安邁特李永偉：一次蒸鍍成膜技術將加速復合集流體的量產(chǎn)化應用
集流體是鋰電池電芯正負極的重要組件，復合集流體是鋰電池集流體的新型材料。憑借高安全、高比能、低成本、長壽命、強兼容等方面明顯的優(yōu)勢，今年以來，鋰電池復合集流體材料的產(chǎn)業(yè)化訴求快速提升。
今年6月，搭載寧德時代麒麟電池的極氪001千里續(xù)航套裝實現(xiàn)交付，該電池使用的NP2.0技術主要依靠復合集流體實現(xiàn)。資料顯示，廣汽埃安今年3月發(fā)布的彈匣電池2.0，也采用復合集流體材料，并且通過軍標級槍擊測試。近日，廣汽埃安緊湊級純電家用轎車——AION S MAX正式上市，據(jù)悉該車型搭載了“90萬輛0自燃記錄”彈匣電池，滿足用戶對于續(xù)航和安全的需求。
近期，有內(nèi)部人士透露，復合集流體或?qū)糜诒炯径壬鲜械馁惲λ箚柦鏜9車型，成為復合集流體“上車”的又一案例，這也表明該材料在新能源汽車行業(yè)已開啟實際應用的大門。
當前，頭部電池企業(yè)、車企紛紛加快布局復合集流體領域，使得該賽道材料企業(yè)的產(chǎn)品及動態(tài)成為業(yè)界關注的重點。
近日，在2023中國(遂寧)國際鋰電產(chǎn)業(yè)大會的論壇上，安邁特科技(北京)有限公司董事長李永偉對復合集流體的結構和性能進行了深度解析，并分享了安邁特復合箔材的最新研發(fā)進展。
圖為安邁特科技(北京)有限公司董事長李永偉作主旨發(fā)言
“復合集流體基本結構是在聚合物膜上，通過電化學的技術提供1微米左右的導電層，滿足電池的導電能力，同時提供在超薄化方面作為載體的能力?！崩钣纻ミM一步分析表示，“作為一種新型材料，復合集流體可以提供更新的功能，也就是可以進一步降低電池及整車的重量和體積，同時也可以提供更好的安全特性?！?/p>
圖為安邁特科技(北京)有限公司董事長李永偉作主旨發(fā)言
復合集流體可以提高電芯關鍵性能指標
在李永偉看來，復合集流體可以提高電芯關鍵性能指標。他認為這：
一是由于復合集流體采用“三明治”結構，當電芯內(nèi)短路時，厚約1微米的導電層可以在毫秒級之內(nèi)熔斷，迅速斷開短路電流，提高電芯安全性能。
二是復合集流體材料結構上提供了一定電池循環(huán)過程應力釋放空間，提高了電池耐久性。
三是相較傳統(tǒng)集流體，復合集流體的應用可使電芯重量減輕，從而提高電芯能量密度。
四是復合集流體減少了有色金屬使用量，帶來降低材料成本的空間。
“憑借多方位的性能提升，復合集流體有望逐步提高滲透率，上游設備廠商與產(chǎn)業(yè)化進展較快的復合箔材生產(chǎn)廠商有望充分受益?！眹┚惭袌蟊硎荆谛履茉雌嚺c儲能等高景氣市場帶動下，鋰電池出貨量高速增長，有望刺激復合集流體市場快速擴大。假設2025年復合銅箔滲透率達10%，對應市場對復合銅箔需求量就將達25億平方米，市場空間約150億元元。
中信證券也表示，2023年下半年至2024年上半年，隨著量產(chǎn)能力的提升和訂單的逐步落地，預計復合集流體行業(yè)將迎來“穩(wěn)定增長期”。
圖為安邁特科技新型高安全復合銅箔
李永偉表示，在大規(guī)模市場需求驅(qū)動下，“安邁特復合銅箔可實現(xiàn)1+4.5+1微米的結構厚度，對標6微米傳統(tǒng)銅箔。”在對這款復合銅箔的開發(fā)中，安邁特實現(xiàn)了諸多創(chuàng)新：
技術方面，高效真空蒸發(fā)技術——一次成型真空蒸鍍技術，是安邁特制備復合箔材的核心技術之一。早期行業(yè)內(nèi)可實現(xiàn)的蒸鍍技術只能做到每次蒸鍍30-50納米，現(xiàn)在可實現(xiàn)每次蒸鍍約100-200納米。而安邁特可實現(xiàn)一次超1000納米的高效蒸發(fā)沉積技術，除了實現(xiàn)將原來十幾、二十次的蒸鍍一次完成外，還不采用水電鍍，帶來產(chǎn)品合格率的進一步提升。
工藝和制備方面，安邁特復合銅箔在方阻、機械強度、結合力、制造成本等方面，也都有較強的領先優(yōu)勢。在解決金屬層和高分子聚合物層的結合難題方面，充分考慮涂覆輥壓階段材料所能接受的高溫和應力等，從而在沉積層實現(xiàn)致密度超95%。在解決電池制備的后段工藝方面，李永偉表示“站在電池行業(yè)角度，我們考慮結合車規(guī)級要求，來對應我們的材料和工藝應該達到什么標準，面向電池制程過程里盡量考慮不要增加新的工序。”
據(jù)悉，安邁特復合銅、鋁箔目前正在多家頭部客戶進行深入驗證、批量導入的階段，已導入到360Wh/kg高能量密度、單體容量達110Ah的電芯生產(chǎn)驗證中。
圖為安邁特科技新型高安全復合鋁箔
此外，安邁特在近兩年時間里申請了53件專利，發(fā)明專利超60%，并重點參與了行業(yè)相關標準制定。產(chǎn)能方面，安邁特目前已啟動湖州基地一期年產(chǎn)2億平米復合集流體產(chǎn)業(yè)化建設工作，預計在今年底將竣工建成，2024年一季度即可逐步投產(chǎn)。在電池中國看來，一次蒸鍍成膜技術將加速鋰電復合箔材的量產(chǎn)化，有效匹配市場新需求。
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