安邁特科技李永偉：2030年復合集流體滲透率將超60%
鋰電領域競速加劇背景下，在上游材料環(huán)節(jié)，企業(yè)往往要應對電池企業(yè)對于提升電芯安全性能、提高電芯能量密度、降低材料成本、簡化制造工藝、提升生產(chǎn)效率等“極致”要求。
受下游需求的“倒逼”，以及材料技術的“突破”，今年以來，鋰電復合集流體強勢“躍進”，賽道迎來產(chǎn)業(yè)化落地“風口”。值得注意的是，復合集流體處于較為早期的階段，涉及材料工藝革新，其科技含量和行業(yè)門檻非常高，因此，現(xiàn)階段擁有復合集流體領先技術的企業(yè)將擁有先發(fā)優(yōu)勢。
近日，安邁特科技(北京)有限公司董事長李永偉在第八屆動力電池應用國際峰會(CBIS2023)上作題為《高安全復合集流體技術開發(fā)與應用進展》的主題演講中表示：“(當前)復合集流體行業(yè)正處于產(chǎn)品驗證到量產(chǎn)的過渡階段，能率先生產(chǎn)出低成本、高質量產(chǎn)品，將成為企業(yè)制勝關鍵”。李永偉同時分析了新能源產(chǎn)業(yè)與復合集流體技術需求，介紹了復合集流體技術與產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢，讓與會嘉賓進一步了解到復合集流體的“極致”表現(xiàn)和應用前景。
01
新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展“倒逼”集流體“變革”
鋰電行業(yè)在過去20多年里發(fā)展迅猛，從市場規(guī)模看，隨著鋰電TWh時代越來越近，集流體作為鋰電池核心材料之一，將迎來巨大的市場需求。行業(yè)預計，到2030年，全球電池集流體市場規(guī)模將接近3000億元。
從電池能量密度的變化看，鋰電池能量密度從最初的100Wh/kg，到現(xiàn)在批量生產(chǎn)的電池能量密度已達360Wh/kg，預計未來將超過500Wh/kg，甚至更高能量密度，這也對電池的安全性提出更高要求。
由此，進一步提高安全性、規(guī)模化降本、提高電池能量密度，需要行業(yè)在材料層面突破和創(chuàng)新。
據(jù)李永偉介紹，作為電池集流體，銅/鋁箔主要有兩個作用，一是導電，二是作為活性材料的載體。而復合銅/鋁箔作為現(xiàn)有銅/鋁箔的替代品，在上述作用外，還進一步提高了電池安全性，降低了材料的比重，也可提高電池能量密度。
李永偉指出，電池高安全、低成本、高能量密度和長循環(huán)是電池性能提升核心方向，而復合集流體完全能夠滿足市場新需求，具體表現(xiàn)在：
1.采用復合集流體，憑借其主動安全機制，能夠從根本上解決起火爆炸問題;
2.當良率達95%時，制造成本可降低約70%;
3.電芯能量密度可提升5%-6%;降低金屬使用60%-70%;
4.因無毛刺極片，工藝適應性更強。
行業(yè)周知，相較于傳統(tǒng)的金屬集流體，復合集流體中間層為高分子基材，在基材上沉積金屬層，形成的復合集流體的“三明治”結構，可以最大限度地降低集流體中金屬層厚度，以達到節(jié)約成本、提高能量密度的作用。同時，復合集流體獨特的結構使得電池在發(fā)生損傷時可在毫秒級的時間內切斷內短路電流，從而阻斷電池內聚熱產(chǎn)生，具備良好的安全性能。
在電池中國看來，高安全性是新能源汽車車主第一需求，復合集流體在這方面“完勝”傳統(tǒng)金屬集流體，替代價值凸顯。而且，雖然傳統(tǒng)鋰電集流體已經(jīng)非常薄，但受工藝限制，不可能無限制做薄，而復合集流體由于工藝制程與傳統(tǒng)金屬集流體完全不同，使復合集流體極薄化的應用潛力更大。
02
復合集流體技術與產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢
市場方面，李永偉指出，當前，中國、日本、韓國、美國，及歐洲多國在復合集流體領域發(fā)展較快，其中，中國的熱度更高，材料、裝備、基膜、電池企業(yè)都在加速引入復合集流體的應用技術。
據(jù)介紹，安邁特科技的新型高安全復合集流體采用行業(yè)領先的全干法一次真空蒸鍍成膜技術，在實現(xiàn)產(chǎn)品性能全面提升的同時，還可極大地提升生產(chǎn)效率，降低制造成本。以生產(chǎn)復合鋁箔為例，該技術突破行業(yè)內十多次沉積才能達到1000納米的技術能力，可一次性在基膜上最大沉積超過2000納米的功能層，大幅提高了成膜的合格率，并且已實現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)。
復合銅箔的生產(chǎn)工藝，安邁特科技采用了“磁控濺射+真空蒸鍍”的方式在基材表面形成金屬鍍膜。
不管是復合鋁箔，還是復合銅箔，采用安邁特科技創(chuàng)新技術，都可以減少工藝環(huán)節(jié)，同時使復合集流體的抗拉強度、合格率等指標也達到很高的水平。
據(jù)了解，安邁特科技已經(jīng)對相關工藝技術進行了廣泛的專利布局和安全驗證。其復合鋁箔產(chǎn)品在單體容量達110Ah、能量密度高達360Wh/kg的動力電池中通過了針刺、擠壓驗證，為后續(xù)產(chǎn)品持續(xù)迭代升級和規(guī)模量產(chǎn)打下了良好的基礎。
從市場發(fā)展前景看，當前，復合集流體的重要技術突破已被下游客戶認可，迎來量產(chǎn)拐點，預計到2030年滲透率將超60%。
李永偉表示，安邁特科技成立2年來一直聚焦復合集流體的制造工藝，擁有電池應用技術積累，希望能夠持續(xù)推動電池行業(yè)進一步向高安全、高能量密度、低成本方向快速發(fā)展。
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