近年來(lái)，伴隨著(zhù)新能源汽車(chē)市場(chǎng)的迅速發(fā)展，我國動(dòng)力電池制造所需的主要材料基本實(shí)現了國產(chǎn)化，而作為軟包電池封裝核心材料的鋁塑膜，卻因技術(shù)壁壘較高等因素，進(jìn)口替代進(jìn)度依舊緩慢。隨著(zhù)全球軟包電池市場(chǎng)逐漸迎來(lái)增量空間，鋁塑膜的需求量也將隨之水漲船高，市場(chǎng)競爭也將愈發(fā)激烈。近日，電池中國網(wǎng)就國產(chǎn)鋁塑膜的技術(shù)發(fā)展、制備工藝、安全性能以及國產(chǎn)化進(jìn)程等行業(yè)熱點(diǎn)話(huà)題，獨家采訪(fǎng)了蘇州鋰盾儲能材料技術(shù)有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“蘇州鋰盾”）總經(jīng)理夏文進(jìn)。
圖為蘇州鋰盾儲能材料技術(shù)有限公司總經(jīng)理夏文進(jìn)接受采訪(fǎng)
國產(chǎn)鋁塑膜技術(shù)崛起 打破日韓技術(shù)壁壘
夏文進(jìn)表示，外包裝的封裝技術(shù)對軟包電池的電性能循環(huán)以及力學(xué)性能循環(huán)影響頗大，如同人的皮膚，“皮之不存，毛將焉附”，若分裝做得不好，電池內部做得再好也無(wú)濟于事。電池的破壞機理多是極性破壞機理，因此需要鋁塑膜及電芯內部的其他材料逐步向非極性方面轉變，非極性的界面在極性環(huán)境中的表現更為穩定。他指出，過(guò)去一提到鋁塑膜，大家更多關(guān)注的可能是日韓等企業(yè)的產(chǎn)品，甚至會(huì )將這些日韓企業(yè)的指標當做業(yè)內的技術(shù)要求和標準，但隨著(zhù)近年我國鋁塑膜產(chǎn)業(yè)的崛起，很多自主研發(fā)的核心技術(shù)已經(jīng)絲毫不遜于日韓企業(yè)，并逐步擁有一定的技術(shù)優(yōu)勢。
以日本為例，其鋁塑膜產(chǎn)品多采用干法、熱法兩種工藝，干法即用膠水粘，熱法則是用膠膜貼。區別于以上兩種工藝，蘇州鋰盾全球首創(chuàng )發(fā)明的MicrolayerTM非極性微波錨固法多相界面一體化鋁塑膜工藝專(zhuān)利技術(shù)，采用“釘釘子”原理，將微觀(guān)錨釘分別打到尼龍、PP、鋁箔各個(gè)界面中，再通過(guò)微波照射將各界面的錨釘連接起來(lái)，形成化學(xué)錨釘網(wǎng)，生產(chǎn)出具有優(yōu)異深沖、高阻隔性、絕緣性、阻燃性且耐腐蝕性能的鋁塑膜產(chǎn)品。微波固化工藝在鋁塑膜的生產(chǎn)過(guò)程中具有較大優(yōu)勢，鋁是微波天然反射層，微波照射后可在此界面形成兩倍以上的微波能量，讓界面優(yōu)先發(fā)生反應，且不會(huì )破壞鋁和膜本身，溫度很低，能量卻很高，保證了界面的牢固性以及高分子膜的完整性。據悉，該項技術(shù)整個(gè)環(huán)節均為蘇州鋰盾獨立研發(fā)，并已實(shí)現完全國產(chǎn)化，突破了日韓企業(yè)鋁塑膜裝備、技術(shù)封鎖，填補了中國高端鋁塑膜研發(fā)產(chǎn)業(yè)化技術(shù)的空白。
耐高溫、高阻燃 優(yōu)質(zhì)鋁塑膜提升安全系數
近年，全球新能源汽車(chē)發(fā)生多起動(dòng)力電池燃燒、爆炸事故，動(dòng)力電池的安全問(wèn)題一直是很多消費者心中跨不過(guò)去的“一道坎”。對此，夏文進(jìn)表示，蘇州鋰盾生產(chǎn)的鋁塑膜具備耐高溫、高阻燃等性能，可保證燃燒狀態(tài)下5分鐘內產(chǎn)品性能穩定，較大程度的提升了動(dòng)力電池的安全系數。
針對軟包電池可能會(huì )出現的漏液和脹氣等問(wèn)題，夏文進(jìn)表示，常規鋁塑膜必須要有極性粘接，若極性粘貼界面遭到破壞、分層，則會(huì )發(fā)生漏液現象；脹氣與鋁塑膜相關(guān)的原因則多是因封裝裝效果不好引起的，水汽侵入后在內部產(chǎn)生氣體。他還指出，相較于方形電池，軟包電池的絕緣性更加突出。目前，業(yè)界正在努力提升軟包電池的阻燃性，降低熱失控，希望產(chǎn)品能夠實(shí)現在500℃的高溫環(huán)境下也不會(huì )燃燒，如此，軟包電池的安全性將會(huì )得到大幅提升。
高沖坑厚度是軟包動(dòng)力電池成本下降、安全提升的唯一通道
當前，軟包電池較方形電池來(lái)說(shuō)成本相對較高、成組率相對較低。其中，最大的制約因素是鋁塑膜沖坑厚度，高能量電芯也因厚度受限只能選擇做長(cháng)、做寬，這又降低了產(chǎn)品的一致性，加大了電芯封裝難度。若首先實(shí)現26mm厚度，那么軟包電芯將可與方形電芯同臺競技，同時(shí)，軟包電池的能量密度、安全、成組率都將實(shí)現大幅提升，成本也將會(huì )比方形下降約20%。因此，鋁塑膜沖深技術(shù)的提升將是軟包電池技術(shù)平臺升級的關(guān)鍵，是提升軟包電池綜合競爭力的唯一便捷通道。
鋁塑膜已具備國產(chǎn)化條件 全面“中國芯”指日可待
在談到鋁塑膜全面國產(chǎn)化的問(wèn)題時(shí)，夏文進(jìn)指出，首先要解決的就是成品率，通過(guò)連線(xiàn)制作，用一條整線(xiàn)來(lái)生產(chǎn)產(chǎn)品，可大幅提高成品率，并有效降低成本。全面國產(chǎn)化雖然艱難，但從長(cháng)遠來(lái)看是有利于提升我國企業(yè)綜合競爭力的，否則沒(méi)有自主創(chuàng )新的技術(shù)作支撐，一旦銷(xiāo)量不在增長(cháng)，這樣的企業(yè)很快就會(huì )被淘汰出局。購買(mǎi)日本的材料、設備，短期內雖然可實(shí)現局部國產(chǎn)化，但卻不利于企業(yè)長(cháng)期的發(fā)展。他認為，“學(xué)趕超”的時(shí)代已經(jīng)遠去，而彎道超車(chē)依靠的則是過(guò)硬的技術(shù)和深厚的經(jīng)驗累積。
鑒于此前鋁塑膜國產(chǎn)化的程度較低，很多動(dòng)力電池企業(yè)在選擇供應商時(shí)，會(huì )優(yōu)先考慮日韓等早期具有一定產(chǎn)品應用優(yōu)勢的鋁塑膜企業(yè)。夏文進(jìn)則認為，從擔心到接受?chē)a(chǎn)鋁塑膜產(chǎn)品是一個(gè)循序漸進(jìn)的過(guò)程，也希望業(yè)內標桿性的企業(yè)能夠擔當起推動(dòng)行業(yè)發(fā)展的重任。
2019年，蘇州鋰盾成功取得IATF16949體系德國認證，CPIC太平洋保險也為客戶(hù)使用公司產(chǎn)品提供質(zhì)量安全承保。據悉，蘇州鋰盾動(dòng)力鋁塑膜單坑極限深沖可達10mm，2019年年底將實(shí)現14mm，到2020年可實(shí)現雙坑40mm，高溫電解液長(cháng)期耐腐蝕可達2000h。夏文進(jìn)表示，當前國產(chǎn)鋁塑膜產(chǎn)品在很多方面已經(jīng)與國際一流產(chǎn)品不相上下，接下來(lái)，我們要在批量化過(guò)程中進(jìn)一步提高產(chǎn)品連續性、一致性，加速產(chǎn)業(yè)化水平的提升，這樣才能在未來(lái)軟包電池產(chǎn)能爆發(fā)時(shí)快速跟進(jìn)。
在夏文進(jìn)看來(lái)，鋁塑膜全面國產(chǎn)化之路雖有萬(wàn)千曲折，但隨著(zhù)國產(chǎn)鋁塑膜核心技術(shù)日趨成熟，產(chǎn)能也有了相應規模，再加上政策支持，當前已經(jīng)具備國產(chǎn)化的條件，預計全面實(shí)現國產(chǎn)化后，鋁塑膜的成本還能下降50%。因此，夏文進(jìn)也呼吁業(yè)內，快速形成自己的知識產(chǎn)權，走全面國產(chǎn)化產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的基本路線(xiàn)，從標準、指標和性能上做出真正的“中國芯”。
