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08

2024

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08

复合铝箔:下一个电池材料新蓝海


在“双碳”背景下,受新能源汽车和储能产业的发展,一种新型的电池集流体箔材——复合铝箔凭借其给电池带来的优越的安全性和质量轻等特点,成为电池技术革新的重点关注材料之一。


1、电池铝箔市场规模持续扩大,需求旺盛


近年来,锂电池作为目前市场上主要的动力及储能电池,全球出货量一直保持迅猛的增长,从2017年的143.5GWh增长到2021年的562.4GWh,增长接近4倍。其中,2021年中国锂电池出货量为327GWh,占同年全球约58.1%。电池铝箔作为锂电池正极集流体材料,其规模也在持续扩大。中国有色金属加工协会统计数据显示,我国2021年电池铝箔年产量约为14万吨,同比增长100%,全球总产量约为24.2吨,我国占比超过59%。据多家市场研究及证券机构预测,到2025年全球电池铝箔总需求约在80-100万吨。


电池铝箔市场走俏,不仅得益于新能源汽车和储能市场的发展,也受到钠电池发展技术杜所带动。因为铝箔在低电位下容易与锂发生合金化反应,所以锂电池只将铝箔作为正极集流体使用,负极则采用铜箔。钠电池则不同,正负极集流体均可使用铝箔。这就导致其对铝箔的需求量翻倍。随着钠电池技术发展逐步成熟,未来几年也将有望商业化。


由此可见,电池铝箔市场潜能无限,值得关注与挖掘。


2、复合铝箔:安全性优越,质量轻有利于提高能量密度


虽然电池铝箔市场需求旺盛,但作为电池关键辅助材料,也需面对安全性及续航的问题。而复合铝箔则可以很解决这些问题。


复合铝箔是一种以高分子PET等有机高分子材料作为支撑层,在其表面沉积金属铝,镀制成“铝-PET高分子材料支撑层-铝”三明治结构的新型复合箔材。用这种材料制作成电池之后使其具有安全性高,能量密度高等特点。具体如下:


(1)改善热失控,提高电池安全性。三明治的结构让复合铝箔可实现“短路效应”,同时明显提高电池高热稳定性:当电池受到外力撞击断裂时几乎不产生金属毛刺,避免刺破电池隔膜,降低电池短路的风险,大大提升了电池安全性;另外即使是电池因穿刺等原因造成了内短路,由于复合集流体的熔断作用,使得短路不能持续,因而避免了出现电池燃烧、爆炸的风险。


(2)质量轻,有利于提升能量密度。复合铝箔在厚度不变的情况下,铝用量大幅度减少,使其质量减轻。电池内部铝使用量减少,在同样重量下能量密度得以提升,从而提升电池的续航能力。
复合铝箔的这些优点,正是传统电池铝箔所亟需解决的问题。随着新能源的发展及下游应用场景的渗透,复合铝箔有望取代传统电池铝箔,甚至延伸至更多其他领域,成为下一个新材料蓝海。

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