受汽車(chē)、消費(fèi)類(lèi)電子產(chǎn)品和可再生能源行業(yè)廣泛使用的推動(dòng)，電池隔膜市場(chǎng)在未來(lái)幾年將實(shí)現(xiàn)大幅增長(zhǎng)。電池隔膜是電池性能的關(guān)鍵，它們是電池陰極和陽(yáng)極之間的隔離層。

根據(jù)MarketsAndMarkets的預(yù)測(cè)，電池隔膜市場(chǎng)將從2024年的72.9億美元增長(zhǎng)到2029年的147.3億美元，并在2034年進(jìn)一步增長(zhǎng)到260.8億美元?；瘜W(xué)品與材料部門(mén)副經(jīng)理Shantanu Parashar解釋說(shuō)：“非織造材料通常由聚丙烯等細(xì)纖維制成，在電池隔膜中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。這些纖維網(wǎng)是正負(fù)電極之間的多孔屏障，允許鋰離子自由流動(dòng)，同時(shí)防止物理短路。非織造材料清晰的孔隙結(jié)構(gòu)有助于電池隔膜保持足夠的電解質(zhì)，從而實(shí)現(xiàn)有效的離子交換。此外，有些無(wú)紡布還可以在高溫下關(guān)閉孔隙，從而提高電池的安全性?！?/p>

MarketsAndMarkets的數(shù)據(jù)顯示，從全球來(lái)看，亞太地區(qū)預(yù)計(jì)將在未來(lái)幾年實(shí)現(xiàn)大幅增長(zhǎng)。該地區(qū)對(duì)隔膜的需求主要由中國(guó)拉動(dòng)。汽車(chē)和電子行業(yè)的大量投資推動(dòng)了中國(guó)對(duì)電池隔膜的需求。除亞太地區(qū)外，預(yù)計(jì)歐洲將出現(xiàn)指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)。“隨著歐洲對(duì)能源可持續(xù)利用的堅(jiān)定承諾，預(yù)計(jì)歐洲的電池產(chǎn)量將從2022年的69 GWh增加到2025年的238 GWh、2027年的413 GWh和2030年的773 GWh。他補(bǔ)充說(shuō)：“歐洲計(jì)劃為電動(dòng)汽車(chē)和鋰離子電池（LIB）生產(chǎn)開(kāi)發(fā)千兆工廠，預(yù)計(jì)這將推動(dòng)該地區(qū)對(duì)電池隔膜的需求?！?/p>

儲(chǔ)能設(shè)備需求的增長(zhǎng)預(yù)計(jì)將成為主要增長(zhǎng)機(jī)遇之一，而新興經(jīng)濟(jì)體在電動(dòng)電池基礎(chǔ)設(shè)施方面缺乏政府支持，可能會(huì)對(duì)電池隔膜市場(chǎng)的增長(zhǎng)產(chǎn)生負(fù)面影響。

隨著汽車(chē)行業(yè)向電動(dòng)汽車(chē)（EV）方向發(fā)展，對(duì)高質(zhì)量電池隔膜材料的需求日益增加，因?yàn)殡妱?dòng)汽車(chē)需要大型、高性能的電池。

Glatfelter高級(jí)電池材料部門(mén)主管Dave Rittenhouse說(shuō)，電動(dòng)汽車(chē)顯然是電池隔膜的一個(gè)關(guān)鍵增長(zhǎng)領(lǐng)域?！霸凇痘A(chǔ)設(shè)施法》和《通貨膨脹削減法》中，為電動(dòng)汽車(chē)/輕型汽車(chē)的發(fā)展總共撥款約3800億美元。這使得大量產(chǎn)能上線(xiàn)?！?/p>

Rittenhouse解釋說(shuō)，無(wú)論這筆錢(qián)花了多少，還有許多非電動(dòng)汽車(chē)應(yīng)用，如無(wú)人機(jī)、eVTOL（電動(dòng)垂直起降）、BESS（電池儲(chǔ)能系統(tǒng)）以及以前由小型內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)的設(shè)備電氣化。“在許多情況下，電池驅(qū)動(dòng)的設(shè)備比燃?xì)怛?qū)動(dòng)的設(shè)備更容易操作和使用?！?/p>

自2014年對(duì)技術(shù)公司Dreamweaver International進(jìn)行重大投資以來(lái)，Glatfelter在鋰離子電池隔膜方面的專(zhuān)有技術(shù)得到了擴(kuò)展。該工藝基于造紙/濕法技術(shù)制造鋰離子電池隔膜。它薄至20微米，其開(kāi)發(fā)應(yīng)用包括太陽(yáng)能電池、電動(dòng)汽車(chē)、電動(dòng)工具、工業(yè)電池和一些便攜式電子產(chǎn)品的儲(chǔ)能。經(jīng)過(guò)多年的生產(chǎn)，Glatfelter最終出售了生產(chǎn)該技術(shù)的造紙廠，并完全停止了生產(chǎn)。

據(jù)Rittenhouse稱(chēng)，基于這一經(jīng)驗(yàn)，幾年前Glatfelter重新審視了電池隔膜的制造工藝。團(tuán)隊(duì)優(yōu)先考慮了一系列他們認(rèn)為理想的隔膜應(yīng)具備的特性，其中包括快速充電（在不損失容量或循環(huán)壽命的情況下提高充電率）；輕?。ㄌ岣吣芰棵芏?、減輕重量/尺寸）；安全（可選高溫變體的低熱收縮）；多功能（平臺(tái)技術(shù)可隨時(shí)調(diào)整以適應(yīng)不同的應(yīng)用）；安全；經(jīng)濟(jì)（影響電動(dòng)汽車(chē)行業(yè)的利潤(rùn)壓縮、需要節(jié)約）。

里特豪斯說(shuō)：“我們認(rèn)為，纖維結(jié)構(gòu)是制造符合這些目標(biāo)的隔膜的的關(guān)鍵?！?/p>

雖然該公司無(wú)法提供有關(guān)其第二代隔膜平臺(tái)的具體信息，但Glatfelter采用的工藝能夠獨(dú)立控制隔膜的許多參數(shù)，包括孔徑、耐溫性、強(qiáng)度、表面化學(xué)性質(zhì)和許多其他特性。據(jù)Rittenhouse稱(chēng)，這使Glatfelter能針對(duì)特定應(yīng)用或使用情況定制隔膜。Glatfelter正在為保護(hù)這些技術(shù)申請(qǐng)zhuanli。

他說(shuō)：“Gen II平臺(tái)的多功能性使我們能夠制造出在需要快速充放電率的高功率應(yīng)用和高能量應(yīng)用中都有價(jià)值的隔膜，同時(shí)提供濕法或干法薄膜無(wú)法達(dá)到的安全水平。”

Glatfelter已為鋰離子電池隔膜的研究和生產(chǎn)投入了數(shù)百萬(wàn)美元，其目前的生產(chǎn)能力可以支持較小的專(zhuān)業(yè)制造商的應(yīng)用。他解釋說(shuō)：“我們的工藝具有很強(qiáng)的可擴(kuò)展性，這意味著我們可以在相對(duì)較短的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)全面商業(yè)化。”

Glatfelter還在美國(guó)田納西州投資建立了世界一流的先進(jìn)電池研究中心。“我們聘請(qǐng)了技術(shù)人員和博士來(lái)支持我們的研發(fā)工作。這一設(shè)施和員工使我們能夠與領(lǐng)先的客戶(hù)一起進(jìn)行強(qiáng)大而令人興奮的新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)?！盧ittenhouse說(shuō)。

雖然電動(dòng)汽車(chē)市場(chǎng)的增長(zhǎng)是推動(dòng)鋰電池增長(zhǎng)的相對(duì)較大的單一動(dòng)力，但他相信其為設(shè)備提供能量的能力將創(chuàng)造出前所未有的新產(chǎn)品?！颁囯姵氐脑鲩L(zhǎng)市場(chǎng)已經(jīng)從手機(jī)過(guò)渡到筆記本電腦，再到電動(dòng)汽車(chē)，現(xiàn)在無(wú)人機(jī)已成為烏克蘭沖突中的主要武器系統(tǒng)。我不知道什么新設(shè)備或技術(shù)會(huì)成為‘下一件大事'，但這個(gè)領(lǐng)域非常令人興奮，Glatfelter完全有能力成為其中的一部分?！?/p>

科德寶高性能材料公司在電池行業(yè)擁有數(shù)十年的經(jīng)驗(yàn)和豐富的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，可為客戶(hù)量身定制解決方案，滿(mǎn)足其對(duì)電池隔膜的要求。公司利用濕法、干法、紡粘等所有可用的無(wú)紡布技術(shù)，使用不同種類(lèi)的纖維或聚合物，以及各種整理技術(shù)，根據(jù)應(yīng)用需求調(diào)整隔膜的性能。

科德寶高性能材料公司通用工業(yè)全球業(yè)務(wù)部高級(jí)副總裁Thomas Petzel說(shuō)：“非織造材料是電池的重要功能元素。我們的產(chǎn)品不僅能將電極和陰極隔開(kāi)，還能作為電池中的電解液儲(chǔ)槽。它們會(huì)影響電池的功能、自放電和循環(huán)壽命，并能防止枝晶生長(zhǎng)造成的短路。”

科德寶的電池隔膜材料被廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域，尤其是水性電解液，包括鎳金屬氫化物、鎳鎘、鎳鋅和其他新興電池技術(shù)，以及鉛酸電池中的隔膜。Petzel說(shuō)，對(duì)研發(fā)能力的大量投資使公司能夠迅速適應(yīng)不斷變化的客戶(hù)需求或市場(chǎng)趨勢(shì)。

最近，該公司加強(qiáng)了其獨(dú)特的表面處理工藝，以提供出色的電解液吸收能力并提高電解液吸收速度。

除了電動(dòng)汽車(chē)鋰電池市場(chǎng)的增長(zhǎng)，科德寶還見(jiàn)證了需要固定儲(chǔ)能解決方案的可再生能源市場(chǎng)的顯著增長(zhǎng)，主要增長(zhǎng)機(jī)會(huì)在北美和亞洲。

Ahlstrom是全球大型的無(wú)紡布生產(chǎn)商之一，進(jìn)入儲(chǔ)能市場(chǎng)相對(duì)較晚，大約六年前才進(jìn)入該領(lǐng)域。針對(duì)鉛酸電池，Ahlstrom開(kāi)發(fā)了基于濕法工藝的微玻璃隔膜。該公司生產(chǎn)的吸收性玻璃墊（AGM）介質(zhì)是鉛酸電池的關(guān)鍵部件，用于汽車(chē)啟停應(yīng)用和工業(yè)應(yīng)用。

針對(duì)鋰離子電池，Ahlstrom開(kāi)發(fā)了一種同樣基于纖維的專(zhuān)有技術(shù)，并采用了濕法工藝。對(duì)于這一類(lèi)電池，Ahlstrom同樣以汽車(chē)和工業(yè)應(yīng)用為目標(biāo)，但儲(chǔ)能已成為公司的重點(diǎn)?！捌?chē)電池已經(jīng)相當(dāng)先進(jìn)，而我們正在向使用薄膜型隔膜的市場(chǎng)推出一項(xiàng)新技術(shù)。因此，市場(chǎng)需要轉(zhuǎn)變觀念，而這不是一朝一夕就能實(shí)現(xiàn)的。”Ahlstrom公司儲(chǔ)能銷(xiāo)售主管Marcus Ulrich說(shuō)。

作為其發(fā)展計(jì)劃的一部分，Ahlstrom近年來(lái)進(jìn)行了多項(xiàng)重大投資。2022 年，位于意大利都靈工廠的一條新生產(chǎn)線(xiàn)開(kāi)始生產(chǎn)玻璃微纖維介質(zhì)。該生產(chǎn)線(xiàn)還能使用其他纖維，如纖維素和其他聚合物纖維。此外，去年Ahlstrom還在其位于美國(guó)肯塔基州的工廠啟動(dòng)了另一條玻璃纖維生產(chǎn)線(xiàn)。這條生產(chǎn)線(xiàn)并非專(zhuān)門(mén)針對(duì)隔膜，而是用于玻璃纖維氈與聚乙烯隔膜的結(jié)合使用。

此外，在2023年，Ahlstrom還推出了混合電極吸水紙材料。這是鉛酸蓄電池組裝過(guò)程中的關(guān)鍵部件之一。它們被層壓在電極上，以穩(wěn)定活性材料。Ahlstrom的產(chǎn)品是天然纖維和合成纖維的獨(dú)特組合，與其他競(jìng)品相比，具有卓越的均勻性和更好的處理性能。天然纖維成分溶解于電池酸液后，合成纖維成分可使活性材料更好地粘附在電池板表面。這種特殊性能可將活性物質(zhì)穩(wěn)定在柵格上，從而實(shí)現(xiàn)更高的循環(huán)次數(shù)和更長(zhǎng)的電池壽命，并簡(jiǎn)化電池回收。

Ulrich說(shuō)，Ahlstrom是全球僅一家為儲(chǔ)能市場(chǎng)提供全系列材料的公司?！叭澜邕€沒(méi)有一家生產(chǎn)商擁有如此全面的能力。我們努力將自己打造成業(yè)內(nèi)纖維解決方案的一站式服務(wù)商?！?/p>

旭化成正在加拿大安大略省建造一座綜合工廠，用于生產(chǎn)Hipore濕法鋰電池隔膜的基膜和涂層。該公司已與本田汽車(chē)有限公司就共同投資該工廠達(dá)成初步協(xié)議。該工廠將生產(chǎn)微孔隔膜及涂層隔膜，預(yù)計(jì)將于2027年正式投入運(yùn)營(yíng)。

在2024財(cái)年中期經(jīng)營(yíng)計(jì)劃中，旭化成將儲(chǔ)能相關(guān)業(yè)務(wù)定位為推動(dòng)未來(lái)增長(zhǎng)的“十大增長(zhǎng)齒輪”（GG10）之一。其儲(chǔ)能業(yè)務(wù)的核心是Hipore濕法鋰電池隔膜，該業(yè)務(wù)已有40多年的歷史，目前除消費(fèi)電子應(yīng)用外，還在擴(kuò)大汽車(chē)應(yīng)用領(lǐng)域的銷(xiāo)售。

旭化成美國(guó)公司外部營(yíng)銷(xiāo)和企業(yè)傳播專(zhuān)家Christian OKeefe說(shuō)，在加拿大建立鋰離子電池隔膜工廠的決定是由幾個(gè)關(guān)鍵因素推動(dòng)的?！俺恕锻ㄘ浥蛎浵鳒p法》（IRA）創(chuàng)造的有利條件外，汽車(chē)原始設(shè)備制造商和電池制造商在北美建立工廠的數(shù)量也大幅增加。北美市場(chǎng)目前缺乏具有濕法隔膜大規(guī)模生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的公司，這對(duì)我們來(lái)說(shuō)是一個(gè)極具潛力的機(jī)會(huì)?！?/p>

旭化成和本田達(dá)成的基本協(xié)議基于以下共識(shí)：必須建立供應(yīng)鏈，為北美插電式電動(dòng)汽車(chē)市場(chǎng)穩(wěn)定供應(yīng)高性能電池，預(yù)計(jì)該市場(chǎng)將在中長(zhǎng)期內(nèi)增長(zhǎng)。目前正在研究建立一家合資企業(yè)，為本田和其他汽車(chē)制造商生產(chǎn)的北美市場(chǎng)電動(dòng)汽車(chē)電池生產(chǎn)Hipore隔膜。

除Hipore外，旭化成還生產(chǎn)Celgard電池隔膜。據(jù)OKeefe稱(chēng)，該公司的電池隔膜均以薄膜為基礎(chǔ)，可實(shí)現(xiàn)高速生產(chǎn)，基膜和涂層工藝的生產(chǎn)速度約為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的兩倍。該公司的涂膜系列可確保高質(zhì)量，提高電池產(chǎn)量，其均勻的孔隙結(jié)構(gòu)有助于延長(zhǎng)電池使用壽命。公司使用無(wú)氟涂層，并保持較高的加工材料回收率。

旭化成預(yù)計(jì)鋰電池隔膜市場(chǎng)將大幅增長(zhǎng)?！邦A(yù)計(jì)到2030年，北美銷(xiāo)售的汽車(chē)中將有一半以上是BEV（電池電動(dòng)汽車(chē)）或 PHEV（插電式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)），”O(jiān)Keefe說(shuō)，“這一轉(zhuǎn)變將推動(dòng)鋰電池隔膜需求的大幅增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)市場(chǎng)將從2023年的10億平方米增長(zhǎng)到87億平方米。電動(dòng)汽車(chē)的加速普及以及對(duì)高質(zhì)量電池組件的相應(yīng)需求將推動(dòng)這一預(yù)期增長(zhǎng)。”

旭化成對(duì)鋰電隔膜業(yè)務(wù)的重視程度不斷加深，這一點(diǎn)從其近年來(lái)頻繁的官方公告中可見(jiàn)一斑。2023年10月，旭化成宣布了一項(xiàng)投資計(jì)劃，預(yù)計(jì)投資約400億日元（約合18.7億元人民幣），用于擴(kuò)大其在美日韓等地工廠的Hipore隔膜產(chǎn)能至12億平方米，預(yù)計(jì)新產(chǎn)能將于2026年上線(xiàn)。

進(jìn)入2024年，旭化成進(jìn)一步調(diào)整了其業(yè)務(wù)結(jié)構(gòu)，宣布將Hipore鋰電隔膜業(yè)務(wù)拆分出來(lái)，并新命名為旭化成電池隔膜株式會(huì)社（AKBSC），以便進(jìn)行更加獨(dú)立的發(fā)展和管理。這一拆分計(jì)劃預(yù)計(jì)將于今年10月正式生效。

根據(jù)旭化成的年報(bào)數(shù)據(jù)，2023財(cái)年，公司的全年凈銷(xiāo)售額約為2775億日元（約合134.7億元人民幣），其中隔膜業(yè)務(wù)貢獻(xiàn)了336.03億日元（約合16.31億元人民幣），占總銷(xiāo)售額的12.1%，顯示出隔膜業(yè)務(wù)在公司整體營(yíng)收中的重要地位。

Gessner的Craneglas是一種獨(dú)特的濕法無(wú)紡布，由粗玻璃制成。與孔徑較小的典型微玻璃隔膜不同，Craneglas的孔徑較大，因此適用于特定類(lèi)型的一次性非充電電池。鋰亞電池的正極是液態(tài)的，不像其他鋰電池的正極是固態(tài)材料。

由于具有高能量密度、高放電率和長(zhǎng)壽命的特點(diǎn)，鋰亞電池通常用于更換電池成本較高的應(yīng)用、軍事應(yīng)用和極端溫度地區(qū)。這些電池可承受的溫度范圍很廣，從零下60攝氏度到85攝氏度不等，因此在寒冷的氣候條件下特別有用。Craneglas材料使這些電池能夠在極端條件下實(shí)現(xiàn)優(yōu)異的性能特點(diǎn)。

為了進(jìn)一步提高電池的性能，Gessner開(kāi)發(fā)了Craneglas SD材料。這種材料具有優(yōu)異的纖維分散性和非常均勻的密度和厚度。這些特性在電池市場(chǎng)中至關(guān)重要，尤其是在卷繞過(guò)程中，準(zhǔn)確的厚度至關(guān)重要。

Craneglas SD材料的均勻性確保了電池每一層的一致性，從而保證了電池的優(yōu)越性能。電池層厚度不一致會(huì)導(dǎo)致功率分布不均，最終降低電池的功能。因此，Craneglas SD的均勻性使其成為電池制造商的理想選擇。

來(lái)源 | 編譯自Nonwovens Industry

作者 | Tara Olivo

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雜志 | 《國(guó)際非織造工業(yè)商情》