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技术前沿:电池铝塑膜

jh18616091022 来源:AIOT大数据 2023-05-24 16:36 次阅读

技术前沿:电池铝塑膜

铝塑膜主要应用于软包锂电池的电芯封装,其在阻隔性、冲深、耐穿刺、耐电解液和绝缘性等方面均有严格要求,已被广泛应用于动力、3C数码、储能等软包锂电池电芯的生产中。相较于圆柱形锂电池与方形锂电池采用铝壳或钢壳,铝塑膜作为外包装材质更轻,且软包锂电池采用叠片工艺使得电池结构更紧密,同等规格尺寸下软包锂电池的容量较钢壳电池容量高40-50%,较铝壳电池高20-30%,是锂电池朝着轻量化、小体积发展的关键材料。

整体来看,铝塑膜行业目前处于供不应求状态,市场核心驱动力是软包锂电池出货量的快速增长,未来增量将主要源于动力及储能等领域。据EVTank数据,2016年全球软包电池出货量为45.20GWh,到2020年上升至107.70GWh,复合增长率达到24.24%,保持较高的增速。根据上海证券发布的《软包电池放量,铝塑膜产业迎拐点》,2021年全球软包锂电池出货量为132.3GWh;恩捷股份在其2022年年度报告中披露2022年全球软包锂电池出货量达到171.4GWh,同比增长超过20%。

软包锂电池内部电芯由正极片、隔膜、负极片依次层叠起来,外部用铝塑膜封装,然后焊接正负极极耳,注电解液并封口。如下为软包锂电池电芯的结构示意图:

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铝塑膜作为软包锂电池电芯的封装材料,与传统硬壳相比具有以下优势:

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铝塑膜结构主要分为外阻层、胶水层、阻透层以及热封层;外阻层与阻透层之间通过胶水层中的胶粘剂进行压合粘结,阻透层与热封层之间通过胶粘剂进行压合粘结或通过改性聚丙烯流延粘结。外阻层由聚酰胺膜构成,位于最外侧,用来保护电池内部免于划伤,减少碰撞对电池带来的伤害;阻透层由压延铝箔构成,位于中间层,起到防止氧气、水分侵入的作用;热封层主要由聚丙烯膜组成,位于最内侧,起封口粘接的作用。如下为铝塑膜结构示意图:

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结构示例中各层材料的作用如下:

①PP层(热封层)主要起到封装作用,使铝塑膜具备密封性能,另外PP层同时能起到避免AL层与电解液直接接触的作用;

②AL层(阻透层)主要起到阻隔水蒸汽、氧气透过的作用,同时使铝塑膜具备冷冲压成型性能,对AL层进行表面钝化处理,主要是使AL层具备耐电解液腐蚀的作用;

③DL层(胶水层)主要起到粘结作用;

④PA层(外阻层)的存在有利于提高AL层的冲压成型性能,防止AL层氧化,同时也起到防止电池外层刮擦表面受损的作用;

⑤PET-PA层是PET(聚脂薄膜)干复PA或者PET与PA共挤出成膜,主要起到保护铝塑膜外层不被电解液污染的作用;

⑥OP/PA/INK三层组合在一起,其中INK层(黑色油墨层)可以使铝塑膜外观呈现黑色效果,与电子产品主体结构颜色保持相近,OP层(亚光光油层)可以使黑色产品呈现亚光效果。

铝塑膜的制备工艺主要有干法和热法两种。干法工艺最早由昭和电工与日本索尼公司共同研发,采用PP(聚丙烯)和阻透层中间加胶粘剂直接复合,无需高温处理。干法的优势在于冲深性能好、防短路性能优、外观较好,同时生产工艺简单,缺点是耐电解液和抗水性能不及热法。日本索尼公司的软包锂电池电芯采用聚合物电解质,对铝塑膜耐电解液性能要求较低,但是早期的干法工艺铝塑膜应用于含电解液锂电池电芯,就存在铝塑膜层间剥离力迅速降低的风险,从而缩短锂电池使用寿命。

热法工艺最早是由日本DNP和日本尼桑公司为生产汽车动力用软包锂电池,在共同开发铝塑膜产品过程中实现的先进工艺,主要将阻透层和PP层之间用MPP(改性聚丙烯)熔融挤出并在一定温度下压合合成。热法优势在于耐电解液和抗水性能优异,缺点是工艺复杂且稳定性控制要求高。

无论是干法还是热法工艺铝塑膜,铝塑膜结构由于外层采用了不耐电解液腐蚀的聚酰胺膜,一旦表面接触电解液会产生化学反应,从而形成腐蚀点,呈现“白斑”状,使电池因外观缺陷问题而报废。

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新形态锂电池铝塑膜使用的涂布液主要成分为1%~10%三价铬化合物,原液pH值3-4,属于无机物。烘箱工作温度不超过250℃,在烘干的过程中,三价铬化合物沉积在铝箔表面,形成耐酸钝化层。环保型干法铝塑膜使用的涂布液主要成分为1%~5%硝酸铬(三价铬)和1%~5%磷酸,原液PH值。

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(1)挤出复合:通过挤出复合机将改性聚丙烯(MPP)经加热熔融后作为黏合剂,将表面处理后的铝箔及聚丙烯薄膜通过压辊层合在一起。

(2)干式复合:利用干复机在铝箔上涂经乙酸乙酯稀释后的胶粘剂与聚酰胺薄膜复合在一起,其中胶粘剂经乙酸乙酯稀释的过程在配胶间进行,配胶时间为15min/次,每天24h配置36次。

(3)双面整理涂布处理:利用专用整理涂布机对产品表面进行涂布整理,使表面更加均匀爽滑。工序操作的过程中需要使用芥酸酰胺(或油酸酰胺)、无水乙醇。

(4)检验:通过目测和检测设备对产品进行检验找出缺陷。

(5)分切:利用分切机把产品切成客户需要的成品膜卷。

(6)包装和入库:将分切完成的成品膜包装后入库。

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环保型干法铝塑膜主要工序为两次干式复合、双面整理涂布处理、检验、分切、包装和入库。干式复合:第一步干式复合,是将铝箔与双向拉伸聚酰胺薄膜利用干复机复合在一起;第二步干式复合,再将第一步复合后铝箔与未拉伸聚丙烯薄膜复合成半成品。各工序温度均控制在140℃以下,以控制污染物的挥发,后续双面整理涂布、检验、分切、包装以及入库等工序。

竞争格局来看,根据EVTank数据显示,2020年全球铝塑膜市场中,日本DNP的市场占有率为50%,昭和电工的市场占有率为12%,两者合计达到了62%,市场优势地位明显。近年来,随着铝塑膜国产替代需求日益增大,越来越多的国内企业开始着手布局铝塑膜行业,并逐渐在铝塑膜技术上取得进展与突破,部分国产铝塑膜的性能和可靠性也已经达到与进口产品相当的水平,实现了批量生产。在巨大的降本压力下,软包电池厂商开始尝试具备较大价格优势的国产铝塑膜产品。

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根据EVTank统计数据,2020年全球铝塑膜出货量达到2.4亿平米,较2019年增长23.7%,若按照22元/平米测算,整体铝塑膜市场规模达到52.8亿元。根据EVTank预测,到2025年,铝塑膜市场规模将达到133.2亿元,复合增长率达到20.33%,整体呈现快速增长趋势。

技术要求

铝塑膜是与电池的内部材料直接连在一起的,电解液会浸润到铝塑膜的内层,因此,其性能的要求直接影响到电池的各项性能。

(1)产品性能特点

①阻隔性能要求

锂电池对阻隔性能的要求十分苛刻,成品电池暴露在有一定湿度的大气环境中,空气中的水分对包装材料有渗透作用,会直接影响到电池的循环寿命,因此软包锂电池用铝塑膜要求具有极高的阻水阻氧性能,水蒸气的透过率应小于1×10-6~1×10-4g/m2·d·1atm,氧气的透过率应小于1×10-3~1×10-1g/m2·d·1atm,以保证电池内电解液的含水量能保持在3×10-5ppm左右,比普通包装用铝塑复合材料的阻隔性要高10,000倍左右。一方面,铝塑膜通过对水、氧的阻隔来保护电池的内容物,一旦电池中的水、氧达到一定的程度,锂电池的容量就会变小,电池发生鼓气,导致其循环寿命下降和其它电化学性能有不同程度的降低,情况严重时甚至会使电池失效;另一方面,铝塑膜中的有些有机物可能溶解于电解液中产生化学反应,会破坏电池的性能,或者电解液中的某些成分被铝塑膜的内层材料所溶胀而改变电解液的混合比例,也会影响电池的性能。

②热封性能要求

锂电池对高温非常敏感,一般使用温度低于60°C,这就要求铝塑膜的内层热封材料在热封强度足够的情况下,热封温度越低越好。同时,为了保证电池的密封性,又要求其热封强度不能小于35N/15mm,高温热封时间也要求一般不超过3s,以防止热辐射和热传导对电芯起到破坏作用。此外,铝塑膜的内层材料还要求具有一定的耐高温抗污染热封性能。锂电池电芯一般是通过厚度为50~100μm、宽度为2~6mm的金属箔(铝和铜或铝和镍)作为正负电极与铝塑膜的内层材料严密热封后引出,在热压封口时,由于金属电极比其他地方凸起,受到压力较大,如果铝塑膜的内层材料不具有耐高温热封性能,金属电极就很容易被压到铝塑膜中间的铝箔层上造成短路或接触不良现象。同样,电芯在第二次热压侧封时,铝塑膜的内层热封材料上会粘附有电解液,这就要求内层材料具有良好的抗污染高强度热封的性能,在热封面被电解液污染的情况下,仍能保持至少35N/15mm的热封强度。

③稳定性要求

由于锂电池在长期使用的过程中,不允许发生电解液渗漏现象。这就要求铝塑膜的内层材料与电解液接触时,既不能与电解液起作用,同时又须具有足够强的耐酸腐蚀性能。目前锂电池所使用的电解液多是由多种酯组成有机电解液,其中的电解质锂盐在水分存在的情况下会分解成酸性极强的氢氟酸,具有极强的腐蚀性,同时根据相似相溶原理,酯类有机物对多数热封性材料也具有可溶胀性。若内层热封材料被电解液溶解,所溶解的成分将发生化学反应而产生气体,使电池发生鼓气;若内层热封材料被电解液溶胀,将改变电解液的浓度或成分比例而影响电芯的性能;若内层热封材料被电解质水解产生的氢氟酸所腐蚀,将会影响内层材料之间封口的严密、内层材料与铝箔的粘结复合,进而影响整个电池包装材料的阻隔性能。

④层间复合性能要求

锂电池的包装方式一般有成型包装和非成型包装两种,成型包装即盒式包装方式,这种包装方式首先是要将包装材料冲成盒式形状,盒子的深度视电池而定,在成型过程中,包装材料会有延伸和流动。由于铝塑膜为多层材料的复合,这就要求不同复合膜层之间均具有较高的复合强度,以保证在材料延伸、流动时各膜层之间的牢固粘合,避免在成型生产和装配过程中发生层间的分离;同时,铝箔与内层材料之间的层间复合强度大小又直接影响电池的密封性,所以也要求经过长期电解液的浸泡和氢氟酸的侵蚀,复合膜内层材料与铝箔之间不会发生层间复合强度下降,导致各层材料之间发生剥离脱层的现象,从而影响到电池的阻隔性能,最终破坏整个电池包装。

⑤柔韧性、延展性和机械强度要求

锂电池大容量、异型化是发展趋势。在这样的趋势下,锂电池的生产过程对封装材料的柔韧性提出较高的要求,现应用较广泛的冷压成型的包装方式对铝塑膜的延展性也提出了较高的要求。由于在生产的过程中,不可避免地存在牵引、拉伸,要求铝塑膜具有一定的柔韧性;由于在冲压成型过程中,铝塑膜要有一定的延伸、流动,要求铝塑膜不仅各层材料之间的复合强度要高,而且铝塑膜整体必须具有一定的延展性。如果铝塑膜整体的柔韧性不够,在生产过程中就会发生变形;如果铝塑膜的延展性不够,在冲压成型时就会导致细微的裂痕甚至破裂,而整体材料的柔韧性及延展性存在着各种复杂的影响因素,包括对各层材料自身的柔韧性、延展性的要求以及复合协同效应的影响。使用过程中的安全性保障对铝塑膜的机械强度也提出了较高的要求。

(2)制备工艺水平

铝塑膜的制备工艺主要有干法和热法两种。干法工艺采用PP(聚丙烯)层和阻透层中间加胶粘剂直接复合,无需高温处理。热法工艺是阻透层和PP层之间用MPP(改性聚丙烯)熔融挤出并在一定温度下压合合成。两种制备方法中,干法具有更佳的冲深成型、防短路性能;热法在耐电解液与抗水性能上具有相对优势。

需求分析

铝塑膜伴随软包锂电池广泛应用于消费电子新能源汽车、军事、医疗、电动工具等行业。2020年以来我国积极出台多项政策刺激消费,内需市场稳步增长,锂电池市场需求快速提升。其中,新能源汽车恢复增速势头,消费电子较快增长,储能等新兴市场开拓初现成效。在此带动下,我国锂电池累计产量达到188.5亿只,同比增长19.9%,增速较2019年提升7.5个百分点。根据GGII统计,2022年我国锂电池出货量达650GWh以上,同比增长近100%。

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尽管2020年我国锂电池价格继续下滑,但降幅收窄,再加上产量增速明显提升,2020年我国锂电池产业规模达到了1,980亿元,同比增长13%,增速较上年提高12个百分点,回暖态势明显。

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锂电池下游市场可进一步细分为3C数码、动力与储能领域。据SNE数据,目前软包锂电池的全球装机占比约28%,主要应用于3C数码领域。具体来看,软包锂电池在3C数码领域渗透率最高,市场已经处于增长平缓期;动力领域渗透率大幅增长,市场处于爆发期;储能领域渗透率较低,市场处于发展初期。

(1)3C数码领域

软包电池最开始主要应用在3C数码领域,随着数码电池的内部集成进程而快速发展,目前渗透率已处于较高水平。2020年,全球锂电池出货量达到294.5GWh,其中3C领域锂电池约107.8GWh。根据EVTank等发布的《中国小软包锂离子电池行业发展白皮书(2021年)》,预计至2025年,应用于3C数码等产品的小软包锂电池的全球出货量将达到96.0亿颗,年复合增速11.70%,2014-2017年软包锂电池在3C领域的渗透率快速提升至70%,随着3C数码市场日渐成熟,截至2020年软包锂电池渗透率为81.1%。根据GGII统计,2022年1-10月我国3C数码等消费类锂电池产量超过84GWh,超过2021全年产量。从竞争格局来看,ATL以25.9%的市场份额排名第一,超过韩国企业SDI和LGES,中国本土公司珠海冠宇以4.4%的市场份额排名第四。大量的中小型企业占据了其他部分中44.2%的市场份额。

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随着消费电子对高续航、便携化的需求增加,下游电池厂商对电池容量、设计灵活性以及循环寿命提出了更高要求,预计软包电池在智能手机、平板电脑以及智能可穿戴设备市场的渗透率将继续提升。

①智能手机传统消费电子产品近年来普及率维持在高位,市场趋于饱和,出货量增速放缓或有轻微下滑。根据IDC统计2021年全球智能手机出货量达13.5亿部,恢复增长态势,未来智能手机出货量有望保持稳定增长态势。

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②平板电脑2020、2021年平板电脑出货量明显回暖,分别达到1.64亿台、1.68亿台。原因系线上办公以及在线教育需求,驱动上游平板电脑出货量释放。由于线上办公、在线课程使用习惯未来有望部分留存,预计后期平板电脑出货有望保持稳定增长。

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③智能可穿戴设备尽管传统消费电子行业进入稳定增长期,但以无人机、智能可穿戴设备、无线蓝牙音箱、娱乐机器人等为代表的新兴3C产品又为行业增长带来了新的活力。根据相关数据显示,中国可穿戴设备出货量逐年增加,2016-2020年我国可穿戴设备市场规模由147.9亿元增至559.2亿元,2021年我国可穿戴设备市场规模可达698.5亿元。新兴电子产品市场的扩张将带动高端锂电池等的需求增长,未来该领域中铝塑膜的应用增长可期。

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(2)动力领域

①国内软包动力电池渗透率提升

目前,市场主流动力电池技术路线主要包括圆柱、方形以及软包三种封装方式。软包电池由于具有系统比能量较高、安全性较高以及设计灵活性较强的特点,成为新能源汽车厂商的一大主流选择。根据EVTank的统计数据,依托于下游市场高速增长的需求,全球动力软包电池出货量从2016年的8.2GWh快速上升至2020年的39.6GWh,复合增长率高达48.24%。2021年我国国内动力电池装机量为140GWh,同比上升165%;2022年装机量约261GWh,同比增长86%以上。分电池结构看,方形电池占据主要市场,2021年国内方形电池装机量121GWh,同比上升139%。软包电池2021年占国内动力电池的市场份额约7%,装机量则较2020年同比上升161%,呈现快速增长,随着技术进步带来的降本和终端市场消费升级,据GGII预测,2025年中国软包动力电池的出货量或将达到88.6GWh,年均复合增速36%。

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相较于海外市场,软包电池在国内市场的渗透率较低,主要受到成本以及生产技术的影响。随着近年来铝塑膜行业国产替代的不断推进,能够进一步降低国产铝塑膜成本,从而降低国内软包电池成本,提升其市场份额。

②需求端新能源汽车产业蓬勃发展

《新能源汽车产业发展规划(2021-2035年)》提出,到2025年,新能源汽车市场竞争力明显提高,销量占当年汽车总销量的20%,有条件自动驾驶智能网联汽车销量占比30%;到2030年,新能源汽车形成市场竞争优势,销量占当年汽车总销量的40%,有条件自动驾驶智能网联汽车销量占比70%。在利好政策驱动下,我国新能源汽车由“培育期”进入成长期,产销量不断攀升,工信部数据显示,2021年我国新能源汽车销售完成352.1万辆,同比增长1.6倍,连续7年位居全球第一。随着下游新能源汽车市场的快速发展,动力电池也进入爆发期,GGII根据新能源汽车交强险口径数据统计显示,2021年我国动力电池装机量约139.98Wh,同比增长128%。从装机量应用领域来看,2021年新能源乘用车领域装机约122.74GWh,同比增长169%。软包电池安全性能好、能量效率高,在海外新能源市场占有较高的市场份额,越来越多的海外车型采用软包电池。据EVsales数据,2020年欧洲销量前10的车型中,有9种搭载软包电池,具体包括日产、雷诺、大众、现代等知名汽车品牌。欧洲新能源汽车渗透率提升带动软包电池出货量快速增长。

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工信部、发改委、科技部联合印发的《汽车产业中长期发展规划》中对我国新能源汽车产业提出要求:到2025年,新能源汽车动力电池系统比能量应达到350Wh/kg。现阶段主流量产的软包动力电池平均系统比能量已达到260Wh/kg,高于圆柱电池及方形电池,成为现有电池材料技术中最有望达到国家动力电池能量密度要求的产品体系之一。目前,国内多家主流电动车企也开始布局软包动力电池车型,包括东风、北汽新能源、比亚迪等。软包锂电池需求呈现上升趋势,因此,未来铝塑膜在动力电池领域的应用将进一步深化。

③技术创新增加

软包电芯应用场景新能源汽车所使用的动力电池在实际应用中存在多种技术路线,按照电池的封装方式和形状,可以分为软包电池、方形电池、圆柱电池等;按照正极材料的类型,主要可以分为三元材料电池、磷酸铁锂电池等。国内外动力电池行业目前均处于多种技术路线并存的阶段,主流应用技术主要包括三元软包电池和磷酸铁锂方形电池等。2020年起,磷酸铁锂电池通过CTP等技术发展,在能量密度方面得到显著提升,叠加其成本较低,因此市场份额逐渐扩大,国内多款热销车型使用磷酸铁锂电池,如比亚迪“汉”EV、比亚迪DM-i车型、特斯拉Model3/Y、五菱miniEV等。软包电池电芯采用铝塑膜作为封装材料,在出现极端情况时容易被刺穿,因而在电池包环节需要加入金属防护层给予更多的保护,导致成组效率不高。2021年1月,比亚迪(002594.SZ)发布DM-i超级混动专用功率型刀片电池,将铝塑膜应用于磷酸铁锂电池中,该技术具体采用“卷芯软铝包装+刀片硬铝外壳”的创新结构设计,卷绕方式可提升体积利用率,二次密封可提升安全性。另外,宝能也申请了类似专利:将多个软包电芯堆叠组成叠片体,从而减少螺钉等连接件的使用量,并实现电池电压和温度的快速采集,进而提高电池组装的生产效率并降低组成成本。基于该技术创新,磷酸铁锂电池良好的发展势头将带动铝塑膜行业持续快速发展,下游锂电池厂商在技术层面的不断创新能够在提升电池能量密度和综合性能的同时增加铝塑膜的应用场景。

(3)储能

储能是我国战略性新兴产业的重要组成部分,近年来相关鼓励政策的加速出台为储能产业大发展铺路,推动行业进入规模化发展阶段。2016年3月,“发展储能与分布式能源”被列入我国“十三五”规划百大工程项目,储能首次进入国家发展规划。此后,在国务院及各部委历年发布的《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》《中国制造2025——能源装备实施方案》《能源技术革命创新行动计划(2016-2030年)》《国家创新驱动发展战略纲要》等国家重大发展战略和规划中,均明确提出“加快发展高效储能”、“攻克储能关键技术”、“积极推进储能技术研发应用”等任务和目标。储能作用是调节用电高峰、提高用电效率,对于促进能源结构向低碳转型起到重要作用,新型储能是能源领域碳达峰、碳中和的关键支撑之一。

储能方式主要包括物理储能和化学储能,截至2020年底,全球累计储能装机规模为191GW,其中90%为物理储能中的抽水蓄能,但此类技术受地理因素限制较大,而电化学储能具有不受地理因素限制、快速响应能力强等特点,正在大规模商用部署中,有望逐渐成为主流储能方式。

据国家发改委、国家能源局印发的《关于加快推动新型储能发展的指导意见》,2025年国内新型储能装机规模将达30GW以上,未来五年将实现新型储能从商业化初期向规模化转变,到2030年实现新型储能全面市场化发展。目前电化学储能中应用较为广泛的包括铅酸电池、液流电池、锂电池、钠硫电池。其中,锂电池的能量密度较高,可达200—500Wh/L,且具有循环寿命长、绿色环保等特点,因此在各类电化学储能技术中具有较强优势。

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随着锂电池制造成本的降低以及国家储能支持政策的相继推出落地,储能锂电池市场有望迎来爆发式发展。根据IHSMarkit数据,储能型锂电池应用产业“光伏发电、电池储能、终端应用”的转型趋势使其规模大幅增长,2021年上半年我国储能锂电池产量达到15GWh,同比增长260%;2022年我国储能锂电池产量达130GWh,未来有望延续高增长趋势。软包锂电池能量密度高、安全性具优势,未来能够受到储能应用的进一步青睐。

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储能电池主要是指使用于光伏发电设备、风力发电设备等可再生能源储蓄能源用的蓄电池。LG、SKI为代表的厂商将软包电池广泛推广至日韩及欧美国家的家用储能及工商业储能市场,根据EVTank统计数据,2016年储能软包电池装机量为2.5GWh,至2020年上升至8.2GWh,复合增长率为34.58%。随着双碳政策的大力推进,风电光电配套的储能需求上行,带动储能软包电池出货量快速增长,未来全球储能软包电池出货量将得到持续提升。

行业的发展态势

(1)铝塑膜国产替代是必然趋势。

目前,国内外铝塑膜的价格差距在30%—40%,国产铝塑膜具有明显的价格优势。同时,进口铝塑膜需要通过代理购买,一旦出现产品问题通常难以得到及时解决,在物流、服务以及供货的及时性方面也存在极大不便利。在国内锂电池厂商迫切要求降低锂电池原材料成本和供应链安全的大背景下,伴随着国内企业技术开发和产业化能力不断提升,铝塑膜实现进口替代、国产化需求日益凸显。

(2)储能领域迎来巨大发展机遇。

受全球气候变暖、不可再生的化石能源不断消耗等因素影响,全球能源消费结构正加快向低碳化转型。根据全球能源互联网合作组织测算,到2025年,中国发电结构中,煤炭占比将从2018年的66.4%下降至48.8%,风光发电占比将升至约20.2%;到2050年,煤炭发电占比大幅下降至5.7%,风光发电成为主力。风光等新能源高比例并网,其波动性和间歇性等问题凸显,为了实现风光发电与负荷实时平衡,需要通过储能技术来确保其发电保持相对稳定。近年来,国家和地方推出了多项政策促进储能产业良性的发展,锂电池作为当前主流的电化学储能技术路线,迎来巨大发展机遇。

(3)固态电池成未来发展方向。

据LuxResearch预测,固态电池在2035年市占率有望达到25%。固态电池不含易燃易爆、易挥发等成分,可彻底消除因漏液引发的冒烟、起火,以及在充放电过程中生成锂枝晶造成的安全隐患,被认为是更为安全的电池体系。能量密度方面,固态电池可提供的能量密度约为300-400Wh/kg,远远超出传统电池。

从技术路径看,软包电池与固态电池更加适配:

①相较于圆柱或方形电池采用的卷绕工艺,由于无机固态电解质膜柔韧性较差,无法卷绕,只能采用软包叠片工艺;

②铝塑膜的高延展性更能够适应锂离子在迁徙过程中会形成整体的涨缩;

③固态电池和软包都具备高能量密度特点,两者匹配可进一步强化续航优势。

审核编辑:汤梓红

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原文标题:技术前沿:电池铝塑膜

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