安迈特科技李永伟:2030年复合集流体渗透率将超60%
发布时间:2023-11-28 10:40:00
关键词:锂电池


  锂电领域竞速加剧背景下,在上游材料环节,企业往往要应对电池企业对于提升电芯安全性能、提高电芯能量密度、降低材料成本、简化制造工艺、提升生产效率等“极致”要求。

  受下游需求的“倒逼”,以及材料技术的“突破”,今年以来,锂电复合集流体强势“跃进”,赛道迎来产业化落地“风口”。值得注意的是,复合集流体处于较为早期的阶段,涉及材料工艺革新,其科技含量和行业门槛非常高,因此,现阶段拥有复合集流体领先技术的企业将拥有先发优势。

安迈特科技(北京)有限公司董事长李永伟:高性能复合集流体技术开发与应用进展

  近日,安迈特科技(北京)有限公司董事长李永伟在第八届动力电池应用国际峰会(CBIS2023)上作题为《高安全复合集流体技术开发与应用进展》的主题演讲中表示:“(当前)复合集流体行业正处于产品验证到量产的过渡阶段,能率先生产出低成本、高质量产品,将成为企业制胜关键”。李永伟同时分析了新能源产业与复合集流体技术需求,介绍了复合集流体技术与产业发展趋势,让与会嘉宾进一步了解到复合集流体的“极致”表现和应用前景。

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新能源产业发展“倒逼”集流体“变革”

  锂电行业在过去20多年里发展迅猛,从市场规模看,随着锂电TWh时代越来越近,集流体作为锂电池核心材料之一,将迎来巨大的市场需求。行业预计,到2030年,全球电池集流体市场规模将接近3000亿元。

  从电池能量密度的变化看,锂电池能量密度从最初的100Wh/kg,到现在批量生产的电池能量密度已达360Wh/kg,预计未来将超过500Wh/kg,甚至更高能量密度,这也对电池的安全性提出更高要求。

  由此,进一步提高安全性、规模化降本、提高电池能量密度,需要行业在材料层面突破和创新。

  据李永伟介绍,作为电池集流体,铜/铝箔主要有两个作用,一是导电,二是作为活性材料的载体。而复合铜/铝箔作为现有铜/铝箔的替代品,在上述作用外,还进一步提高了电池安全性,降低了材料的比重,也可提高电池能量密度。

  李永伟指出,电池高安全、低成本、高能量密度和长循环是电池性能提升核心方向,而复合集流体完全能够满足市场新需求,具体表现在:

  1.采用复合集流体,凭借其主动安全机制,能够从根本上解决起火爆炸问题;

  2.当良率达95%时,制造成本可降低约70%;

  3.电芯能量密度可提升5%-6%;降低金属使用60%-70%;

  4.因无毛刺极片,工艺适应性更强。

  行业周知,相较于传统的金属集流体,复合集流体中间层为高分子基材,在基材上沉积金属层,形成的复合集流体的“三明治”结构,可以最大限度地降低集流体中金属层厚度,以达到节约成本、提高能量密度的作用。同时,复合集流体独特的结构使得电池在发生损伤时可在毫秒级的时间内切断内短路电流,从而阻断电池内聚热产生,具备良好的安全性能。

  在电池中国看来,高安全性是新能源汽车车主第一需求,复合集流体在这方面“完胜”传统金属集流体,替代价值凸显。而且,虽然传统锂电集流体已经非常薄,但受工艺限制,不可能无限制做薄,而复合集流体由于工艺制程与传统金属集流体完全不同,使复合集流体极薄化的应用潜力更大。

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复合集流体技术与产业发展趋势

  市场方面,李永伟指出,当前,中国、日本、韩国、美国,及欧洲多国在复合集流体领域发展较快,其中,中国的热度更高,材料、装备、基膜、电池企业都在加速引入复合集流体的应用技术。

  据介绍,安迈特科技的新型高安全复合集流体采用行业领先的全干法一次真空蒸镀成膜技术,在实现产品性能全面提升的同时,还可极大地提升生产效率,降低制造成本。以生产复合铝箔为例,该技术突破行业内十多次沉积才能达到1000纳米的技术能力,可一次性在基膜上最大沉积超过2000纳米的功能层,大幅提高了成膜的合格率,并且已实现规模化生产。

  复合铜箔的生产工艺,安迈特科技采用了“磁控溅射+真空蒸镀”的方式在基材表面形成金属镀膜。

  不管是复合铝箔,还是复合铜箔,采用安迈特科技创新技术,都可以减少工艺环节,同时使复合集流体的抗拉强度、合格率等指标也达到很高的水平。

  据了解,安迈特科技已经对相关工艺技术进行了广泛的专利布局和安全验证。其复合铝箔产品在单体容量达110Ah、能量密度高达360Wh/kg的动力电池中通过了针刺、挤压验证,为后续产品持续迭代升级和规模量产打下了良好的基础。

  从市场发展前景看,当前,复合集流体的重要技术突破已被下游客户认可,迎来量产拐点,预计到2030年渗透率将超60%。

  李永伟表示,安迈特科技成立2年来一直聚焦复合集流体的制造工艺,拥有电池应用技术积累,希望能够持续推动电池行业进一步向高安全、高能量密度、低成本方向快速发展。

稿件来源: 电池中国网
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