Với sự gia tăng liên tục nhu cầu năng lượng mới, dự kiến ​​thị trường tụ điện màng của Trung Quốc sẽ bước vào giai đoạn tăng trưởng cao trở lại trong vài năm tới. Màng polypropylene, vật liệu cốt lõi của tụ điện màng, đang tiếp tục mở rộng khoảng cách cung cầu do nhu cầu tăng nhanh và năng lực sản xuất được cung cấp chậm. Bài viết tuần này sẽ xem xét vật liệu cốt lõi của tụ điện màng - màng polypropylene (màng PP).

Vào cuối những năm 1960, màng điện phân polypropylene trở thành một trong ba loại màng điện phân chính nhờ đặc tính điện và khả năng gia công độc đáo cùng hiệu quả chi phí vượt trội, và được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp tụ điện. Đầu những năm 1980, việc sản xuất tụ điện màng polypropylene mạ kim loại đã bắt đầu ở các nước phát triển tại châu Âu và châu Mỹ, trong khi Trung Quốc vẫn đang trong giai đoạn phát triển loại tụ điện này. Chỉ thông qua việc du nhập công nghệ sản xuất và thiết bị chủ chốt cho tụ điện màng polypropylene mạ kim loại, chúng ta mới có được loại tụ điện này trên thực tế.

Hãy cùng tìm hiểu về việc sử dụng màng polypropylene trong tụ điện màng và một số giới thiệu ngắn gọn. Tụ điện màng polypropylene thuộc loại tụ điện màng hữu cơ, chất nền của nó là màng polypropylene, điện cực có loại nền kim loại và loại màng kim loại, lõi của tụ điện được bọc bằng nhựa epoxy hoặc được bao bọc trong vỏ nhựa và kim loại. Tụ điện polypropylene được chế tạo với điện cực màng kim loại được gọi là tụ điện màng polypropylene mạ kim loại, thường được biết đến với tên gọi tụ điện màng. Màng polypropylene là một loại nhựa nhiệt dẻo được tạo ra bằng cách trùng hợp propylene. Nó thường dày hơn, dai hơn và có độ bền kéo cao hơn, và có thể được sử dụng cho màng nhà kính, túi chịu tải, v.v. Polypropylene là một loại polymer không độc hại, không mùi, không vị, màu trắng sữa, có độ kết tinh cao với mật độ chỉ 0,90-0,91g/cm³. Nó là một trong những loại nhựa nhẹ nhất hiện có. Nó đặc biệt ổn định với nước, tỷ lệ hấp thụ nước chỉ là 0,01%, trọng lượng phân tử khoảng 80.000-150.000.

Màng polypropylene là vật liệu cốt lõi của tụ điện màng. Phương pháp sản xuất tụ điện màng được gọi là phương pháp màng kim loại hóa, được tạo ra bằng cách bay hơi chân không một lớp kim loại mỏng trên màng nhựa làm điện cực. Điều này có thể giảm thể tích của đơn vị dung lượng tụ điện, do đó màng dễ dàng chế tạo các tụ điện nhỏ, dung lượng cao. Các thành phần chính của tụ điện màng chủ yếu bao gồm màng nền, lá kim loại, dây dẫn, bao bì bên ngoài, v.v. Trong đó, màng nền là nguyên liệu thô cốt lõi, và sự khác biệt về vật liệu sẽ làm cho tụ điện màng thể hiện hiệu suất khác nhau. Màng nền thường được chia thành polypropylene và polyester. Màng nền càng dày thì điện áp chịu được càng cao, và ngược lại, điện áp chịu được càng thấp. Màng nền là màng điện tử cấp điện, là chất điện môi của tụ điện màng và là nguyên liệu thô quan trọng nhất, quyết định hiệu suất của tụ điện màng và chiếm 60%-70% chi phí vật liệu. Xét về xu hướng thị trường, các nhà sản xuất Nhật Bản đang dẫn đầu rõ rệt trong lĩnh vực nguyên liệu thô cho tụ điện màng cao cấp, với Toray, Mitsubishi và DuPont là những nhà cung cấp màng nền chất lượng hàng đầu thế giới.

Màng polypropylene cách điện dùng cho xe năng lượng mới, quang điện và điện gió chủ yếu tập trung ở độ dày từ 2 đến 4 micron, và công suất sản xuất đã giảm hơn một nửa trong cùng kỳ so với loại 6 đến 8 micron dùng cho các thiết bị gia dụng thông thường, dẫn đến sự sụt giảm đáng kể tổng sản lượng và sự đảo ngược cung cầu trên thị trường. Nguồn cung màng polypropylene cách điện sẽ bị hạn chế trong những năm tới. Hiện nay, thiết bị chính sản xuất màng polypropylene cách điện trên toàn cầu được đặt tại Đức, Nhật Bản và các nước khác, và chu kỳ xây dựng công suất mới là từ 24 đến 40 tháng. Ngoài ra, yêu cầu về hiệu suất của màng dùng cho xe năng lượng mới rất cao, và chỉ một số ít công ty có thể ổn định sản xuất hàng loạt màng polypropylene cách điện cho xe năng lượng mới, vì vậy trên toàn cầu, sẽ không có công suất sản xuất màng polypropylene mới nào được bổ sung vào năm 2022. Các khoản đầu tư khác vào dây chuyền sản xuất đang được đàm phán. Do đó, có thể sẽ có một khoảng thiếu hụt công suất lớn hơn cho toàn ngành vào năm tới.