神火新材料楊艮勝：“圍獵”超2000GWh電池裝機量下的鋁箔大市場
“預計2025年全球電池裝機量將約達2100GWh，對應鋁箔總體的需求量將近90萬噸。”在第八屆動力電池應用國際峰會(CBIS2023)上，神火新材料科技有限公司(簡稱“神火新材料”)副總經理、總工程師楊艮勝，作主題為《電池鋁箔生產的現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢》的演講，并引用行業(yè)機構數據對鋁箔市場需求作出預測。
圖為神火新材料科技有限公司副總經理、總工程師楊艮勝演講
據機構預測，2025年全球動力電池裝機量將達到1355GWh，對應鋁箔需求量54.2萬噸;儲能電池裝機量600GWh，對應鋁箔需求25.5萬噸;其他消費類等電池裝機量178GWh，對應鋁箔需求8.9萬噸;合計電池鋁箔需求88.6萬噸。
01
產能將超150萬噸
旺盛的需求刺激了供給面的擴張，楊艮勝提到，到2025年底僅中國國內新增鋁箔軋機就將超過150臺/套，新增電池箔產能將達100萬噸至130萬噸。加之原有產能，2025年行業(yè)供給的鋁箔產能將超過150萬噸，供給產能遠超預估的需求量。
不過楊艮勝也指出，“屆時真正能釋放的實際產量將遠遠小于產能”，主要由于以下幾個原因：
一是，電池鋁箔生產具有技術、管理、人才三大壁壘，項目建成后，需要有2-3年的隊伍培養(yǎng)、技術積累和客戶導入等。
二是，電池鋁箔的認證周期長，直供電池廠不僅需要通過汽車行業(yè)的認證，更需要通過電池廠漫長且嚴苛的第二方認證，內資廠平均6-8個月，海外電池廠平均8-12個月以上。
三是，電池鋁箔產品的成品率較低，“目前我感知新介入的廠能達到50%的成品率已經是非常好的生產水平，”楊艮勝指出，這造成新建鋁箔廠的實際出貨量通常與規(guī)劃產能有較大出入，達不到預期，生產成本會大大增加，企業(yè)的經營壓力會加大。
此外，“由于電池鋁箔成品規(guī)格比較復雜、交貨期短，原材料的寬度不好確定，組織不好會造成較大浪費。”楊艮勝進一步表示，同時鋁箔表面達因值要求高，衰減速度非常快，產品更新快，客戶的要求差異大，質量要求高，都使生產的不確定性增加、良品率低、成本上升。
02
雙合軋制代替單張軋制
從電池鋁箔未來的技術趨勢來看，鋁箔厚度會越來越薄。楊艮勝指出，為了提高電池的能量密度并降低成本，電池企業(yè)對鋁箔有減薄的需求。目前動力電池鋁箔產品厚度大部分是12μm、13μm、15μm，未來的趨勢是向著10μm甚至更薄發(fā)展。消費類電池鋁箔目前主流厚度是13μm、12μm、10μm、9μm，未來趨勢是向著8μm以下。
“不過受限于材料和生產工藝，目前只有單張軋制(雙面光)鋁箔的力學性能和針孔等特性，能滿足當前電池生產工藝的需要。”楊艮勝介紹，也正因如此當下絕大部分企業(yè)都只能生產12μm、13μm、15μm、20μm產品，只有頭部企業(yè)能生產8μm、9μm、10μm產品。他透露，神火新材料在雙面光工藝下能穩(wěn)定生產9μm、10μm、12μm、13μm產品，已經在試生產8μm產品。
從提質降本的角度來看，目前最大障礙是生產效率提不上來。楊艮勝指出，一方面，由于目前的電池箔都是使用雙面光鋁箔，生產都采用單張軋制工藝，生產速度不快，且板型不好控制，軋制效率低。“單張軋制對產能釋放比較慢，如果軋9μm、8μm雙張就是4.4μm、4.5μm，難度非常大。”他說。
另一方面，由于精切的速度比較慢。楊艮勝解釋，由于磷酸鐵鋰電池的正極材料必須使用涂炭鋁箔，為了保證涂炭的質量，鋁箔表面的達因值必須要超過32Dyn/cm，甚至更高。而目前的軋制工藝無法直接滿足客戶需要，只能在精切前進行電暈，而目前的電暈機速度最高只能達到200m/min，實際運行速度絕大部分企業(yè)只能在100-120m/min，這就大大地限制了精切的效率。
那么，如何提升電池鋁箔的生產效率?“首先我們必須要采用雙合軋制代替單張軋制，用單面光箔代替雙面光箔。”楊艮勝強調，與此同時，要保證材料力學性能、針孔、板型和表面質都能滿足客戶需求。
雙合軋制的優(yōu)勢非常明顯。不僅軋機的生產效率將提升一倍,鋁箔生產成本也會降低;板型的控制將變得更容易;暗面粗糙度和達因值都較亮面高，涂布變得更容易;減薄能力將更強，生產9μm、8μm、7μm、甚至6μm變得更容易，“目前最薄可以生產4μm和4.5μm產品”。
當然，單面光箔的雙合軋制工藝也有操作上的難點。比如，軋制時力學性能會降低，尤其是雙零電池箔成品，縱向延伸率下降較快;暗面質量不易控制，易出現(xiàn)暗面不均勻、亮點，針孔數增多等缺陷;還要與下游客戶共同配合開發(fā)等。
除了采用雙合軋制，鋁箔生產提效還要解決涂炭的漏涂問題。楊艮勝表示，一方面可以采用特種鋁箔軋制油添加劑，提高軋制成品的表面達因值，減少表面帶油量，不用電暈就能滿足涂炭要求。另一方面，下游涂布企業(yè)研究出融合性更強的粘合劑，解決鋁箔的涂炭漏涂問題。“如果這兩個問題解決了，生產效率就會大大提升。”
03
已能生產6μm電池鋁箔
目前神火新材料已經有了很多技術突破。據楊艮勝介紹，除了能夠提供雙面光的電池鋁箔外，該公司已經開發(fā)出力學性能高、針孔數量少、表面質量良好的單面光電池鋁箔，可以滿足下游客戶的需要。“品質不次于雙面光鋁箔的抗拉強度和延伸率，最薄能夠生產出6μm電池鋁箔”。
另外除了單面光、雙合軋制的技術趨勢外，在楊艮勝看來，未來鋁箔生產一定要依托完整可靠的綠色鋁加工產業(yè)鏈。包括原材料鋁純度要達到99.85%，現(xiàn)在很多企業(yè)要求99.8%;抗拉強度大于270MPa，未來大于300MPa;延伸率也在向高要求方向發(fā)展。這需要完整的產業(yè)鏈才能很快去適應和滿足客戶的需求。
據介紹，神火新材料隸屬于神火集團，神火集團是以綠電鋁錠、電解鋁生產及產品深加工為主的大型企業(yè)集團，系中國企業(yè)500強。依托母公司，神火新材料擁有行業(yè)稀缺的完整的綠電鋁錠、鋁板帶、鋁箔加工產業(yè)鏈。
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