浙江锂盾董事长夏文进出席第9届电池“达沃斯”论坛
《非极性微波锚固法锂电池铝塑膜》
2022年8月31日上午，浙江锂盾新能源材料有限公司董事长夏文进出席第9届电池“达沃斯”论坛并做了题为《非极性微波锚固法锂电池铝塑膜》的主题演讲，分享了铝塑膜国产化前景、技术路线等。
夏文进介绍，锂盾材料前身是苏州锂盾，成立于2015年6月，经过中科院院士沈学础技术领衔的锂盾公司研发团队多年技术攻关，自主研发成功动力电池关键铝塑膜材料与工艺并实现量产。企业自主研发的Microlayer®非极性微波锚固法界面技术创新的应用“12层多相界面微波锚固技术”为首创，实现了软包电池封装材料、工艺、装备等技术全系列中国制造，填补了中国高瑞铝塑膜研发产业化技术的空白。锂盾材料已在湖州长兴打造动力&储能软包电池铝塑膜研发、生产制造基地。公司的软包电池封装铝塑膜已形成三大系列九个产品，具有优异的深冲性能、电气安全性能和长期离阻隔耐腐蚀性能，为汽车动力电池、储能电池、高端消费电子电池、高倍率电池、聚合物电池、固态电池等提供高能、安全的封装差异化解决方案。
锂盾材料微波锚固技术路线
“从专利技术来讲，铝塑膜大部分专利集中在日本企业，据国家专利局2019年做的全球专利检索，发现全球TOP10里国内企业只有锂盾有自己核心专利的布局，其他企业很少。而日本的企业占了几百件的专利布局。”夏文进介绍，“在铝塑膜领域确实碰到专利瓶颈的问题，如果用同样的技术路线，很难突破日韩的技术壁垒。”
论坛上，夏文进还介绍了公司微波锚固法技术，该技术可以实现铝塑膜多层涂布、复合、固化在一条生产线上集成连续生产，突破了日韩技术多条生产线、多步法才能完成铝塑膜制程工艺，将铝塑膜成品率从81%提高到95%，大大节约了制程工艺时间和过程损耗，实现了大规模量产效率提升与成本的降低。
同时，由于聚合物和铝箔理化性质差异巨大，必须使用物理化学手段把它们粘接到一起。为此，采用茂金属、降冰片烯－阿尔法烯烃和聚丙烯形成高阻隔性高分子合金PP/COC，在等离子体作用下，激发界面螯合官能团与不饱和共价键交联并形成反应性基团，以提高材料对电解质腐蚀的耐受性和对水汽和氧气阻隔性。通过低温流延无溶剂PP-M-COC和硅钛化合物形成的纳米复合材料于铝箔上，利用螯合反应对铝箔进行表面钝化处理，形成有机无机纳米杂化螯合网状结构，实现85℃/1500h电解液长期腐蚀下，剥离强度仍能大幅度保持。通过微波化学精准对铝箔及塑料基膜间进行界面处理，在不损伤铝箔和塑料基膜的情况下使它们表面的反应性基团接合形成胶膜一体化结构的铝塑膜。
国产化铝塑膜机会来临
“在消费领域，铝塑膜的应用，虽然很多，但是增量显得比较小。通过我们自己的预测计算，在消费领域有1.7-1.8亿平米的铝塑膜的用量。”夏文进分析称，消费电池市场几乎全部以软包为主，其中手机，笔电权重最大，但基本处于饱和状态，增速缓慢。智能穿戴/家居，电子烟增速较为迅猛。“国产铝塑膜在中低端消费电子领域占比多一些，但是高端领域还是日本进口为主，大约75%-80%依赖进口。”据夏文进介绍，在储能领域及新能源汽车领域，铝塑膜技术和产品长期处于被日本企业垄断的状态，从日本进口的铝塑膜在国内的市场份额超过90%，高性能动力电池铝塑膜是锂电池领域唯一未被国产化替代的“卡脖子”关键材料。
短期来看，国产铝塑膜厂商已在消费电子及二轮车领域持续突破。进口铝塑膜厂商产能和成本考量，正在逐步放弃3C消费电子、二轮车等领域，重点固守在高端动力电池市场。国产铝塑膜厂商将会持续提升在消费电子领域的市占率，目前国内消费电子市场，铝塑膜国产化率估计达到40%以上。
“在低速动力领域，国产铝塑膜已经基本实现了全面进口替代”夏文进分析称，EVTank数据显示，2021年，中国二轮车销量5000万辆+，其中锂电池二轮车1300万辆+，占比26%左右，其中软包占比锂电池45%左右。锂电池将以每年增速10%的份额替代铅酸电池，如国家利好政策进一步调整，增速也将相应加快。
长期来看，软包动力电池仍将是一种主流技术路线，对应铝塑膜需求也将日益增加。国产厂商有望凭借较高性价比，逐步实现进口替代。2022年是国产铝塑膜在动力电池领域开始批量突破应用的元年。锂盾材料凭借独有专利的微波锚固法核心界面技术优势已获得广大动力客户的长期多批次测试评估和应用，长期耐电解液腐蚀性能大幅领先于国内外同行产品并达到卓越水平，在广大客户平行对比测试中屡拔头筹，也进一步增强了动力客户切换国产铝塑膜的信心。
另外，软包电池凭借叠片工艺、能量密度更高和经验更丰富的凝胶态封装技术，更适合于固态电池，有望随着固态电池进展带来新的需求。
行业内共同认可的固态电池量产时间大约在2025年，以宁德时代，国轩高科，卫蓝新能源，辉能能源，赣锋锂电等企业领先的固态电池研发正在积极推进，考虑半固态和固态电池的抽真空，压实等工序的安全性和可靠性，将软包作为首选。
