根據(jù)高工產(chǎn)研鋰電研究所(GGII)4月最新數(shù)據(jù)顯示，2016年第一季度中國(guó)鋰電池隔膜廠商產(chǎn)量為18520萬(wàn)平米，同比增長(zhǎng)88%。這表示隔膜市場(chǎng)還存在增長(zhǎng)空間，在干法濕法隔膜的爭(zhēng)論相持之下，高工鋰電網(wǎng)發(fā)現(xiàn)，陶瓷隔膜逐漸成為許多材料企業(yè)研發(fā)的對(duì)象。一些公司已經(jīng)掌握了鋰電池隔膜陶瓷涂覆的技術(shù)。

目前陶瓷隔膜是否又有了新的突破?未來(lái)的鋰電行業(yè)在材料使用方面會(huì)出現(xiàn)怎樣的技術(shù)變革呢?

江蘇清陶能源科技有限公司(下稱“清陶能源”)首席技術(shù)官李崢博士表示，清陶能源在成立之前，團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了近十年的鋰電池功能陶瓷材料研究。

作為一個(gè)與材料、與技術(shù)打交道的人，李崢表明自己非常清楚陶瓷隔膜在應(yīng)用過(guò)程中的缺點(diǎn):一是陶瓷涂層材料容易堵住隔膜孔隙，導(dǎo)致電池內(nèi)阻升高，影響循環(huán)性能;二是陶瓷涂層比表面積大，易吸水，對(duì)鋰電池生產(chǎn)工藝環(huán)境要求高。

他說(shuō)：“我們目前推出的產(chǎn)品就是要利用技術(shù)突出陶瓷材料的優(yōu)勢(shì)，解決它的劣勢(shì)。”針對(duì)上述的陶瓷材料不足，清陶能源研發(fā)一款納米陶瓷纖維的隔膜產(chǎn)品。纖維結(jié)構(gòu)在微觀觀察下，形狀類似一根根彼此搭建的框架結(jié)構(gòu)，可以形成一個(gè)支撐網(wǎng)絡(luò)，為電池提供了強(qiáng)有力的支撐力。

這款納米陶瓷纖維隔膜吸液率高、熱收縮低，特制的纖維結(jié)構(gòu)不會(huì)堵塞鋰離子傳輸通道，電池內(nèi)阻平均降低5%~10%。而且高溫循環(huán)性能出色，采用清陶能源隔膜的三元鋰電池室溫循環(huán)次數(shù)可達(dá)8000次以上。

陶瓷材料吸收電解液的能力強(qiáng)，這也是材料企業(yè)選擇研發(fā)、生產(chǎn)的主要原因。但同時(shí)，它的吸水能力也很強(qiáng)。為了解決這個(gè)問(wèn)題，清陶能源生產(chǎn)過(guò)程中一直保持在非常干燥的環(huán)境下，產(chǎn)品包裝、運(yùn)輸都是抽真空保存。

李崢透露，目前，這款產(chǎn)品產(chǎn)能已經(jīng)可達(dá)到100萬(wàn)平米/月。但是有獨(dú)特特點(diǎn)的陶瓷隔膜只是清陶能源發(fā)展的第一步，清陶能源計(jì)劃明年將產(chǎn)能擴(kuò)大一倍，強(qiáng)化陶瓷隔膜材料的功能化屬性，同時(shí)加速全固態(tài)鋰電池的生產(chǎn)線。

提到全固態(tài)鋰電池，有些人還很陌生，但在業(yè)界卻一直是被大家討論解決目前動(dòng)力電池安全問(wèn)題的出口和方向，由于在材料、設(shè)備等方面存在一些技術(shù)難關(guān)沒(méi)有攻破而被擱淺。

什么是全固態(tài)鋰電池?通俗地講，全固態(tài)鋰電池就是里面沒(méi)有氣體、沒(méi)有液體，所有材料都以固態(tài)形式存在的鋰電池。

李崢表示，其實(shí)鋰電池循環(huán)壽命不好，電解液失效是占比最大的影響因素。如果鋰電池實(shí)現(xiàn)全固態(tài)化，隔膜、電解液由固態(tài)電解質(zhì)替代，可以杜絕電池的爆炸起火，這將是一個(gè)保護(hù)動(dòng)力電池安全一勞永逸的解決方法。

清陶能源致力實(shí)現(xiàn)鋰離子電池的固態(tài)化，并規(guī)劃了一條離子導(dǎo)體功能陶瓷隔膜——高固含量全陶瓷隔膜——無(wú)機(jī)固體電解質(zhì)?——全固態(tài)鋰離子電池的工藝生產(chǎn)之路。

目前，沒(méi)有針對(duì)全固態(tài)鋰電池配套的設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)。下一步，清陶能源計(jì)劃同步布局全固態(tài)鋰電池設(shè)備研發(fā)，成立自己的設(shè)備公司，訂制生產(chǎn)全固態(tài)鋰電池的設(shè)備以及相關(guān)設(shè)備研發(fā)。

固態(tài)化鋰電池商業(yè)化進(jìn)程緩慢，但“清陶能源團(tuán)隊(duì)研發(fā)多年，預(yù)計(jì)2020年前我們的產(chǎn)品就可以實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)了。”李崢說(shuō)。