擴產的隔膜企業來說并不是最優解。中科華聯自主研發的濕法隔膜生產線交貨期更短，通常不超過8個月。在性能和生產工藝的表現上不輸進口設備，價格卻只有進口設備的一半。”
勇于創新是中科華聯成立之時就確定的核心價值觀，也是其走智能制造之路的動力之源。與國外生產同類設備的供應商相比，中科華聯自主研發的濕法鋰電池隔膜生產線具有可調節、智能化等特點，獨創的同步雙拉機技術和萃取技術是其核心競爭力；從設備工藝層面來看，中科華聯實現了同步和異步兩種模式，而日本著名生產商東芝只有異步模式；從控制成本層面來看，日本的東芝、制鋼所等生產商只為下游鋰電池隔膜廠商提供部分設備，這意味著變相增加了用戶的額外成本。而中科華聯的濕法鋰電池隔膜生產線不僅可以提供整線設備，在研發生產中采取的節能減排措施還可以有效降低隔膜產品的成本，為下游鋰離子電池隔膜廠商成本控制提供了保障。此外，中科華聯自主研發的隔膜信息管理系統，可以實現每一卷隔膜從原料到工藝參數的可追溯，有效地保證了隔膜的品質。
自2014年進入鋰電池隔膜生產線設備市場以來，中科華聯所占國內市場份額逐年提升：2016年市場份額占比20%，2017年提升到25%，2018年占比高達30%。目前，中科華聯已經與上海恩捷、遼源鴻圖、滄州明珠等多家國內知名鋰電隔膜生產企業建立了合作關系，公司品牌在下游客戶中已形成了良好的市場口碑。
構建開放平臺
通過技術創新、集聚產業鏈上下游的資源，中科華聯正在努力拓寬鋰電池隔膜產業的新空間。
在發展戰略上，這家低調的“隱形冠軍”企業將目光瞄準一片更廣闊的藍海——打造新材料技術與工藝裝備開發的平臺。以前日本東芝、制鋼所等鋰電池隔膜生產線企業只負責輸出設備，生產工藝問題一般不負責解決。中科華聯則采用了與之不同的模式，為客戶提供具有投資低、能耗低、建設周期短、環境污染小的隔膜生產線，同時還有廠房設計方案、配套設施、后期服務。“作為開放式的平臺，別的企業項目也可以來孵化，可以使用實驗設施，甚至我們幫助其開發，項目孵化出來再以多種方式實現回報。該平臺為客戶提供了完整的、可行性高的技術解決方案，同時，也架起了行業內相互交流學習的橋梁。”劉鵬補充道。
當前受全球疫情影響，國際貿易面臨巨大挑戰。中科華聯整合自身優勢資源，再次釋放出“隱形冠軍”企業的無窮潛力。疫情當下，研發團隊迅速轉型投入口罩機、熔噴布等抗疫設備的生產當中，僅用半個月的時間完成了平面型一次性全自動口罩機、折疊型N95全自動口罩機、熔噴布生產線的研發以及量產工作。正如青島中科華聯新材料股份有限公司總經理楊波所言，“當前大環境下，中科華聯將在技術上不斷突破，在生產管理中優化流程架構，嚴控質量，以技術和以品質取勝。”
請輸入驗證碼