关于我们 | 联系我们 |
24小时热线:15810171092
欢迎光临山西碳和新材信息咨询有限公司官网!

锂电池隔膜用关键材料:超高分子量聚乙烯

时间:2025-12-02 来源:小编 点击:

锂电池隔膜用关键材料:超高分子量聚乙烯 过去十年,中国锂电池产业以跨越式发展重塑全球能源格局。从装机规模、成本控制、能量效率到技术路线创新,中国锂电已

锂电池隔膜用关键材料:超高分子量聚乙烯

      过去十年,中国锂电池产业以跨越式发展重塑全球能源格局。从装机规模、成本控制、能量效率到技术路线创新,中国锂电已稳居全球新能源转型的核心主导地位,中国制造正借能源革命之东风,重构全球工业竞争秩序。然而,在这一宏大产业图景之下,仍暗藏一处关键短板:当锂电产业链近乎实现全环节国产化突破时,作为锂电隔膜核心上游原料的超高分子量聚乙烯,却长期被日韩及美系企业牢牢垄断,成为产业链自主可控进程中的一道 “卡脖子” 难题。

UHMWPE锂电池隔膜

      UHMWPE分子量高,分子链高度缠结,UHMWPE锂电池隔膜高温下呈熔胶状,熔而不塌,保证电池在过充或温度突升时不易出现短路和爆炸等安全问题,在高效、大容量动力电池应用方面优势明显,逐渐成为新能源汽车电池的主要隔膜。UHMWPE锂电池隔膜主要以黏均分子量在50万~150万之间的UHMWPE树脂为原料,采用湿法和干法拉膜工艺生产。

      随着动力锂电池对高能量密度、高功率、大容量等的要求越来越高,对隔膜的微孔结构一致性、稳定性、耐热性和对电解液的浸润性、保持率等提出了更高的要求。采用UHMWPE与其他聚合物共混、复合、涂覆、表面接枝和交联等方式对基膜进行复合改性,可改善隔膜的力学性能、耐热性能和电学性能等。

      在孔隙率控制方面,UHMWPE的固含量影响微孔的结构和孔隙率,进而影响离子的渗透性;淬火温度影响UHMWPE/石蜡油体系相分离机理和孔结构,较高淬火温度对应的是液-液相分离,形成花边状多孔结构,而较低淬火温度对应的是结晶诱导相分离,形成树叶状多孔结构。

       结晶度控制方面,对于UHMWPE/环烷烃油体系,引入二氧化硅有助于提高UHMWPE基体含油率,从而使基体结晶度增加。通过研究UHMWPE树脂结晶态和非结晶态的溶胀、溶解机理,优化预溶胀过程,减少溶液内的凝胶粒子,制备的隔膜缺陷少,结晶度提高;

       耐热性能方面,目前工业上主要采用无机涂覆(氧化铝陶瓷为主)提升基膜的耐热性能。对于陶瓷涂覆,陶瓷的热阻大,可以防止隔膜高温时热失控,也有人采用聚偏氟乙烯或芳纶等涂覆基膜,并实现量产。

       据了解,2024年中国动力锂电池销量为791.3GWh,同比增长28.4%;中国消费锂电池出货量达84GWh,同比增长5%;中国储能电池出货量达到260GWh,同比增长26.2%。研究机构数据显示,2024年,中国锂离子电池隔膜出货量同比增长28.6%,达到227.5亿平方米,在全球市场占据了79.4%的市场份额。其中湿法隔膜出货量达到174.9亿平方米,干法隔膜出货量达到52.6亿平方米。

74bb10e86e77b05cd44528d843d3e5e3.png

      从出货量来看,2024年,中国锂电隔膜出货量TOP10公司分别为恩捷股份、星源材质、金力股份、中材科技、惠强新材、中兴新材、江苏厚生、蓝科途、璞泰来卓勤和北星新材。

      数据显示,我国湿法隔膜出货量由2019年的20.0亿平米激增至2024年的174.9亿平米,年均复合增长率高达54.30%。这一增长直接带动了超高分子量聚乙烯在隔膜领域的需求量激增,从2019年的2.26万吨增长至2024年的18.58万吨,实现52.4%的年均复合增长率。

b61213291380e7d3df27895c299c569c.png

我国锂电池UHMWPE隔膜料布局企业

      我国锂电池UHMWPE隔膜料具备生产能力的企业数量较少,同时部分产品品质与进口产品相比还存在差距,进口依赖度相对较高。目前,我国能够生产锂电池隔膜料的企业较少,国内主要厂家主要为:

扬子扬子石化的锂电池隔膜用超高分子量聚乙烯,是国内首款自主研发并成功实现工业化生产的同类产品。其产品依托具有中国石化自主知识产权的隔膜原料生产技术,所生产的超高分子质量聚乙烯电池隔膜料综合性能优异,在国内市场中处于领先水平。该产品具备良好的稳定性和均一性,能满足锂电池隔膜在不同生产工艺和应用场景下的需求,目前已与国内锂电池隔膜龙头企业恩捷深度合作,在国内锂电池隔膜用超高分子量聚乙烯市场占据一定份额 。

燕山燕山石化采用自有技术在原有 HDPE 生产线 B 线生产锂电池隔膜用超高分子量聚乙烯。产品在分子量分布、结晶度等关键指标上进行了针对性优化,具备较高的机械强度和稳定性,能够适应锂电池隔膜生产过程中的拉伸、成孔等工艺要求 。依托中国石化集团强大的科研实力和完善的产业链配套,产品在质量稳定性和供应稳定性方面具有一定保障,为下游锂电池隔膜生产企业提供可靠的原料支持 。

大庆大庆石化致力于打造高端聚乙烯材料生产基地,将锂电池隔膜用超高分子量聚乙烯作为重点研发的高端新产品。其产品注重在性能提升和成本控制方面取得平衡,力求以更具性价比的产品满足市场需求。通过对生产工艺的不断优化和创新,产品在纯度、分子量等指标上逐步提升,有望在未来为锂电池隔膜行业提供更优质、更稳定的原料,助力国内锂电池产业的发展 。

辽阳辽阳石化聚焦策源地建设,悉心培育锂电池隔膜用超高分子量聚乙烯等新材料、新产品。其产品在研发过程中,围绕 “双碳” 行动和绿色企业创建理念,注重产品的绿色环保性能。通过开展各类创新活动和技术攻关,不断优化产品性能,在新材料研发方面积累了一定的技术和人才储备,产品质量逐渐获得部分用户认可,为后续扩大市场份额奠定了基础 。

河南河南沃森具备锂电池隔膜料生产能力,且进行了产能扩建。其生产的锂电池隔膜用超高分子量聚乙烯产品,在技术和生产经验上有一定积累,能够根据市场需求灵活调整产品性能和产能。在产品质量上,通过不断优化生产工艺和严格的质量控制体系,确保产品符合锂电池隔膜生产的各项标准。随着产能的逐步释放和市场拓展,产品有望在国内锂电池隔膜用超高分子量聚乙烯市场占据更重要的地位 。

斯尔斯尔邦石化依托自主研发的核心催化聚合技术,可生产不同分子量和性能指标的各类锂电池隔膜用超高分子量聚乙烯树脂产品,产品种类丰富。这些产品能够满足不同客户对于锂电池隔膜性能的多样化需求,无论是在高端动力锂电池隔膜,还是在中低端消费类锂电池隔膜应用领域,都具有一定的竞争力。背靠东方盛虹集团,在资金、技术和市场渠道等方面获得强大支持,保障了产品的持续研发和市场推广 。

上海上海联乐化工科技有限公司生产的超高分子量聚乙烯(UHMWPE)树脂是新型高分子工程塑料,目前其超高分子量聚乙烯树脂规格和牌号已达二十多种,是国内超高分子量聚乙烯树脂品种较为齐全的企业之一。通过不断优化生产工艺,提升产品的纯度、分子量分布均匀性等关键指标,使其产品在满足锂电池隔膜对材料性能严格要求的同时,也具备一定的成本优势。

朴烯晶

      朴烯晶新能源材料(上海)有限公司正在上海化学工业区积极推进28万吨/年高分子量聚乙烯生产装置的建设工作,其中一期项目14万吨装置已经正式投产。公司开发的9μm、7μm、5μm超高纯专用料已处于行业领先地位,获得国内主流锂电隔膜企业认可,有力推动国内动力电池隔膜供应链实现安全自主可控。

      隔膜领域中,虽然中国产品已供应全球超过80%的市场,但其核心原料——超高纯聚乙烯,却依然主要依赖日本、韩国及美国企业。

      根据中国石油和化学工业联合会数据,2024年中国聚乙烯总产能约为3654万吨,但其中超过400万吨的高端聚乙烯产品国内尚无法自主生产,锂电隔膜专用料是进口依赖的重灾区,被视为“中国锂电制造的最后一处短板”。

      这一材料缺口正牵动整个产业链的稳定性。潜在供应链的风险一旦发生,将导致隔膜生产停摆,并向上蔓延至电池厂、整车厂乃至储能项目,威胁运转安全。

超高分子量聚乙烯

产能快速扩张,区域集聚特征显著

      我国超高分子量聚乙烯行业在技术突破和下游需求双轮驱动下实现产能快速扩张。国内对超高分子量聚乙烯的研究起步较晚,整体仍呈现中低端产能富余、高端产能紧缺的状态。2024年以来投产装置分别为:中石化天津南港10万吨装置、朴烯晶14万吨装置、裕龙石化10万吨装置以及蒲洁能化4万吨装置等,其中朴烯晶14万吨/年超高纯分子量装置为目前国内体量最大的装置。

      截至2025年10月底,国内超高分子量聚乙烯在产产能合计约为68.92万吨/年,设计装置约为22套,产能多集中在华北、华中、华南等地区。拟、在建产能约为69.56万吨,设计装置约19套,产能涉及5个大区,其中,华东地区拟、在建产能占比达51.65%,西北地区拟、在建产能占比达32.43%,华北、东北、华中地区拟、在建产能占比为7.24%、5.79%、2.90%。

      从区域分布来看,其产能呈现显著集聚特征,其中华东和华北地区作为产业核心区域。这种区域集中格局主要源于三方面因素:一是长三角、京津冀等经济发达地区完善的产业配套;二是临近下游消费市场的地理优势,大幅降低物流成本;三是依托沿海沿江港口便利的运输条件,既保障原料高效输入,又便于产品快速输出至国内外市场。

2248de13bd9f35c1b50e146cdabdf637.png

12月18-19日     山东&济南

第二届超高分子量聚乙烯创新发展论坛





会议背景

各有关单位:超高分子量聚乙烯(UHMWPE)是一种性能非常优异的高端聚乙烯,具有低密度、低吸水性、耐磨损、抗冲击等优良性质。近年来我国逐渐实现技术突破,掌握了UHMWPE相关生产技术,UHMWPE产能得到较快扩张。但在高端锂电池隔膜及高性能纤维、医用材料等高端下游应用领域进口依存度依然较高且市场空间巨大。

促进超高分子量聚乙烯行业的创新发展,山西碳和新材信息咨询有限公司定于12月19日召开的“第二届烯烃产业链创新发展论坛”会议同期召开“第二届超高分子量聚乙烯创新发展论坛”。将邀请行业内的专家学者分享行业发展趋势、最新技术成果、高端产品开发等热点内容。具体通知如下:



组织机构






1


主办单位:山西碳和新材信息咨询有限公司


支持单位:邀请中


支持媒体:高性能树脂及应用(公众号)烯烃产业创新与发展研习社(公众号)、电池关键材料(公众号)


时间地点及参会人员






2


论坛时间:1219


论坛地点:山东省济南市


参会人员:超高分子量聚乙烯生产企业、技术研究机构;超高分子量聚乙烯隔膜,纤维,医用品,型材等下游生产企业;配套关键设备、催化剂、助剂等;政府园区、金融投资机构等。


参会费用






3


12月3日前:2000元/人,3人以上1800元/人;


12月13日前:2300元/人,3人以上2000元/人;


12月13日后:2500元/人;

注:以上费用包含会议注册费、资料费、会议期间用餐;下游纤维/隔膜/型材等企业参会另有优惠



报名联系






4


武改霞:19103426226  (微同)


尚鹏宇:19303466226  (微同)


高俊利:15810171092  (微同) 


张新亮:18511613486  (微同) 



日程安排






5


12月18下午:报道领取资料、展位布置 


12月19日全天:会议发言及交流 

拟定发言议题:

图片
1.超高分子量聚乙烯发展趋势及研究进展;
------上海化工研究院有限公司
博士/所长 王新威
2.“易加工型超高分子量聚乙烯新产品技术研究进展”;
------华南农业大学
教授  刘柏平
3.可控链行走气相聚合制备超高分子量聚乙烯;
------安徽师范大学
教授  代胜瑜
4.医用超高分子量聚乙烯临床应用与技术创新;
------中山大学
教授  付俊
5.超高分子量聚乙烯催化剂技术及研究进展;
------中石化北京化工研究院
高级专家  郭正阳
6.题目待定;
------中科院宁波材料技术与工程研究所
研究员  陈鹏
7.超高分子量聚乙烯注塑技术研发;
------宁波大学
教授  王宗宝
8.超高分子量聚乙烯凝胶纺丝背后的高分子物理及实验室仿真;
------博士 王泽凡
9.UHMWPE纤维绳网新材料开发及其在深远海养殖领域的应用;
------中国水科院东海所
研究员  石建高
10.超高分子量聚乙烯材料在人形机器人产业中的应用前景与挑战;
------三科线缆研发中心
首席技术官、研发总监、总工  王新华
11.超高分子量聚乙烯纤维及复合材料山东产业化路径;
------山东大学
教授  王延相
12.超高分子量聚乙烯纤维的防割和防弹应用探讨;
------湖南恒兴新材料科技股份有限公司
首席科学家 黎学东
13.锂电隔膜行业发展及对超高分子量聚乙烯的需求分析;
------邀请中
更多议题邀请当中......
409c85e99ddae7d18d7271a24da10971.png