倒計(jì)時(shí)7天 2025第五屆起點(diǎn)兩輪車換電大會(huì) 暨輕型動(dòng)力電池技術(shù)高峰論壇 活動(dòng)主題:換電之城 智慧兩輪 主辦單位:起點(diǎn)鋰電、起點(diǎn)鈉電、起點(diǎn)兩輪車及換電 活動(dòng)時(shí)間:2025年7月11日 活動(dòng)地點(diǎn):深圳寶安登喜路國際酒店2樓國際廳 活動(dòng)贊助/演講/合作單位:小哈換電/雅迪科技集團(tuán)/臺(tái)鈴集團(tuán)/新日股份/菜鳥集團(tuán)/嘟嘟換電/司馬出行/河豚換電/匯創(chuàng)新能源/中興派能/孚能科技/保力新/創(chuàng)明新能源/多氟多/博力威/睿恩新能源/諾達(dá)智慧/億緯鋰能/星恒電源/亮見鈉電/比克電池/鵬輝能源/時(shí)代瑞象/優(yōu)旦科技/逸飛激光/盾創(chuàng)科技/博觀科技/尚聞科技/威勝能源/兆科動(dòng)力/小安科技/先導(dǎo)智能/鑫晟達(dá)/精銳精密等
集流體對于鋰電池的影響至關(guān)重要,正極采用鋁箔負(fù)極采用銅箔,主要負(fù)責(zé)電子收集與傳導(dǎo),將活性物質(zhì)的電流匯集,輸出至外部電路,其厚度通常為4.5-8微米,占電池質(zhì)量的9%,成本占比約10%,當(dāng)前這一細(xì)分材料正在向薄化、功能化方向發(fā)展,所以復(fù)合集流體將會(huì)是未來鋰電行業(yè)的“明星”。
復(fù)合集流體為三明治結(jié)構(gòu),為兩個(gè)金屬導(dǎo)電層夾一個(gè)聚合物高分子層,也采用銅箔和鋁箔兩種材料,銅箔復(fù)合集流體原理為在聚丙烯基材兩面噴涂約50nm的銅層,然后在銅層表面進(jìn)行水電鍍加厚至1um左右;鋁箔復(fù)合集流體則是采用6um聚對苯二甲酸乙二醇酯作為基材,然后在兩面各鍍1um的鋁層。
復(fù)合集流體工藝環(huán)節(jié)與傳統(tǒng)集流體有很大不同,傳統(tǒng)集流體需要高純度的鋁箔/銅箔,采用壓延法和電解法將金屬反復(fù)拿捏,但復(fù)合集流體是高分子層和金屬導(dǎo)電層兩個(gè)部分,所以需要采用蒸鍍法(復(fù)合鋁箔),復(fù)合銅箔的制備更有磁控濺射、蒸鍍、水電鍍等多個(gè)方式。
但復(fù)合集流體存在三大痛點(diǎn),需要逐一解決,首先是內(nèi)阻、溫升、倍率性問題;其次是工藝復(fù)雜、制作效率低、成品缺陷多;最后是體積能量密度提升效果有待確定。
從2023年開始,復(fù)合集流體大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的預(yù)測時(shí)不時(shí)會(huì)出現(xiàn),起點(diǎn)鋰電認(rèn)為,今年復(fù)合集流體可能會(huì)在以下兩大板塊率先實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破:
第一是固態(tài)電池領(lǐng)域。
復(fù)合集流體的技術(shù)進(jìn)步對固態(tài)電池至關(guān)重要,因?yàn)楣虘B(tài)電池的主要技術(shù)路線硫化物電解質(zhì)會(huì)侵蝕銅箔材料,所以需要在銅箔的表面涂覆其他化學(xué)物質(zhì),才能避免該副作用的發(fā)生。
目前最好的解決方案是在銅箔的表面鍍鎳,或者也可以用不銹鋼或鎳直接當(dāng)作集流體材料。
一些廠商已經(jīng)有過實(shí)例,如去年三星SDI推出了新技術(shù)——不銹鋼集流體固態(tài)電池,該電池采用鋰磷硫氯材料的電解質(zhì)和銀碳負(fù)極,經(jīng)過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)能量密度可達(dá)到900Wh/L;日本的東洋鋼板也緊跟趨勢,推出了針對固態(tài)電池的集流體產(chǎn)品:電解鐵箔和鐵鎳合金箔。
不過,從成本上來說,使用單純的不銹鋼以及鎳有些高,所以最佳的選擇方式還是在銅箔上鍍鎳較為靠譜,但是鍍鎳的過程以及工藝比較復(fù)雜,如果添加了相關(guān)設(shè)備更是企業(yè)的一大筆支出,成本也不會(huì)低太多。
復(fù)合集流體的柔軟特性可為鋰離子沉積提供合適環(huán)境,減少鋰枝晶,有效吸收硅碳負(fù)極膨脹和收縮而產(chǎn)生的應(yīng)力,加強(qiáng)固態(tài)電池的固固界面接觸。所以對于固態(tài)電池來說,找到合適材料的復(fù)合集流體相當(dāng)重要,已經(jīng)有相關(guān)企業(yè)例如柔震科技/英聯(lián)股份等正在此環(huán)節(jié)進(jìn)行攻關(guān)。
針對材料選擇,目前有3D金屬網(wǎng)集流體和多孔碳基集流體兩種方式,但究竟哪種技術(shù)路線會(huì)取得最后成功,需要時(shí)間驗(yàn)證。
第二是消費(fèi)電池領(lǐng)域。
復(fù)合集流體應(yīng)用于消費(fèi)電池的熱點(diǎn),來自今年4月末英聯(lián)股份的一則公告,該公告稱子公司江蘇英聯(lián)與某公司簽署協(xié)議達(dá)成合作,合作方為世界領(lǐng)先的消費(fèi)電池制造商,主打快充技術(shù)、高能量密度電池等產(chǎn)品,與多個(gè)消費(fèi)電子品牌有合作,還是全球頭部聚合物鋰電池供應(yīng)商之一。
江蘇英聯(lián)近年來在復(fù)合集流體領(lǐng)域有快速且廣泛的研發(fā)布局,試圖將該技術(shù)在各類電池上得到應(yīng)用,去年聯(lián)手韓國U&SENERGY,該公司是三星、LG、SK等電池廠的技術(shù)供應(yīng)商;今年3月還與廣州某汽車公司發(fā)力固態(tài)電池領(lǐng)域,合作開發(fā)復(fù)合集流體。
復(fù)合集流體技術(shù)如果能用于消費(fèi)電池,將顯著提升能量密度并減輕電池重量,因?yàn)楦叻肿踊げ牧厦芏鹊陀诩兘饘伲栽谕群穸认拢瑥?fù)合銅箔/鋁箔均能減重不少。
比亞迪方面的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示,當(dāng)電池的正負(fù)極均采用復(fù)合集流體后,能量密度會(huì)有相應(yīng)提升,這恰恰滿足了消費(fèi)電子終端,尤其是手機(jī)和筆記本電腦輕薄化的要求,因?yàn)榻鼛啄觌S著手機(jī)品牌卷續(xù)航,不少新款手機(jī)又變成了厚厚的“板磚”。
但英聯(lián)股份并不是第一個(gè)吃螃蟹的團(tuán)隊(duì),因?yàn)橐呀?jīng)有品牌方發(fā)現(xiàn)了復(fù)合集流體的優(yōu)勢,并進(jìn)行了試水,那就是OPPO。
2021年7月OPPO舉行開放日活動(dòng),活動(dòng)上VOOC閃充平臺(tái)引進(jìn)一系列安全技術(shù),搭載復(fù)合集流體的夾心電池是最大亮點(diǎn),夾心電池采用新型高分子復(fù)合材料鍍上兩層鋁并涂上安全涂層,形成五層安全結(jié)構(gòu)。
夾心電池能做到100%通過針刺和重物沖擊實(shí)驗(yàn),滿充滿放循環(huán)1500次還能擁有80%容量,充滿4500mAh電池只需30分鐘。
除了以上兩家廠商,寶明科技、納力新材料、漢嵙新材、光騰微納、東尼電子、金美新材、雙星新材、勝利精密、安邁特等也紛紛在此進(jìn)行研究,寧德和國軒則在動(dòng)力電池板塊展開復(fù)合集流體的相關(guān)研究,例如寧德第三代CTP技術(shù)麒麟電池就搭載復(fù)合集流體技術(shù),并首發(fā)極氪汽車MPV型號(hào)極氪009。
起點(diǎn)鋰電認(rèn)為,雖然復(fù)合集流體仍有相關(guān)痛點(diǎn)沒有攻克,但隨著市場需求增大以及電池廠商之間的技術(shù)內(nèi)卷,復(fù)合集流體技術(shù)將呈現(xiàn)百花齊放的技術(shù)爆發(fā)狀態(tài),從中篩選出最適合市場的技術(shù)路線。
作 者:宋博文
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