安邁特李永偉：一次蒸鍍成膜技術(shù)將加速?gòu)?fù)合集流體的量產(chǎn)化應(yīng)用
集流體是鋰電池電芯正負(fù)極的重要組件，復(fù)合集流體是鋰電池集流體的新型材料。憑借高安全、高比能、低成本、長(zhǎng)壽命、強(qiáng)兼容等方面明顯的優(yōu)勢(shì)，今年以來(lái)，鋰電池復(fù)合集流體材料的產(chǎn)業(yè)化訴求快速提升。
今年6月，搭載寧德時(shí)代麒麟電池的極氪001千里續(xù)航套裝實(shí)現(xiàn)交付，該電池使用的NP2.0技術(shù)主要依靠復(fù)合集流體實(shí)現(xiàn)。資料顯示，廣汽埃安今年3月發(fā)布的彈匣電池2.0，也采用復(fù)合集流體材料，并且通過(guò)軍標(biāo)級(jí)槍擊測(cè)試。近日，廣汽埃安緊湊級(jí)純電家用轎車(chē)——AION S MAX正式上市，據(jù)悉該車(chē)型搭載了“90萬(wàn)輛0自燃記錄”彈匣電池，滿足用戶對(duì)于續(xù)航和安全的需求。
近期，有內(nèi)部人士透露，復(fù)合集流體或?qū)?yīng)用于本季度上市的賽力斯問(wèn)界M9車(chē)型，成為復(fù)合集流體“上車(chē)”的又一案例，這也表明該材料在新能源汽車(chē)行業(yè)已開(kāi)啟實(shí)際應(yīng)用的大門(mén)。
當(dāng)前，頭部電池企業(yè)、車(chē)企紛紛加快布局復(fù)合集流體領(lǐng)域，使得該賽道材料企業(yè)的產(chǎn)品及動(dòng)態(tài)成為業(yè)界關(guān)注的重點(diǎn)。
近日，在2023中國(guó)(遂寧)國(guó)際鋰電產(chǎn)業(yè)大會(huì)的論壇上，安邁特科技(北京)有限公司董事長(zhǎng)李永偉對(duì)復(fù)合集流體的結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行了深度解析，并分享了安邁特復(fù)合箔材的最新研發(fā)進(jìn)展。
圖為安邁特科技(北京)有限公司董事長(zhǎng)李永偉作主旨發(fā)言
“復(fù)合集流體基本結(jié)構(gòu)是在聚合物膜上，通過(guò)電化學(xué)的技術(shù)提供1微米左右的導(dǎo)電層，滿足電池的導(dǎo)電能力，同時(shí)提供在超薄化方面作為載體的能力。”李永偉進(jìn)一步分析表示，“作為一種新型材料，復(fù)合集流體可以提供更新的功能，也就是可以進(jìn)一步降低電池及整車(chē)的重量和體積，同時(shí)也可以提供更好的安全特性。”
圖為安邁特科技(北京)有限公司董事長(zhǎng)李永偉作主旨發(fā)言
復(fù)合集流體可以提高電芯關(guān)鍵性能指標(biāo)
在李永偉看來(lái)，復(fù)合集流體可以提高電芯關(guān)鍵性能指標(biāo)。他認(rèn)為這：
一是由于復(fù)合集流體采用“三明治”結(jié)構(gòu)，當(dāng)電芯內(nèi)短路時(shí)，厚約1微米的導(dǎo)電層可以在毫秒級(jí)之內(nèi)熔斷，迅速斷開(kāi)短路電流，提高電芯安全性能。
二是復(fù)合集流體材料結(jié)構(gòu)上提供了一定電池循環(huán)過(guò)程應(yīng)力釋放空間，提高了電池耐久性。
三是相較傳統(tǒng)集流體，復(fù)合集流體的應(yīng)用可使電芯重量減輕，從而提高電芯能量密度。
四是復(fù)合集流體減少了有色金屬使用量，帶來(lái)降低材料成本的空間。
“憑借多方位的性能提升，復(fù)合集流體有望逐步提高滲透率，上游設(shè)備廠商與產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展較快的復(fù)合箔材生產(chǎn)廠商有望充分受益。”國(guó)泰君安研報(bào)表示，在新能源汽車(chē)與儲(chǔ)能等高景氣市場(chǎng)帶動(dòng)下，鋰電池出貨量高速增長(zhǎng)，有望刺激復(fù)合集流體市場(chǎng)快速擴(kuò)大。假設(shè)2025年復(fù)合銅箔滲透率達(dá)10%，對(duì)應(yīng)市場(chǎng)對(duì)復(fù)合銅箔需求量就將達(dá)25億平方米，市場(chǎng)空間約150億元元。
中信證券也表示，2023年下半年至2024年上半年，隨著量產(chǎn)能力的提升和訂單的逐步落地，預(yù)計(jì)復(fù)合集流體行業(yè)將迎來(lái)“穩(wěn)定增長(zhǎng)期”。
圖為安邁特科技新型高安全復(fù)合銅箔
李永偉表示，在大規(guī)模市場(chǎng)需求驅(qū)動(dòng)下，“安邁特復(fù)合銅箔可實(shí)現(xiàn)1+4.5+1微米的結(jié)構(gòu)厚度，對(duì)標(biāo)6微米傳統(tǒng)銅箔。”在對(duì)這款復(fù)合銅箔的開(kāi)發(fā)中，安邁特實(shí)現(xiàn)了諸多創(chuàng)新：
技術(shù)方面，高效真空蒸發(fā)技術(shù)——一次成型真空蒸鍍技術(shù)，是安邁特制備復(fù)合箔材的核心技術(shù)之一。早期行業(yè)內(nèi)可實(shí)現(xiàn)的蒸鍍技術(shù)只能做到每次蒸鍍30-50納米，現(xiàn)在可實(shí)現(xiàn)每次蒸鍍約100-200納米。而安邁特可實(shí)現(xiàn)一次超1000納米的高效蒸發(fā)沉積技術(shù)，除了實(shí)現(xiàn)將原來(lái)十幾、二十次的蒸鍍一次完成外，還不采用水電鍍，帶來(lái)產(chǎn)品合格率的進(jìn)一步提升。
工藝和制備方面，安邁特復(fù)合銅箔在方阻、機(jī)械強(qiáng)度、結(jié)合力、制造成本等方面，也都有較強(qiáng)的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。在解決金屬層和高分子聚合物層的結(jié)合難題方面，充分考慮涂覆輥壓階段材料所能接受的高溫和應(yīng)力等，從而在沉積層實(shí)現(xiàn)致密度超95%。在解決電池制備的后段工藝方面，李永偉表示“站在電池行業(yè)角度，我們考慮結(jié)合車(chē)規(guī)級(jí)要求，來(lái)對(duì)應(yīng)我們的材料和工藝應(yīng)該達(dá)到什么標(biāo)準(zhǔn)，面向電池制程過(guò)程里盡量考慮不要增加新的工序。”
據(jù)悉，安邁特復(fù)合銅、鋁箔目前正在多家頭部客戶進(jìn)行深入驗(yàn)證、批量導(dǎo)入的階段，已導(dǎo)入到360Wh/kg高能量密度、單體容量達(dá)110Ah的電芯生產(chǎn)驗(yàn)證中。
圖為安邁特科技新型高安全復(fù)合鋁箔
此外，安邁特在近兩年時(shí)間里申請(qǐng)了53件專利，發(fā)明專利超60%，并重點(diǎn)參與了行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制定。產(chǎn)能方面，安邁特目前已啟動(dòng)湖州基地一期年產(chǎn)2億平米復(fù)合集流體產(chǎn)業(yè)化建設(shè)工作，預(yù)計(jì)在今年底將竣工建成，2024年一季度即可逐步投產(chǎn)。在電池中國(guó)看來(lái)，一次蒸鍍成膜技術(shù)將加速鋰電復(fù)合箔材的量產(chǎn)化，有效匹配市場(chǎng)新需求。
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