電池關鍵材料「隔離膜」是什麼?台灣唯一隔離膜廠,明基材為何虧錢10年也要做?

外型猶如滾筒衛生紙,實際觸摸卻是塑膠質地,這款看似平凡的產品,是阻隔電池短路的關鍵材料——隔離膜。明基佳世達集團旗下「明基材料(簡稱明基材)」是國內唯一的隔離膜廠,卻歷經十年才轉虧為盈,順勢搭上這波電池熱潮。

車用隔離膜_明基材料 圖/陳映璇攝影
車用隔離膜_明基材料 圖/陳映璇攝影

從面板材料起家的明基材,其推出的「偏光片」,應用在電視、筆電的螢幕上,透過集中光源,使畫面呈現色彩鮮豔與清晰,目前做到全球第4大偏光片材料廠。

不過,明基材也明白,不能仰賴單一面板客戶,特別是面板業容易受到景氣循環的影響,因此轉型投入醫療、電池隔離膜產品。經過多年努力,明基材今年醫療營收占比上看15%、隔離膜近5%,偏光片降至75%~80%,隔離膜與醫療事業逐漸開花結果。

合資夥伴策略轉向,扛起研發、找客戶的重擔

回溯到2010年,中國第一大自主汽車品牌「奇瑞汽車」主動找上明基材合作,雙方成立合資公司,欲投入電動車市場。由奇瑞規劃蓋電池芯廠,明基則供應隔離膜。

之所以選定隔離膜的題目,明基材的想法很單純,兩者的技術看似相近,「偏光片需要拉長延伸的技術,隔離膜也需要拉出多孔膜,」陳建志比了一個拉的動作,「本來以為很簡單,但我們痛苦了好幾年。」

技術的問題才解決到一半,2016年,奇瑞突然策略轉向,不蓋電池廠了,明基材只好買回另一半股權。在失去大客戶的同時,也要重新找客戶。

再加上隔離膜研發技術沒有想像簡單,做不好還可能引發安全疑慮,「隔離膜表面的『多孔膜』,主要讓電池的鋰離子可以穿透充電,假如膜破了,就會發生短路燃燒。」最著名為2016年三星手機Galaxy Note 7爆炸風波,當時由於電池機構設計的問題,造成隔離膜穿破,引發短路與燃燒。

隔離膜對於電池的安全性至關重要,後來明基材團隊找來專攻高分子加工領域的教授,給予技術支援;加上明基材內部的摸索,才終於突破技術的關卡。

電動車 圖/shutterstock
電動車 圖/shutterstock

供貨日本電池芯廠,隔離膜事業熬十年轉虧為盈

明基材的隔離膜除了供應中國電池芯廠,為拓展國際車用市場,2015年選定耕耘日本電池芯廠,並花3~5年的驗證時間才正式出貨。陳建志指出,「日本對技術的要求較高,跟他們合作也是提升自我能力;特別是車用電池更重視安全、續航力與溫度的要求。」

當隔離膜正式出貨日本電池芯廠後,2020年明基材的隔離膜事業才終於轉虧為盈。陳建志坦言,沒有想過會花這麼長的時間,「但既然做下去,又看到未來機會很大就持續投入,並想辦法做得更好。」至今明基材已是全球第三大乾式隔離膜廠。

陳建志_明基材料董事長_2022_09_06_蔡仁譯攝-1.jpeg 圖/蔡仁譯攝影
陳建志_明基材料董事長_2022_09_06_蔡仁譯攝-1.jpeg 圖/蔡仁譯攝影

值得注意的是,明基材採用乾式製程生產隔離膜,屬於3層結構,兩層聚丙烯(PP)、一層聚乙烯(PE),技術較難;與常見應用在純電動車、單層的濕式製程不同。

乾式隔離膜優點是安全。由於聚乙烯的融點較低,當電池溫度升高時,聚乙烯會融化塞住孔隙,停止發電,阻止電池持續燃燒,但缺點是「能量密度較低」。

雖然從乾式跨入濕式在技術上不算太難,但濕式是不同的製程技術,所需要的機器設備也不同。陳建志指出,濕式隔膜的投資金額較乾式貴上1倍,因應未來純電動車的需求,明基材也不會缺席這塊市場,最快在明年聯手合作夥伴推出濕式隔離膜產品。

電池芯將取代石油地位,不排除赴海外設廠

目前明基材的隔離膜主要應用在美系、歐系、日系的油電混合車,東南亞供應電動大巴、電動船;其他客戶包含高階筆電、電動工具等。

為滿足客戶的需求,明基材除了中國蕪湖廠持續擴產外,也規劃2024年台灣雲林廠投入隔離膜量產,產能約7千至9千平方米。

國內包含台泥、鴻海、台塑等集團陸續建置電池芯廠,陳健志透露,「跟這三家互動都蠻密切。」不只是台灣,各國對電池的需求上升,特別是歐洲訂定2035年禁售燃油車,將是電動車取代燃油車的重要轉捩點。

「以前石油是要靠阿拉伯國家去挖,未來電池芯會取代石油的位置,每個國家都想自己蓋電池廠。」陳健志觀察,歐洲興建中的電池芯廠超過20個,商機龐大,未來明基材也不排除到海外設廠,目前也在送樣給歐洲電池芯廠。

當電動車商機大爆發,甚至吸引國內業者也想跳進來做隔離膜,陳健志都會勸阻對方,「5年沒有營收,你要不要?」從採購設備、技術研發到客戶開發都需要時間耐心等待,絕非一蹴可幾的,明基材也是磨了十年才終於苦盡甘來。

小檔案
公司名:明基材料
成立:1998年
董事長:陳建志
主要業務:偏光片、電池隔離膜、隱形眼鏡、醫材用品

責任編輯:林美欣

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