高端市場率先導入,江蘇英聯已布局7億㎡復合集流體產能
作為在安全、降本方面極具競爭力的電池關鍵材料,復合集流體正在迎來產業化的關鍵節點。
據了解,目前復合鋁箔集流體今年已經小批量導入高端車型或電池產品中,目前包括廣汽埃安、問界、極氪的高端車型,以及寧德時代、比亞迪、國軒高科、海辰儲能等電池企業已經在積極布局和小批量應用。
在裝備、材料和復合集流體技術迭代,以及下游應用需求倒逼背景下,復合集流體產業化在加快。據悉,英聯股份等多家企業復合集流體已經進入產品驗證、批量生產和產能擴建階段。
值得注意的是,當前復合集流體在產品穩定性、設備開發、降本和規模化應用上,還有一系列問題需要產業鏈共同努力攻關。
日前,以“戰略協同,共創未來”為主題的英聯復合集流體供應鏈交流會在江蘇英聯復合集流體有限公司(簡稱“江蘇英聯”)召開,來自復合集流體上游材料、裝備,及電池、整車等下游應用領域的相關專家和企業代表與會參與交流討論。中國化學與物理電源行業協會動力電池應用分會秘書長張雨應邀出席并致辭。
張雨表示,電池技術的創新,材料是基礎,更是關鍵。復合集流體相較于傳統集流體材料安全性能更好,耐久性更長,能量密度可以做到更高,成本可以更低,降本效應明顯。“當前,復合集流體行業還處于從驗證期導入到量產期的關鍵階段,頭部企業已經率先勇于‘吃螃蟹’;產業也非常需要產業鏈企業間加強溝通協作,協同研發、攜手創新、導入驗證,加快復合集流體等新技術的落地應用,保持中國在鋰電關鍵前沿材料的引領能力。”
張雨在致辭時還指出,當前新能源汽車、儲能、動力電池產業正經歷洗牌,市場內卷較為嚴峻。她呼吁產業鏈企業應警惕盲目投資,避免產能過剩,“應將企業資源投入到‘卷技術’、‘卷工藝’上來,加快前沿材料技術的產業化應用,推動產業高質量發展。”
江蘇英聯副總經理武俊偉博士在接受電池中國專訪時指出,復合鋁箔集流體在提升電池安全方面優勢明顯,而復合銅箔未來降本空間比較大,同時兩者的應用在提升電池能量密度方面有極大潛力,部分廠商在過去兩年進行了密集技術驗證,2023年下游頭部車企、電池廠商開始導入,帶動市場關注度和投入加大,復合集流體有望逐步啟動規模化量產,加速產業化進程。
在交流會上,江蘇英聯總經理翁偉嘉透露,公司預計在高郵工廠實現超5億㎡復合銅箔和超2億㎡復合鋁箔產能布局,“今年以來,公司產品已經送往多個客戶進行產品測試、驗證。”
01
極具前景的電池關鍵新材料
在電池安全、能量密度、循環壽命等性能不斷提升,以及電池降本趨勢下,鋁箔、銅箔集流體作為電池正負極的關鍵輔材,正在朝著“薄型化、輕量化”方向發展。
復合集流體主要呈現“三明治結構”,即功能金屬合成層+高分子材料層+功能金屬合成層,主要有復合銅箔(MC)和復合鋁箔(MA)。
在提升能量密度方面,復合集流體鋁箔相較于傳統的6μm鋁箔,可以減重55%;復合集流體銅箔相較傳統的4.5μm銅箔減重可達40%。材料的大幅減少,一方面可以降低成本,另一方面也能明顯提升電池的能量密度。
據武俊偉介紹,在高鎳三元材料上,如果采用復合銅箔+復合鋁箔新型材料,電芯能量密度可以提升17.8%,系統能量密度提升約13.8%。
在安全方面,相較于傳統電池材料如隔膜斷開,電池易發生短路的情況,復合集流體如發生熔斷,電池只會斷路,而不會發生熱失控,安全性更高,可以提升目前三元電池的安全性能。
在兼容性方面,復合集流體除了可以適用于目前占據絕對主流的液態鋰電池,還可以廣泛適配固態電池、凝聚態電池、鈉離子電池等。
正因復合集流體在電池安全、能量密度和環保性的提升,以及降本方面有諸多優勢,目前這一材料備受關注。
據行業機構統計,作為復合集流體產業化的元年,預計今年復合集流體市場滲透率在0.4%左右,但到2027年市場需求量將達到102.6億平米,滲透率有望達到21.3%,市場發展迅猛,潛力巨大。
02
技術攻克在即,產業鏈布局加速
作為極具市場前景的材料,復合集流體事實上也并非近兩年出現的新物種。“復合集流體技術實際上已經提出了很多年,但是業界過去一直很難做出穩定可靠的產品,尤其是在產線良率方面。”武俊偉表示,近年來,受下游市場驅動,以及國內復合集流體原材料、裝備企業的投入加大,復合集流體技術逐漸成熟,產品測試反饋良好。
據電池中國了解,目前復合集流體多種技術并存,復合銅箔集流體主要有一步法(全濕法:化學鍍,全干法:磁控濺射、真空蒸餾);兩步法(真空濺射+水電鍍);三步法(磁控濺射+真空蒸鍍+水電鍍);貼合法(涂布+貼合+壓合)等路線;
復合鋁箔主要有一次蒸鍍(蒸鍍一次完成雙面各1μm)和千層蒸鍍(蒸鍍多次完成1μm)等工藝。在復合鋁箔技術路線上,武俊偉透露,江蘇英聯主要采用“一步法”,該路線生產的產品品質、經濟性和效率均比較高。
PET/PP膜方面,據武俊偉介紹,PET膜抗拉強度高,但因酯基不耐酸堿,分解會產生氧化還原穿梭體DMT加重自放電,影響SOC,引起電池容量損失,削弱電池高溫循環性能;PP膜耐酸堿,未來隨著金屬層粘附力的突破,有望成為主流路線,現階段界面強化是重點要研究的領域。
在專利方面,據悉,目前江蘇英聯已經布局復合集流體相關專利34件。
在產業鏈協同方面,翁偉嘉指出,復合集流體作為新型材料,要實現對傳統集流體的顛覆,必須要解決成本、良率、可靠性等方面的痛點,更具性價比。“復合集流體市場潛力巨大,其競爭對手是傳統集流體,期待產業鏈協同努力,通過技術研發、生產效率提升來降低成本,讓復合集流體相較于傳統集流體更有價值和競爭力,進而推動電池產業更好發展。”翁偉嘉如是說道。







