微米级舞台上“炫技”——扬子石化锂电池隔膜原料生产技术攻关纪实

　　作为国内首家成功开发锂电池隔膜料的生产企业，扬子石化今年前4个月锂电池隔膜料产销量同比增长74%，创历史同期最好水平。这得益于多年来该公司加强技术攻关，形成了具有中国石化自主知识产权的隔膜原料生产技术。

　　隔膜作为锂电池主要原材料，是锂电池关键的内层组件之一。“锂电池隔膜是锂电池正负极之间的一层薄膜，具有大量微孔，在锂电池进行电化学反应时，隔膜可分隔正负极，防止短路现象的发生，同时允许锂离子能够自由传输，维持电池正常工作。”扬子石化科研开发专家左胜武介绍，性能优异的隔膜对提高锂电池的综合性能至关重要。

　　然而，受技术水平限制，长期以来国内隔膜企业所用原料只能依靠进口，导致进口料产品价格居高不下，每吨达3.6万元。为此，扬子石化瞄准国际前沿技术，开展新型锂电池隔膜专用料的开发和生产。

　　然而，新产品的开发并非易事，如同在微米级舞台上“炫技”。

　　“石油经过炼制和裂解工艺加工生成乙烯，再通过催化聚合生成聚乙烯。”左胜武介绍说，但从聚乙烯到锂电池隔膜料，还有一系列特殊的指标要求。

　　“锂电池隔膜厚度通常只有3至20微米，分布着大量的纳米级微孔结构。聚乙烯电池隔膜料要设计成什么样的颗粒形态才会更好地溶解，需要什么样的分子结构才能实现更好的分相、成孔和形成需要的取向结构，从而得到高度一致的孔隙率、透气度以及高力学性能的隔膜，满足锂电池对更低的内阻、更长寿命的循环特性以及更高安全性等的需求，这对聚乙烯材料的开发和生产提出了极高的要求。”左胜武如是说。

　　2013年，扬子石化研究院开展了小试和中试，开始了锂离子电池隔膜用特高相对分子质量聚乙烯专用料的研发。经过技术攻关，研究人员解决了专用催化剂的性能优化、颗粒及形态控制、产品指标一致性等难题。2017年5月，超高相对分子质量聚乙烯隔膜专用料YEV-4500首次实现工业化试生产，产品性能达到进口产品质量标准。

　　据悉，这是国内首次开发成功锂离子电池隔膜用聚乙烯专用料。

　　但是，尽管这种材料实现了国产化“零”的突破，其市场推广之路却满是荆棘。

　　研究人员必须紧跟市场需求，不断革新产品。“国内一家隔膜龙头企业愿意给我们半年时间，如果能提供符合他们生产要求的锂电池隔膜料，每年将会给我们产品30%的采购量。”扬子石化塑料厂新产品开发室主任笪文忠说。

　　试用产品、记录参数、调试生产、改进工艺……在那半年时间里，扬子石化展开了近20轮技改，持续提升产品质量，终于在2019年年底，等到了客户的订单确认。

　　随着市场开拓取得突破，扬子石化的产品种类也在不断丰富。2019年，该公司成功开发特高相对分子质量的锂电池隔膜专用料YEV-5201T；2020年，开发出试验新型特高相对分子质量锂电池隔膜专用料YEV-060F，并于当年3月完成首次工业化生产；2023年，150万相对分子质量的锂电池隔膜专用料YEV-150F成功产出，经推广形成批量应用。

　　“去年，我们完成第二套锂电池隔膜料后加工生产线的投用，后加工能力每年达7万吨，全年累计产销锂电池隔膜料2.4万吨，创历史新高。”笪文忠兴奋地说。

　　当前，扬子石化正锚定“基础+高端”，攻关关键核心技术，建立产学研创新联合体，通过优化工艺参数，提高产品质量，使聚乙烯锂电池隔膜料产销量大幅增长。