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    鋰離子電池隔膜上游產業鏈的原材料行業發展概況

    2021-04-25 ryder

    隔膜是鋰離子電池的四大關鍵組成材料之一,其性能提升對鋰離子電池質量和安全的影響不言而喻。目前,大多數產業化的鋰離子電池隔膜采用的是聚乙烯、聚丙烯材料。一方面,因為聚烯烴具有良好的機械性能和熱穩定性,有利鋰離子電池的進一步出產和組裝。另一方面,聚乙烯、聚丙烯微孔膜的閉孔溫度在130℃和160℃左右,可戒備由電池過熱引發的安全事故。本文將對鋰離子電池隔膜上游產業鏈的原材料行業發展概況進行介紹。


    特高分子量聚乙烯原料只能依靠進口


    2017年我國鋰離子電池隔膜總產量為15.8億平方米,產量很大,但由于國內企業的技術水平和日本企業相比,還有一段差距,產品多聚集在中低端。全球加工鋰離子電池隔膜的工藝主要有干法和濕法兩種,干法工藝隔膜以聚丙烯為原材料,濕法工藝隔膜以聚乙烯為原材料。目前,國內濕法工藝隔膜企業使用的原料只能依靠進口,價格高達每噸2萬,據悉,每年進口的鋰離子電池隔膜專用特高分子量聚乙烯的數量為一萬噸,并且增長的趨勢非常分明。


    我國高密度聚乙烯(HDPE)的產能聚集在中石油和中石化的子公司,加工情況見表1所示。2017年,高密度聚乙烯國內累計加工387.24萬噸,其中,產量最大的三家公司是:中國石化茂名石化公司35萬噸,上海賽科石油化工有限責任公司33.07萬噸,中國石油獨山子石化公司30.47萬噸。


    表1我國主要HDPE企業加工情況


    (來源:中國石油化工集團)


    2017年,我國進口聚乙烯總量為1181.2萬噸,同比增長了18.76%。其中,由于用途廣泛,高密度聚乙烯的進口量占總進口量的一半以上,占比達到54%,當年,從沙特阿拉伯進口136.91萬噸;從伊朗進口119.72萬噸;從阿拉伯聯合酋長國進口103.81萬噸,后面依次是韓國、泰國、科威特、卡塔爾、美國。


    從歷史數據來看,雖然每一年我國的聚乙烯產能都擴充,2018年就有擴充65萬噸產能的計劃,但是依然和消費量存在較大的表觀缺口,如圖1所示。加上進口聚乙烯原料,國內的消費和加工能維持一個緊態平衡,通用料的競爭非常分明,因為技術含量低,產能過剩,而專用料依然需要維持大量進口,鋰離子電池隔膜的原料就是一個例子。所以聚乙烯產業結構需要進一步調整,逐漸向合理化和高級化的方向發展。


    圖12010——2018年國內聚乙烯產能及消費量變化


    (來源:中國石油化工集團)


    聚丙烯的通用料過剩高端料進口依存度高


    亞洲是聚丙烯在全球范圍內最大的加工、消費和凈進口地區,2017年中國聚丙烯總產能達到2350萬噸,華東地區占了總產能的36%左右。國內對聚丙烯的消費主要聚集在:用于糧食、化肥、復合材料等的編織包裝;用于汽車、家電、玩具等的注塑產品;用于軟包裝、印刷和快遞等行業的BOPP薄膜,合計占比達到78%。所以,聚丙烯在鋰離子電池隔膜范疇的使用相對于整個聚丙烯消費結構來說,它的用量太小。


    依據中國海關的統計,近年來我國聚丙烯的進口量穩中有降,通用料加工過剩,而高端料進口依存度非常高,并且這是長期以來都存在的矛盾。2013——2017年國內聚丙烯的供需情況見表2。


    表22013——2017年國內聚丙烯行業的供需情況


    (來源:中國石油化工集團)


    目前,國內聚丙烯行業的發展較快,總體上是中石化、中石油、煤化工企業、輕烴化工企業及民營煉化企業共同競爭。近些年,后三者迅速壯大,對促使行業發展帶來了很多清新的生機和動力。其中,自從神華集團工業化了具有特色的煤制烯烴路線,國內多家煤、電企業也陸續進入,使得煤制烯烴企業成為國內烯烴行業中強有力的競爭者,在聚烯烴行業中,煤油之爭已悄然來臨。


    結語


    全球加工鋰離子電池隔膜的工藝主要有干法和濕法兩種,干法工藝隔膜以聚丙烯為原材料,濕法工藝隔膜以聚乙烯為原材料。目前,國內濕法工藝隔膜企業使用的原料只能依靠進口。近年來我國聚丙烯的進口量穩中有降,通用料加工過剩,而高端料進口依存度非常高,并且這是長期以來都存在的矛盾。所以聚烯烴產業結構需要進一步調整,逐漸向合理化和高級化的方向發展。

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