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创新驱动

金辉高科: 以创新打破国外技术垄断 开启锂电隔膜行业新篇章

发布时间:2017/4/24 10:21:37

佛山市金辉高科光电材料有限公司(以下简称“金辉高科”)成立于2006年,是国内第一家使用湿法工艺生产锂电池隔膜企业,立足于锂电隔膜研发,通过科技创新驱动企业发展,先后开发出适用于储能、电动汽车、电动自行车、电动工具、笔记本电脑、手机、数码相机等领域应用的多种锂离子电池隔膜新产品,实现进口替代,大大推动了锂电行业的发展。隔膜项目曾获中国轻工业联合会科学技术三等奖、广东省科技奖二等奖、三等奖等科技奖励多项。成立至今,金辉公司已累计实现净利润4.27亿元,是原注册资本的23倍。公司被认定为“高新技术企业”、 “广东省创新型企业”、“广东省体制机制改革创新试点企业”。

一、打破国外技术垄断,开启锂电隔膜行业新篇章

金辉公司作为技术先驱者,长期以来,不断进行技术革新,屡次打破国外技术垄断。随着金辉公司三期项目的建成投产,现已形成超过1亿平方米的年生产能力,不仅可以为国内电池生产企业提供更充足的高质量、低成本、可靠的锂离子隔膜产品,产品还出口到日本等海外市场,推动中国隔膜行业向高端国际水平发展迈出重要的一步。

(一)率先打破进口湿法隔膜产品的垄断地位

2005年之前,由于国外技术垄断,我国隔膜全部依赖进口,严重制约了我国锂离子电池工业的发展。根据社会及市场发展需要,佛塑科技集团有限公司旗下的工程技术中心自2003年开始立项进行锂离子电池隔膜研发,于2005年研制成功并销售,并在2006年成立金辉公司,成为首家应用湿法工艺生产锂离子电池隔膜的厂家,率先打破了进口湿法隔膜产品的垄断地位,实现了锂离子电池隔膜国产化,开启了锂电隔膜行业的新篇章。

公司首创开发的第一代隔膜项目被列入了广东省科技计划项目、广东省粤港招标关键领域重点突破项目、省战略性新兴产业专项项目、省发改委重大专项项目、省现代产业500强项目等,并以此为基础参与了国家“863计划项目车用锰酸锂离子电池动力电池系统产业化技术研究课题研究。其中“锂离子电池隔膜的研制及产业化技术研究”项目于2008年通过了广东省科技厅组织的科技成果鉴定,鉴定组专家一致认为项目工艺路线合理,工艺过程控制精确,产业化技术处于国内领先水平,“作为锂离子电池电极隔膜,产品性能达到国外同类产品水平”,并获得广东省科学技术奖二等奖、佛山市科学技术奖一等奖等。该锂离子电池隔膜产品广泛应用于“3C领域,成为国内市场主流产品。金辉公司“锂离子电池隔膜”产品通过了ISO9001质量体系认证,被认定为国家重点新产品、广东省高新技术产品。

近年来,随着“3C高品质应用需求的增强,金辉公司不断提升技术水平,在原有隔膜基础上开发出增强型锂离子电池隔膜、高强度锂离子电池隔膜等系列产品。承担了佛山市科技项目等隔膜开发项目,产品质量不断提升。其中,开展的“高强度动力锂离子电池隔膜的工艺研究及产业化”、“ 高性能多层复合锂离子电池隔膜制备技术的研发”、“ 无机粒子掺杂湿法锂离子电池隔膜的研究及产业化”等项目先后经过政府组织的技术专家鉴定,专家组认为技术均达到国内领先水平。

(二)解决制约新能源汽车发展的核心关键问题。

随着新能源汽车时代的来临,人们对动力锂电池的需求日益增长,但高端动力锂离子电池隔膜主要依赖进口。公司时刻洞悉市场变化,紧握市场脉搏,进行技术全面升级,开展动力及储能锂离子电池隔膜的研发工作。先后承担了国家火炬计划项目 “车用耐高温锂离子电池隔膜关键技术及产业化”及“孔径可控的功率型锂离子电池隔膜的研制”项目2项,广东省省部产学研合作项目、广东省粤港共性技术招标项目等。其中“车用耐高温锂离子电池隔膜关键技术及产业化”项目应用涂覆技术,进行隔膜表面耐热涂层改性,大大提高了隔膜的耐受性能,解决了因动力电池安全性能不足而制约新能源汽车发展的核心关键问题。该项目通过了广东省经济和信息化委员会新产品、新技术鉴定,专家组认为“该项目在锂离子电池隔膜关键技术上有重大创新,总体技术和产品主要性能指标达到了国际先进水平”并“建议进一步加大成果的应用推广力度”。 项目获得广东省科学技术奖三等奖、佛山市科学技术奖一等奖等。

在此技术基础上,公司开发出新一代高新技术产品“高强度动力锂离子电池隔膜”、“强耐热锂离子电池隔膜” 、“陶瓷涂层锂离子电池隔膜”等,实现动力锂离子电池隔膜的国产化。本项目产品打破国外高端锂离子电池隔膜的垄断,降低锂离子电池制造的成本,使锂离子电池产业链得到进一步完善,从而促进并带动我国锂离子电池产业乃至汽车行业的发展。项目的产业化将直接升级锂电行业并拉动周边相关产业的发展。

(三)强耐热安全锂离子电池隔膜的工艺。

为了确保车载动力锂离子电池的安全性,公司开展了另一动力电池隔膜项目“强耐热安全锂离子电池隔膜的工艺研究及产业化”,开发出湿法(超高分子量聚乙烯/耐热型热塑性树脂)/高密度聚乙烯/(超高分子聚乙烯/耐热型热塑性树脂)三层共挤出强耐热安全型锂离子电池隔膜。该项目产品不仅具有更高的耐热安全性,而且比干法PP/PE/PP隔膜具有更好的机械安全性和透气性能。该产品的研制,丰富了动力隔膜产品种类,提高产品质量水平,建立技术里程碑。

新能源汽车的发展布局中,性能及成本是制约动力电池发展的关键。提升隔膜的耐热性能和吸液保液特性是保障动力锂离子电池安全性前提下延长电池循环寿命的关键技术。公司在现有的动力锂离子电池隔膜技术基础上,实现技术再次飞跃,开展了“动力电池用亲液型有机-无机复合涂层隔膜的研发及产业化”项目,通过开发低成本化聚乙烯隔膜、高性能亲液型有机-无机复合涂层和与之适配的精密涂覆技术,开发出适用于高电压、高比容量三元正极材料动力电池用亲液型有机-无机复合涂层隔膜材料,满足动力锂离子电池的应用要求。制备出高性能低成本锂离子电池隔膜,从原材料上提升电池性能,同时降低电池乃至新能源汽车的生产成本,对推动我国新能源汽车产业的发展具有极大的意义。项目产品“复合涂层锂离子电池隔膜”被认定为高新技术产品。

二、知识产权管理

金辉公司注重知识产权,现共申请专利26件(其中申请国家发明专利21件,实用新型专利5件),拥有授权专利23件(其中授权发明专利18件,授权实用新型专利5件)。另外,申请通过国际专利(PCT5件,申请日本、韩国专利各1件。其中发明专利“一种聚烯烃微多孔膜的制作方法”获广东省专利奖优秀奖、佛山市专利奖金奖等,金辉公司入选2016年度佛山市十大专利新秀榜,知识产权工作显著。

三、制定标准,规范行业发展

目前,国际上尚未公布锂离子电池隔膜相关标准,公司牵头制定了广东省地方标准《锂离子电池用聚乙烯隔膜》并经审批通过于201310月执行,作为核心起草单位参与制定了国家标准《锂离子电池用聚烯烃隔膜》、《塑料薄膜和薄片耐穿刺性测试方法》工作(报批中),规范并引导锂离子电池隔膜行业发展。同时,制定了关于锂离子电池隔膜企业标准2个,并获得了广东省标准创新贡献奖,执行更严格的企业标准,生产出高品质的隔膜产品,为行业发展提供了良好示范。

四、搭建创新平台

金辉公司先后组建了“广东省电池隔膜材料(金辉)工程技术研究中心”、“佛山市新能源电池隔膜材料工程技术研究开发中心”、“佛山市企业技术中心”和产品创新中心平台,旨在进一步推动新能源、新材料领域产品的深化发展。平台主要针对锂离子电池隔膜发展遇到的安全性、循环寿命、成本高及国产化问题,利用国际先进的湿法工艺技术及最新研究成果,开展适用于数码通讯类、电动工具类、新能源汽车用等锂离子电池隔膜关键共性技术研究,加速创新成果的工程化与产业化,研发一系列具有自主知识产权的新标准、新专利及新产品。平台不断研发新一代的高端锂离子电池隔膜产品,引领行业技术发展,成果的应用及转化直接升级锂电行业并拉动周边相关产业的发展。

金辉公司围绕锂离子电池隔膜发展方向,基于公司已有基础及行业龙头带动作用,以自主创新为动力,以产业化为重点,通过攻克行业共性难题、开展产学研合作、培养大批人才、知识产权保护、信息化系统建设等工作,实现隔膜材料替代进口,降低锂离子电池生产成本,推动新能源电池发展。结合自主创新和产业链联合创新,做大做强锂离子电池隔膜产业,培育新型业态,开发新材料,突破高端环节,提升基础产品,形成具有全球竞争力的锂电池隔膜产业群,抢占全球锂电池隔膜产业发展制高点。

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