2016年中国锂电铝塑膜行业发展现状分析【图】

  铝塑膜分为食品级铝塑膜和锂电铝塑膜。食品级铝塑膜是一种常见的包装材料,如薯片外包装袋、胶囊外包装等。而用于聚合物软包锂电池的铝塑膜工艺难度则大很多,其最早与由日本昭和与 SONY 于1999 年共同研发而成。目前是电芯里唯一尚未实现大规模国产化的核心材料,技术壁垒极高。铝塑膜在相关性能方面有极高要求,远超隔膜、正极、负极、电解液。要求主要涉及4 个方面:阻隔能力、耐穿刺能力、电解液稳定性、耐高温性和绝缘性。任何一个方面有所缺失,都有可能导致电池性能下降,直接报废。 其采用精密涂布技术生产,目前,世界上最先进的精密涂布技术主要被日本企业掌握。

铝塑膜的重要指标

数据来源:公开资料整理

  铝塑膜在软包锂电池中作用关键,一般占到电芯成本的 15-20%左右。然而由于其技术壁垒高,国产铝塑膜市场占比非常少。目前国内铝塑膜市场 90%份额被日本厂商垄断,主要是 DNP(大日本印刷)、昭和电工和 T&T 占据,国产铝塑膜占比不足 5%。
锂电池电芯主要原材料基本形成了进口替代,而铝塑膜作为尚未实现国产化的锂电材料,其毛利率高达 60-80%(目前进口铝塑膜价格超过 30 元/平方米,国产约 25 元/平方米)。可想而知,率先布局铝塑膜产业,并实现技术突破的国内厂商,才能真正从国外巨头口中夺下这块肥肉。

2014 年全球铝塑膜市场份额

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软包锂电池成本构成

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    铝塑膜是一种三层膜,每层膜之间通过粘合剂粘结:最外尼龙层(ON)主要起保护作用,保护铝层不被刮伤、不被氧化;中间铝层(AL)为基体材料,起到塑形、阻隔作用;内层聚丙烯(CPP)将铝层与电芯隔开,防电解液腐蚀。目前,市面上铝塑膜份额占比较大的两家厂商昭和电工、DNP,分别采用了干法工艺和热法工艺。

昭和电工干法与 DNP 热法结构对比

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干法和热法铝塑膜制造方法及性能对比

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    为何铝塑膜的制造技术难以突破,其难度主要在于工艺的控制——反应条件的精确控制。目前,国产铝塑膜只有个别厂家的其中几个指标达到 DNP 指标。1)密封性。铝层的表面结构及耐电解液性能。国内铝箔表面处理工艺落后,采用水洗除油和“铬酐”钝化处理,污染大。水有表面张力,铝箔微孔中的油处理不干净,造成后续复合工艺产生缺陷。水处理后的铝箔会产生“氢脆”,导致国产铝塑复合膜耐折度始终达不到日本水准。2)冲壳深度。冲深始终不能令人满意。国产的冲深在 5mm 左右就算很好了,国外可达到 8mm,有的甚至达到12mm,总体与国外产品还有一定差距。3)厚度方面,国内铝塑膜最薄做到70um,量产的有 112um、88um 和 72um,而日本铝塑膜最薄可以做到 40um(铝层厚度30um),65um 和 48um 的也实现量产。

    国内铝塑膜市场寡头控制的局面,导致众多电池制造商对其数量、质量、价格都失去了一定的话语权。目前,DNP 和昭和电工都在原有基础上进行了扩产。DNP 的产能已经达到 600 万平方米/月,昭和也计划在 200 万平方米/月的基础上扩产 30%。栗村也有 200 万平方米/月的产能。