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鋰電池材料最后一道“保障”—鋰電池鋁塑膜
鋁塑膜是軟包鋰電池制成的最后一道工藝，對電池性能影響極大。鋁塑膜國產(chǎn)化進(jìn)程加快，國內(nèi)鋁塑膜企業(yè)與國外企業(yè)仍有較大差距。業(yè)內(nèi)一致比較認(rèn)可的判斷是，國產(chǎn)鋁塑膜要真正實現(xiàn)在動力電池市場進(jìn)口替代，時間節(jié)點預(yù)估將在2020年。
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鋰電池材料最后一道“保障”—鋰電池鋁塑膜
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作為最后實現(xiàn)國產(chǎn)化的鋰電材料，鋁塑膜一直備受業(yè)界及資本高度關(guān)注。此前，受限于原材料、技術(shù)等，國產(chǎn)鋁塑膜的發(fā)展演進(jìn)比較緩慢。鋁塑膜是鋰電池材料中唯一一種尚未完全實現(xiàn)規(guī)模國產(chǎn)化和替代進(jìn)口的原材料。
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一直以來，鋁塑膜都是中國鋰電產(chǎn)業(yè)鏈國產(chǎn)化最堅固的“堡壘”和最后的“處女地”。盡管國內(nèi)已有多家國產(chǎn)鋁塑膜企業(yè)實現(xiàn)了量產(chǎn)供貨，但基本只在數(shù)碼電池領(lǐng)域擁有一席之地，始終難入動力電池企業(yè)的“法眼”。
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市場數(shù)據(jù)顯示，當(dāng)前中國鋰電池鋁塑膜現(xiàn)有市場仍被日本的DNP及昭和電工所壟斷。其中DNP市場份額約為50%，而國產(chǎn)化率尚不足20%。作為軟包電池關(guān)鍵材料，動力電池鋁塑膜仍然為日韓企業(yè)所壟斷。
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鋰電池小型化、薄型化和大容量、大功率充放電的發(fā)展方向，既要求鋁塑膜在保證水、氧等阻隔性的同時朝輕薄、柔韌性方向發(fā)展，又要求其具有更高的機械強度、更好的阻隔性和更長的使用壽命，因此鋁塑膜具有較高的技術(shù)壁壘，技術(shù)難度高于正極材料、負(fù)極材料、隔膜、電解液。
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鋰電池用鋁塑膜是一種多層復(fù)合膜，一般由PA/AL/PP三種材料構(gòu)成。尼龍層為外層，起輔助成型和保護(hù)作用；鋁箔層為阻隔層，起成型和阻隔作用；PP層為熱封層，主要作用是封口粘接。為保證鋰電池的長周期穩(wěn)定運行，鋁塑膜需要具有極高的阻隔性、良好的冷沖壓成型性、耐穿刺性、穩(wěn)定性和絕緣性。
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電池用鋁塑膜被要求具備如下特點
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①具備極高的阻隔性；
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②具有良好的熱封性能；
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③材料耐電解液及強酸腐蝕；
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④具有良好的延展性、柔韌性和機械強度。
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相較于鋼殼、鋁殼或塑料殼等包裝材料，鋁塑膜具備質(zhì)量輕、厚度薄、外形設(shè)計靈活等優(yōu)勢，在3C消費電子、動力電池、儲能等許多領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。值得注意的是，隨著新冠肺炎在全球蔓延升級，依賴進(jìn)口的鋁塑膜供應(yīng)受到了一定影響，這給技術(shù)不斷提升的國產(chǎn)鋁塑膜加速進(jìn)入國內(nèi)中高端市場提供了機會。
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對比國外企業(yè)，國產(chǎn)鋁塑膜差距究竟在哪？
盡管鋁塑膜市場前景明朗，但高技術(shù)壁壘下，其國產(chǎn)化之路并不平坦。目前，國產(chǎn)鋰電池鋁塑膜在外觀一致性、熱封性能、沖壓成型性、耐電解液腐蝕性能等方面仍待持續(xù)改進(jìn)和優(yōu)化升級。
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從產(chǎn)品性能上看，目前我國鋁塑膜產(chǎn)品存在五大缺陷
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第一是鋁箔表面處理工藝落后、污染大；
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第二是鋁箔的水處理會產(chǎn)生“氫脆”，導(dǎo)致鋁塑膜耐拆度差；
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第三是鋁箔表面挺度不夠，良品率差；
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第四是CPP與高導(dǎo)熱的鋁箔表面復(fù)合時易卷曲，產(chǎn)生層狀結(jié)晶；
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第五是國內(nèi)膠粘劑配方工藝較差，易出現(xiàn)分層剝離問題。
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鋁塑膜國產(chǎn)化需要突破的關(guān)鍵點是擺脫依賴進(jìn)口的狀態(tài)，從內(nèi)部進(jìn)行技術(shù)革新。這需要上下游企業(yè)共同協(xié)作和配合，鋰電池企業(yè)也不應(yīng)該扼殺國產(chǎn)鋁塑膜企業(yè)的熱情。隨著國產(chǎn)鋁塑膜在產(chǎn)品性能和產(chǎn)能上的不斷提升，未來三年隨著國產(chǎn)鋁塑膜的放量，對進(jìn)口鋁塑膜的價格產(chǎn)生一定沖擊。
