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我国铝塑包装膜与涂布机发展现状与未来趋势分析

相关市场调研报告《2017-2022年中国锂离电池行业市场发展现状及十三五竞争策略分析报告


         
(1)铝塑包装膜

         ①基本概念

         锂离子电池根据电解质形态的不同可分为硬包和软包电池,硬质包装锂离子电池多用钢壳和铝壳包装,钢壳由于重量重且安全性欠佳正被铝壳渐渐替代;而软包电池又称为“聚合物电池”,聚合物锂离子电池外包装采用铝塑包装膜。使用铝塑包装膜的软包电池具备多重优势,例如安全性高,外形可变任意形状,可以做到更薄。普通铝壳电池最薄只能做到4mm,软包锂离子电池最薄可以做到0.5mm;采用软包装节约体积20%以上。软包正在广泛替代铝壳的过程中。目前,在智能手机、平板电脑、可穿戴式设备中,软包电池都占绝大部分比例,主流的电动车也采用了软包的锂离子电池系统。全球畅销的NissanLEAF和GMVOLT均是采用软包电池的技术路线。国内万向A123部分车型用的也是软包电池。韩国SNE咨询公司预测,聚合物锂离子电池在消费电子产品中的占比将从2012年的26%升至2018年的约60%。

         锂离子电池采用的活性材料和电解质体系要求防潮防水,要求封装对于防水份含量的能力达到ppm级别。封装材料除了提供一定的机械强度和密封外,还不能大幅度地降低锂离子电池的体积密度。铝塑包装膜通常由三层复合组成,即外阻层、阻透层和热封层。其中,外阻层主要由尼龙或者PET材料组成,它的作用是保护中间铝层不被划伤。中间为基础层,防止水分侵入。最内层为热封层。

         铝塑包装膜每层之间通过粘接剂复合,由多层塑料、铝箔和粘合剂组成的高强度、高阻隔多层复合物。区别于普通铝塑包装材料,锂离子电池用的铝塑封装材料要求能够在电池的电化学环境中,不同温度条件下提供良好的密封和阻隔性能。电池用铝塑包装膜的质量要求极高,比如高的阻隔性、良好的冷冲压成型性、耐穿刺性、耐电解液稳定性和耐热性。

         ②发展趋势

         由于技术壁垒较高,我国铝塑包装膜高度依赖进口,国内铝塑包装膜基本由日本昭和电工、DNP等企业垄断,市场占有率达到90%。目前国内已有部分技术领先企业取得了技术突破,有望凭借本土化以及成本优势逐步实现进口替代,未来2-3年将是铝塑包装膜国产化最关键的时间点。具备扎实技术基础、产品研发方案较为成熟、且具有客户基础的国内企业有望成为国产替代中的主力军。东莞卓越自主研发的铝塑包装膜产品已经开始推向市场,未来计划逐步进入知名电池厂商供应商体系。

         (2)涂布机简介

         ①基本概念

         锂离子电池生产线工艺流程较长,包括浆料、极片、芯包制造、电芯装配、干燥注液、化成分容等步骤,涉及到的设备种类也较多,且大部分为非标设备。

         锂离子电池生产设备中,搅拌机、涂布机、卷绕机等属于核心设备,从成本占比的角度来看,锂离子电池设备中涂布机、卷绕机以及装配一体机的价值量排名前三。目前我国主要锂离子电池生产设备制造商的产品也以卷绕机、涂布机等为主。

         涂布机在锂电池生产线主要设备价值量占比约为18%。


         涂布机是锂离子电池制造的核心前端设备。涂布机将搅拌后的浆料均匀地涂在金属集流体箔材上并烘干制成正、负极片,涂布厚度精确到2μm以下。涂布是锂离子电池研制和生产中的关键工序之一,影响电池制作的一致性和安全性。衡量涂布质量的主要技术指标有:涂布重量和厚度的一致性、涂层与基材的粘接性。

         ②发展趋势

         由于锂离子电池特别是动力锂离子电池对于一致性、稳定性和安全性要求极高,随着动力锂离子电池占比的不断提升,锂离子电池生产设备的重要性也日益凸显。锂离子电池制造设备也在经历技术革命,向着高效率、低能耗、高精度的自动化方向迈进。

 

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