一文了解锂电池铝箔!
锂离子电池用铝箔分为:锂电池正极集流体用铝箔、锂电池外包装铝塑膜用铝箔、极耳用铝箔。通常所说的电池铝箔,是指锂电池正极集流体用铝箔。电池正极箔一方面是集流体电极,另一方面又是锂电池正极材料的载体,也就是锂电材料要涂布其上。
电池铝箔是锂电池生产的重要原材料。正极由正极极耳、高温胶带、正极集流体铝箔和正极材料组成,正极集流体铝箔一般厚度为0.010mm- 0.015mm。

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图源:CNKI
锂电池正极铝箔有平箔表面改性箔两种。平箔有高的强度、高的电导率与高平整度;表面改性箔由于表面粗糙化,活性物质附着性大有提高,同时可以减少粘接剂用量,电池特性也得以改善。
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图源:CNKI
高端动力电池的正极集流体铝箔的技术含量较高。集流体用铝箔以 1060、1070、1100、1235、3003 等型号合金为主,主流厚度规格是 10-20μm,部分电池生产厂家用到 8μm,未来的方向是继续减薄,甚至可能减到 6μm。
铝箔主要分为热轧及连续铸轧,一般工业用的双零箔、单零箔、电池箔等基本属于纯铝系列,较为适用连续铸轧。虽然电池箔的要求明显高于普通 0.1mm 铝箔,但生产技术和工艺基本一致。例如鼎胜新材在锂电铝箔需求大增之后,将杭州基地的双零箔转产为电池箔。
电池铝箔性能要求
 
品质
要求
厚度
电池箔的最薄厚度已达8μm,要求厚度偏差小,一般要求±4%以内,个别电池厂商要求±2%以内
表面质量
表面上不允许有直径>1mm的麻点,0.5mm~1mm的麻点应<3个/m2,,暗面不得有凸点、亮点
表面湿润张力
一般的用户要求表面润湿张力在30-32dyn之间,但是有的敏感材料对达因值要求更高
切边品质
切边品质应高,不得有裂边与毛刺
力学性能
在减薄的同时,必须同步提高其抗拉强度Rm,否则耐破度不能满足要求。工业上纯铝加工硬化的极限在310N/mm2,日前电池箔的抗拉强度多在190-280N/mm2之间
资料来源:CNKI
正极集流体铝箔被应用于三元电池、磷酸铁锂电池、钠离子电池等。因此我们测算电池铝箔需求的时候,应该区分不同的电池体系。根据鑫椤锂电数据,每 GWh 三元电池需要电池箔 300-450 吨,每 GWh 磷酸铁锂电池需要电池铝箔 400-600 吨;而钠离子电池中由于正极和负极均使用铝箔每Gwh 钠电池需要铝箔 700-1000 吨
钠离子电池商用化在即,将进一步提升对电池铝箔的需求。钠离子电池主要优势在于成本低,不受资源制约,随着相关技术和产业链成熟,成本有望进一步下降,预计在电动二轮车、低速电动车、储能、启停等应用场景具备较好的前景。根据 EVTank 最新测算,理论上钠离子电池在 100%渗透率的情况下,在 2026 年的市场空间可达到 369.5GWh钠离子电池的电池铝箔用量约 800 吨/GWh,对应 2025 年电池铝箔用量将达到 29.56 万吨

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据前述数据预测,2021 年全球电池铝箔总需求量为 19.5 万吨,其中动力电池 14.3万吨,储能 0.9 万吨,消费电子 4.3 万吨。预计到 2025 年,全球电池铝箔总需求量将达到82.5 万吨,四年 CAGR 增速达到 43%。其中动力电池 65.9 万吨,储能 9.8 万吨,消费电子 6.9 万吨。
全球电池铝箔总需求量预测
 

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资料来源:EVTank,BNEF,鑫椤资讯,中汽协,浙商证券研究所测算
国内 2021 年电池铝箔产量约 14 万吨,根据各公司规划,预计 2022-2023 年国内供给将达到 26.4 万吨和 42.8 万吨。主要的电池铝箔生产商包括鼎胜新材、万顺新材、东阳光、南山铝业、常铝股份等上市公司,以及华北铝业、厦顺铝箔、永杰新材等非上市公司。2021 年合计生产电池箔 14 万吨。
目前电池铝箔的需求得到了行业内各家传统铝加工企业的重视,铝加工头部企业推出了一系列的扩产计划,根据各个公司的规划,预计到2023 年国内电池铝箔的供给将达到 42.8 万吨,较 2021 年增长 206%。
预计企业电池铝箔供应量
 
2020
2021
2022
2023
鼎胜新材
2.4
5.6
12
18
华北铝业
1.8
2.3
3.3
6
厦顺铝箔
0.8
1.2
1.2
1.2
南山铝业
0.3
1.2
1.8
2.5
永杰新材
0.58
1
1
1
万顺新材
0
0.3
3
5.5
东阳光
0
0.4
1
2.25
常铝股份
0
0.3
0.6
0.6
华峰铝业
0
0
0.4
0.8
神火股份
0
0
0.4
2.2
天山铝业
0
0
0
1
其他
1.1
1.7
1.7
1.7
合计
7.0
14.0
26.4
42.8
随着锂电池行业快速增长的需求,锂电集流体正向着更薄、高抗拉强度、高延伸率和更低的成本的方向发展。目前市场正在开发新型材料复合铝箔,复合铝箔可以提升电池能量密度、提高电池的安全性并有效降低成本,使得复合铝箔有可能在不久的将来逐步替代传统的电池铝箔。关于复合铝箔的相关内容,我们后面会在本公众号报道,欢迎大家关注公众号!
 
资料来源:浙商证券,CNKI,EVTank,BNEF,鑫椤资讯,中汽协,各公司公告等

 

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08:45-09:00 开场致辞 艾邦创始人 江耀贵
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16:00-16:30 茶歇
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17:00-17:30 超薄PET在复合铜箔中的应用 双星新材 吴迪 副总经理
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原文始发于微信公众号(锂电产业通):一文了解锂电池铝箔!


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作者 lv, mengdie