復(fù)合鋁箔:下一個電池材料新藍(lán)海

      在“雙碳”背景下,受新能源汽車和儲能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,一種新型的電池集流體箔材——復(fù)合鋁箔憑借其給電池帶來的優(yōu)越的安全性和質(zhì)量輕等特點(diǎn),成為電池技術(shù)革新的重點(diǎn)關(guān)注材料之一。

 1、電池鋁箔市場規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大,需求旺盛

      近年來,鋰電池作為目前市場上主要的動力及儲能電池,全球出貨量一直保持迅猛的增長,從2017年的143.5GWh增長到2021年的562.4GWh,增長接近4倍。其中,2021年中國鋰電池出貨量為327GWh,占同年全球約58.1%。電池鋁箔作為鋰電池正極集流體材料,其規(guī)模也在持續(xù)擴(kuò)大。中國有色金屬加工協(xié)會統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,我國2021電池鋁箔年產(chǎn)量約為14萬噸,同比增長100%,全球總產(chǎn)量約為24.2噸,我國占比超過59%。據(jù)多家市場研究及證券機(jī)構(gòu)預(yù)測,到2025年全球電池鋁箔總需求約在80-100萬噸。

      電池鋁箔市場走俏,不僅得益于新能源汽車和儲能市場的發(fā)展,也受到鈉電池發(fā)展技術(shù)杜所帶動。因?yàn)殇X箔在低電位下容易與鋰發(fā)生合金化反應(yīng),所以鋰電池只將鋁箔作為正極集流體使用,負(fù)極則采用銅箔。鈉電池則不同,正負(fù)極集流體均可使用鋁箔。這就導(dǎo)致其對鋁箔的需求量翻倍。隨著鈉電池技術(shù)發(fā)展逐步成熟,未來幾年也將有望商業(yè)化。

      由此可見,電池鋁箔市場潛能無限,值得關(guān)注與挖掘。

2、復(fù)合鋁箔:安全性優(yōu)越,質(zhì)量輕有利于提高能量密度

      雖然電池鋁箔市場需求旺盛,但作為電池關(guān)鍵輔助材料,也需面對安全性及續(xù)航的問題。而復(fù)合鋁箔則可以很解決這些問題。

       復(fù)合鋁箔是一種以高分子PET等有機(jī)高分子材料作為支撐層,在其表面沉積金屬鋁,鍍制成“鋁-PET高分子材料支撐層-鋁”三明治結(jié)構(gòu)的新型復(fù)合箔材。用這種材料制作成電池之后使其具有安全性高,能量密度高等特點(diǎn)。具體如下:

 

廣東騰勝科技復(fù)合鋁箔圖片)

1改善熱失控,提高電池安全性。三明治的結(jié)構(gòu)讓復(fù)合鋁箔可實(shí)現(xiàn)“短路效應(yīng)”,同時明顯提高電池高熱穩(wěn)定性:當(dāng)電池受到外力撞擊斷裂時幾乎不產(chǎn)生金屬毛刺,避免刺破電池隔膜,降低電池短路的風(fēng)險,大大提升了電池安全性;另外即使是電池因穿刺等原因造成了內(nèi)短路,由于復(fù)合集流體的熔斷作用,使得短路不能持續(xù),因而避免了出現(xiàn)電池燃燒、爆炸的風(fēng)險。

(2)質(zhì)量輕,有利于提升能量密度。復(fù)合鋁箔在厚度不變的情況下,鋁用量大幅度減少,使其質(zhì)量減輕。電池內(nèi)部鋁使用量減少,在同樣重量下能量密度得以提升,從而提升電池的續(xù)航能力。

       復(fù)合鋁箔的這些優(yōu)點(diǎn),正是傳統(tǒng)電池鋁箔所亟需解決的問題。隨著新能源的發(fā)展及下游應(yīng)用場景的滲透,復(fù)合鋁箔有望取代傳統(tǒng)電池鋁箔,甚至延伸至更多其他領(lǐng)域,成為下一個新材料藍(lán)海。

3、制備工藝解決方案:廣東騰勝科技復(fù)合鋁箔真空鍍膜設(shè)備

      由于有機(jī)薄膜材料與金屬鋁的特性具有較大差異,因此如何在保證復(fù)合鋁箔導(dǎo)電性能良好的情況下,讓材料間緊密地結(jié)合,且成品表面無瑕疵,這就對復(fù)合鋁箔的生產(chǎn)對技術(shù)及設(shè)備有著極高的要求。目前能提供復(fù)合鋁箔制備技術(shù)及設(shè)備的廠家少之又少。廣東騰勝科技創(chuàng)新有限公司自主研制的復(fù)合集流體真空鍍膜設(shè)備可實(shí)現(xiàn)并滿足復(fù)合鋁箔的量產(chǎn)需求。

       與傳統(tǒng)的電池鋁箔壓延制備工藝不同,廣東騰勝科技復(fù)合鋁箔真空鍍膜設(shè)備主要是通過真空蒸鍍的方法直接在有機(jī)薄膜表面進(jìn)行沉積,讓金屬鋁層最終達(dá)到所需厚度,以滿足電池集流體的技術(shù)要求。復(fù)合鋁箔制備采用全真空沉積的制程,流程更簡單,生產(chǎn)過程無污染,對環(huán)保資質(zhì)無要求,是真正意義上的全干法環(huán)保工藝制程。

 

 

(廣東騰勝科技復(fù)合鋁箔真空鍍膜設(shè)備)

      2017年,我司成功研發(fā)出國內(nèi)首臺量產(chǎn)型復(fù)合集流體真空鍍膜設(shè)備,并推向市場化、產(chǎn)業(yè)化。產(chǎn)品的成功填補(bǔ)了新能源電池集流體材料制備裝備的國內(nèi)空白。在此后,我司堅持技術(shù)創(chuàng)新,不斷突破技術(shù)瓶頸,攻克技術(shù)壁壘,在2021、2022年先后推出第2代、第2.5代設(shè)備,以實(shí)現(xiàn)高兼容、多功能、高效率、高良品率的復(fù)合集流體制備。目前針對復(fù)合鋁箔材料的制備,公司推出了包括一次單面鍍膜和一次雙面鍍膜等多種機(jī)型供客戶選擇。

    未來,我們將持續(xù)加大研發(fā)投入,不斷革新,實(shí)現(xiàn)技術(shù)和產(chǎn)品迭代,推動關(guān)鍵裝備國產(chǎn)化;同時,將擴(kuò)大生產(chǎn)建設(shè)規(guī)模,為客戶提供性能更優(yōu)異的產(chǎn)品和更好的服務(wù),讓材料的性價比優(yōu)勢不能提升,不斷提高市場的滲透率,助力客戶抓住時代風(fēng)口,挖掘行業(yè)藍(lán)海!