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2016年中國鋰電鋁塑膜行業(yè)技術(shù)壁壘分析
2017/1/15 10:21:15 來源:中國產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究網(wǎng) 【字體:大 中 小】【收藏本頁】【打印】【關(guān)閉】
核心提示:鋁塑膜分為食品級鋁塑膜和鋰電鋁塑膜。食品級鋁塑膜是一種常見的包裝材料,如薯片外包裝袋、膠囊外包裝等。而用于聚合物軟包鋰電池的鋁塑膜工藝難度則大很多,其最早與由日本昭和與 SONY 于1999 年共同研發(fā)而成。目前是電芯里唯一尚未實現(xiàn)大規(guī)模國鋁塑膜分為食品級鋁塑膜和鋰電鋁塑膜。食品級鋁塑膜是一種常見的包裝材料,如薯片外包裝袋、膠囊外包裝等。而用于聚合物軟包鋰電池的鋁塑膜工藝難度則大很多,其最早與由日本昭和與 SONY 于1999 年共同研發(fā)而成。目前是電芯里唯一尚未實現(xiàn)大規(guī)模國產(chǎn)化的核心材料,技術(shù)壁壘極高。鋁塑膜在相關(guān)性能方面有極高要求,遠超隔膜、正極、負極、電解液。要求主要涉及4 個方面:阻隔能力、耐穿刺能力、電解液穩(wěn)定性、耐高溫性和絕緣性。任何一個方面有所缺失,都有可能導(dǎo)致電池性能下降,直接報廢。 其采用精密涂布技術(shù)生產(chǎn),目前,世界上最先進的精密涂布技術(shù)主要被日本企業(yè)掌握。
鋁塑膜的重要指標
數(shù)據(jù)來源:公開資料整理
鋁塑膜在軟包鋰電池中作用關(guān)鍵,一般占到電芯成本的 15-20%左右。然而由于其技術(shù)壁壘高,國產(chǎn)鋁塑膜市場占比非常少。目前國內(nèi)鋁塑膜市場 90%份額被日本廠商壟斷,主要是 DNP(大日本印刷)、昭和電工和 T&T 占據(jù),國產(chǎn)鋁塑膜占比不足 5%。
鋰電池電芯主要原材料基本形成了進口替代,而鋁塑膜作為尚未實現(xiàn)國產(chǎn)化的鋰電材料,其毛利率高達 60-80%(目前進口鋁塑膜價格超過 30 元/平方米,國產(chǎn)約 25 元/平方米)。可想而知,率先布局鋁塑膜產(chǎn)業(yè),并實現(xiàn)技術(shù)突破的國內(nèi)廠商,才能真正從國外巨頭口中奪下這塊肥肉。2014 年全球鋁塑膜市場份額
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軟包鋰電池成本構(gòu)成
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鋁塑膜是一種三層膜,每層膜之間通過粘合劑粘結(jié):最外尼龍層(ON)主要起保護作用,保護鋁層不被刮傷、不被氧化;中間鋁層(AL)為基體材料,起到塑形、阻隔作用;內(nèi)層聚丙烯(CPP)將鋁層與電芯隔開,防電解液腐蝕。目前,市面上鋁塑膜份額占比較大的兩家廠商昭和電工、DNP,分別采用了干法工藝和熱法工藝。
昭和電工干法與 DNP 熱法結(jié)構(gòu)對比
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干法和熱法鋁塑膜制造方法及性能對比
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為何鋁塑膜的制造技術(shù)難以突破,其難度主要在于工藝的控制——反應(yīng)條件的精確控制。目前,國產(chǎn)鋁塑膜只有個別廠家的其中幾個指標達到 DNP 指標。1)密封性。鋁層的表面結(jié)構(gòu)及耐電解液性能。國內(nèi)鋁箔表面處理工藝落后,采用水洗除油和“鉻酐”鈍化處理,污染大。水有表面張力,鋁箔微孔中的油處理不干凈,造成后續(xù)復(fù)合工藝產(chǎn)生缺陷。水處理后的鋁箔會產(chǎn)生“氫脆”,導(dǎo)致國產(chǎn)鋁塑復(fù)合膜耐折度始終達不到日本水準。2)沖殼深度。沖深始終不能令人滿意。國產(chǎn)的沖深在 5mm 左右就算很好了,國外可達到 8mm,有的甚至達到12mm,總體與國外產(chǎn)品還有一定差距。3)厚度方面,國內(nèi)鋁塑膜最薄做到70um,量產(chǎn)的有 112um、88um 和 72um,而日本鋁塑膜最薄可以做到 40um(鋁層厚度30um),65um 和 48um 的也實現(xiàn)量產(chǎn)。
國內(nèi)鋁塑膜市場寡頭控制的局面,導(dǎo)致眾多電池制造商對其數(shù)量、質(zhì)量、價格都失去了一定的話語權(quán)。目前,DNP 和昭和電工都在原有基礎(chǔ)上進行了擴產(chǎn)。DNP 的產(chǎn)能已經(jīng)達到 600 萬平方米/月,昭和也計劃在 200 萬平方米/月的基礎(chǔ)上擴產(chǎn) 30%。栗村也有 200 萬平方米/月的產(chǎn)能。
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