打破隔膜壁壘，填補(bǔ)世界空白——專(zhuān)訪江西先材納米纖維科技有限公司董事長(zhǎng)侯豪情

編者按：

動(dòng)力電池技術(shù)是制約新能源汽車(chē)發(fā)展的瓶頸，如何制造高能量、充電快、續(xù)航久的高安全性動(dòng)力電池，也是世界級(jí)難題。其中，隔膜的作用最是舉足輕重。作為動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)鏈中高技術(shù)門(mén)檻、高毛利率的行業(yè)，國(guó)內(nèi)隔膜的國(guó)產(chǎn)化道路走得艱辛。不過(guò)，在眾多優(yōu)秀企業(yè)的努力下，隔膜也已經(jīng)迎來(lái)了鋰電材料中最后一個(gè)關(guān)鍵材料的國(guó)產(chǎn)化，而且，還不乏佼佼者，已經(jīng)讓隔膜技術(shù)走在了世界的前列，例如PI納米纖維電池隔膜技術(shù)。

本期，我們就有幸采訪到了江西先材納米纖維科技有限公司（以下簡(jiǎn)稱“江西先材”）董事長(zhǎng)侯豪情（以下簡(jiǎn)稱“侯董”），請(qǐng)他為我們解析世界首創(chuàng)的PI納米纖維電池隔膜技術(shù)的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，以及國(guó)內(nèi)隔膜產(chǎn)業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀與趨勢(shì)。

記者：侯董您好，非常感謝您能接受我們此次的采訪。首先，請(qǐng)您簡(jiǎn)單介紹一下江西先材的企業(yè)發(fā)展歷程和現(xiàn)在的企業(yè)概況好嗎？

侯董：江西先材納米纖維科技有限公司成立于2009年，目前注冊(cè)資本為1億4千萬(wàn)元。公司位于江西省南昌市國(guó)家高新技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)，艾溪湖、瑤湖、青山湖及贛江環(huán)繞四周，緊鄰機(jī)場(chǎng)高速公路出口，交通四通八達(dá)，占地195畝。

江西先材成立至今，被評(píng)為江西省高新技術(shù)企業(yè)、南昌國(guó)家高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)區(qū)知識(shí)產(chǎn)權(quán)先進(jìn)單位、中國(guó)電子工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)協(xié)會(huì)超級(jí)電容器標(biāo)準(zhǔn)工作組會(huì)員單位。公司擁有豐富的項(xiàng)目管理經(jīng)驗(yàn)，承擔(dān)了國(guó)家級(jí)、省級(jí)、地方級(jí)科技項(xiàng)目多項(xiàng)，包括：國(guó)家863計(jì)劃項(xiàng)目、國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目、協(xié)同創(chuàng)新項(xiàng)目、產(chǎn)學(xué)研合作項(xiàng)目等。主要從事聚合物納米纖維電池隔膜、絕緣膜、過(guò)濾膜、納米纖維布的研發(fā)、生產(chǎn)、銷(xiāo)售及服務(wù)。同時(shí)具備空氣凈化、污水處理、海水淡化、高效煙霧防護(hù)、焦油過(guò)濾納米纖維膜及其所用高分子材料產(chǎn)業(yè)化技術(shù)。

公司具備自主設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)核心設(shè)備的能力，先進(jìn)的配套設(shè)備和高素質(zhì)的技術(shù)團(tuán)隊(duì)是公司不斷創(chuàng)新和發(fā)展的保障。未來(lái)，公司將積極貫徹“科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)、誠(chéng)信、務(wù)實(shí)、高效、創(chuàng)新”的企業(yè)精神，在競(jìng)爭(zhēng)中求發(fā)展，在發(fā)展中求創(chuàng)新，在創(chuàng)新中求突破，為客戶創(chuàng)造更多的價(jià)值，為員工創(chuàng)造更多的機(jī)會(huì)，為企業(yè)創(chuàng)造更高的效益。

記者：貴公司現(xiàn)在的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)是什么，各自具有什么特點(diǎn)，都可以應(yīng)用在哪些領(lǐng)域？

侯董：本公司產(chǎn)品主要包含兩類(lèi)——

PI納米纖維電池隔膜：

（1）PI-20隔膜，孔隙率在80％左右，厚度在40微米左右，其特點(diǎn)是耐高溫和高吸液率，主要應(yīng)用領(lǐng)域是一次鋰電池；

（2）PI-60隔膜，孔隙率在50％左右，厚度在25微米左右，其特點(diǎn)是耐高溫、耐鋰枝晶穿刺，主要應(yīng)用領(lǐng)域是鋰離子動(dòng)力電池；

（3）PI-T隔膜，孔隙率在45％左右，厚度在15-20微米，其特點(diǎn)是薄（對(duì)動(dòng)力電池隔膜而言）、耐高溫和耐鋰枝晶穿刺，主要應(yīng)用領(lǐng)域是鋰離子動(dòng)力電池；

（4）PI-G-T隔膜，孔隙率在35-40％，厚度在5-8微米，其特點(diǎn)是超薄、耐高溫和耐鋰枝晶穿刺，主要應(yīng)用領(lǐng)域是消費(fèi)電子類(lèi)產(chǎn)品用電池。

納米纖維濾材：

（1）PI納米纖維濾材：孔隙率在90％左右，厚度在10微米左右，用于制備防霧霾口罩、水凈化過(guò)濾器、油水分離器等。

（2）電紡納米纖維復(fù)合濾材：每平方米納米纖維負(fù)載量為1克左右，用于制備防霧霾口罩、建筑物新風(fēng)系統(tǒng)、汽車(chē)空氣格、空調(diào)空氣格等。

記者：能否為我們重點(diǎn)介紹一下貴公司的世界首創(chuàng)的PI納米纖維電池隔膜技術(shù)？其特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)在哪里，對(duì)于動(dòng)力電池和電動(dòng)汽車(chē)的積極意義是什么？

侯董：首先，聚酰亞胺是一類(lèi)性能非常優(yōu)異的高分子材料，其高溫分解溫度大于550℃，而在零下260度的液氦中仍展現(xiàn)出良好的柔韌性；在空氣中的長(zhǎng)期使用溫度為200～300℃；其體積電阻率為1017W/cm(屬F至H級(jí)絕緣材料)；其電擊穿強(qiáng)度介于100-300kV/mm之間，屬于高耐（電）壓材料。其耐候性和耐輻射性能也非常突出，長(zhǎng)期暴露在強(qiáng)紫外線環(huán)境中不降解、不影響其機(jī)械性能。

本公司是通過(guò)靜電紡絲技術(shù)，結(jié)合共聚、共混和紡后熱處理等技術(shù)，首先在世界上實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模化制備高性能聚酰亞胺納米纖維電池隔膜。這種隔膜具有耐高低溫、高孔隙率、耐老化、耐輻射等技術(shù)特點(diǎn)。這種隔膜的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在電池中是高安全、高倍率和長(zhǎng)壽命。對(duì)于電動(dòng)汽車(chē)來(lái)說(shuō)，電池的安全性是第一位的：一種無(wú)爆炸隱患的安全車(chē)用電池彰顯的是對(duì)人類(lèi)生命至高無(wú)上的尊重，應(yīng)該是電池生產(chǎn)商追求的首要目標(biāo)；長(zhǎng)壽命對(duì)電池的長(zhǎng)期使用價(jià)值非常重要，一塊能使用20年的電池比一塊只能使用10年甚至5年的電池的使用成本要低得多，能為用戶節(jié)省大筆費(fèi)用。高倍率特性可以為電動(dòng)車(chē)快速提供動(dòng)力，使其啟動(dòng)、爬坡和越障更為便捷；同時(shí)，高倍率特性也能提供快速充電的便利，將解決充電速度問(wèn)題。因此說(shuō)，高性能PI納米纖維電池隔膜的使用，將大幅度提升鋰離子電池的多項(xiàng)性能，尤其是電池的安全性能，將會(huì)積極促成廣大消費(fèi)者對(duì)電動(dòng)車(chē)的青睞，為推動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)市場(chǎng)的快速發(fā)展做出重大貢獻(xiàn)。

記者：目前國(guó)內(nèi)電池隔膜技術(shù)進(jìn)展如何？在貴公司看來(lái)，國(guó)內(nèi)的隔膜技術(shù)同國(guó)際先進(jìn)相比，還有哪些差距？

侯董：和前幾年相比，目前國(guó)內(nèi)隔膜技術(shù)有空前的發(fā)展，主要以濕法雙拉聚乙烯（PE）隔膜和干法雙拉聚丙烯（PP）隔膜為主。由于價(jià)格低廉，這類(lèi)隔膜有很好的市場(chǎng)。然而，這類(lèi)隔膜的問(wèn)題是熔融溫度低，熱收縮大，尤其是在較高溫度下易軟化，抵擋不住鋰枝晶的尖刺而導(dǎo)致電池短路，進(jìn)而引起熱失控。為了提高電池的安全性，國(guó)內(nèi)外都在發(fā)展表面涂敷陶瓷的聚烯烴/陶瓷復(fù)合電池隔膜，使隔膜的熱收縮、不抗鋰枝晶的短板得到了一定程度的改善，從而使電池的安全性得到了相當(dāng)程度的改善。為了解決聚烯烴類(lèi)隔膜的短板，德國(guó)已開(kāi)發(fā)了聚酯（PET）無(wú)紡布涂覆陶瓷的復(fù)合隔膜，其抗熱收縮和抵擋鋰枝晶刺穿的性能有較大提升；日本正在開(kāi)發(fā)具有高耐熱性的芳綸隔膜，預(yù)計(jì)其性能將優(yōu)于德國(guó)的PET/陶瓷復(fù)合隔膜。可能是出于商業(yè)利益競(jìng)爭(zhēng)的角度考慮，日本人目前并沒(méi)有將該款耐熱隔膜正式推向市場(chǎng)，尤其是沒(méi)有投放到中國(guó)市場(chǎng)。或許在將來(lái)某個(gè)適當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)（如聚烯烴類(lèi)隔膜不再有利可圖的時(shí)候），日本人會(huì)將這種高性能的芳綸隔膜突然推向市場(chǎng)，以便使該款隔膜產(chǎn)品獲得最大的商業(yè)利益。其實(shí)，美國(guó)杜邦公司也一直在開(kāi)發(fā)聚酰亞胺納米纖維電池隔膜，但目前還沒(méi)有產(chǎn)品上市，至少是在中國(guó)市場(chǎng)上沒(méi)有看到杜邦的PI納米纖維隔膜產(chǎn)品。

記者：貴公司在鋰電隔膜國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程中具有怎樣的地位，起到了什么樣的作用？

侯董：本公司一直在致力開(kāi)發(fā)一種高性能的PI納米纖維電池隔膜，為消除電動(dòng)汽車(chē)的安全隱患而努力拼搏。我們?cè)谑澜缟溪?dú)樹(shù)一幟，開(kāi)發(fā)靜電紡PI納米纖維電池隔膜。由于這是一個(gè)全新的技術(shù)，根本就買(mǎi)不到生產(chǎn)設(shè)備，所有的東西都必須自己造。因此，從實(shí)驗(yàn)室到大規(guī)模連續(xù)化生產(chǎn)，我們走過(guò)了一個(gè)漫長(zhǎng)的8年時(shí)間，這是真正的不容易啊。今天，我們終于能連續(xù)化生產(chǎn)出合格的高性能PI納米纖維隔膜，這是目前世界上唯一的高性能聚合物納米纖維電池隔膜，為高安全超高容量的鋰電池制造帶來(lái)了新希望。

記者：當(dāng)下，隨著新能源汽車(chē)動(dòng)力電池發(fā)展得如火如荼，以及環(huán)保產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，貴公司的產(chǎn)品針對(duì)這兩個(gè)領(lǐng)域都有哪些具體的規(guī)劃？

侯董：本公司正在積極募資擴(kuò)大產(chǎn)能，大批量生產(chǎn)20微米以下的高性能PI納米纖維電池隔膜。屆時(shí)，年產(chǎn)電池隔膜在1億平方米以上；同時(shí)大規(guī)模生產(chǎn)用于空氣過(guò)濾和水凈化的納米纖維濾材，預(yù)計(jì)年產(chǎn)濾材在1000萬(wàn)平米以上。

后記：

隨著時(shí)代發(fā)展，人們對(duì)鋰離子電池的容量、充電速度、安全性能等方面都提出了更高要求。作為鋰電關(guān)鍵材料中技術(shù)要求最高的隔膜，自然更是重任在肩。盡管目前隔膜已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)化，但高端隔膜較少，多數(shù)以中低端為主，市場(chǎng)同質(zhì)化嚴(yán)重的問(wèn)題依然存在。因此，國(guó)內(nèi)的隔膜產(chǎn)業(yè)需要領(lǐng)軍企業(yè)做出表率作用。毋庸置疑，這一點(diǎn)，江西先材已經(jīng)做到了。