版權說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內容提供方,若內容存在侵權,請進行舉報或認領
文檔簡介
鋰電池鋁箔行業(yè)研究:需求迭代升級,方顯龍頭本色以史為鑒,技術迭代是影響電解銅箔企業(yè)估值的主要因素PE估值下降是鋰電電解銅箔企業(yè)股價下跌的主要原因。以鋰電電解銅箔龍頭嘉元科技為例,2021年10月的平均收盤價為153.31元,2023年2月10日下跌至51.45元,降幅達66%。由于股價=EPS×PE,大致可以從兩方面探尋股價下跌的原因。2021年10月國產(chǎn)6μm電解銅箔的加工費為4.65萬元/噸,隨著電解銅箔逐漸放量,2023年1月12日降至3.5萬元/噸,降幅為25%。銅箔加工費是銅箔企業(yè)的主要收入來源,與公司盈利有較強的相關性,可以作為公司EPS的替代指標,銅箔加工費的降幅明顯低于嘉元科技股價的降幅。此外,由于下游需求較為旺盛,6μm電解銅箔的加工費在2022年6月后才開始明顯下降,滯后于嘉元科技股價的下降。顯然加工費下降并不足以導致嘉元科技的股價出現(xiàn)如此大的降幅。2021年10月至2023年2月期間,嘉元科技的PE由75倍降至26倍,降幅達65%,與公司股價下跌的幅度相當,也說明公司EPS的變化幅度并不大。因此,我們認為PE估值下降是導致嘉元科技股價下跌的主要原因。PET銅箔的替代預期拉低了電解銅箔企業(yè)的PE估值。2022年以來,PET復合銅箔替代電解銅箔的預期出現(xiàn),嘉元科技的PE由此開始明顯下降。元琛科技的復合箔材產(chǎn)業(yè)基地預計將于2022年底至2023年初投產(chǎn),2022年下半年,元琛科技的PE大幅提升。PET銅箔的替代預期是影響電解銅箔企業(yè)PE估值的主要因素。同樣作為鋰電池電極材料,鋁箔會不會重演同樣的故事呢?行業(yè)后續(xù)又將會如何發(fā)展呢?一、電池鋁箔供需轉向寬松,復合鋁箔難以大規(guī)模替代1.1鋰電需求:鋰電企業(yè)開啟新一輪擴產(chǎn)潮動力、儲能等領域的增速超預期,我國鋰離子電池產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)高速增長?!疤歼_峰、碳中和”目標引領,疊加下游需求帶動,我國鋰離子電池產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)高速增長。根據(jù)工信部數(shù)據(jù),2022年上半年全國鋰離子電池產(chǎn)量超過260GWh,同比增長150%,全行業(yè)收入突破4800億元。據(jù)中國汽車工業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù),2022年我國新能源汽車產(chǎn)量達721.9萬輛,同比增長96.33%,帶動動力電池出貨量大幅增長。2022年我國動力電池產(chǎn)量達545.9GWh,同比增長149%。此外,受碳達峰、碳中和等政策推動,大量儲能項目擴產(chǎn)落地,電動工具用鋰電池國產(chǎn)化替代加速,使中國鋰電池在動力、儲能等領域均取得了超預期增長。新能源汽車需求確定,各大動力電池企業(yè)加速擴產(chǎn)。新能源汽車產(chǎn)銷態(tài)勢明朗,而且規(guī)?;\營已成為動力電池產(chǎn)業(yè)的核心壁壘之一,產(chǎn)能的率先釋放有望提前鎖定更大的市場份額,各大動力電池企業(yè)加速擴產(chǎn),項目開工及項目簽約密集進行。據(jù)不完全統(tǒng)計,2022年前三季度,我國鋰電池新投產(chǎn)產(chǎn)能118GWh,開工建設產(chǎn)能758GWh,簽約、規(guī)劃產(chǎn)能達1018.8GWh。寧德時代、比亞迪、國軒高科、中創(chuàng)新航等龍頭企業(yè)目前在建的產(chǎn)能規(guī)模數(shù)倍于自身2021年的鋰電產(chǎn)量;此外,中創(chuàng)新航、欣旺達目前簽約、規(guī)劃的產(chǎn)能規(guī)模分別高達140GWh和130GWh。動力電池企業(yè)從簽約到開工,從開工到投產(chǎn)的時間正在不斷縮短。從產(chǎn)能建設速度來看,各大電池企業(yè)也在加緊提速。紹興比亞迪新能源動力電池生產(chǎn)基地項目從開工到通線僅用時10個月。比亞迪襄陽產(chǎn)業(yè)園項目一期含16條生產(chǎn)線,共30GWh產(chǎn)能,于2022年1月簽約、4月開工,至2022年12月首條生產(chǎn)線正式投產(chǎn),預計2023年5月可全部達產(chǎn)。根據(jù)產(chǎn)能規(guī)劃和建設進度來看,鋰電池產(chǎn)量的高增速有望維持。1.2鈉電需求:兩輪電動車或率先應用鈉離子電池新國標規(guī)定電動自行車不能超過55kg,傳統(tǒng)鉛酸電池能量密度明顯不足。從政策因素看,當前的電動兩輪車裝機的電池路線主要是鉛酸電池,占比超過75%。在《電動自行車安全技術規(guī)范》新國標推出后,給定了電動自行車(占電動兩輪車比例90%以上)的整車質量不能超過55kg,由于鉛酸電池實際能量密度只有40Wh/kg,因此新國標的推出直接限制了裝機鉛酸電池電動自行車的續(xù)航里程上限。鈉電池的能量密度接近鋰電池,明顯高于鉛酸電池,但成本相對較高。從能量密度看,鈉電池能量密度在100-200Wh/kg,接近鋰電池的能量密度150-250Wh/kg,遠高于鉛酸電池的能量密度30-70Wh/kg,能夠在新國標對整車質量的限制下?lián)碛懈叩睦m(xù)航里程。據(jù)中國電池產(chǎn)業(yè)研究院院長吳輝的主題演講《鈉離子電池市場機會研究》數(shù)據(jù),由于鈉離子電池尚在量產(chǎn)初期,2021年鈉電池實際生產(chǎn)成本約0.7元/Wh左右,相比于鉛酸電池在成本上還有一定差距。中科海鈉預計未來實現(xiàn)量產(chǎn)后,公司鈉離子電池的材料成本約為0.26元/Wh。因此,預計未來鈉離子電池量產(chǎn)降本后,有望逐漸對鉛酸電池形成替代。在小微型電動車上,鈉電池的能量密度接近磷酸鐵鋰,量產(chǎn)突破成本瓶頸后有望替代。在電動汽車方面,我國A00和A0級等小微型電動車的用戶多屬于代步需求,對成本較為敏感。目前磷酸鐵鋰電池在小微型電動車上的裝機占絕對優(yōu)勢,而鈉電池在能量密度方面能達到與磷酸鐵鋰相近的效果,未來鈉電池量產(chǎn)后有望突破成本瓶頸,在小微型電動車領域形成替代。由于在充放電過程中,鈉不會與鋁產(chǎn)生合金化反應,因此正負極均可以采用鋁箔作為集流體,相較于鋰電池,鈉電池對鋁箔的單位用量將翻倍。隨著鈉電池使用場景的逐漸滲透,或將成為電池鋁箔新的需求增長點。預計2023-2025年,全球三元鋰電池的產(chǎn)量分別為913GWh、1253GWh、1619GWh,磷酸鐵鋰電池的產(chǎn)量分別為460GWh、594GWh、757GWh。據(jù)東方證券研究所電力與新能源組2023年年度策略報告預測,2023-2025年全球鋰電池裝機量分別為1024GWh、1432GWh、1915GWh,應用于動力電池、儲能電池、消費電池等領域。由于新能源汽車需求高速增長,動力電池廠商生產(chǎn)相對激進,據(jù)中國汽車動力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟數(shù)據(jù),2022年中國的動力電池裝機量為295GWh,產(chǎn)量為546GWh,裝機產(chǎn)量比約為54%。我們預計2022年全球動力電池的裝機產(chǎn)量比約為67%,2023-2025年逐步上升至79%。我們預計2023-2025年,全球三元鋰電池的產(chǎn)量分別為913GWh、1253GWh、1619GWh,磷酸鐵鋰電池的產(chǎn)量分別為460GWh、594GWh、757GWh。預計2023年全球電池鋁箔的需求量為53.3~62.5萬噸,2024-2025年分別為72.9~85.4萬噸、94.7~110.9萬噸。據(jù)鑫欏資訊數(shù)據(jù),目前,每GWh三元鋰電池大約需要電池鋁箔300-450噸,每GWh磷酸鐵鋰電池需要電池鋁箔400-600噸。由于鈉電池正負極集流體均采用鋁箔,且負極集流體對鋁箔的需求量高于正極,每GWh鈉電池需要鋁箔700-1000噸,用量是鋰電池的2倍以上。在此數(shù)據(jù)基礎上,將各類電池的鋁箔單耗范圍向其中樞靠攏,預計2023年全球電池鋁箔的需求量為53.3~62.5萬噸,2024-2025年分別為72.9~85.4萬噸、94.7~110.9萬噸。1.3鋁箔供給:各大鋁箔廠商顯著放量電池鋁箔加工費維持高位,促進產(chǎn)量高速增長。由于下游需求旺盛,電池鋁箔加工費維持在1.9萬元/噸左右。2021年我國電池鋁箔產(chǎn)量爆發(fā)式增長,較2020年超過翻倍增長,2022年漲勢延續(xù),全年電池鋁箔產(chǎn)量同比增幅達70.4%。龍頭企業(yè)成功放量,開始將提升產(chǎn)品質量作為新的發(fā)展目標。市場集中度保持在較高水平,2021年全年CR5為85%,2022年上半年CR5為84%,各龍頭企業(yè)基本完成了電池鋁箔生產(chǎn)工藝的積累,產(chǎn)品趨于基本穩(wěn)定,放量成功,開始將提升產(chǎn)品質量作為新的發(fā)展目標。預計2023-2024年,全球電池鋁箔的供給量分別為59.0萬噸、84.8萬噸,至2025年或將達101.7萬噸。鋁加工企業(yè)紛紛加碼電池鋁箔項目,其中鼎勝新材、天山鋁業(yè)等都規(guī)劃了年產(chǎn)20萬噸級的產(chǎn)能。截至2023年1月,全球在建/規(guī)劃的電池鋁箔產(chǎn)能合計近90萬噸。假設新增產(chǎn)能成品率為70-78%,則預計2023-2024年全球電池鋁箔的供給量分別為59.0萬噸、84.8萬噸,至2025年或將達101.7萬噸。隨著產(chǎn)能項目逐漸投產(chǎn)放量,電池鋁箔整體供需格局或轉向寬松。電池鋁箔的需求量隨鋰離子、鈉離子產(chǎn)量增速保持較高增速,供給方面隨著產(chǎn)能項目投產(chǎn),電池鋁箔逐漸放量。我們推測2023-2024年,全球電池鋁箔的供給缺口分別為-3.5~+5.8萬噸、-0.6~+11.9萬噸,電池鋁箔整體供需格局或轉向寬松。1.4利潤支撐:包裝鋁箔或為電池鋁箔加工費提供支撐中國包裝鋁箔消費的增長空間較大,包裝鋁箔加工費持續(xù)上漲。鋁箔在中國以工業(yè)應用居首,而工業(yè)發(fā)達國家鋁箔在包裝和家用領域的應用占比大于60%。2020年,中國人均鋁箔包裝消費量為0.72kg,與歐洲、北美的約1.2kg,日本的約0.9kg相比有較大差距。國家于2020年頒布了禁塑令,并設定2023年為時間節(jié)點,鋁箔在國內包裝領域應用具有的較大增長空間。每噸包裝鋁箔的加工費由2021A的9500元上漲至2022Q1的14300元左右,漲幅約4800元/噸。電池鋁箔生產(chǎn)線可向包裝鋁箔轉產(chǎn),包裝鋁箔支撐電池鋁箔加工費。鋁箔的加工生產(chǎn)涉及多個復雜的軋制工藝和熱處理工序。電池鋁箔是鋁箔的深加工產(chǎn)品,所以生產(chǎn)難度比普通鋁箔的大得多。2022Q1電池鋁箔的加工費約為19000元/噸,每噸比包裝鋁箔高4700元左右。未來隨著電池鋁箔供需轉向寬松、包裝鋁箔的需求穩(wěn)步上漲,二者加工費之間的差距或將縮小。包裝用的雙零箔與電池鋁箔的生產(chǎn)線的加工道次有重合,在產(chǎn)品厚度和加工工藝方面比較相近,電池鋁箔的生產(chǎn)線能夠轉向生產(chǎn)包裝鋁箔,因此,預計電池鋁箔不會出現(xiàn)大幅過剩的情況。而且由于轉產(chǎn)可能性的存在,包裝鋁箔加工費或將對電池鋁箔加工費形成支撐。1.5復合鋁箔:難以對傳統(tǒng)電池鋁箔形成大規(guī)模替代復合銅箔、復合鋁箔具有降低重量、節(jié)約材料成本、提升安全性等優(yōu)勢。復合集流體是一種新型鋰電材料,以高分子絕緣樹脂PET/PP等材料作為“夾心”層,上下兩面沉積金屬鋁或金屬銅,制成“金屬導電層-PET/PP高分子材料支撐層-金屬導電層”的三明治結構。2022年11月,重慶金美新材料科技有限公司宣布實現(xiàn)8μm復合鋁箔量產(chǎn),據(jù)其環(huán)評報告公示,該公司的復合銅箔產(chǎn)品厚度6μm,其中PET基材厚約4μm,雙面銅鍍層約各為1μm;復合鋁箔產(chǎn)品厚度8μm,其中基材PET約為6μm,雙面鋁鍍層約各為1.2μm。復合銅箔、復合鋁箔將中間一層的金屬替換為PET等高分子材料,采用復合銅箔、復合鋁箔具有降低重量、節(jié)約材料成本、提升安全性等優(yōu)勢。復合銅箔在降低直接材料成本方面的效果優(yōu)于復合鋁箔。以重慶金美的復合銅箔、復合鋁箔產(chǎn)品進行測算,復合銅箔將金屬銅的厚度由原有的6μm、4.5μm降至2μm,每平方米銅箔中銅的用量分別由53.76g、40.32g降至17.92g,每平方米銅箔的直接材料成本分別由3.12元、2.34元降至1.14元,降幅為1.20-1.98元每平方米。復合鋁箔將金屬鋁的厚度由原有的13μm、4.5μm降至2.4μm,每平方米鋁箔中鋁的用量分別由35.10g、27.00g降至6.48g,每平方米鋁箔的直接材料成本分別由0.56元、0.43元降至0.17元,降幅為0.26-0.39元每平方米。復合銅箔在降低直接材料成本方面的效果明顯優(yōu)于復合鋁箔,因此,目前復合銅箔要比復合鋁箔應用廣、滲透率提升快。(1)復合鋁箔將降低電池整體的充放電效率厚度減薄將增大金屬導體的電阻,復合鋁箔由于電阻率以及厚度減薄幅度更大,電阻的增幅大于復合銅箔。根據(jù)電阻R的計算公式(R=ρL/S,ρ是電阻率,由材料性質決定;L是長度;S是橫截面積),厚度減薄將降低金屬的截面積,增大金屬導體的電阻。當銅箔中銅的厚度由原有的6μm、4.5μm降至2μm,每平方米截面積的電阻分別由2.9mΩ、3.9mΩ增加至8.8mΩ;當鋁箔中鋁的厚度由原有的13μm、10μm降至2.4μm,每平方米截面積的電阻分別由2.2mΩ、2.8mΩ增加至11.8mΩ。鋁箔由于電阻率更大,厚度減薄幅度更大,電阻的增幅大于銅箔。如果銅箔或鋁箔的電阻增大,電池運行時產(chǎn)生的熱量也將相應增大,將降低電池整體的充放電效率。根據(jù)焦耳定律,電流i通過導體產(chǎn)生的熱量Q=i2Rt,其中t為電流持續(xù)時間,在充、放電電流不變的情況下,導體產(chǎn)生的熱量Q與其阻值R成正比。如果復合銅箔或復合鋁箔的阻值變?yōu)閭鹘y(tǒng)銅箔或鋁箔的若干倍,則在電池運行過程中,復合銅箔或復合鋁箔構成的集流體產(chǎn)生的熱量Q也將變?yōu)閭鹘y(tǒng)銅箔或鋁箔的若干倍。即集流體的阻值增大,將會增大電池內阻,使電池內的溫升變得更加嚴重。由于電池內部升高,并產(chǎn)生焦耳熱,所以電池整體的充、放電效率也會降低。所謂充(放)電率是將全部容量的電荷充(放)完所需要的時間,作為充(放)電時的標準速度;C是形容電池充放電電流大小的專用符號,用來說明充(放)電的速度是多少。例如2小時率的放電,是指用0.5C的電流,在2個小時的時間將電池全部容量放完;20分鐘率表示用3C的電流在20分鐘內將電池額定電量全部放完。在高倍率充放電時,復合銅箔的性能或低于傳統(tǒng)銅箔,因此復合銅箔和復合鋁箔或更適用于純電動4C快充以外的應用場景。(2)復合鋁箔的成本遠高于傳統(tǒng)壓延鋁箔傳統(tǒng)電池鋁箔的完全成本約為0.6-0.9元/m2。以過去幾年電池鋁箔的主流厚度13-15μm測算,鼎勝新材2018-2021年電池鋁箔的完全成本約為0.6-0.9元/m2,成本的變動主要是由于鋁原材料價格的變動。復合鋁箔的設備折舊成本明顯高于傳統(tǒng)壓延鋁箔的完全成本。復合鋁箔加工最主要的工序是采用真空鍍膜機將鋁金屬加熱熔融至蒸發(fā),鋁原子凝結在高分子材料表面,形成極薄的鋁層。真空鍍膜設備的價格不菲,廣東匯成真空科技股份有限公司的復合鋁箔PVD鍍膜設備約1300萬元,每臺設備每年的產(chǎn)能為750萬平方米。真空鍍膜每次鍍鋁的厚度是60nm左右,要達到復合鋁箔1.2μm的鋁層厚度需要反復鍍膜20次,則每臺設備每年復合鋁箔的實際產(chǎn)量為37.5萬平方米。假設設備的折舊年限為15年,則每平方米復合鋁箔的設備折舊成本約為2.31元,遠高于傳統(tǒng)壓延鋁箔的完全成本,阻礙了復合鋁箔的繼續(xù)推廣使用。(3)若采用復合銅箔后,再采用復合鋁箔對安全性的提升較小單獨采用復合銅箔即可達到控制電池熱失控的效果,再采用復合鋁箔對安全性的提升較小。復合銅箔和復合鋁箔的另一大優(yōu)勢為安全性,復合銅箔中間為有機絕緣層,降低電池燃燒起火爆炸的可能性。普通集流體材料穿刺時會產(chǎn)生大尺度毛刺,造成內短路,引起熱失控,而熱失控則是新能源汽車電池爆炸起火的直接因素。復合銅箔、復合鋁箔材料在受到穿刺時產(chǎn)生的毛刺尺寸小,并且因為高分子材料層會發(fā)生斷路效應,可控制短路電流不增大,以有效控制電池熱失控乃至爆炸起火,從根本上解決了電池爆炸起火的問題。鋰電池的結構來看,正極和負極交互疊置,發(fā)生穿刺時正極和負極基本上會被同時穿刺。鋰電池單獨在負極采用復合銅箔,即可達到控制電池熱失控乃至爆炸起火的效果,如果正極再采用復合鋁箔對繼續(xù)提升安全性的作用較小。綜上所述,復合鋁箔減薄了鋁層的厚度,能夠降低直接材料的成本;但鋁層減薄后增大了電池的內阻,將降低電池整體的充放電效率;復合鋁箔的成本顯著高于傳統(tǒng)壓延鋁箔;若鋰電池的負極已經(jīng)采用復合銅箔,則正極再采用復合鋁箔對繼續(xù)提升安全性的作用較小。因此,我們認為在當前條件下,復合鋁箔將不會對傳統(tǒng)電池鋁箔形成大規(guī)模替代。電池鋁箔行業(yè)被低估。歷史估值水平來看,2023年2月10日,鼎勝新材的TTM市盈率為19倍,處于近五年來的極低水平3%分位(剔除負值后)。我們認為,在行業(yè)供需格局沒有發(fā)生根本性轉變的情況下,鼎勝新材等行業(yè)龍頭的業(yè)績持續(xù)高增長,電池鋁箔行業(yè)被低估。二、需求持續(xù)迭代,行業(yè)龍頭技術儲備超前2.1需求迭代:電池鋁箔向厚度減薄和高力學性能發(fā)展厚度減薄和高力學性能是電池鋁箔未來發(fā)展的兩個趨勢。在鋰離子電池需求量不斷提高的同時,其綜合性能的要求也越來越高,越來越嚴格。2016年和2022年先后發(fā)布過兩版《鋰離子電池用鋁及鋁合金箔》國家標準,期間《鋰離子動力電池用鋁及鋁合金箔》團體標準于2019年10月發(fā)布。從國家標準(2016年)到團體標準(2019年)再到國家標準(2022年),對電池鋁箔的抗拉強度的最低要求在逐步提升。2019團體標準開始對10~13μm電池鋁箔提出各項性能的規(guī)范,2022國家標準開始對厚度≤10μm電池鋁箔提出各項性能的規(guī)范。隨著鋰離子電池用鋁箔的質量及各方面性能指標的逐步提高,厚度減薄和高力學性能(高強度、高延伸率)是電池鋁箔未來發(fā)展的兩個趨勢。電極在涂覆活性物質后,通過軋輥壓延等處理進行壓實。集流體通過涂覆將粉狀的活性物質連接起來,將活性物質產(chǎn)生的電流匯集輸出、將電極電流輸入給活性物質。電池極片在涂布干燥后,電極組分材料在集流體上呈自然堆積狀態(tài),這種狀態(tài)具有較大的孔隙率,但電極組分材料顆粒間電子接觸阻抗較大,不利于電池性能的發(fā)揮,也降低了電池的體積能量密度。因此,需要對涂布干燥后的極片進行輥壓處理,將電極組分材料壓縮,壓縮后的體積密度即為壓實密度。傳統(tǒng)磷酸鐵鋰材料的壓實比例偏低,是降低電池能量密度的主要原因之一。由于實際電極中導電劑和黏結劑的真密度較小,電極壓實密度會隨導電劑和黏結劑含量的增加而降低,因此電極材料的壓實密度會低于真密度。傳統(tǒng)的磷酸鐵鋰材料的壓實密度較低,壓實密度與真密度的比值約為69%,導致了電池能量密度偏低。在電池材料中,正極材料的成本往往比其他部分的成本高,且正極的容量對電池容量有決定性的作用。提高正極壓實密度能夠顯著提升電池的體積能量密度。在鋰離子電池的制造中,壓實密度對電池性能有很大影響。實驗證明,壓實密度與片材比容量、效率、內阻和電池循環(huán)性能密切相關。尋找最佳壓實密度對于電池設計很重要,一般來說,壓實密度越高,電池的容量就越大,所以壓實密度也被認為是材料能量密度的參考指標之一。楊續(xù)來等2020年7月在《儲能科學與技術》上發(fā)表的《高能量密度鋰離子電池結構工程化技術探討》中,對一款方形鋁殼磷酸鐵鋰動力電池進行討論,其電池容量為31.5A·h,質量能量密度為132.5W·h/kg,體積能量密度為284.5W·h/L。如果將該款鋰電池的正極壓實密度由2.15g/cm2提高至2.4g/cm2,則體積能量密度提高5.1%,而對質量能量密度的提升則相對有限。提高壓實密度易造成輥壓過程中頻繁斷帶,電極斷裂一方面影響了鋰電池的生產(chǎn)效率,另一方面也浪費了一部分涂覆在鋁箔上的活性物質。所以為了有效減少輥壓斷帶現(xiàn)象,需要提高電池鋁箔的抗拉強度和延伸率。相較12微米電池鋁箔,采用10微米和8微米電池鋁箔可提升鋰電池1.2%、2.4%的能量密度。通過電池容量恒定時減少電池質量能夠提升能量密度。工信部《新能源汽車推廣應用推薦車型目錄》在2022年公布的9個批次車型,電池系統(tǒng)的平均能量密度為149.24Wh/kg,若把目前新能源汽車電池普遍使用的12μm鋁箔換成10μm或8μm鋁箔,結合上文中12um電池鋁箔消耗量0.45kg/kwh,則單位能量所需鋁箔分別可降至0.38kg/kwh(10μm鋁箔)、0.30kg/kwh(8μm鋁箔),進一步計算可以得到鋁箔使用減量后的新能量密度分別為:151.0Wh/kg(10μm鋁箔),152.8Wh/kg(8μm鋁箔),較之使用12μm鋁箔的鋰電池,電池系統(tǒng)的能量密度分別提升1.2%
(10μm鋁箔)和2.4%(8μm鋁箔)。我國動力電池能量密度整體水平仍然較低,鋁箔減薄需求迫切。截至目前,2022年工信部《新能源汽車推廣應用推薦車型目錄》公布了9個批次、共330款車型,其中178款車型所裝配的動力電池的能量密度不足150Wh/kg,占比約54%;其中僅5款車型所裝配的動力電池的能量密度高于200Wh/kg,動力電池能量密度整體水平仍然較低,因此盡管鋁箔減量對能量密度的提升效果不如銅箔明顯,鋁箔減薄的需求依然迫切。2.2技術儲備:頭部廠商擁有超前于市場需求的技術實力電池鋁箔主要選用高電導率的1系鋁合金。從鋁箔行業(yè)整體來看,鋁合金材料的選擇范圍比較寬泛,可根據(jù)具體應用場景選取1系、2系、3系、4系、5系、8系鋁合金。例如,容器箔用于生產(chǎn)餐盒等各類食品包裝,主要采用強度較高的3系和8系鋁合金。電池鋁箔主要用在鋰電池正極的集流體中,鋰電池的集流體既是活性物質的載體,又是電池工作時產(chǎn)生的電流匯集的導體,所以導電性是電池鋁箔選材的首要考慮。因此,電池鋁箔主要選用1系鋁合金,1系鋁合金含鋁99%以上,電導率高于其他鋁合金系列。電池鋁箔較多使用1系鋁合金,加大了提升力學性能的難度。鋰電池用鋁箔目前使用較多的為1060、1100等純鋁系合金牌號,鋁含量在99%以上,合金狀態(tài)為H18硬態(tài)。但1系鋁合金的平均抗拉強度和平均屈服強度偏低,純度越高的牌號強度越低,這加大了電池鋁箔提升力學性能的難度。電池鋁箔各項指標之間此消彼長,增加了性能提升的難度。電池鋁箔是鋁箔的深加工產(chǎn)品,所以生產(chǎn)難度比普通鋁箔的大得多,關鍵技術也多。鋰離子電池的特性決定了鋰離子電池用鋁箔產(chǎn)品需要具有導電性能高、強度高、延伸率高、表面質量好、板形好等指標,其要求遠遠高于其他鋁箔產(chǎn)品。將鋁箔軋制至更薄需要增加軋制油的使用量,是鋁箔表面的帶油量增大,導致表面潤濕性降低;此外,厚度的減薄必然導致降低力學性能指標,而且必定增加針孔數(shù)量、張力線等表面缺陷。另一方面,力學性能指標中的抗拉強度和延伸率之間也是此消彼長的關系,相互制約。部分頭部廠商能夠在保證延伸率的情況下,將抗拉強度做到280MPa水平。很多電池廠商都在不斷提高電池箔產(chǎn)品的強度的要求,目前200MPa以上強度的要求已經(jīng)很普遍,有些用戶甚至要求強度達到270MPa以上,這已經(jīng)達到了鋁箔產(chǎn)品冷硬化的強度極限,而且又要同時保證對應的延伸率,生產(chǎn)難度大大提升。電池鋁箔企業(yè)需要通過微調合金成分、改進軋制和退火工藝,來提升鋁箔的綜合性能。常規(guī)的電池鋁箔工藝能夠達到200-230MPa的抗拉強度、3.4%-3.9%的延伸率。根據(jù)各公司所獲發(fā)明專利,鼎勝新材、廈順鋁箔、神火寶鼎、南山鋁業(yè)等能夠在保證延伸率的情況下,將抗拉強度做到280MPa水平。各頭部電池鋁箔廠商致力于工藝提升,能夠滿足下游不斷提高的強度要求。隨著厚度逐漸降至10μm及以下,薄規(guī)格或將顯著提升電池鋁箔溢價?;臏p薄依然是進一步提高鋰電池能量密度的最有效措施之一,近幾年鋁箔厚度由20um,降低到15um,再到13um、12um,部分鋰電池鋁箔廠商已經(jīng)能夠量產(chǎn)10um,甚至8um。截至2022年12月5日,12um電池鋁箔的價格為3.77萬元/噸,較16um電池鋁箔高出6800元/噸,薄規(guī)格或將顯著提升電池鋁箔溢價。鋁箔減薄增加了提升力學性能指標的難度。動力鋰電池客戶對鋰電池容量密度、產(chǎn)品一致性和安全性的需求大幅提升,對電池鋁箔的力學性能指標提出了更高的要求。抗拉強度指鋁箔在靜拉伸條件下的最大承載能力,代表抵抗外力破壞的能力;延伸率指鋁箔拉伸斷裂后,總變形與原長度之間的比值,屬于塑性性能指標。鋁箔減薄增加了提升這些力學性能指標的難度,要在設備、工藝、潤滑上做大量工作。僅有部分廠商能夠生產(chǎn)抗拉強度較高的8-9μm電池鋁箔。根據(jù)所獲發(fā)明專利,鼎勝新材和常鋁股份能夠將8μm電池鋁箔的抗拉強度
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權益所有人同意不得將文件中的內容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內容負責。
- 6. 下載文件中如有侵權或不適當內容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 衣服銷售員工作心得-文檔
- 2025地坪、圍墻工程合同
- 2025圖書委托出版合同
- 2025項目合同書參考式樣
- 2025年度生物科技合伙人合作協(xié)議3篇
- 2025年度年度辦公用房租賃合同(含家具配備)
- 二零二五年度生態(tài)保護項目經(jīng)理委托協(xié)議3篇
- 二零二五年度農業(yè)種植與農業(yè)知識產(chǎn)權保護合作協(xié)議3篇
- 2025年度商業(yè)綜合體個人租賃合同3篇
- 2025年度上市公司股份收購及轉讓協(xié)議書范本3篇
- fsQCA方法與案例分析
- 中國火鍋文化課件
- 礦產(chǎn)貿易風險管控
- 湖南省湘西自治州四校2025屆高二數(shù)學第一學期期末質量檢測試題含解析
- 期末 (試題) -2024-2025學年川教版(三起)英語五年級上冊
- 2025屆四川省新高考八省適應性聯(lián)考模擬演練 生物試卷(含答案)
- 安全生產(chǎn)方案及保證措施
- 非物質文化遺產(chǎn)主題班會之英歌舞課件
- 柯橋區(qū)五年級上學期語文期末學業(yè)評價測試試卷
- 中國礦業(yè)大學《自然辯證法》2022-2023學年期末試卷
- TCWAN 0105-2024 攪拌摩擦焊接機器人系統(tǒng)技術條件
評論
0/150
提交評論