中國儲能網(wǎng)訊：軟包電池產(chǎn)業(yè)穩(wěn)健發(fā)展，半固態(tài)、固態(tài)電池技術(shù)商業(yè)化漸近，鋁塑膜的應(yīng)用前景預(yù)期正不斷提高。此外，作為國內(nèi)新能源汽車銷量冠軍的比亞迪，也正在使用鋁塑膜+刀片電池的新型封裝，這都為十年磨一劍的國產(chǎn)鋁塑膜“破曉”帶來機會。國產(chǎn)化替代產(chǎn)品起勢，市占率或?qū)⒊掷m(xù)攀升。
近年來，大眾、奔馳、通用、現(xiàn)代、福特、日產(chǎn)等海外車企較多使用軟包電池配置其多款主流車型，究其原因多源于軟包電池具備的高能量密度和高安全性能優(yōu)勢。
材料優(yōu)勢難掩
和圓柱、方形電池采用金屬外殼相比，軟包電池的高能量密度和高安全性，在很大程度上受益于其采用的是鋁塑膜封裝方式。
據(jù)了解，用鋁塑膜封裝的軟包電池的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在：一是容量大，較同等規(guī)格尺寸鋼殼電池高10%~15%，較鋁殼電池高5%~10%，使車輛續(xù)航里程更長；二是重量輕，較同等容量的鋼體鋰電池輕40%，較鋁殼電池輕20%，使電池能量密度更高；三是內(nèi)阻小，使電池自耗更低；四是外觀設(shè)計靈活，封裝形狀可以根據(jù)下游需求進行定制。更為重要的是鋁塑膜韌性大，即使在發(fā)生安全隱患時，軟包電池一般只發(fā)生變形、鼓氣裂開等，而不易發(fā)生爆炸。
盡管有上述諸多優(yōu)勢，但軟包電池在國內(nèi)的發(fā)展速度仍慢于另外兩種封裝形式的電池。原因之一便是，鋁塑膜是我國鋰電產(chǎn)業(yè)鏈中目前唯一尚未完全實現(xiàn)國產(chǎn)化的關(guān)鍵材料，日韓企業(yè)占據(jù)中國市場份額超七成。因此，無論是從完善產(chǎn)業(yè)鏈、企業(yè)降本增效，還是從市場需求和供應(yīng)鏈保障角度，鋁塑膜的國產(chǎn)化替代都很緊迫。
需求端，一方面，國內(nèi)軟包電池再次興起，疊加半固態(tài)、固態(tài)電池技術(shù)研發(fā)熱潮已至，孚能科技、億緯鋰能、國軒高科、衛(wèi)藍、派能科技、鵬輝能源等動力電池企業(yè)研發(fā)的軟包電池能量密度不斷創(chuàng)新高，將大幅提高對鋁塑膜的需求量。另一方面，動力電池企業(yè)降本壓力大，鋁塑膜國產(chǎn)化替代意愿漸強。
十年磨一劍，一朝試鋒芒。隨著下游需求的不斷增長，以及國產(chǎn)鋁塑膜企業(yè)在技術(shù)上的突破，鋁塑膜國產(chǎn)化替代正在提速。
突破技術(shù)封鎖
據(jù)了解，鋁塑膜是由外層尼龍層(ON)、中間層鋁箔(Al)、內(nèi)層熱封層(一般用 CPP)、粘合劑構(gòu)成的多層膜。
在電池生產(chǎn)過程中，為了提高軟包電池安全性、一致性等關(guān)鍵指標(biāo)，動力電池用鋁塑膜需要具備極高的阻隔性、良好的熱封性能以及較強的延展性和柔韌性，并且材料還需要能夠耐電解液及強酸腐蝕。因此，作為軟包電池的核心包裝材料，鋁塑膜技術(shù)壁壘極高?；谧灾餮邪l(fā)和生產(chǎn)，目前明冠鋰膜基本解決了鋁塑膜的主要技術(shù)封鎖，國產(chǎn)鋁塑膜的主要性能和關(guān)鍵指標(biāo)與海外接近，部分性能優(yōu)于進口產(chǎn)品。
值得注意的是，CPP層集中體現(xiàn)了鋁塑膜的諸多關(guān)鍵性能，包括沖殼性能、絕緣性、耐熱性、熱封強度、耐電解液、耐高低溫和濕熱老化等，均是軟包電池高安全性對鋁塑膜提出的核心指標(biāo)要求。
其中，電池企業(yè)對鋁塑膜沖殼性能的主要要求包括鋁塑膜表面光滑，并且能夠解決熱遷移造成沖殼破損、低溫存儲、掉粉等難點問題。
通過針對性的技術(shù)開發(fā)和驗證，明冠鋰膜在材料本身延展性基礎(chǔ)上，從前端材料工藝、實踐設(shè)計入手，優(yōu)化了補償性沖深技術(shù)，使鋁塑膜表面如綢緞般光滑，且整體運動成型，薄厚均勻，上述難點迎刃而解。以明冠鋰膜CAP153產(chǎn)品為例，通過對補償性、爽滑性的技術(shù)設(shè)計，沖殼性能明顯提高。在坑深5.5mm-8mm范圍內(nèi)，沖深厚度殘余率均＞60%，優(yōu)于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
在熱封性能方面，電池企業(yè)最為關(guān)注的是電池的使用安全，包括漏液與否、絕緣性能好壞等都與電池密封狀態(tài)關(guān)聯(lián)性較大。
在鋁塑膜的層疊結(jié)構(gòu)中，熱封原理是CPP層在一定熱量和壓力作用下，處于熔融狀態(tài)的熱封界面之間，大分子相互擴散滲透，隨即形成粘接密封，從而防止電池漏液、漏電等安全隱患的發(fā)生。
電池企業(yè)判斷熱封性能優(yōu)劣的量化表征，是看其熱封厚度等指標(biāo)能否確保軟包電池的安全性能。目前明冠鋁塑膜的熱封性能，不僅能夠保證熱封材料經(jīng)受熱封溫度、熱封壓力、熱封時間等因素的考驗，而且熱封厚度等指標(biāo)均已滿足市場需求。
不僅如此，明冠鋁塑膜還具有熱封強度方面的技術(shù)領(lǐng)先優(yōu)勢。將鋁塑膜放置在冷熱交替的條件下，如果熱封強度變化率比較低，則說明熱封的性能比較優(yōu)異，對電池安全也有更好的保障。有數(shù)據(jù)表明，明冠鋁塑膜熱封強度最大變化為36.8%，遠(yuǎn)低于同行常見的78%。
在實際上車應(yīng)用案例上，最早使用明冠鋁塑膜制成的電池，裝機上車的最長使用時間已經(jīng)超過5年，車輛運行總里程超過15萬公里，產(chǎn)品安全性非常高，因鋁塑膜引起的重大客訴為零。
在突破海外技術(shù)封鎖基礎(chǔ)上，明冠鋰膜前沿技術(shù)加持的高安全性軟包電池封裝材料及解決方案，已吸引到國內(nèi)軟包電池頭部企業(yè)廣泛關(guān)注，合作“朋友圈”正在擴大。
國產(chǎn)替代提速
從市場供需來看，下游需求保持強勁，民生證券預(yù)計2021年到2025年鋁塑膜市場空間約為52億到158億元，復(fù)合年均增長率將達32%。鋁塑膜從2022年開始市場規(guī)模高增長已現(xiàn)，有望帶動鋁塑膜國產(chǎn)替代提速。
供給端，在技術(shù)研發(fā)方面，明冠鋰膜已在蘇州、宜春建有研發(fā)中心，依托多年復(fù)合膜技術(shù)沉淀，已擁有六大專利技術(shù)，獨創(chuàng)的干熱復(fù)合法，其關(guān)鍵性能指標(biāo)比肩海外產(chǎn)品。
在經(jīng)濟性方面，明冠鋁塑膜主要以動力和儲能電池鋁塑膜為主，其2021年銷量占比為65%，加之新增產(chǎn)能爬坡順利，穩(wěn)定后將助力鋁塑膜國產(chǎn)替代加速降本。
在產(chǎn)能方面，明冠鋰膜在宜春擁有制造基地，4500萬平米/年產(chǎn)能全面達產(chǎn)，規(guī)劃到2025年產(chǎn)能將達到3億平米/年。隨著規(guī)?？焖贁U大，明冠鋁塑膜市占率有望快速提升。
目前，雖然鋁塑膜全球市場還是國外品牌占主導(dǎo)，但隨著材料技術(shù)的突破，國產(chǎn)鋁塑膜的技術(shù)已經(jīng)接近國際水平，并已經(jīng)能夠滿足客戶實際生產(chǎn)需求，國內(nèi)企業(yè)對進口材料的依賴程度在逐步降低，未來國產(chǎn)材料滲透率必將不斷提高。明冠鋰膜等國內(nèi)鋁塑膜企業(yè)圍繞材料、工藝等持續(xù)創(chuàng)新，將會為鋰電產(chǎn)業(yè)提供更安全、性能更好的鋁塑膜產(chǎn)品。
