在宁波前湾新区的洁净车间里,一张张薄如蝉翼的“白纸”正从智能化产线中缓缓流淌而出。它们厚数十微米,比一根发丝还细,却能装进超级电容器、储能电池、钠离子电池,乃至未来的固态电池,承担起隔离电极、导通离子、守护安全的重任。这张“白纸”,就是纳米纤维隔膜——储能器件中不可或缺的关键材料。
当前,全球能源转型深入推进,电化学储能需求快速攀升,超级电容器、钠离子电池等新兴产业备受关注。隔膜正是这些储能器件的“心脏部件”:它既要阻止正负极直接接触、防止短路,又要保证电解质离子自由穿梭,其性能直接决定器件的安全、功率与寿命。
过去很长一段时间,这类特种隔膜的技术与市场被日、美企业牢牢把持,中国新能源产业不得不为这“一张膜”支付高昂的进口溢价,更埋下了供应链受制于人的隐患。而宁波柔创纳米科技有限公司(以下简称“柔创纳科”)沉心近十载,终于把这“一张膜”从实验室一路推进量产车间,做成了全球储能产业链上响当当的“中国名片”。

▲ 柔创纳科现代化生产车间
一、从“卡脖子”到国产替代:一张膜的突围史
柔创纳科成立于2016年,总部位于宁波前湾新区,由俄罗斯工程院外籍院士、国家海外重大人才工程A类专家解明博士创办。公司从诞生起就锚定一个目标:实现高功率、长寿命储能器件用纳米纤维隔膜的国产化,并立志成为新能源器件功能膜材料领域的领军企业。
创业初期,团队从一间中试车间起步,虽设备简陋、产能有限,却始终未曾停下攻关的脚步。在与国内轨道交通装备企业开展合作时,客户对关键材料供应商的考核极为严苛,产品寿命测试动辄以数月、多轮为周期,引入周期长达数年。面对近乎“苛刻”的门槛,柔创纳科团队日夜攻关,反复送样验证,硬是凭着一股“把膜做好”的韧劲,一步步赢得客户的信任。
功夫不负有心人。柔创纳科的产品经过客户至少3-5轮、每轮寿命测试长达3-5个月、总引入时长超2年的严格考核,终于在2021年通过了客户的全流程测试,2022年正式实现批量供货,完成了超级电容隔膜领域的国产化替代,并实现了对日本同类产品的进口替代,一举打破美日企业在该领域的技术垄断;目前柔创纳科已经形成完整的自主知识产权系统,共获授权专利78项,其年产3000万平方米的自主研发纳米纤维隔膜生产线也成功投产,成为国内可实现进口替代的超级电容器隔膜供应商,为超级电容这一“大国重器”装上了自主可控的“中国芯”。
二、十年磨一剑:从材料到设备、工艺的自主可控
柔创纳克敢于闯关突破的底气,根植于一套完整的自主知识产权体系。与传统的聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)等聚烯烃隔膜采用干法拉伸、湿法相分离的工艺不同,柔创纳科独辟蹊径,采用造纸行业的“抄造”工艺,让不同种类的微纳米纤维彼此搭接、层层堆叠,形成一张均匀多孔、柔韧致密的功能膜。
十年深耕,公司积累了丰富的纳米纤维隔膜生产制造与应用经验,汇聚了一批行业专家。这条技术路线带来了性能优势:隔膜孔隙率达50%至70%,而目前商用普通聚烯烃隔膜孔隙率通常在30%-40%,常规商业锂电池隔膜孔隙率大多处于35%-50%区间,依据国标要求要求不超过55%,因此本路线隔膜孔隙率处于行业高水平,耐热性、电解液浸润性、保液性保持领先,能够从容应对高功率、宽温区、高倍率的严苛工况,也因此在生产环节有效提升节拍、降成本。
更关键的是,围绕这条路线,公司实现了三大创新:纳米纤维材料的多维度高通量制备、高孔隙率隔膜微结构的可控调节、成套制备设备的完全自主研发——从材料、设备、工艺三个维度实现国产化和自主可控,累计获得授权专利78项,层层构筑技术壁垒。
与此同时,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个实现该技术产业化的国家。该成果是柔创纳科开发的原子层沉积(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成果,先后斩获2022年湖北省科技进步奖二等奖等多项省部级科技进步奖,目前已成功应用于锂电池材料、金属软磁材料等多个领域。公司还率先提出“微纳米颗粒表面极限构筑/极限调控/极限制造(3E)”概念,微纳颗粒原子级制造难题,持续领跑行业。

▲ 洁净车间内的隔膜生产设备
三、产品矩阵:覆盖储能全场景的“膜”法家族
依托强大的研发实力,柔创纳科已形成覆盖多元储能场景的产品矩阵:
——超级电容器隔膜:公司自主研发的系列产品,定位于超级电容器的关键材料,直击行业内极端环境下易短路、充放电效率低、热稳定性差等痛点,是公司持续巩固的“基本盘”。
——微纳米复合纤维隔膜:以纤维素微纳米纤维为主要原料,采用湿法无纺布工艺制备,实测孔隙率可达60-70%,处于行业领先水平,凭借该高孔隙率搭配优异的离子传导性能,可适配双电层超级电容、混合型电容、储能电池等各类高功率高倍率储能产品,目前该产品已成功入选浙江省重点新材料首批次应用示范目录,相关系列产品已实现对航空航天、轨道交通、电网储能等多个领域储能项目的供货配套。
——纳米纤维复合隔膜:公司自主开发的创新型产品,巧妙融合纳米纤维膜与聚烯烃膜的双重优势,实现性能“1+1>2”——既保留纳米纤维膜优异的浸润性、保液性、耐高温、抗老化性能,又兼具聚烯烃膜良好的拉伸与抗穿刺性能,可用于钠离子电池、储能锂电池、高倍率电池、动力汽车电池等场景;搭载柔创Altay GE纳米纤维复合隔膜的高倍率圆柱电池,得益于隔膜纳米纤维低表面能+丰富毛细孔道的特殊结构,一次注液即可满足长期使用需求,对比传统陶瓷涂覆隔膜需要反复注液抽吸的生产流程,大幅缩短电芯注液静置时间,简化电芯生产流程、将产线生产效率直接翻倍,成为公司面向储能市场开辟的“第二增长曲线”。目前宁波柔创纳科已经建成投产年产3000万平方米的国内首条纳米纤维隔膜智能化产线,可稳定为高倍率电池、储能锂电池提供产品供给。
——全/半固态电池超薄锂离子导体隔膜:公司是国内生产该类隔膜的企业,正联合聚合物、氧化物、硫化物固态电解质领域专家团队协同攻关,提前卡位下一代电池技术赛道。
——电解水制氢膜与纳膜包覆(PNCD)技术:公司前瞻布局电解水制氢膜,并为锂电池材料、金属粉体等领域提供纳膜包覆技术服务,为未来打开新的增长极。
这些产品已广泛应用于轨道交通、电力储能、消费电子、新能源汽车等领域,与多家行业头部客户建立了长期稳定的合作关系。从超级电容到钠离子电池,从储能电站到未来的固态电池,柔创纳科的“膜”法家族,正为越来越多的应用场景提供可靠的国产解决方案。

▲ 纳米纤维隔膜卷绕产线
四、智造升级:从“小产线”到大规模量产的跨越
好产品,离不开好产线。柔创纳科年产3000万平方米纳米纤维隔膜产线在宁波前湾新区正式投产。这条年产3000万平米的国内首条纳米纤维隔膜产线,由宁波柔创纳米科技有限公司团队自主研发设计,采用国内外先进部件,配套在线监测反馈智能系统和10万级洁净车间,在保障产品质量与性能稳定性的同时提升了产能与生产效率,降低了单位成本,实现了我国纳米纤维隔膜成套设备研发制造“零的突破”,成为纳米纤维隔膜产业化领域的里程碑事件,该产线拥有完全自有知识产权,其投产也标志着企业正式进入纳米纤维隔膜规模化量产阶段。
新产线从原料投放到成膜卷绕,实现全过程数据可追溯、全流程品质可监控;配合10万级洁净车间,从源头上保障了产品的洁净度与一致性,在筑牢质量与性能稳定性的基础上,既提升了产能与生产效率,又降低了单位生产成本,让“中国膜”的市场竞争力更进一步。
至此,柔创纳科在宁波、武汉布局了两大生产研发基地:其中宁波基地生产面积6000平米,研发中心约600平米,配备齐全的纳米纤维膜制备与表征设备;武汉基地生产面积5000平米,研发中心约500平米,建有完整系统的ALD研发中试平台以及完备的固/液态电池、超级电容、混合电容产品测试产线,已形成从材料制备到电池测试的全链条研发制造能力。
在质量管理上,柔创纳科同样走在行业前列。公司已通过IATF16949汽车行业质量管理体系认证,深度融合五大质量工具,搭建起覆盖纳米纤维隔膜研发设计、制程管控、量产交付全链条的车规级质量体系,并建立起金属异物防控闭环机制,产品绝缘性、一致性、安全性、可追溯性对齐车规级标准,成功突破汽车储能供应链准入壁垒,为进军新能源汽车与储能市场筑牢根基。
五、资本与认可:跑出“柔创速度”
发展至今,柔创纳科已累计完成五轮融资,据36氪公开报道,融资总额已过亿元,投资方包括中金传化基金、金鼎资本、复祺资本、东湖创投、海汇投资、宁波天使投资引导基金等多家国内知名投资机构。资本市场的持续加持,既是对公司技术实力的高度认可,也为公司产能扩张、研发深化和市场开拓提供了坚实支撑。
在各方支持下,公司先后入选宁波市“专精特新”中小企业名录,获评国家级高新技术企业、浙江省纳米隔膜高新技术企业研究开发中心;《超级电容器用纳米纤维隔膜国产化项目》荣获中国“科技创新贡献奖”,多项成果获省部级科技进步奖、全国性创新创业大奖。凭借过硬的产品品质,公司产品广泛应用于轨道交通、电力储能、特种电池、碱性电池等领域,成为新能源储能隔膜材料国产化的可靠力量。
六、面向未来:为“中国制造”再添动能
站在新的起点上,柔创纳科将市场版图划分为三大板块:超级电容器板块主打进口替代,是公司发展的“基本盘”;储能电池板块聚焦钠离子电池与大型磷酸铁锂储能电池,是未来重点发力方向;半固态/全固态电池锂离子导体隔膜与电解水制氢膜,则着眼长远,为公司拓宽新的增长极。公司还在规划建设更大规模的电池隔膜产线,进一步打开储能电池市场的成长空间。
从早期的技术中试,到如今在宁波、武汉布局两座总面积11000平米的生产研发基地,拥有国内首条年产3000万平方米、自动化率达98%的智能化纳米纤维隔膜生产线,柔创纳科从一间中试车间成长为重要的纳米纤维特种膜研发生产基地;它历时8年攻克技术,打破了日美企业的垄断,从实现纳米纤维隔膜“进口替代”,到在原子层沉积技术领域成为全球少数掌握产业化能力的玩家,一步步实现“全球领跑”,用一根根纳米纤维,织就了中国储能产业自主可控的脊梁。面向未来,这家深耕前湾、辐射全国、面向世界的科技企业,将继续秉持“让中国制造用上中国膜”的初心,以更薄的膜、更优的性能、更低的成本,为全球能源转型和落实“双碳”目标贡献来自宁波的力量。
让地球更美好——柔创纳科,一直在路上
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