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江苏九九久公告发布了《锂电池隔膜项目可行性报告》
凤凰财经 / 时间:2011-03-16 08:26:22
据凤凰网2011年3月11日讯 3月11日,九九久(002411)公告发布了《锂电池隔膜项目可行性报告》。
报告在阐述项目背景和提出必要性时作出如下说明:
可充电锂离子电池具有工作电压高、能量密度大(重量轻)、长循环寿命、无记忆效应和无污染等优点,又具有安全、可靠且能快速充放电等优点,成为各类电子产品的主力电源。由于锂离子电池是绿色环保型无污染的二次电池,符合当今各国能源环保方面大的发展需求,在各行各业的使用量正在迅速增加。目前二次锂离子电池除广泛用于日常熟知的手机、笔记本电脑以及MP3等数码电子产品外,近年在电动车、电动自行车等一些大功率电池方面也已经开始使用。从2001年起,全球锂离子电池产量以每年40%的速度在迅速递增,市场非常庞大,中国目前锂电池材料需求殷切。锂离子电池由正负极、电解质及聚合物隔膜组成,隔膜系锂电池材料中技术壁垒最高的一种高附加值材料,毛利率通常达到70%以上,占了锂电池成本的20~30%。锂离子电池隔膜一般采用聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)单层微孔膜、以及由PP和PE复合的多层微孔膜用为隔膜。以聚丙烯为例,其原料成本约为8千元/吨,而将其加工成隔膜后,其价值可达300万元/吨,大幅升值几百倍。从外观上看,它与普通的白色塑料膜没什么明显区别,但在锂电池的结构中,隔膜却是关键的内层组件之一。隔膜的性能直接影响着电池的容量、循环性能以及安全性能等特性。由于技术含量很高,隔膜是锂电池中最后国产化的产品。
目前,世界上只有日本、美国等少数几个国家拥有锂离子电池隔膜的生产技术和相应的规模化产业。聚合物薄膜在薄膜太阳能电池中同样具有广阔的应用空间,开发生产锂电池隔膜、太阳能光伏新材料是制膜企业产业升级的大方向。但我国在锂离子电池隔膜的研究与开发方面起步较晚,锂离子电池隔膜生产企业屈指可数,而且大部分产品只能满足国内低、中端市场需求,能够满足高端市场的质量要求的隔膜严重不足,大部分主要仍然依赖进口,市场主要被日本旭化成工业、东燃化学及美国 Celgard 把持,导致市场价格高居不下。而且,隔膜具有典型的“高技术、高资本” 的特点,项目周期很长,投资风险较大,国内企业投资的热情不高,缺口较大。
其中对生产技术方案的选择说明如下:
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。
1、干法单向拉伸工艺。
该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,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,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。
2、干法双向拉伸工艺。
该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。从2005年开始,中国科学院化学研究所与新时科技公司合作重新开展干法双向拉伸工艺的中试研究。根据中试工作取得的经验,于2007年11月成功建成并投产了一条年产聚丙烯微孔膜600万平方米的生产线。用此工艺生产的聚丙烯微孔膜具有不同于以上工艺制得隔膜的微孔结构。通过国内30多家电池厂在锂离子电池上进行评价,产品基本性能已经完全满足锂离子电池隔膜的质量指标要求,市场反应积极,2008年2月份开始已经有产品在市场上销售。目前公司正通过建立、健全企业管理制度,完善质量管理体系进一步提高产品质量水平。同时采用干法双向拉伸工艺的还有河南新乡一家公司,于2004年进行中试及生产,2005年底开始有产品在市场上销售。同期开始筹备新的生产线,于2007年正式投产,现有年生产能力约为1500万平方米。该公司大部分产品满足国内低、中端市场需求,少部分产品已经能够满足高端市场的质量要求。
3、湿法又称相分离法或热致相分离法。
该工艺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。
本项目拟采用自然人屠兆辉先生所持有的《锂离子电池隔膜制备方法》(发明专利号:ZL 200810042043.0)及《锂离子电池隔膜制备系统》(专利号:ZL 200820152320.9)的专利技术,建设年产 2×600 万平方米湿法工艺隔膜生产线生产PE锂离子电池隔膜。
项目名称:锂电池隔膜
项目承办单位:江苏九九久科技股份有限公司
承办单位地址:如东县马塘镇建设路40号
项目拟建地区地点:江苏省如东沿海经济开发区
注册资本:12900万元人民币。
法人代表:周新基
项目负责人:朱建军
联系电话:0513-84415903
传真:0513-84415909
邮编:226400
报告在阐述项目背景和提出必要性时作出如下说明:
可充电锂离子电池具有工作电压高、能量密度大(重量轻)、长循环寿命、无记忆效应和无污染等优点,又具有安全、可靠且能快速充放电等优点,成为各类电子产品的主力电源。由于锂离子电池是绿色环保型无污染的二次电池,符合当今各国能源环保方面大的发展需求,在各行各业的使用量正在迅速增加。目前二次锂离子电池除广泛用于日常熟知的手机、笔记本电脑以及MP3等数码电子产品外,近年在电动车、电动自行车等一些大功率电池方面也已经开始使用。从2001年起,全球锂离子电池产量以每年40%的速度在迅速递增,市场非常庞大,中国目前锂电池材料需求殷切。锂离子电池由正负极、电解质及聚合物隔膜组成,隔膜系锂电池材料中技术壁垒最高的一种高附加值材料,毛利率通常达到70%以上,占了锂电池成本的20~30%。锂离子电池隔膜一般采用聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)单层微孔膜、以及由PP和PE复合的多层微孔膜用为隔膜。以聚丙烯为例,其原料成本约为8千元/吨,而将其加工成隔膜后,其价值可达300万元/吨,大幅升值几百倍。从外观上看,它与普通的白色塑料膜没什么明显区别,但在锂电池的结构中,隔膜却是关键的内层组件之一。隔膜的性能直接影响着电池的容量、循环性能以及安全性能等特性。由于技术含量很高,隔膜是锂电池中最后国产化的产品。
目前,世界上只有日本、美国等少数几个国家拥有锂离子电池隔膜的生产技术和相应的规模化产业。聚合物薄膜在薄膜太阳能电池中同样具有广阔的应用空间,开发生产锂电池隔膜、太阳能光伏新材料是制膜企业产业升级的大方向。但我国在锂离子电池隔膜的研究与开发方面起步较晚,锂离子电池隔膜生产企业屈指可数,而且大部分产品只能满足国内低、中端市场需求,能够满足高端市场的质量要求的隔膜严重不足,大部分主要仍然依赖进口,市场主要被日本旭化成工业、东燃化学及美国 Celgard 把持,导致市场价格高居不下。而且,隔膜具有典型的“高技术、高资本” 的特点,项目周期很长,投资风险较大,国内企业投资的热情不高,缺口较大。
其中对生产技术方案的选择说明如下:
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。
1、干法单向拉伸工艺。
该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,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,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。
2、干法双向拉伸工艺。
该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。从2005年开始,中国科学院化学研究所与新时科技公司合作重新开展干法双向拉伸工艺的中试研究。根据中试工作取得的经验,于2007年11月成功建成并投产了一条年产聚丙烯微孔膜600万平方米的生产线。用此工艺生产的聚丙烯微孔膜具有不同于以上工艺制得隔膜的微孔结构。通过国内30多家电池厂在锂离子电池上进行评价,产品基本性能已经完全满足锂离子电池隔膜的质量指标要求,市场反应积极,2008年2月份开始已经有产品在市场上销售。目前公司正通过建立、健全企业管理制度,完善质量管理体系进一步提高产品质量水平。同时采用干法双向拉伸工艺的还有河南新乡一家公司,于2004年进行中试及生产,2005年底开始有产品在市场上销售。同期开始筹备新的生产线,于2007年正式投产,现有年生产能力约为1500万平方米。该公司大部分产品满足国内低、中端市场需求,少部分产品已经能够满足高端市场的质量要求。
3、湿法又称相分离法或热致相分离法。
该工艺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。
本项目拟采用自然人屠兆辉先生所持有的《锂离子电池隔膜制备方法》(发明专利号:ZL 200810042043.0)及《锂离子电池隔膜制备系统》(专利号:ZL 200820152320.9)的专利技术,建设年产 2×600 万平方米湿法工艺隔膜生产线生产PE锂离子电池隔膜。
项目名称:锂电池隔膜
项目承办单位:江苏九九久科技股份有限公司
承办单位地址:如东县马塘镇建设路40号
项目拟建地区地点:江苏省如东沿海经济开发区
注册资本:12900万元人民币。
法人代表:周新基
项目负责人:朱建军
联系电话:0513-84415903
传真:0513-84415909
邮编:226400