摘要
良率问题阻碍复合集流体产业化。
铜价持续震荡,安全性要求的提升推动着复合集流体产业化,与此同时,随着近年来复合集流体技术攻关,复合集流体产业化项目接连落地。
今年3月,近百亿元复合集流体项目落地内蒙古鄂尔多斯;今年1月,包含BOPP复合集流体项目的10亿元新型材料项目落户新会江睦新能源双碳产业园;另外,国泰真空复合集流体研发生产基地预计今年5月竣工。
除了项目方面的落地,复合集流体领域的投融资也在持续进行。
今年3月份,以复合集流体研发、生产、制造为主业的安迈特获得了数亿元的B1轮融资;此前,主营复合集流体技术的纳力新材也获得了近10亿元A+轮融资。
从产业链来看,复合集流体的大规模使用仍需要一定的时间,但在2025年,复合集流体已处于初步放量阶段。
根据英联股份此前公告的内容,U&S ENERGY将于2025年采购英联股份200万平方米复合铝箔和100万平方米复合铜箔;金美新材料方面也在快速推进复合集流体量产,其已建成重庆綦江示范基地年产能1亿平方米。
复合集流体作为箔材领域的一项革命性材料,以其突出的安全性、减重特征、去金属化特性,成为替代传统铜箔的*材料。
当前围绕原材料特别是铜材领域的价格隐患并未消除,下游终端对于安全性的追求不断提高,在此背景下,复合集流体将在提升规模生产能力,降本增效方面继续备战产业化。官网:yuanjuxing.com
复合集流体“瓶颈”何在?
目前,业内一致认为,限制复合集流体规模主要在于良率问题,而良率问题归根结底体现为成本问题。
据了解,一般来说,复合集流体生产主要采用“一步法”、“两步法”,并以真空镀膜为核心工艺,辅以水电镀等工艺流程。但是当前复合集流体生产使用的真空镀膜设备在几百到上千万元,如果不能产生显著的生产效益,则设备折旧带来的摊销成本难以追回。
另外,价格压力也在限制复合集流体的应用,当前,产业链材料价格依旧面临降本压力,尽管经过上下游多轮磋商,今年一季度以来,材料价格有所抬头,但是电池大厂成本管控依旧严格,行业竞价较为激烈,铜箔涨价困难一定程度上削减了复合集流体的成本优势。
考虑到设备以及工艺成本,复合集流体仍需在良率、生产速度方面有所提升,最核心的也便是在推进复合集流体产线建设的同时,不同改进复合集流体生产设备以及生产工艺,从而获得更大的规模生产效益。
在此方面,国内复合集流体厂商以及相关设备厂商正积极推进。
结构创新:1μm铜箔+2-4μm高分子膜的“三明治”突破
安全基因重构:高分子基膜在高温时会融熔塌陷,从而切断短路电流,抑制热失控,
从材料端根除锂电池自燃爆炸的安全隐患。
性能指数跃升:减重8-10%,使能量密度突破300Wh/kg,循环寿命延长5%。
北方华创全资子公司北京北方华创真空技术有限公司,作为国内PVD设备领域领军企业,拥有六十年真空热处理、表面处理装备研发和制造经验。
近年来,北方华创真空加快从高端半导体技术切入复合集流体产业化应用,实现复合集流体关键装备的技术突破。
北方华创真空已经推出eMeridian系列卷绕式PVD装备,满足高性能复合铜箔和复合铝箔的制备需求。其自主开发的核心技术,如低温沉积技术、e-web智能卷绕技术、气体离子刻蚀技术等大幅提升了复合铜箔和复合铝箔的制备产能和良率,赋能新能源锂电产业的高速发展。
产业化元年何时到来?
政策方面,对于复合集流体的支持力度也在加大。
2025年1月,工信部等十一部门发布《铜产业高质量发展实施方案》,明确将复合铜箔列为重点支持方向,鼓励企业开展技术攻关和规模化应用。此外,四川、广东、江苏等地对于复合集流体企业也有相应的设备、研发补贴。
从产业化吹风到政策支持,复合集流体的商用之路有多远?
复合集流体能否实现大规模应用,除了上述提及的成本、价格因素,还源于市场需求。复合集流体作为近年来兴起的材料,受到产业化水平限制,相比于常规的铜箔材料,仍有一定的成本溢出,但作为一项新技术,复合集流体突出特点在于安全性。上海源聚兴机电
中低端新能源汽车对于复合集流体的需求量则相对较小,其主要受到磷酸铁锂电芯价格的影响,在当前激烈的市场竞争条件下,复合集流体的性价比尚且不如一般的铜箔材料。
复合集流体的另一个问题则是其导电性,进而影响其快充性能。
一般来说,由于复合集流体采用三明治结构,即“铜-高分子材料-铜”的形式,导电性会弱于传统铜箔材料的导电性,一定程度上限制了复合集流体在快充电池上的运用。
不过业内也表示,目前电池厂商对于复合集流体的导电性的要求达到上车标准即可,并没有过多要求,相比于导电性能的限制,电池和车企更为看重复合集流体带来的安全性能提升。
此外,对于导电性能的限制,复合集流体厂商也正在进行突破。据英联复合集流体介绍,部分客户通过独特的设计,在长期循环过程中,客户端实现了10C的充放电的倍率,性能与传统的技术相当。
目前,复合集流体在安全性上已经得以充分验证,而在产业化成本、导电性上也正进行新的突破。随着复合集流体在成本、性能上的突破,不仅仅是对于锂电池,也将在人形机器人、航天航空、高端数码领域等领域推广应用。