【SMM峰會】動力電池迅猛發展引爆電池鋁箔開發潮 競爭加劇、加工...

2020-12-11 上海有色金屬網

與往年汽車銷售火爆的現象不同,今年車市寒冬來的似乎特別早。乘聯會數據顯示,今年9月我國狹義乘用車零售銷量為1904525輛,同比下滑13.2%,下滑幅度繼續擴大,達到兩位數;1-9月狹義乘用車零售銷量累計為6846812輛,同比增速為-0.6%,出現罕見的累計同比負增長。車市已連續3個月銷量增速同比下滑,降至近7年來的「冰點」。不過,在全球車市充滿蕭蕭寒意的大環境下,新能源車市場卻方興未艾,新能源車銷量增速一枝獨秀,吸引各大汽車巨頭加碼布局,業內認為新能源汽車將迎全球放量。隨著新能源汽車浪潮開啟,各行各業的企業與投資團體意願進入這個資本的風口。南山鋁業也乘著新能源汽車的風口,率先進入市場。在2018年12月6-7日SMM舉辦《2018年中國鋁&矽加工產業鏈供需交易峰會》上,來自南山鋁業的發言代表對電池鋁箔現狀和發展趨勢進行了透徹的分析,此外結合南山鋁業在行內領先的技術與管理經驗對電池鋁箔未來趨勢也作出精彩的演講。

電池鋁箔的現狀


鋁箔行業通常將電池鋁箔簡稱為電池箔。2015年起,動力電池行業迅猛發展,是引爆鋁箔行業開發電池箔熱潮的導 火 索,短短三年時間,國內電池箔主要生產企業從四五家迅速增加到十多家,好像從來沒有哪種鋁箔產品在國內增長如此迅速。

 

1、分類:

根據鋰離子電池用途分類:動力電池箔、消費類電池箔、儲能電池箔。

目前需求量最大的是動力電池箔,約佔50%~55%,消費電池市場基本飽和,未來的動力電池箔需求比例會進一步增加,儲能電池箔也會逐漸發力,所以電池箔市場還有增長空間。

2、合金牌號、狀態、厚度、單雙光種類

三、電池鋁箔的關鍵質量要求


1、力學性能:

電池箔客戶一般首先關注力學性能, 不同客戶對力學性能的要求有一定差別,大部分客戶希望高抗拉強度、高伸長率。力學性能主要依賴化學成分和坯料生產工藝的設計,可以用一個合金牌號設計多種力學性能的電池箔。

2、厚度和面密度

厚度和面密度對客戶塗碳、塗覆正極材料的均勻性有影響,主流客戶重點檢查的是單卷厚度/面密度波動、批次內厚度/面密度波動,也有客戶會關注CPK、PPK等過程能力指標。

厚度主要受到坯料、軋機影響,高精度、狀態穩定的軋機能夠帶來理想的厚度水平。

客戶要求

厚度公差

大部分客戶

±5%

少量客戶

±4%

個別客戶

±3%

 

3、表面潤溼張力

電池箔的表面潤溼張力影響著塗碳、塗覆正極材料的質量,表面潤溼張力低通常會導致漏塗、塗覆不牢、塗覆材料邊部收縮等缺陷,但也有一些客戶並不限定表面潤溼張力,據了解是漿料或塗覆工藝不同。

表面潤溼張力受到鋁箔帶油量、軋制油品質、添加劑等因素影響,是一個比較頭疼的問題。

4、針孔

鋰電客戶關注的針孔主要是分布、尺寸,其次是數量。通常要求直徑不超過300μm或500μm,靠近邊部不能有大針孔,不能有周期性、成行性或密集針孔,12μm電池箔的針孔數量一般不超過10個/㎡。熱軋鋁箔基本可以滿足這些要求,鑄軋鋁箔在穩定性方面有一點困難。

5、板形質量

電池箔板形質量測試方法:通常施加張力後測試塌邊量、塌陷程度,也有客戶使用離線板形檢測設備進行量化。

眾所周知,鋁箔的在線板形和離線板形並不完全相同,最終的板形質量取決於鋁箔坯料的板形、設備水平、工藝參數和操作人員水平,前三個因素可以通過制度控制,所以操作人員的水平至關重要。

6、其他質量要求

與傳統用途的鋁箔產品相比,電池箔的應用涉及到了安全性,因此對切邊毛刺、鋁粉等分切質量的要求越來越嚴格。

另外,暗面亮點、表面坑點、表面油汙等質量點也是不可忽視的。暗面亮點只出現在單面光電池箔上,這也是雙面光電池箔在電池箔市場份額增加的一個影響方面。

 

四、電池鋁箔的質量和生產難點


1、高強度

目前抗拉強度普遍要求200MPa、230MPa以上,各鋁箔企業基本都能批量或小批量供貨。有的客戶要求抗拉強度250MPa以上,這種電池箔實際量產難度大、成品率低。還有個別客戶要求280MPa、300MPa以上,基本已經達到鋁箔產品(10μm~15μm厚度)的軋制硬化極限,國內能開發出來,但好像沒有量產的,只了解到國外有生產的,國內鋰電客戶有從日本採購的。

2、厚度減薄和公差嚴格

減薄:2016年起,多家客戶開始有9μm、10μm雙面光的需求,這已經超過了理論上單張鋁箔軋制的極限,我們能勉強供貨,但是成品率低、很痛苦。

厚度公差:已有客戶要求±2%,即使是設備精度非常高,也是很難滿足這個要求,因為這涉及到熱軋、冷軋和箔軋三個工序的橫向、縱向厚度均勻性,以及設備和人員操作的穩定性。

3、寬幅和板形

鋰電客戶為了提高生產效率,普遍增加了寬幅生產線,需求700mm~800mm寬度,甚至有超過1000mm的,這對鋁箔企業是一個非常大的挑戰。我們的設備能力能夠做到1700、1800、2000mm寬度,為什麼不願意軋制1600mm左右來中剖做700mm~800mm寬度呢,唯一的原因就是板形質量。

對於超高抗拉強度的電池箔來說,加工硬化程度高、板形控制難度極大,板形質量將是導致難以量產的最大問題。

4、體系、包裝方式等要求複雜

動力電池箔涉及汽車行業,通過ITAF 16949是一個最基本要求,體系規定的內容太多,需要有專業的團隊去實施。不同客戶對包裝方式的要求也有很大差異,實際上鋁箔包裝的成本是很高的。

5、表面潤溼張力

表面潤溼張力在生產中經常會出現不穩定的問題,需要用多種手段輔助提高,根據與同行業交流信息,提高表面潤溼張力的手段基本相同。

 

五、鋁箔企業面臨的困難


1、客戶要求越來越高、投訴率高

目前客戶對厚度、抗拉強度、板形等方面的要求已經達到了鋁箔設備和生產的極限,幾乎不可能再提高,表面質量、針孔、分切質量等方面的要求也越來越高,這勢必造成生產成本上升、成品率下降、投訴率增加。

2、電池箔種類多、單個規格需求量少

根據網絡資料,預計2020年全國需求電池箔3~4萬噸,看起來還算數量可觀,但合金、厚度、寬度、力學性能等要求太多,分散到單個規格的數量就很少了。

目前南山生產的電池箔主打1100和1060合金,厚度有近10種,寬度、卷長更複雜,現在每個月幾百噸產量,卻要準備幾倍的坯料,即使這樣也無法完全滿足客戶突然增加的特殊需求。

3、行業競爭加劇、加工費逐年降低、研發新產品保持優勢

隨著越來越多的鋁箔企業開始生產電池箔,市場競爭加劇;加上鋰電客戶降成本壓力的轉嫁,電池箔價格也是逐年走低。

為了在未來保持市場優勢,我們只有不斷研發新產品來滿足新老客戶要求,但這種新要求一般只有一個需求方向,可能需要1~2年才能定型,電池箔研發投入巨大,這需要企業有雄厚的實力和堅定的決心。

 

六、電池鋁箔未來趨勢


1、電池箔技術要求基本達到極限,將趨於穩定發展階段

隨著鋰電市場的洗牌和行業透明度提高,電池箔強度和厚度等要求已經達到極限,主流技術要求將會處於穩定發展階段,需求量還有很大的上升空間。

2、產品規範化

電池箔國家標準已經出臺,雖然還需要不斷修訂,但對電池箔行業起到了非常好的引導作用,也將鋁箔企業和鋰電客戶連接起來,電池箔產品將會越來越規範。

3、質量和服務佔據市場

下一階段鋁箔企業的重點工作是做好針孔、毛刺、鋁粉和板形等質量細節的優化,並在產品服務等細節方面跟得上客戶的腳步,以質量和服務佔據市場。


 

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