环保新能源 | 锂电材料 - 铝塑膜

发布时间:2021-03-19来源:阅读量:682

导语:国内新能源汽车产业链发展以来,大部分锂电材料已经实现了国产化,铝塑膜是为数不多仍然主要依赖日韩供应的重要原材料。随着国产厂商的技术进步及下游需求的持续放量,国内铝塑膜企业有望抓住机遇,加速国产替代的进程。


1认识铝塑膜


锂离子电池(本文特指电芯)的构成除了正极、负极、隔膜、电解液四大主材外,还需要通过特定的材料和技术将其封装成成品电池。根据不同的封装方式,锂离子电池可分为三种:圆柱型电池、方型电池和软包电池,前两种又称为硬壳电池,多用铝壳或者钢壳包装,形状固定,外壳质量较大,空间占用大;软包电池则是由柔性的铝塑膜进行封装,质量较轻,空间占用小。三种封装类型的电池有不同的结构和优缺点。


其中圆柱电池和方型电池发展较早,工艺成熟,市场普及率高,被广泛使用。使用铝塑膜的软包电池虽然发展较晚,但其具备一系列优势:1)安全性好:软包电池发生安全问题时,会发生鼓气,内部气体从封口处释放能量,不像钢壳或铝壳电池的具有爆炸的风险;2)电池能量密度更高:软包电池采用铝塑膜封装,质量很轻,使得电池较同等容量的钢壳电池质量能量密度提升40%,较铝壳电池提升20%;3)空间利用率高:由于铝塑膜的柔性薄膜,在封装时与内部电芯贴合较好,节约了不必要的空间,提升了电池的单位体积能量密度;4)电池性能更佳:软包电池内阻较小,自耗电大幅降低,同时更好的内部环境可以提升电池的循环寿命,100次循环衰减比铝壳电池少4%~7%。


2市场趋势


由于铝塑膜软包电池最大的优点是其较高的能量密度,因此消费电子和新能源汽车是最重要的应用场景。


在消费电子领域,自苹果引领终端产品向轻薄化方向发展开始,铝塑膜软包电池已取得了广泛的应用,渗透率将在高位继续稳步提升。在动力电池领域,除了广汽、北汽、吉利、长安这些国内车企都已经有搭载软包电池的电动车上市,国际主机厂中包括戴姆勒、大众、通用、沃尔沃、现代等也都明确了旗下搭载软包电池的车型。


在终端产品出货和铝塑膜软包电池渗透率双重提升的背景下,预计未来几年我国铝塑膜软包电池出货量将快速提升。


3竞争格局及国内企业机遇


早在1999年,日本的昭和电工就实现了铝塑膜的商业化,并于2003年研制出第三代产品,技术十分成熟。韩国的栗村化学于2008年开始实现铝塑膜量产,打破了日本企业的垄断。根据中国新能源网的数据,截至去年,DNP(大日本印刷)和PKG(昭和电工)仍然占据约75%的铝塑膜市场份额;被新纶股份收购的T&T(凸版印刷)和韩国栗村化学分享20%的市场份额;其余厂商合计市场占比约5%。


在工业化生产中,优质的成品铝塑膜需要兼顾深冲性能、热封性能、耐腐蚀性能、剥离强度等性能指标,由于其生产工艺在物理和化学工序中均需要比较深厚的knowhow沉淀,同时对胶黏剂、铝箔等原材料有着较高的要求,后来者需要一定时间的技术和工艺积累才能形成突破。中国的铝塑膜商业化研制从2008年开始,起步较晚,随着13-14年开始中国新能源汽车产业链的蓬勃发展,整个电池产业链包括铝塑膜都受到了前所未有的关注。在国内电池企业的降本需求以及铝塑膜行业较高的利润空间下,国内各大厂商纷纷开始布局铝塑膜业务。


借鉴韩国栗村化学于2008年突破铝塑膜技术,打破日本厂商的垄断经验来看,栗村化学在光电膜材料、高分子类膜材料、柔性包装膜材料等膜材料产品的研发和制造中积累的经验对于其突破铝塑膜技术起到了重要作用。在我国布局铝塑膜的企业中,同样也是在膜领域具有多年技术积累的企业目前已形成一定突破,包括走收购路线的新纶,以及自主路线的道明、紫江、明冠等。


目前国内最优质的一批铝塑膜企业的产品性能已经得到很多下游电池厂的认可,但作为关系到电池质量、安全的关键环节,国内铝塑膜企业在大规模生产时能否保持产品质量稳定和一致性是电池企业下一步关注的重点。在全球供应链受到疫情影响的特殊情况下,国产铝塑膜厂商能否抓住行业机遇抢占市场,我们拭目以待。


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