硬扛针刺、挤压、热蔓延，芳纶膜为锂电装上“金钟罩”

直径3-5毫米的钢针，以20±5mm/s速度，刺入完全充电状态的锂电池，1小时后电池电压和温度保持正常，一张芳纶“膜”竟成了锂电池的安全“盾”……

近年来，新能源产业风起云涌，锂电池在人们生活中扮演的角色愈发重要，其安全性更是得到广泛关注。隔膜作为锂电池的关键部件之一，其品质高低，直接影响电池安全指标。

芳纶涂覆隔膜相较于传统隔膜，具有更优的热性能、更轻的比重，能提高电池的品质安全性以及制造效率，但长期以来被国外所垄断。为了改变这种状态，烟台黄渤海新区企业——烟台泰和电池新材料科技有限公司（以下简称“泰和电新”）发起攻关，成功实现了高性能隔膜的国产化替代。

芳纶向“下”  电池向“新”

芳纶诞生于20世纪60年代末，最早在美国实现工业化生产，其与碳纤维、超高分子量聚乙烯并称为世界三大高性能纤维材料。

作为关键高分子新材料，芳纶在高新技术产业发展中扮演着举足轻重的角色，但产能长期被国外垄断。进入21世纪之后，我国把芳纶纤维列为重点发展对象，大力推动国产化替代。依托创新驱动，泰和电新的母公司——泰和新材集团股份有限公司在国内率先实现间位芳纶和对位芳纶的规模化生产。

企业要想升级发展，延长产业链是必由之路。在实现芳纶规模化生产的基础上，泰和新材逐渐向产业链下游应用端拓展，蓬勃发展的新能源产业尤其是重点拓展领域。作为泰和新材子公司的泰和电新，正是在此背景下应运而生。

“我们公司的主攻方向为芳纶锂电隔膜的研发与生产，专注于为锂离子电池提供性能更为卓越、成本更具竞争力的芳纶材料解决方案。”泰和电新副总经理车元勋说。

据了解，隔膜是锂电池的关键部件之一，其功能是隔离电池正负极（防止短路），同时保证锂离子在充放电的过程中可通过微孔移动以保证电池正常工作。

“隔膜的性能直接影响锂电池的安全性、寿命和效率。与常规材料相比，芳纶涂覆隔膜的性能更为突出。但此前这一高性能产品同样被国外长期垄断。泰和电新的一大目标，就是打破这种垄断。”车元勋介绍。

创新驱动  “百”试成功

公司成立之后，泰和电新组建起专业研发团队，依托泰和新材在芳纶领域的基础优势，对芳纶涂覆隔膜项目展开技术攻关，很快就拿出了试样产品。

创新之路，并非坦途。从拿出样品到真正面市，中间还要经历多道环节，尤其是测试环节，可谓重要考验。

“锂电池的安全问题向来被重点关注，因此其相关部件都需经过反复严格的测试方能供应市场。就芳纶涂覆隔膜来说，要进行的测试包括针刺、重物冲击、挤压、热蔓延、过充等等。”泰和电新技术研发部副经理李丹介绍。

不仅如此，由于下游的锂电池厂商在工艺上各有不同，隔膜测试的要求也有所差异。在这种情况下，泰和电新的纶涂覆隔膜样品，既要通过内部测试，还要通过客户测试和第三方测试。

“对于我们技术团队来说，测试已经成为家常便饭。一年下来，大大小小的测试少说也有上百场。”李丹说。

其中，有一次针刺测试让李丹印象尤为深刻。根据国家相关规定，针刺测试要求使用直径为3-5mm的钢针以20±5mm/s速度刺入完全充电状态的电池，并持续监控1小时电池电压和温度变化，以验证隔膜的安全性。

在那场测试中，芳纶锂电隔膜所属电芯在钢针刺穿后形态稳定，未发生起火、爆炸，且在静止1小时后仍保持稳定电压和室温温度，证明电池处于电化学稳定状态，芳纶锂电隔膜相比普通材料能够有效提高电池的安全系数。

功夫不负有心人，经过“百般测试”，泰和电新系列芳纶锂电隔膜及电池安全材料得到广泛认可，完成产品定型和市场验证。

打破垄断  前景广阔

泰和电新在锂电池芳纶涂覆隔膜研发应用上的突破，不仅成功实现了高性能隔膜的国产化替代，而且相比国外具有价格优势，对于本土新能源产业是一大利好，也为自身赢得了广阔的市场空间。

目前，该公司拥有4款型号、16种规格的芳纶锂电隔膜产品，已申请10多项发明专利，形成超过3亿平方米的年产能，订单量呈现稳步提升态势。

“芳纶涂覆锂电池隔膜产品具备高强度、轻质、绝缘、耐高温、抗穿刺以及良好亲液性等特性，可提升电池的快充性能、高低温性能以及长循环寿命。自上市以来，下游客户对其反馈良好，已逐渐形成口碑效应。”车元勋说。

数据显示，2025年全球锂电池产量已达2297GWh，同比增长48%。其中，中国企业的全球市场份额突破85%，延续了强劲发展态势，这意味着高性能隔膜产品的市场需求将进一步释放。

为抢抓机遇，泰和电新一方面加快芳纶隔膜的产能建设与交付节奏，满足新能源汽车、算力中心、低空飞行器等领域的产品需求；另一方面开展前瞻技术布局，紧跟半固态电池、固态电池的技术发展趋势，研发匹配下一代电池体系的新型芳纶隔膜产品。

“未来，我们将继续聚焦技术创新与产能扩张，深化与上下游伙伴的战略合作，推动芳纶涂覆锂电池隔膜技术在新能源领域的广泛应用，助力绿色能源转型与可持续发展。”车元勋表示。

（大众新闻记者 从春龙 通讯员 隋翔宇 肖水莲 吕凡）