复合集流体要取代传统锂电铜铝箔?
发表时间:2022-08-06 09:31:03 作者:雕刻机

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众所周知,锂电池发展过程中的每一次革命浪潮基本上都围绕着高能量密度、高体积利用率、和高安全性这几个方面进行升级改造,但高能量密度同时和高安全性形成背离,高能量密度意味着低安全性,高安全性的同时又很难兼顾高能量密度。

虽然在能量密度方面有高镍化和硅基负极加持,高体积利用率上又有CTC、CTP、CTB电芯集成方式的革新,但在高安全性上的进展似乎不太顺利,近期林志颖驾驶特斯拉Model X意外出车祸造成车辆燃烧的新闻再次把新能源车的安全性推上了风口。

提到锂电池安全性,大多解决方案偏向于从电解液、电极材料、电池管理系统以及热管理系统等方面着手,随着前段时间国家科技部把复合集流体录入重点审查项目,主打更高安全性的复合集流体似乎有“卷土重来”之势,双星新材、万顺新材、宝明科技等多家公司纷纷宣布布局复合铜箔,带动股价涨幅拉升明显,复合集流体到底是资本的炒作还是真的要“革命”?未来对传统锂电铝箔是否会形成冲击?

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复合集流体综合性能强于传统集流体

图片来源:金美新材料官网

能量密度提升。电池能量密度的提升一方面通过增加单位克容量并降低非活性物质的重量,由上表可以看出复合集流体密度上更小、厚度减薄,同等厚度下,复合集流铜铝箔单位重量分别减少63%、36%。

体积能量密度提升。体积能量密度主要体现在厚度的减薄上,复合铜箔厚度变化不大,复合铝箔厚度减薄33%。

安全性。传统纯金属集流体的硬度较大,一旦产生毛刺容易刺穿隔膜形成短路;因复合集流体中间高分子材料层具有抗拉伸断裂强度高、质地软、镀层薄的优点,所以不容易出现毛刺,即便出现毛刺,也会因为质地软镀层薄刺穿隔膜的可能性比较小,能很好的防止电池内部的短路,提升电池安全性;且高分子材料的热膨胀系数低、具有遇热收缩特性,能避免电池进一步发热、燃烧和爆炸。

虽然复合集流体在安全性、能量密度和体积能量密度方面有较为明显的优势,但对电池厂来说,成本也是重要的考虑因素。

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复合铜箔或替代传统铜箔,传统铝箔价格“吊打”复合铝箔

铜箔

传统铜箔以6μ为例,据鑫椤资讯报价显示,7月26日电池铜箔均价为10万元/吨(按1GWH用***吨算),换算为㎡的价格为7.2元/㎡(按1GWH所需集流体面积***㎡算)。

目前复合铜箔的价格受设备折旧、基材价格、良品率等方面影响有所差异,在5-8元/㎡(数据来自投资书及相关调研),传统铜箔与复合铜箔的价格相差不大,复合铜箔替代效应明显。

铝箔

传统铝箔以13μ为例,据鑫椤资讯报价显示,7月26日电池铝箔均价为3.6万元/吨(按1GWH用*吨算),换算成㎡的价格为1.7元/㎡(按1GWH所需集流体面积*㎡算)。

目前复合铝箔的价格也在5-8元/㎡,是传统铝箔价格的2.9-4.6倍,即便是3.2-6元/㎡的成本价也比传统铝箔的价格高出不少。

在现有传统铝箔加工费不变的情况下,就算未来复合铝箔量产各项成本费用降下来也很难达到1.7元/㎡的价格,至少在未来5年内很难实现。

在综合考虑复合集流体性能和价格后,我们认为,复合铜箔存在替代传统电池铜箔的可能性;未来5年,复合铝箔实现完全替代传统电池铝箔的可能性几乎为0,这也是目前多家企业宣布入局复合铜箔而鲜少提及复合铝箔的原因。但目前多家企业的复合铜箔仍在研发或验证送样阶段,在锂电池实际应用中的表现仍需拭目以待。

深度研究报告:

● 《2022-2025磷酸铁锂产业链价值研究报告》

● 《2022-2025全球三元材料产业链价值研究报告》

● 《2022-2025全球锂电池及下游应用市场年度调研报告》

● 《2022-2025隔膜应用市场报告》

● 《2022-2025锂电负极材料产业链剖析》

● 《2022-2025天然石墨及应用市场报告》

● 《2022-2025动力电池回收利用市场报告》

● 《2022-2025动力电池电解液行业研究报告》