鉅大鋰電 | 點擊量:0次 | 2019年10月24日
蘇州鋰盾的第三條鋁塑膜技術路線
“國產鋁塑膜想要實現進口替代,原創技術是第一要素,而不是靠優化技術。” 蘇州鋰盾儲能材料技術有限公司(簡稱“蘇州鋰盾”)董事長兼總經理夏文進如是說。
縱觀中國鋰電池產業鏈發展,四大材料、設備、鋰電池領域均已實現國產化替代,唯獨鋁塑膜依舊遲遲未有大規模國產化替代趨勢。
究其原因,一是國內鋁塑膜工藝主要來源于國外,發展周期較短,盡管部分國產產品在性能與指標上可以與進口產品相當,但基于對安全驗證與數據分析的謹慎,動力廠商仍不敢貿然大批量應用;二是,一旦市場起量,依賴進口的核心原材料仍然會成為國產鋁塑膜的“掐脖子”隱患。
夏文進認為,從當前動力電池形狀來看,方形份額占比冠絕市場軟包次之,軟包電池想要對標方形電池,必須滿足幾大要素:一是在形式上可實現簡單替代,降低產品成本與使用成本;二是解決鋁塑膜性能、安全技術瓶頸;三是解決方形電池存在的短板。
高工鋰電了解到,目前國內軟包動力電池企業的鋁塑膜供應商仍然以DNP和昭和電工為主,兩家企業占據了國內70%以上的市場份額。
“推動軟包動力電池的市場份額提升乃至高安全、高比能固態電池的產業化進程,國產鋁塑膜企業有義務也有責任扛起鋁塑膜國產化替代進口的大旗。” 夏文進強調。
差異化技術創造者
據了解,鋁塑膜是軟包電池的封裝材料,主要生產工藝為干法和熱法,通過膠黏劑對各層材料采用極性界面粘結的方法制成。但是,在鋰電池強極性電解液和充放電的作用下,界面會逐漸衰減,長期使用會存在鼓脹、分層、漏液、腐蝕等風險。
夏文進表示,干法和熱法工藝均是屬于熱固化法,這兩種工藝雖然簡單、成本低,但是并不是動力鋁塑膜最佳的工藝路線。因為干法、熱法的界面都是基于極性的方法實現粘結,這是基本原理。而電解液和充放電過程都是極性的,根據相似相溶原理,極性界面就會相互侵害。
針對于此,蘇州鋰盾首創了第三條技術路線,通過非極性微波錨固技術平臺,生產出具有優異深沖、高阻隔性、高絕緣性、耐腐蝕性能的鋁塑膜產品。
“這是一條化學與物理結合的工藝路線,采用的是物理微波與等離子體的化學錨固方法結合實現的。跨界學科的整合,一定會給這一細分領域帶來完全不一樣的變化。” 夏文進強調,我們不要做技術的搬運工,要做差異化技術的創造者。
簡單來說,區別于傳統的干法(膠水粘)、熱法(膠膜貼)的熱固化方法,蘇州鋰盾的微波錨固法是利用“釘釘子”原理,通過等離子體的方法,將微觀釘子分別打到尼龍、PP、鋁箔各個界面中,再通過微波照射將各界面的釘子接起來,形成化學錨釘,將各界面形成一體化。該結構可以從根本上解決鋁塑膜的深沖性能和縱向橫向一致性問題。
高工鋰電獲悉,化學錨釘由蘇州鋰盾自主研發,有3-5個頭,形成了縱向和橫向網狀的錨固結構,相當于在一個脆弱的界面上,裝了一張網,再經由微波照射,形成一個一體化的界面。從波長的選擇,錨釘分子量的選擇、錨釘的選擇都必須是匹配的。
“鋰盾花了4年的時間,從供應商的開發,上游材料的研發,到工藝、裝備的研發,產品的優化,一套做下來非常辛苦,也走了很多曲折的路,好在已經把這個路走通了,該碰到的問題也都碰到了,這個技術路線天生就規避了傳統路線很多問題。從機理和應用實踐上,兩者都是非常適合的一個工藝方法。” 夏文進表示。
經歷了小試、中試到大試,蘇州鋰盾已經完成兩條生產線的建設,設計產能為1500萬平方米,已于今年5月實現產能投產。
“目前公司面臨的主要問題是產能瓶頸,公司也在積極尋找新的生產基地,目標是明年能夠形成5000萬-8000萬平方米的產能。” 夏文進透露。
獨特的市場競爭力
作為國產鋁塑膜的后起之秀,夏文進認為,除了創新的工藝路線之外,蘇州鋰盾的市場競爭力還在于資方背景實力、團隊結構、國產化特色三個方面。
資料顯示,蘇州鋰盾成立于2015年,是中國華融資產與湖北高投旗下投資的科技領軍型創新企業。主要為汽車動力電池、儲能電池、高端消費電子電池、高倍率電池、聚合物電池、固態電池等提供高性能、高安全的封裝差異化解決方案。
與此同時,公司已經與中鋁公司、中南大學、東南大學等簽訂了戰略合作協議。作為中國最大的氧化鋁/原鋁生產商,中國鋁業在鋁箔方面的技術積累維度非常深;中南大學在鋁方面也有著最前沿的研究與探索,鋰盾創新的工藝路線也得到了院士級專家的認可支持。
夏文進表示,基于國資背景,公司的市場思路是,優先與有央企背景、國資背景的相關軟包技術路線企業進行合作。基于部分相關背景企業也在初期成長階段,配合產品驗證周期與數據分析,能夠更好地成就合作雙方的共同成長。
在團隊結構方面,蘇州鋰盾的技術核心團隊均來自于上市公司高管、博士和985、211的碩士研究生,由于是全新的工藝技術路線,因此必須依靠一批高端型人才從最底層進行培育與生產摸索。
“蘇州鋰盾在技術工藝上走了一條差異化的路線,且明顯優越于傳統技術路線,所以在技術團隊建設時也不可能挖到相關經驗的人才,都是從培養人才的角度進行建設。” 夏文進透露,也是得益于此,公司各個部門的骨干都是研發出身,當用研發的嚴謹思路去對待產品、生產、檢測、客戶,那都會是一個非常謹慎和安全的過程。
作為一家技術驅動型企業,目前蘇州鋰盾已申請國家專利53項,授權32項,其中發明專利授權11項。
產品從實驗室走向商品化,必須經歷從研發、小試、中試、大試,解決系統性問題、產品良率問題以及成本問題。
夏文進表示,由于工藝路線不同,蘇州鋰盾從原材料到制造工藝和裝備,除了放卷收卷設備外,其他都和傳統鋁塑膜有所區別,而從原材料到裝備,公司都是獨立研發,并且完全實現國產化,在制造運維環節及成本管控環節都有著區別于傳統鋁塑膜的優勢。
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