金美新材料：6-8微米復(fù)合集流體持續(xù)裝車(chē) 正推進(jìn)4-5微米新產(chǎn)品
“一般說(shuō)來(lái)，追求電池高能量密度和高安全是相互矛盾的，能量密度越高，電池安全性就會(huì)隨之降低。”重慶金美新材料科技有限公司應(yīng)用中心總監(jiān)孫耀明表示，電池集流體如何兼顧這兩者，進(jìn)而減少用戶(hù)對(duì)續(xù)航里程和安全的焦慮，金美新材料的解決方案是研發(fā)和應(yīng)用復(fù)合集流體。
近期，在第八屆動(dòng)力電池應(yīng)用國(guó)際峰會(huì)(CBIS2023)上，孫耀明向與會(huì)嘉賓分享了金美新材料在復(fù)合集流體領(lǐng)域的創(chuàng)新與變革，以及復(fù)合集流體規(guī)模化量產(chǎn)路徑。
1.復(fù)合集流體技術(shù)成為動(dòng)力電池關(guān)鍵性平臺(tái)技術(shù)
孫耀明指出，“復(fù)合集流體具有五大優(yōu)勢(shì)，在解決電池內(nèi)短路防護(hù)性的同時(shí)，提升了電池的能量密度和循環(huán)壽命，降低了電池成本，對(duì)于鋰電池、鈉電池、固態(tài)電池等具有廣泛兼容性，是面向下一代更高性能動(dòng)力電池的關(guān)鍵性平臺(tái)技術(shù)。這與《節(jié)能與新能源汽車(chē)技術(shù)路線圖2.0》所提到的動(dòng)力電池高安全、高比能、低成本、長(zhǎng)壽命的長(zhǎng)期發(fā)展方向是一致的。”
2.復(fù)合集流體規(guī)模化量產(chǎn)路徑
產(chǎn)品方面，據(jù)介紹，金美新材料的產(chǎn)品主要包括鋁復(fù)合集流體和銅復(fù)合集流體。其中，鋁復(fù)合集流體已實(shí)現(xiàn)持續(xù)批量出貨，于2018年裝車(chē)法國(guó)標(biāo)致，2023年裝車(chē)極氪009，還有一款新車(chē)即將裝車(chē)。
孫耀明表示，銅復(fù)合集流體的量產(chǎn)路徑是產(chǎn)品/工藝設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)/驗(yàn)證、商品化生產(chǎn)，再到擴(kuò)大化生產(chǎn)，即先從0到1開(kāi)發(fā)，再?gòu)?到100實(shí)現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)。
“金美新材料從2020年開(kāi)始設(shè)備工藝固定，樣品轉(zhuǎn)為商品，第二代6微米銅復(fù)合集流體產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，并裝車(chē)應(yīng)用。”
孫耀明還指出，現(xiàn)階段銅復(fù)合集流體技術(shù)主要包括磁控濺射、蒸發(fā)、化學(xué)鍍、水電鍍等主要環(huán)節(jié)，金美新材料進(jìn)行了工藝融合。
在他看來(lái)，銅復(fù)合集流體規(guī)模化包括四個(gè)方面：裝備/工藝自主設(shè)計(jì)、數(shù)字化運(yùn)用、智能高自動(dòng)化裝備、綠色低碳制程。在此過(guò)程中，銅復(fù)合集流體還將實(shí)現(xiàn)以下突破：
一是性能方面，強(qiáng)調(diào)材料一致性、重復(fù)性，經(jīng)過(guò)C端驗(yàn)證，實(shí)現(xiàn)綜合性能優(yōu)化;
二是效率方面，工藝良率大于85%，幅寬達(dá)到1.4m，卷長(zhǎng)達(dá)到10000m;
三是產(chǎn)能方面，進(jìn)行二次量產(chǎn)爬坡，實(shí)現(xiàn)從百萬(wàn)到千萬(wàn)數(shù)量級(jí)的提升;
四是成本方面，通過(guò)采用最佳性?xún)r(jià)比的工藝，下一階段銅復(fù)合集流體與純金屬銅箔的成本將基本持平，預(yù)計(jì)在明年4月左右。
除了在材料端創(chuàng)新研發(fā)以外，金美新材料還在應(yīng)用端進(jìn)行了前瞻性的布局。
金美新材料今年在其深圳總部成立了應(yīng)用中心，主要優(yōu)化電芯工藝、采集核心數(shù)據(jù)、推動(dòng)材料迭代。
據(jù)介紹，金美新材料自2015年開(kāi)始專(zhuān)業(yè)從事多功能復(fù)合集流體的研發(fā)、生產(chǎn)及銷(xiāo)售，是目前市場(chǎng)唯一同時(shí)量產(chǎn)銅和鋁復(fù)合集流體的企業(yè)，在國(guó)內(nèi)外布局超600項(xiàng)專(zhuān)利，具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)護(hù)城河和裝車(chē)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。
產(chǎn)品布局方面，金美新材料6-8微米復(fù)合集流體已應(yīng)用裝車(chē);面向下一代產(chǎn)品，于2021年完成4-5微米產(chǎn)品技術(shù)儲(chǔ)備，目前在推進(jìn)相關(guān)規(guī)模化應(yīng)用。
技術(shù)方面，復(fù)合集流體需要在高分子基材上進(jìn)行金屬沉積，金美新材料在高性能基膜及界面改性技術(shù)、附著力增強(qiáng)技術(shù)、低損傷沉積技術(shù)、應(yīng)力協(xié)調(diào)技術(shù)、精密帶材傳動(dòng)技術(shù)、材料精益利用技術(shù)上處于領(lǐng)先水平。
機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)，2027年全球銅復(fù)合集流體需求量將達(dá)到87.4萬(wàn)噸，即為139.9億平方米，五年復(fù)合增長(zhǎng)率為105.8%;鋁復(fù)合集流體市場(chǎng)需求量將達(dá)到2.1萬(wàn)噸，即為6.2億平方米，五年復(fù)合增長(zhǎng)率為68%。
市場(chǎng)方面，2023年被視為復(fù)合集流體產(chǎn)業(yè)化元年，寧德時(shí)代、國(guó)軒高科、海辰儲(chǔ)能等多家電池企業(yè)，都在測(cè)試、驗(yàn)證或者開(kāi)始導(dǎo)入復(fù)合集流體。據(jù)了解，寧德時(shí)代麒麟電池采用了復(fù)合集流體技術(shù)，供應(yīng)商是金美新材料。
為了滿(mǎn)足海量市場(chǎng)需求，產(chǎn)能方面，金美新材料已建成重慶綦江示范基地，年產(chǎn)能1億平方米;四川宜賓基地規(guī)劃年產(chǎn)能12億平方米，并在規(guī)劃其他基地。
孫耀明表示，希望產(chǎn)業(yè)鏈更多企業(yè)支持復(fù)合集流體，加快產(chǎn)業(yè)化和規(guī)模化進(jìn)程。
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