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苏州锂盾的第三条铝塑膜技术路线

原标题:苏州锂盾的第三条铝塑膜技术路线 来源:高工锂电网

“国产铝塑膜想要实现进口替代,原创技术是第一要素,而不是靠优化技术。” 苏州锂盾储能材料技术有限公司(简称“苏州锂盾”)董事长兼总经理夏文进如是说。

纵观中国锂电池产业链发展,四大材料、设备、锂电池领域均已实现国产化替代,唯独铝塑膜依旧迟迟未有大规模国产化替代趋势。

究其原因,一是国内铝塑膜工艺主要来源于国外,发展周期较短,尽管部分国产产品在性能与指标上可以与进口产品相当,但基于对安全验证与数据分析的谨慎,动力厂商仍不敢贸然大批量应用;二是,一旦市场起量,依赖进口的核心原材料仍然会成为国产铝塑膜的“掐脖子”隐患。

夏文进认为,从当前动力电池形状来看,方形份额占比冠绝市场软包次之,软包电池想要对标方形电池,必须满足几大要素:一是在形式上可实现简单替代,降低产品成本与使用成本;二是解决铝塑膜性能、安全技术瓶颈;三是解决方形电池存在的短板。

高工锂电了解到,目前国内软包动力电池企业的铝塑膜供应商仍然以DNP和昭和电工为主,两家企业占据了国内70%以上的市场份额。

“推动软包动力电池的市场份额提升乃至高安全、高比能固态电池的产业化进程,国产铝塑膜企业有义务也有责任扛起铝塑膜国产化替代进口的大旗。” 夏文进强调。

差异化技术创造者

据了解,铝塑膜是软包电池的封装材料,主要生产工艺为干法和热法,通过胶黏剂对各层材料采用极性界面粘结的方法制成。但是,在锂电池强极性电解液和充放电的作用下,界面会逐渐衰减,长期使用会存在鼓胀、分层、漏液、腐蚀等风险。

夏文进表示,干法和热法工艺均是属于热固化法,这两种工艺虽然简单、成本低,但是并不是动力铝塑膜最佳的工艺路线。因为干法、热法的界面都是基于极性的方法实现粘结,这是基本原理。而电解液和充放电过程都是极性的,根据相似相溶原理,极性界面就会相互侵害。

针对于此,苏州锂盾首创了第三条技术路线,通过非极性微波锚固技术平台,生产出具有优异深冲、高阻隔性、高绝缘性、耐腐蚀性能的铝塑膜产品。

“这是一条化学与物理结合的工艺路线,采用的是物理微波与等离子体的化学锚固方法结合实现的。跨界学科的整合,一定会给这一细分领域带来完全不一样的变化。” 夏文进强调,我们不要做技术的搬运工,要做差异化技术的创造者。

简单来说,区别于传统的干法(胶水粘)、热法(胶膜贴)的热固化方法,苏州锂盾的微波锚固法是利用“钉钉子”原理,通过等离子体的方法,将微观钉子分别打到尼龙、PP、铝箔各个界面中,再通过微波照射将各界面的钉子接起来,形成化学锚钉,将各界面形成一体化。该结构可以从根本上解决铝塑膜的深冲性能和纵向横向一致性问题。

高工锂电获悉,化学锚钉由苏州锂盾自主研发,有3-5个头,形成了纵向和横向网状的锚固结构,相当于在一个脆弱的界面上,装了一张网,再经由微波照射,形成一个一体化的界面。从波长的选择,锚钉分子量的选择、锚钉的选择都必须是匹配的。

“锂盾花了4年的时间,从供应商的开发,上游材料的研发,到工艺、装备的研发,产品的优化,一套做下来非常辛苦,也走了很多曲折的路,好在已经把这个路走通了,该碰到的问题也都碰到了,这个技术路线天生就规避了传统路线很多问题。从机理和应用实践上,两者都是非常适合的一个工艺方法。” 夏文进表示。

经历了小试、中试到大试,苏州锂盾已经完成两条生产线的建设,设计产能为1500万平方米,已于今年5月实现产能投产。

“目前公司面临的主要问题是产能瓶颈,公司也在积极寻找新的生产基地,目标是明年能够形成5000万-8000万平方米的产能。” 夏文进透露。

独特的市场竞争力

作为国产铝塑膜的后起之秀,夏文进认为,除了创新的工艺路线之外,苏州锂盾的市场竞争力还在于资方背景实力、团队结构、国产化特色三个方面。

资料显示,苏州锂盾成立于2015年,是中国华融资产与湖北高投旗下投资的科技领军型创新企业。主要为汽车动力电池、储能电池、高端消费电子电池、高倍率电池、聚合物电池、固态电池等提供高性能、高安全的封装差异化解决方案。

与此同时,公司已经与中铝公司、中南大学、东南大学等签订了战略合作协议。作为中国最大的氧化铝/原铝生产商,中国铝业在铝箔方面的技术积累维度非常深;中南大学在铝方面也有着最前沿的研究与探索,锂盾创新的工艺路线也得到了院士级专家的认可支持。

夏文进表示,基于国资背景,公司的市场思路是,优先与有央企背景、国资背景的相关软包技术路线企业进行合作。基于部分相关背景企业也在初期成长阶段,配合产品验证周期与数据分析,能够更好地成就合作双方的共同成长。

在团队结构方面,苏州锂盾的技术核心团队均来自于上市公司高管、博士和985、211的硕士研究生,由于是全新的工艺技术路线,因此必须依靠一批高端型人才从最底层进行培育与生产摸索。

“苏州锂盾在技术工艺上走了一条差异化的路线,且明显优越于传统技术路线,所以在技术团队建设时也不可能挖到相关经验的人才,都是从培养人才的角度进行建设。” 夏文进透露,也是得益于此,公司各个部门的骨干都是研发出身,当用研发的严谨思路去对待产品、生产、检测、客户,那都会是一个非常谨慎和安全的过程。

作为一家技术驱动型企业,目前苏州锂盾已申请国家专利53项,授权32项,其中发明专利授权11项。

产品从实验室走向商品化,必须经历从研发、小试、中试、大试,解决系统性问题、产品良率问题以及成本问题。

夏文进表示,由于工艺路线不同,苏州锂盾从原材料到制造工艺和装备,除了放卷收卷设备外,其他都和传统铝塑膜有所区别,而从原材料到装备,公司都是独立研发,并且完全实现国产化,在制造运维环节及成本管控环节都有着区别于传统铝塑膜的优势。

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