从波音787之“火”看先材隔膜之“机”

环保部长直言：中央对控制产能过剩决心很大
www.eastmoney.com2013年07月21日 08:16葛倩

　　环保部长周生贤昨日在贵阳举办的生态文明国际论坛上透露，目前国务院正在制定以PM2.5治理为主的《大气污染防治行动计划》，将于7月底或8月初公布。而环保部新闻发言人本月10日曾表示，被称为史上“最严格”大气治理计划的《大气污染防治行动计划》，预计将投入1.7万亿元。

　　  本届政府环保方面要做三件事

  针对PM 2.5的问题，周生贤认为，其形成机理十分复杂，治理起来也很艰难。所以，必须树立既打攻坚战，也打持久战的准备，不可能一蹴而就。

　　周生贤说，本届政府在环境保护方面要做好三件事：第一，以PM 2.5为主的大气污染防控治理问题；第二，以清洁水为重点的水的污染防控治理问题；第三，以农村环保和土壤污染为主的专项行动。

按照我之前的了解，从去年初起，先材隔膜的中试完成后即着手建设了一条日产3000平的小量产线，其产品从年中逐步提供给国内外6家锂电厂家作检测试用，并根据相关厂家试用反馈情况不断作工艺上的改进，当然其中也包括了参与试用的锂电厂对自己装配生产线作适配性改造，以及对电解液作适配性调整，这一切均缘于聚酰亚胺纳米隔膜是一种新型隔膜，其加工特性与传统隔膜差异性较大，因而先材与参与试用的锂电厂双方都在检测试用中不断发现问题，不断解决问题。

  曾有信口雌黄者说，试用这么久还没个准信，那肯定是失败了。这种因果“推理”很可笑，因为从去年至今，双方的互动就一直在紧张进行，而且目前已是最后阶段的磨合了。其实，有“公开”信息能反映这种试用检测、不断改进、不断提升隔膜性能的进程。在去年6月先材总经理侯豪情发布的报告中，先材隔膜的循环寿命为：1C安培充放电（也就是常规电流下充放电）循环寿命为4000次，而今年3月12日公告中先材隔膜循环寿命为4C安培充放电（也就是4倍常规电流下充放电）循环寿命为4000次。两个皆为4000次，这有什么区别吗？对于锂电池而言，充放电流越大，会导致其循环寿命越短。就以侯博士报告中用美国Celgard的PPPEPP聚乙烯三层复合隔膜作对比为例：1C安培充放电时的循环寿命为1500次，而4C安培充放电时循环寿命就下降到了1000次左右。可见，两次检测虽同为4000次，但经换算后发现先材隔膜的循环寿命实际上已比去年6月时大幅提升了50％。而7月11日公告先材隔膜再将循环寿命提高到7500次，相当于短短4个月又提升了87％以上。先材隔膜循环寿命不断提升的过程，正是得益于检测试用中不断对问题进行改进的结果，大幅提升循环寿命其实就是大幅提升先材隔膜的性价比。打个比方：一块锂电池制造成本为1000元，其中隔膜成本为250元，其他750元为正负极材料、电解液、壳体及电路等。在4C充电的情况下，一块先材隔膜电池耐用性相当于4-5块传统隔膜电池，二者之间使用成本的差距就一目了然了。即便先材隔膜比传统隔膜售价高50％，也就使一块电池的成本增加125元，电池整体成本为1150元，而等量的传统隔膜电池的使用成本为4000-5000元。而这还不包括先材隔膜在耐高温、过充、大幅提升功率密度、极速充电等方面的优越性增值。

  那么，为什么要用4C充放电进行测试，而不用常规的1C充放电呢？这就与锂电池大幅缩短充电时间的功能性要求相关了：要想大幅缩短充电时间，除了加大充电电流外别无他法。熟悉电学物理的都清楚，要充满同等额定容量的锂电池只与两个因素有关：充电电流强度与充电时间。这就与要灌满两个相同容积的容器道理相同：水管出水量大小与灌水时间。水管出水量大小相当于充电电流强度。因此，4C充电时先材隔膜电池15分钟便可充满，而传统隔膜电池仍需2-3小时。而8C充电时，先材隔膜电池仅4分钟便能充到88％容量，传统隔膜电池根本就不敢用8C充电，因为这会对电池造成致命损伤，极易引发起火燃烧等安全事故，并可能对充电设施造成破坏。

  为什么先材隔膜锂电能支持4C乃至8C的大电流充放电而传统隔膜锂电却难以做到呢？这就与隔膜的孔隙率高低密切相关了。锂电池隔膜的功能便是将锂电池的正负极分隔开，防止出现短路。而隔膜上均匀分布着大量极微小的孔径，在阻止正负电解液互混的同时让带电锂离子通过。锂电池的充放电过程其实就是带电锂离子通过电解液在正负极之间往返运动的过程。这就好比在向容器灌水时，要通过一个安装有过滤网的进水口一样，过滤网的孔隙率越高，进水量就越大。而如果强行加大水压向孔隙率低的进水口灌水，则很可能会破坏过滤网。

  先材隔膜的孔隙率高达90％，而Celgard的PPPEPP聚乙烯三层复合隔膜的孔隙率仅为42％。二者之间的巨大差异在于先材隔膜是用纳米纤维制造的，而Celgard的PPPEPP聚乙烯三层复合隔膜是通过横、纵向拉伸聚乙烯BO膜的方式造孔，如果拉伸过度会导致BO膜抗穿刺强度大幅降低，甚至破膜，而42％的孔隙率已基本是其极限了。因此，二者之间孔隙率的巨大差异是由基材理化性能不同决定的，也是生产加工工艺迥然所决定的。

  从另一方面而言，锂电池的循环寿命其实最大的决定因素也在于隔膜。由于锂离子的电化学活性太强，在充放电的过程中会不断有锂枝晶析出，并附着在隔膜之上，久而久之这些不断累积的锂枝晶就会逐渐堵塞隔膜上的孔径，严重的甚至会刺穿隔膜造成电池短路起火。锂枝晶的形成是不可避免的，否则锂电池的循环寿命在理论上便是无限制的了。当锂枝晶堵塞隔膜孔径到一定比例，导致带电锂离子很难穿越时，锂电池也就失去了正常的充放电功能了。锂枝晶的形成既是其化学属性使然，而较高的温度又会加快其结晶进程，这也是为什么用美国Celgard的PPPEPP聚乙烯三层复合隔膜作循环寿命测试，当其有效容量在循环充放电1000次下降11.7％以后，继续测试时有效容量呈急剧下降的状态。因为孔隙率决定了透气性与内阻，孔隙率越高则充放电时产生的热量就越低，能量转换率就越高。而美国Celgard的PPPEPP聚乙烯三层复合隔膜由于孔隙率较低导致内阻较高，在循环充放电中使电解液升温的程度明显高于先材隔膜，虽然这种因充放电导致的升温高度有限，对安全不构成影响，但却会加速锂枝晶的形成，并形成“锂枝晶→升温→加速锂枝晶→增加升温→再加速锂枝晶”的恶性循环般的加速寿命终结。而先材隔膜电池虽然也会有锂枝晶问题，但一是其透气性好导致充放电时极少导致升温，二是其孔隙率高达90％，锂枝晶在正常形成的状态下要充分堵塞隔膜，其所用的时间比美国Celgard的PPPEPP聚乙烯三层复合隔膜要长得多。其实，对于锂电池的这一特性，不少企业都在玩“猫腻”：比如比亚迪对用Celgard的PPPEPP聚乙烯三层复合隔生产的磷酸铁锂电池所作的检测报告中（与先材一样是北汽所出具的检测报告），就只公布了500次循环后有效容量保持93％左右的数据，而不敢公布1000次循环之后的有效容量数据，因为隔膜特性已决定了500次之后有效容量会加速下滑，数据难看。这其实从惠程7月12日公告中便可见端倪：先材一直是使用传统隔膜中性能最好的Celgard的PPPEPP聚乙烯三层复合隔膜作的对比测试，先材隔膜在7500次循环充放电后剩余有效容量为70％，并以此作为报废的临界点。而Celgard的PPPEPP聚乙烯三层复合隔膜则循环充放电1000次左右便仅剩70％有效容量了。500次时是93％，再循环500次便成了70％，可见其容量衰减的加速度有多大，这也难怪比亚迪的电动车一直在实行“电池包换”的优惠措施。但很显然，这纯属在市场推广初期的类似“电池召回”的举措，是为了打消购车者疑虑的无奈之举，但此举的后期成本巨大，尤其是销量增大后成本会如滚雪球般，迟早使企业不堪重负，因为锂电池占整个电动车的成本比太高了。这也说明了比亚迪为什么积极参与先材隔膜试用测试的积极性了：电池性能必须在大规模市场销售前得到大幅提升，否则今后会卖得越多亏损越大。

  同样，中航锂电也只公布了循环充放电1200次时有效容量92％左右的数据，且这还是自己检测而非第三方检测的数据。而且他同样“不敢”公布衰减到70％时能循环充放电多少次，因为这些数据同样会“不好看”。

  目前，先材厂房面积4000平方米，已建成几条生产线，目前产能为400万平方米/年。由于下游锂电池厂家的认证尚在最后阶段，一旦完成便可批量出货。而且，一旦先材与相关锂电厂家签订长期供货协议后，能快速复制生产线扩大产能，形成年产4000万平方米/年的产能规模。

这种商机，惠程应主动联系波音和787的电池供应商。如能彻底解决起火问题，对波音及其乘坐者，无疑是一个多赢的结果。

英波音787飞机起火原因初步查明:系电池故障
发布时间：2013年07月19日 14:48 来源：中央电视台

据央视新闻联播报道，英国负责调查埃航787希思罗机场起火事故原因的专家组最终确定，是机上安装的紧急定位传送器的锂锰电池出现故障并引发火灾。

点评：虽然此次事故引发点没有1月份由汤浅提供的动力钴酸锂电池起火那么严重，但仍然会对波音787的安全形象造成重创了。仅仅半年时间，两次由锂电池引发严重的起火事故，在万众瞩目的梦幻客机上发生的两次事故无疑会激起全世界对锂电池安全性的极大关注，将促使各方千方百计大幅度提升锂电池的安全特性。而这，对于耐高温、耐过充过放性能卓著的先材聚酰亚胺纳米隔膜而言，无疑是一次难得的机遇。

特斯拉催化之后新能源汽车或迎政策窗口期

第一财经日报
2013-07-18 01:31 

  成也特斯拉，败也特斯拉？高盛的一份研究报告不仅令特斯拉电动车股价大跌，也进而影响到了本将特斯拉作为正面样本的A股锂电板块。比亚迪(002594.SZ)、成飞集成(002190.SZ)等昨日收盘跌幅分别超过了7%和5%，并导致锂电板块成为昨日跌幅最大的概念板块。

  但在由特斯拉引领的这场新能源电动汽车革命之后，对国内锂电相关上市公司更有利的是，它们正面临着新的政策窗口期。

  特斯拉激励锂电板块

  就在今年7月初，比亚迪股价盘中触及39.50元，再创A股上市以来新高。即使与其他上市车企相比，比亚迪的总市值水平已远高于长安汽车(000725.SZ)、一汽轿车(000800.SZ)、东风汽车(600006.SH)等传统大型整车生产企业。

  在业内人士看来，之所以股价持续向上，主要在于比亚迪在新能源汽车方面预计增速将比较快。与此同时，美国特斯拉电动汽车销量大增，令全球新能源汽车行业看到希望。

  近几年业绩连年下降，并曾在2012年净利润同比大幅下降约94.12%的比亚迪，也在今年一季度实现了逾亿元的净利润，同比大增315.63%。而在今年上半年，比亚迪更是预计归属于上市公司股东的净利润为40000万元至50000万元，同比变动幅度为2358.51%至2973.14%。而业绩大幅增长的一个重要原因就是集团汽车销量同比有所增加，带动集团汽车业务的整体盈利有所提升。

  而特斯拉也的确鼓舞了整个国内锂电行业。据科技部消息称，在“十二五”国家863 计划的支持下，高能量锂离子电池系统和电池组技术开发项目取得重大进步。另外，北京国能电池透露，采用公司160Wh/kg 磷酸铁锂电池的五洲龙纯电动客车在城市工况、乘员满载和空调运转的情况下，一次充电后的续航里程已突破300 公里。

  申银万国在一份研报中分析，新能源汽车的变化在于储能单元、电机驱动系统以及充电装置。其中电机驱动系统的技术比较成熟，充电装置在早期可能成为瓶颈但在技术方面并不是问题，真正制约新能源汽车，尤其是纯电动汽车的瓶颈是在储能环节。而特斯拉的高端车型Model S尽管在设计上有很多值得推崇之处，但最重要的基础仍是电池。

  国信证券也认为，锂离子电池产业链长，是新能源汽车发展的最大掣肘，产业链的任何技术突破都将带动整个新能源汽车行业的发展，也将使新能源汽车成为最大的受益板块。

  新一轮刺激政策待出

  除特斯拉销量超预期带来的催化作用之外，迟迟未来的新能源汽车政策尤其是具备可操作性的政策将是板块行情向上的又一动力，有分析认为。

  今年1月份以来多地出现的多次严重雾霾天气，已经引发政府对机动车排放的重视。工信部部长苗圩在今年3月份表示，工信部正在制定专门生产节能汽车和新能源汽车企业的优惠政策。

  而国泰君安认为，各地政府对于电动汽车的采购也将利好比亚迪等相关上市公司。如深圳市发改委重大项目协调处处长此前表示，希望把深圳市现有的1.5万辆出租车，全部替换为纯电动出租车，下半年将陆续出台针对电动出租车的激励政策和充电设施配套政策。

  坊间已有消息称，新能源汽车补贴政策将延长三年，购车享受补贴将不再受示范城市区域限制，并且纯电动车每辆高达6万元的补贴维持不变，国产插电式混合动力新能源汽车原有3000元/千瓦时的补贴标准则有望上调。

  在国信证券看来，与2009年的“十城千辆”工程相比，如果未来有新的政策出台，或许会出现两方面变化，一是纯电动车的补贴力度或加大；二是补贴范围或将扩大。

  分析认为，2009年的补贴政策对混合动力车补助力度较大，经过几年的发展混合动力汽车已经日臻成熟，而纯电动车相对滞后，不排除加大纯电动车补贴力度的可能，这也符合新能源汽车发展方向；2009年共有25个城市列入补贴范围，如果出台新的补贴政策，或许会从原来的局部示范进入全国示范阶段。

(第一财经（微博)日报)