高工锂电了解到,目前8μm-10μm锂电铜箔是应用主流。但要达到2020年动力电池系统比能量260Wh/Kg的标准,现有铜箔材料却心有余而力不足。动力用铜箔轻薄化、柔性化成为提升能量密度的必然选择,6μm铜箔悄然崛起。
国家新能源汽车政策调整及行业规划路线公布后,动力电池企业被戴上能量密度紧箍咒,对锂电铜箔提出轻薄化、柔性化、高安全化等要求。
由于能量密度直接挂钩补贴额度,整车厂从自身利益出发,必然在确保高安全性能前提下,极力拔高动力电池能量密度门槛;而且根据三部委联合印发的《汽车产业中长期发展规划》要求,到2020年动力电池单体比能量要达到300Wh/Kg以上,力争实现350Wh/Kg,系统比能量力争达到260Wh/Kg。
同时,2017年新能源汽车行业进入快速发展期,整个产业链集中度由量的发展转为质的提高。为了占据未来的市场制高点,电池企业亟待通过产品性能提升从重重包围中突围而出,也迫切对锂电材料提出更高性能的要求,加速改善材料体系提升能量密度进程。
铜箔行业敏感地触摸到了动力电池客户的需求,多家企业针对动力电池专门展开新型材料研发。高工锂电了解到,目前8μm-10μm锂电铜箔是应用主流。但要达到2020年动力电池系统比能量260Wh/Kg的标准,现有铜箔材料却心有余而力不足。动力用铜箔轻薄化、柔性化成为提升能量密度的必然选择,6μm铜箔悄然崛起。
至此,围绕6μm铜箔的系列疑问被抛出:动力电池能量密度提升与之到底存在怎样的因果关系?目前这一铜箔材料市场现状如何?有哪些铜箔企业已经攻关成功,实现大规模量产?
【因果】6μm柔性铜箔:下一代动力电池必然选择
6μm动力用铜箔是在政策助推下提前到来的市场需求,但却是下一代电芯的必然选择。
中国电子材料行业协会电子铜箔材料分会秘书长冷大光表示,动力电池已朝着体积小、大容量方向快速发展,锂电铜箔轻薄化、高安全性是未来的技术趋势。目前,6μm动力用铜箔是诸多铜箔企业致力目标。
事实上,动力用铜箔轻薄化,提升能量密度已成为业内共识。对于电芯来说,铜箔轻薄化后最关键的考量因素只有一点:安全。当大容量电芯快速高倍率充放电时,随着充放电过程电芯内部温度的变化,铜箔就像一根被温度“挤压”的弹簧,反复膨胀收缩,如果铜箔不具备弹簧般的柔性,就会出现龟裂、断裂、氧化。
业内人士表示,要满足动力电池安全性及高能量密度的性能要求,在6μm轻薄基础上,铜箔必须具备高柔性、高抗拉、高延伸、高防氧化四大性能。
生产锂电铜箔本就属于技术高壁垒行业,动力电池特殊需求进一步提升其生产门槛。有人形象比喻道,动力用锂电铜箔厚度降至超薄6μm极限难度,还要满足柔性等多项性能要求,其生产难度之于铜箔企业,犹如电池企业提高电池系统比能量到260Wh/Kg的水平难度。
高工锂电了解到,目前国内量产6μm动力用铜箔的企业只有3家,能够大规模批量生产的屈指可数。据业内人士反馈,在现有量产6μm动力用铜箔中,各家企业产品水平参差不齐,但需求端仍呈现上升态势。
【实力】华威铜箔批量生产6μm动力电池柔性铜箔
高难度、高挑战、高需求正预示着6μm动力用铜箔蕴藏着巨大的市场商机。
近期,高工锂电了解到,东莞华威铜箔科技有限公司(下称“华威铜箔”)已经实现大规模批量生产6μm铜箔。
华威铜箔于2010年08月设立,主营专业性制造高性能锂电池电解铜箔。目前,华威铜箔拥有东莞和安徽两大基地。前者年产能达到6000吨,除主要量产高端6μm超薄双光锂电铜箔外,还具有量产极薄4μm-5μm高端柔性铜箔和6μm-12μm高端柔性多孔铜箔的技术储备。
华威铜箔董事长陈韶明向高工锂电透露,公司已经从今年4、5月份起正式向宁德时代、沃特玛批量供货6μm产品。前者要求所供6μm高端柔性铜箔的抗拉强度大于35Kg/cm²。公司凭借多年在铜箔领域的研发经验,技术水平已经可以大大满足客户需求,抗拉强度可达到40Kg/cm²。
高工锂电注意到,华威铜箔产品宣传册扉页,赫然印着6μm高端柔性铜箔的“五高一超长”特点:高柔性、高延伸、高抗拉、高防氧化、高金属质感、超长无接头(5000-10000米)。
这简单的23字并不是一句空头承诺,陈韶明自信地表示,在铜箔生产行业沉淀10多年,公司的技术实力完全能够保障产品满足上述性能。
此外,根据华威铜箔动力电池客户电芯部检测数据显示,3C循环150周后,华威铜箔 产品与正常组循环无明显差别,150周循环后电芯容量保持率仍然在90%以上。同时,其6μm铜箔极片分条毛刺分条长度最大值30μm,最小值16μm,均值23.6μm,高于行业水平。
“品质好但产能小”是多年来铜箔圈子里的同行对华威铜箔的一致评价。目前,华威铜箔产能只有6000吨,但超过95%出产的都是6μm铜箔。
然而现实问题是,现有产能已经不能满足来自下游动力市场的增长需求,扩产迫切。
【突破】华威铜箔新建8万吨铜箔项目
基于对动力电池市场前景的看好以及由此带来的红利,华威铜箔积极扩产。
高工锂电独家获悉,华威铜箔正在加速投建安徽基地。该安徽基地主要负责实施总产能8万吨铜箔项目,6μm动力用柔性铜箔是其中的主打产品,总计投资50亿元。
目前,第一期10000吨铜箔项目24条生产线重要设备已经到位,预计2018年可以实现量产。华威铜箔称,力争5年后项目实现完全投产。
事实上,华威铜箔扩产的主要原因在于未来动力市场对6μm铜箔的强劲需求,同时其技术实力也确保该公司能够在市场竞争中领先抢占跑道。
根据高工产研锂电研究所(GGII)数据显示,2016年动力电池铜箔需求量达到24900吨。GGII预测,到2020年锂电铜箔需求将超过10万吨,其中动力电池铜箔占比71.91%。
目前,国内锂电铜箔供应偏紧,预计待2018年才能得到缓解。同时,动力电池企业对6μm铜箔的需求还在不断攀升,高技术壁垒及投产周期长背景下,这款高端动力用铜箔预计到2019年都将呈现供应紧张局面。
“人无远虑,必有近忧”。铜箔企业若就此高枕无忧,在未来的市场竞争中将面临被淘汰的命运;而那些砥砺技术的企业反而会被历史推向市场前端成为真正的“弄潮儿”。
陈韶明坦言,虽然东莞华威铜箔目前产能并不大,但多年来凭借高端品质在市场中牢牢占据一席之地。借助新能源汽车市场这股东风,具备生产高端动力用铜箔能力的华威铜箔开启了8万吨铜箔扩产项目,正迈向公司发展的新台阶——打造国内最大的高端柔性铜箔生产基地。
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