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锂电池铝塑膜产业链分析


文章出处:pk10五码一把中的方法责任编辑:宝宝人气:发表时间:2019/09/18

  

锂电池铝塑膜产业链分析

  

锂电池铝塑膜产业链分析

  液态锂离子电池由于重量轻、电压高、容量大、寿命长(大于1000次)、自放电低、无记忆效应等,目前在手机、笔记本电脑、便携式摄像机、军用便携工具、DVD影碟机乃至于电动车等电池应用领域居于绝对的优势地位和前景。

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  1.铝塑膜是软包锂电池的封装材料,也是目前锂电池材料领域技术难度较高的环节,基本依赖进口。铝塑膜产品盈利能力较强(毛利率达60-80%),远超过其它材料,率先国产化企业将显著受益。

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  (2)聚合物锂离子电池液态锂离子电池和聚合物锂离子电池之间的主要区别在于电解质的不同,液态锂离子电池使用的是液体电解质,而聚合物锂离子电池则以固体聚合物电解质来代替。聚合物锂离子电池按照电解质的状态可以分为:固体聚合物电解质锂离子电池、凝胶聚合物电解质锂离子电池以及聚合物正极材料的锂离子电池。

  (2)尼龙层 尼龙具有很多的特性,因此,在汽车、电气设备、机械部构、交通器材、纺织、造纸机械等方面得到广泛应用。尼龙作为结构性材料,在强度、耐热性、耐寒性等方面性能优良,尼龙层在锂电池铝塑膜中起到了结构支撑的作用。

  紫江企业是国内首家实现铝塑膜规模化生产的企业,无论是技术成熟度,还是市场推广方面都走在国内企业前列。紫江已经推出适用于消费电子、小动力领域的A88、B113型产品,适用于电动汽车动力领域的产品则有C152、D123型,消费电子领域的特殊黑色铝塑膜处于后期研发阶段。目前公司拥有两条铝塑膜生产线万平方米,主要客户包括ATL、力神、比亚迪等。

  锂电池主要有三种封装形式,圆柱钢壳、方形铝壳和铝塑膜软包。铝塑膜软包相比同等容量的钢壳锂电池重量轻40%,较铝壳锂电池轻20%,在同等重量下可节约空间20%以上,从而提升电池的比能量。根据近年我国锂电池三种封装类型的产量来看,软包占比2016年已经达到44%,而在消费电子领域软包占比已近七成。

  目前三元软包目前占到国内动力电池市场的20%-30%,未来两年市场份额有望达到50%。动力电池的软包技术路线占比的提升,将是铝塑膜未来增长的重要途径。

  其三,与国外铝塑膜生产企业合作,引进国外先进生产技术。如江苏中金玛泰医药包装有限公司,该公司的前身为连云港中金医药包装有限公司,主要与华南理工大学的徐世爱教授进行技术合作,2004年该公司更名为江苏中金玛泰医药包装有限公司,与日本玛泰进行技术合作。

  (2)铝塑膜国内生产企业受技术等方面因素的影响,目前我国具有生产技术并能够投入量产,实际供应锂电池生产厂家的铝塑膜生产企业并不多,主要有:江苏中金玛泰医药包装有限公司、佛山鑫烨包装材料科技有限公司、上海紫江集团股份有限公司、连云港申元电子科技有限公司。

  据GGII数据显示,2015年国内软包电芯产值达325亿元,锂电池铝塑膜需求量为6750万平米,市场规模为21.2亿元,同比增长23%。当前95%以上的铝塑膜市场主要集中在日本和韩国四大企业:大日本印刷、昭和电工、凸版印刷(T&T,新纶科技收购)和韩国栗村化学品,国产铝塑膜市场占比不足5%,进口替代空间较大,预计随着国内企业技术水平的进一步提高,国产铝塑膜将通过成本优势能够加快进口替代,未来市场空间大,率先实现国产化的企业将受益。

  3.未来国内铝塑膜市场增量来自两个方面:一是进口替代,当前95%以上的铝塑膜市场主要集中在日本和韩国四大企业:大日本印刷、昭和电工、凸版印刷(T&T,新纶科技收购)和韩国栗村化学品,国产铝塑膜市场占比不足5%;二是动力电池的软包技术路线占比的提升,三元软包目前占到国内动力电池市场的20%-30%,未来两年市场份额有望达到50%,将拉动铝塑膜需求的快速增长。

  从产业链来看,锂电池铝塑膜上游原材料主要包括铝箔、ON、CPP、接着剂等,中游产业主要为国内外锂电池铝塑膜供应厂,下游主要应用消费类电子、新能源产业等。

  锂电池分类如下图所示,铝塑膜并非应用于所有的锂电池,目前其主要应用于液态锂离子电池以及聚合物锂离子电池中。从本质上来看,聚合物锂离子电池也属于一种液态锂离子电池,因此锂电池铝塑膜的主要下游应用领域为锂离子电池。

  2.据GGII数据显示,2015年国内软包电芯产值达325亿元,锂电池铝塑膜需求量为6750万平米,市场规模为21.2亿元,同比增长23%。

  其一,以高校为依托,企业与高校共同进行技术研发,如连云港申元电子科技有限公司。

  公司6月16日在互动平台表示,产能1500万平方米锂电池铝塑膜生产线年的年报中,公司表示:“锂电池包装膜目前已实现中试并积极对外送样检测,根据目前送至部分电芯厂商试样验证,获得良好的初步反馈,公司铝塑膜各项性能指标与国外品牌同类产品性能较一致,各项性能指标都达到或超过了行业内公认的技术性能要求。同时,公司于2015年初年初已积极送样至大型电芯厂商验证得到良好反馈,公司也在反馈意见中不断改进提高公司新产品品质,进一步推进产品认证并逐步进入实际销售阶段。”

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  锂电池铝塑膜主要的结构有四层,包括铝箔、尼龙层、CPP膜以及接着剂。在锂电池铝塑膜生产中,对以上原材料的技术要求比较高,这也成为限制我国国内锂电池铝塑膜行业发展的重要因素。我国一些锂电池铝塑膜生产企业在原材料采购方面依赖于进口。

  7月12日,新纶科技与凸版印刷株式会社、东洋制罐株式会社及株式会社T&TEnertechno共同举行了“锂电池铝塑膜软包项目”签约仪式,正式签署了公司股东大会通过的各项子协议。根据协议约定,各方将在7月下旬完成交易标的交割工作。T&T株式会社是由凸版印刷株式会社和东洋制罐株式会社共同出资设立的从事制造、销售锂电池外包装材料的一家日本企业,是全球第三大锂电池铝塑膜供应商,占到约12%-15%的市场份额。收购完成以后,新纶科技将获得T&T在日本三重县的锂电池铝塑膜工厂及相关资产,并获得制造及销售铝塑膜软包产品的全部专利和专有技术在中国的独占许可及在日本的非独占许可。根据协议,双方将在中国常州建立一间新的工厂,产能规划为300万平方米/月。T&T将为新工厂的设计、建设及运营提供技术支持和服务,达到与日本三重工厂同等生产水平。现阶段日本三重工厂锂电池铝塑膜产能为200万平方米/月,预计2017年底实现常州生产线投产和扩充日本产线,新纶科技最终合并产能将达600万平方米/月,实际产能将根据订单需求量而定。

  目前国内的聚合物锂离子电池多数仅仅是软包电池,采用铝塑膜做外壳,但电解液并没有改变。这种电池同样可以薄型化,其低温放电特性比聚合物电池更好,而材料能量密度则与液态锂电池、普通聚合物电池基本一致,但因为使用了铝塑膜,因此比普通液态锂电更轻。安全方面,当液体沸腾时铝塑膜自然破裂,因此采用铝塑膜进行包装的聚合物锂离子电池安全性更高。

  (1)铝塑膜国外生产企业 国外知名的锂电池铝塑膜生产企业有日本昭和电工株式会社、大日本印刷株式会社(DNP)、日本藤森、日本住友等,通过代理商模式在中国市场进行销售。

  相较于钢壳、铝壳或塑料壳等包装材料,铝塑膜具备质量轻、厚度薄、外形设计灵活等优势,在3C消费电子、动力电池、储能等许多领域得到了广泛应用。

  (1)铝箔 铝箔是一种用金属铝直接压延成薄片的烫印材料,其烫印效果与纯银箔烫印的效果相似,故又称假银箔。铝箔具有质地柔软、延展性好等优点,因其优良的特性,广泛用于食品、饮料、香烟、药品、照相底板、家庭日用品等领域,通常用作其包装材料以及电解电容器材料。铝箔按厚度差异可分为厚箔、单零箔和双零箔。厚箔是厚度为0.1-0.2mm的箔,单零箔是厚度为0.01mm和小于0.1mm的铝箔。双零箔就是在其厚度以mm为计量单位时小数点后有两个零的箔,通常为厚度小于0.01的铝箔,即0.005-0.009mm的铝箔。而生产锂电池铝塑膜中使用的铝箔一般为40微米的铝箔,属于单零箔。

  (1)液态锂离子电池铝塑膜根据锂离子电池所用电解质材料的不同,锂离子电池可以分为液态锂离子电池以及聚合物锂离子电池。液态锂离子电池的外壳主要采用不锈钢或者铝塑膜包装。铝塑膜作为软包装材料是与电池内部的材料直接连在一起的,电解液会浸润到铝塑膜的内层。因此,它对电池性能有重要的影响。铝塑膜是通过对水、氧阻隔来保护电池的内容物,一旦电池中水、氧达到一定的程度,电池容量将变小,电池鼓气,循环寿命下降和其它电化学性能不同程度的降低,严重的使电池失效。除此,铝塑膜材料中的有机物可能溶解于电解液中产生化学反应,也会破坏电池的性能;总之,软包装材料性能的好坏直接影响到电池的性能。

  新纶科技借助日本企业在锂电池铝塑膜产品生产方面先进的制造设备、品质与良率管理系统,通过对技术的消化和重新,或将成为国内锂电池铝塑膜的领军企业。

  (4)接着剂 锂电池铝塑膜中使用的接着剂就是胶水,一般来说采用干法制作的锂电池铝塑膜需要使用到胶水,而采用热法制作的锂电池铝塑膜不用胶水。在铝塑膜生产中使用的胶水质量、性能要求特别高,一般是由锂电池铝塑膜生产企业与胶水生产企业共同研发出来的,具体制备方法属于商业机密。胶水的耐电解液腐蚀的性能较差,一定程度上影响了锂电池铝塑膜的使用。

  其二,企业进行自主研发,如上海紫江集团股份有限公司,该企业在技术方面进行自主研发,目前拥有两项技术专利,包括“一种锂电池软包装膜”以及“一种表面亚光锂电池软包装膜”。该公司技术研发的主要人员为:贺爱忠、晁承鹏、沈均平。

  (3)CPP膜CPP薄膜即流延聚丙烯薄膜,按用途不同可分为通用CPP薄膜、镀铝级CPP薄膜和蒸煮级薄膜等。CPP薄膜的主要特性包括:与LLDPE、LDPE、HDPE、PET、PVG等其他薄膜相比,成本更低,产量更高;比PE薄膜挺度更高;水气和异味阻隔性优良;多功能,可作为复合材料基膜;可进行金属化处理。受以上特性的影响,CPP薄膜适合应用于作为镀铝膜,是生产锂电池铝塑膜的重要原材料。CPP膜在锂电池铝塑膜中起到的主要作用是热封,热封使锂电池具有封闭性好、抗腐蚀、不流液、抗震性强、外观美观等性能,能有效延长其使用寿命。


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