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2016年中國鋰電池鋁塑膜市場現狀及發展前景預測
2016/10/23 10:23:14 來源:中國產業發展研究網 【字體:大 中 小】【收藏本頁】【打印】【關閉】
核心提示:鋰電池根據電解質形態的不同,可分為液態鋰電池和聚合物鋰電池,液態鋰離子電池多用鋼殼和鋁殼包裝,鋼殼由于重量重且安全性欠佳,正被鋁殼漸漸替代。聚合物鋰離子電池一般是固體聚合物電解質,國內很多企業也使用液態電解液,統稱聚合物電池,電池外包裝采用鋰電池根據電解質形態的不同,可分為液態鋰電池和聚合物鋰電池,液態鋰離子電池多用鋼殼和鋁殼包裝,鋼殼由于重量重且安全性欠佳,正被鋁殼漸漸替代。聚合物鋰離子電池一般是固體聚合物電解質,國內很多企業也使用液態電解液,統稱聚合物電池,電池外包裝采用鋁塑膜。
鋰離子電池鋁塑膜
相比液態鋰電池,聚合物鋰離子電池使用了膠體電解質,不會產生液體電池漏液、爆炸等問題,安全性更高、更輕薄。同時,通過使用鋁塑膜作為電池外殼,聚合物鋰電池的比容、重量等性能都有了較大提升。但循環性能和低溫放電性能相對稍差,價格也仍然相對較高。
聚合物鋰離子電池性能優勢明顯,更高容量、更輕薄、更安全
鋰電池行業對四大材料(正極、負極、隔膜、電解液)的關注程度較高,國內從事的企業也較多,然而,作為關鍵材料之一的鋁塑膜卻因各種原因被忽視。截止至 2013 年,鋁塑膜軟包電池已占據全球主流電動汽車電池市場的 26%,且占比逐步提高。目前已有 Enerdel、LGC、A123、AESC、多氟多、萬向、中信國安等多家廠商生產鋁塑膜軟包電池,日產 Leaf(AESC 配套)、通用 Volt(LGC 配套)等多種車型已裝車投入使用。而在鋁塑膜軟包電池中,鋁塑膜的成本更是占到 15%~20%,僅次于正極材料和隔膜。
2013 年鋁塑膜軟包電池占據 26%的市場份額
鋁塑膜占軟包電池成本的 18%
三種主流電動汽車電池對比,部分車型已應用鋁塑膜軟包電池
鋁塑膜是鋰電池材料壁壘最高的環節,在相關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,都有可能導致電池性能下降,直接報廢。
鋰離子電池鋁塑膜在相關性能方面有極高要求
鋁塑膜是一種三層膜,主要結構為 ON(延伸尼龍)/AL(鋁箔)/CPP(流延聚丙烯)共三層主要物質構成,每層之間通過粘接性助劑復合。表層 ON 層為裝飾性 ON 層,也起保護 AL 層不被刮傷的作用;中間為形態成型和防止水分侵入的 AL 層;內層 CPP 層為耐電解液層。從制造工藝來看,主要分為以昭和電工為代表的干法和以 DNP 大日本印刷為代表的熱法兩種,相比之下,干法更為優異,產品占據更大的市場,特別是高端市場。
鋁塑膜制造工藝對比,干法優勢明顯
制造鋁塑膜的關鍵材料需要進口,還需非標化的設備,提高了其制造難度。最難的主要體現在工藝上,尤其是反應條件和精度控制。主要涉及兩方面工藝,成型與熱封。成型工藝的難度在于:①精度的把握要求非常準:鏡面拋光度范圍Ra=0.05-0.25μm;②添加材料要求高:ON 和 CPP 中,含有特殊潤滑劑(具有活性物質,利于沖深)。熱封的難度在于:①磨具材質有要求和設計都有要求:在日本使用鋼為上模,國內則為銅加了高溫膠帶,下模采用鋼加硅膠板;②對熱封時間、熱封壓力和熱封溫度有比較特定的要求。
正因為鋁塑膜生產難度大,技術壁壘高,所以目前全球市場基本被大日本印刷、昭和電工、T&T Enertechno(凸版印刷)、韓國栗村四家日、韓企業壟斷,產品毛利率可達 50%~70%。國內鋁塑膜市場同樣被日韓企業所壟斷,鋁塑膜是軟包鋰電池主材中唯一尚未實現國產化的材料,昭和電工、大日本印刷兩家合計占據約 85%的市場份額。目前鋁塑膜全球市場空間僅為數十億元,隨著下游需求放量,行業增速有望超過 40%,潛在市場規模將達百億級別。
2014 年全球軟包材料廠商市場幾乎全被日本企業所占領
2013 年中國的軟包鋰電池市場規模達 108 億元,比 2012 年增長 27%。在 2009 年至2013 年間,中國軟包鋰電池市場規模呈現快速增長的態勢,主要是受到國內外智能手機、平板電腦等新興電子產品市場的快速增長帶動。在軟包市場快速發展的帶下,中國的鋁塑膜應用市場也開始迅速增長。2013 年中國鋰電池鋁塑膜的需求量為3650 萬平方米,同比增長 40%;市場規模為 15 億元,同比增長 30%。2015 年中國鋰電池鋁塑膜總量 6580 萬平米,國產份額 4.8%。
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