安邁特科技李永偉：50%以上的傳統(tǒng)集流體將被復合集流體替代！
“憑借可以提高電池安全性、能量密度，降低成本、工藝適應(yīng)強等優(yōu)勢，復合集流體有望實現(xiàn)對傳統(tǒng)集流體50%以上的替代。”
第九屆動力電池應(yīng)用國際峰會(CBIS2024)上，安邁特科技(北京)有限公司董事長李永偉在題為《聚力匯智 推動產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同創(chuàng)新》的主旨發(fā)言中，向與會代表分享了其對電池行業(yè)的洞察，以及安邁特科技在復合集流體領(lǐng)域的最新成果和實踐經(jīng)驗。
李永偉表示，安邁特科技作為行業(yè)內(nèi)較早具備成熟產(chǎn)品量產(chǎn)能力的供應(yīng)商，已在頭部電池企業(yè)實現(xiàn)批量化導入，并在不同領(lǐng)域的應(yīng)用端開始發(fā)揮該材料的作用。
01
復合集流體將規(guī)模化替代傳統(tǒng)箔材
市場方面，作為在安全、降本等方面極具競爭力的電池關(guān)鍵材料，復合集流體已迎來產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵時間節(jié)點。
技術(shù)導入方面，目前，國內(nèi)外頭部電池企業(yè)已在積極布局或批量導入復合集流體。
從應(yīng)用端來看，復合集流體已在國內(nèi)外部分車型的動力電池上實現(xiàn)批量化的應(yīng)用，并且逐步在手機、無人機、儲能等多個領(lǐng)域開始應(yīng)用。
當前，復合集流體的發(fā)展現(xiàn)狀和產(chǎn)業(yè)化前景，也受到業(yè)界重點關(guān)注。
“隨著電池行業(yè)的發(fā)展，復合集流體將迎來巨大的發(fā)展空間，憑借其諸多優(yōu)勢，將實現(xiàn)對傳統(tǒng)集流體50%以上的替代。”在李永偉看來，市場需求的不斷升級，將加快復合集流體的規(guī)模化應(yīng)用。
李永偉指出，一方面，權(quán)威機構(gòu)數(shù)據(jù)顯示，在新能源汽車起火事故的原因中，除交通事故、底部碰撞等外力因素外，電池熱失控的內(nèi)在因素是最大的起火誘因。
另一方面，鋰電池正朝著500Wh/kg以上能量密度的方向發(fā)展，隨著電芯能量密度的不斷提高，也進一步增加了電池的安全風險。
在市場追求電池高安全保障，疊加降本等需求的共同作用下，使具有高安全性、低成本特性的復合集流體材料，有望逐步替代傳統(tǒng)集流體。
02
復合集流體的優(yōu)勢不只在于高安全、低成本
復合集流體具有“三明治”結(jié)構(gòu)，中間層采用PET、PP、PI膜等高分子材料，上下兩面為鋁或銅的金屬層，使其具備了獨特的應(yīng)用優(yōu)勢。
據(jù)李永偉介紹，相較傳統(tǒng)集流體，復合集流體的優(yōu)勢主要表現(xiàn)在以下五個方面：
一是提高電池安全性。因其結(jié)構(gòu)和材料特點而具有主動安全機制，復合集流體(復合鋁箔)可以有效減少和抑制電池起火爆炸的發(fā)生。
二是降低制造成本。當良品率達到95%左右時，復合集流體(復合銅箔)較傳統(tǒng)集流體可實現(xiàn)20%-30%的降本空間。
三是提升電芯高能量密度。復合集流體的應(yīng)用，可以使電芯能量密度提升5%-6%。
四是減少金屬用量。復合集流體可以減少約60%-70%的金屬使用量，符合電池輕量化、降低材料成本，以及節(jié)約資源、綠色發(fā)展的趨勢。
五是工藝適應(yīng)性強。由于復合集流體無極片毛刺，將大幅減少電池生產(chǎn)過程中異物的產(chǎn)生，進一步提高電芯良品率和安全性。
03
復合鋁箔以真空蒸鍍?yōu)橹髁鞴に?/strong>
復合銅箔多樣化工藝大比拼
作為復合集流體領(lǐng)域的先行者，李永偉對復合集流體工藝發(fā)展現(xiàn)狀和產(chǎn)業(yè)化有著深刻的理解。
李永偉表示，“從工藝路線看，復合鋁箔主要是能夠提升電芯安全性和能量密度，目前行業(yè)主要采用真空蒸鍍工藝進行制備;？復合銅箔主要是可以大幅降低材料成本和實現(xiàn)電芯減重，現(xiàn)階段工藝多樣化，包括兩步法(磁控濺射+水電鍍)、三步法(磁控濺射+真空蒸鍍+水電鍍)、化學鍍、干法貼合、真空沉積等，目前均處于開發(fā)定型階段，尚未形成統(tǒng)一加工工藝。”
在產(chǎn)業(yè)化進展方面，李永偉指出，“目前，復合集流體處于初級發(fā)展階段，復合鋁箔已批量進入行業(yè)，復合銅箔正在積極開展驗證。”
04
安邁特科技復合集流體已導入頭部電池企業(yè)
李永偉認為，“復合集流體產(chǎn)業(yè)化仍存在一些難點，當前，復合鋁箔要進一步提高產(chǎn)品質(zhì)量、應(yīng)用規(guī)模;復合銅箔要在提高產(chǎn)品性能和質(zhì)量的同時，降低制造成本，主流工藝路線也需加快驗證和規(guī)模化應(yīng)用的速度。”
為了加快復合集流體的產(chǎn)業(yè)化，安邁特科技聚焦復合集流體前沿工藝的研發(fā)和應(yīng)用，重點結(jié)合電池高能量密度、高安全、低成本的要求，將高效真空沉積技術(shù)引入到復合集流體制備過程中，以助力復合集流體突破產(chǎn)業(yè)化瓶頸。
據(jù)介紹，在復合鋁箔方面，安邁特科技采用“全干法一次真空蒸鍍成膜”技術(shù)，可以一次性在基膜上沉積1000納米及以上的金屬功能層，能夠有效提高電池安全性、能量密度，提高電池企業(yè)生產(chǎn)效率，降低制造成本，更好地滿足電池行業(yè)的需求。
值得一提的是，安邁特科技的復合鋁箔已實現(xiàn)雙面金屬層一次性真空蒸鍍成膜，且在方阻、材料結(jié)合力、抗拉強度、表面張力等核心指標上均表現(xiàn)突出。
由于其一次蒸鍍成膜的工藝特性，安邁特科技的復合鋁箔，相較多次蒸鍍成膜工藝，金屬層晶體的致密性更強，使其產(chǎn)品具有明顯的方阻優(yōu)勢，材料導電性能比多次鍍可提升20%-30%;材料結(jié)合力大、鍍膜表面張力大，使金屬層不易與基膜分離，提升了材料穩(wěn)定性;抗拉強度大、伸長率大，使復合集流體不易損壞，柔韌性和一致性顯著提升，且電池的加工及循環(huán)性能更好;雙面一次蒸鍍成膜使工藝簡化、加工成本降低60%以上，直通率提升30%。
基于復合鋁箔的技術(shù)，安邁特科技還研發(fā)了真空蒸鍍制備復合銅箔工藝，主要增加了基材預處理、磁控濺射種子層，以及成膜后保護層鈍化處理的步驟，亦可進行雙面金屬層一次性真空蒸鍍成膜。
李永偉表示，“不管是復合鋁箔，還是復合銅箔，安邁特科技均已實現(xiàn)了長距離高速蒸鍍成膜，產(chǎn)品一致性良好。”
產(chǎn)業(yè)化方面，安邁特科技的復合集流體產(chǎn)品已獲得市場認可，該公司已成為國內(nèi)多家頭部電池企業(yè)的重要供貨商，并開始布局國際市場。
李永偉表示，復合集流體已成為全球新能源電池材料的技術(shù)開發(fā)熱點之一，新能源電池龍頭企業(yè)良好的應(yīng)用效應(yīng)，將加快復合集流體產(chǎn)業(yè)化進程。展望未來，雙極復合集流體是更加前沿的技術(shù)，采用雙極復合集流體可以實現(xiàn)固態(tài)電池內(nèi)串組合，在保障高安全性的基礎(chǔ)上，或?qū)⑦M一步提高電池的能量密度、倍率性能等。
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