夯实超容基本盘，拓宽隔膜增长极，中金传化加注「柔创纳科」

柔创纳科长期专注于高功率、长寿命储能器件用纳米纤维隔膜的国产化，是世界领先的纳米纤维功能膜研发生产企业。公司是国内唯一可实现进口代替的超级电容器隔膜供应商；同时在钠/锂离子电池隔膜的研发及产业化上深耕多年；也是国内首家生产全/半固态电池用超薄锂离子导体隔膜的企业。公司于2017年入选了宁波市3315高端创业团队，2022年公司获批宁波市专精特新企业。2020年《超级电容器用纳米纤维隔膜国产化项目》获得国家奖励办公室颁发的“科技创新贡献奖”。该成果经过专家组鉴定，达到国际先进水平。公司开发的原子层沉积（ALD）微纳米颗粒包覆技术与装备，实现了我国在该领域的突破，是继美国之后世界第二家实现该技术产业化的国家。该成果获得多项省部级科技进步奖，并实现在锂电池材料、金属软磁材料等领域的应用。

近年，新能源电化学储能的需求逐渐凸显。其中超级电容器、混合电池电容器、钠离子电池等新兴产业获得颇多关注，相关产业链迎来一波发展机遇。新型电力系统下，电网频率稳定性挑战升级，发电侧风光储平滑入网、混合储能系统中响应调频指令，输配电侧变电站调频、配电终端后备电源，用电侧后备电源、功率电源，均需使用功率型储能器件以提供短时、高功率峰值脉冲，超级电容、混合电池电容适配电网短时高频、高功率调频需求，发电侧、输配电侧、用电侧应用逐步落地；工程机械车辆也有强烈的油改电需求，因为其要求瞬时输出功率高、充电快、工作路线相对固定等特点，相较于锂电池，混合电池电容和钠离子电池具有潜在的优势；此外，钠离子电池因为其原材料价格优势、低温性能佳、安全性好等特点，在两轮车、低速电动车、大规模储能方面有巨大市场空间。2023年也被认为将是钠离子电池的产业化元年。

隔膜是上述电化学储能器件的关键组件之一。尽管锂电池隔膜市场相对成熟，但因其材质和生产工艺所限，并不能完全满足超级电容器、混合电池电容器、钠离子电池等新型储能器件的需求。超级电容器隔膜因为对孔隙率的要求在70%以上，并且耐受140oC以上的高温，锂电池隔膜并不适用于超级电容器产品，此前超级电容隔膜全部依赖日本进口。钠离子电池隔膜目前市场上尚未有根据钠离子电池特点开发的专用产品。传统锂离子电池隔膜可用于钠离子电池，但存在亲液性和保液能力差、不耐高温、离子电导率偏低等缺陷。

据柔创纳科CEO、创始人解明博士介绍，2018 年宁波柔创牵头与宁波中车新能源有限公司启动 “纳米纤维隔膜在超级电容器上的应用及国产化”项目，实现了低成本纳米纤维材料大批量制备、微纳米孔隙结构精准调控、高效纳米纤维隔膜抄造等创新成果。双方经过 3 年研发及中试，成功实现了纳米纤维隔膜的批量化生产，整体达到国际先进水平。柔创的纳米纤维隔膜采用造纸的抄造工艺，把不同种类的微纳米纤维通过彼此搭接形成一张多孔膜，而锂电池隔膜是采用干法拉伸或者湿法相分离的方式做成隔膜。这是两种完全不同的技术路径。不同的材料和技术路径带来产品不同的特性，各有其应用的场景和市场。柔创纳科表示，纳米纤维隔膜在孔隙率、亲液性、保液性、热稳定性、宽温区方面具有较大优势，能够更好地满足超级电容、钠离子电池、固态/半固态电池等新型储能器件的要求。目前，柔创是宁波中车、江海股份、今朝时代、合盛新能、中船712所多家超级电容器和特种电源头部企业的国内唯一合格供应商。从2022年开始，公司即实现了对上述企业的批量出货，现出货量每月稳步上升中。

柔创纳科研发的钠离子电池隔膜产品，在亲液性、保液能力、耐高温除水等方面具有更加优于聚烯烃的性能。以耐高温除水性能为例：钠离子电芯因为正极材料碱性高，硬碳材料比表面积大，除水困难，生产环境湿度控制要达到10%以内。而锂电池隔膜一般只能耐受85度的除水温度，因此很多结晶水难以除去。纳米纤维隔膜做成的电芯可以耐受140度的烘烤，除水时间大幅缩短，并降低了实现高干燥度的能耗要求，从而有助于降低电芯制造成本。此外，钠离子电池电解液含较多的碳酸丙烯酯(PC)，这种溶剂价格便宜，高低温性能极佳，但是与锂电池隔膜兼容性极差，即便涂覆了陶瓷以后也需要较长时间才能浸润电芯，造成电芯静置时间过长，内阻偏高。纳米纤维隔膜和PC溶剂有较好的亲和性，对电解液的浸润可以达到秒级，从而可以在生产环节提升生产节拍，降低制造成本。据了解，公司与众多钠电生产商等公司开展钠离子电池的相关研发和测试工作。未来随着中国钠电产业的进一步落地和释放，公司布局在钠电上的隔膜产品，也将迎来巨大的市场机遇。

此外，柔创纳科联合国内聚合物、氧化物、硫化物固态电解质方面的专家团队，共同开发全固态/半固态电池电解质隔膜。该技术利用刚柔并济的原理，用纳米纤维隔膜作为骨架，利用纤维隔膜大的孔径分布和高的空隙结构进行在线浸渍涂布，将固态电解质浆料灌到隔膜内部。这和现有的在锂电池隔膜表面涂覆固态电解质形成的半固体隔膜有本质区别。未来随着半固体/全固态电池技术的进一步发展，公司会根据市场需求布局相关的锂离子导体隔膜产线。

“和国外技术相比，柔创的纳米纤维隔膜突破了纳米纤维材料多维度高通量的制备、微纳米纤维复合成型、高孔隙率隔膜微结构的可控调控等技术难题，从材料、设备、工艺3个维度全面实现自主研发，形成了完全的自有知识产权体系和极高的技术壁垒。”柔创纳科CEO、创始人解明博士介绍道。

据了解，柔创纳科将隔膜市场分为三个板块，根据每个板块的市场成熟度进行了布局。电容器板块主打进口替代，国内唯一，是公司未来业务发展的基本盘。储能电池板块主要针对钠离子电池和大型磷酸铁锂储能电池，是未来1-2年重点发力的市场，决定了公司中长期业务的增长幅度。半固态/全固态电池锂离子导体隔膜、电解水制氢膜则是着眼于未来，为公司拓宽新的增长级。

随着下游客户数量和需求的不断增加，原年产300万平米隔膜产线已满负荷生产。2023年初，公司在宁波杭州湾正式开始扩建3000万平米的产线，预计9月建成投产。投产后公司在超级电容器隔膜市场的产能将进一步提高，市场占有率也将得到大幅地提升。2024年公司还计划建设3亿平米电池隔膜产线，主要为满足钠离子电池、大型磷酸铁锂储能电池隔膜市场需求，同时兼容部分超容隔膜和电解水制氢膜的需求。投产后公司的纳米纤维隔膜的成本有望下降至锂电池干法隔膜水平，将有力推动公司在储能电池市场的进一步拓展和份额提升。