鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1033次 | 2019年10月24日
蘇州鋰盾的第三條鋁塑膜技術(shù)路線
“國產(chǎn)鋁塑膜想要實(shí)現(xiàn)進(jìn)口替代,原創(chuàng)技術(shù)是第一要素,而不是靠優(yōu)化技術(shù)?!?蘇州鋰盾儲(chǔ)能材料技術(shù)有限公司(簡稱“蘇州鋰盾”)董事長兼總經(jīng)理夏文進(jìn)如是說。
縱觀中國鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展,四大材料、設(shè)備、鋰電池領(lǐng)域均已實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化替代,唯獨(dú)鋁塑膜依舊遲遲未有大規(guī)模國產(chǎn)化替代趨勢。
究其原因,一是國內(nèi)鋁塑膜工藝主要來源于國外,發(fā)展周期較短,盡管部分國產(chǎn)產(chǎn)品在性能與指標(biāo)上可以與進(jìn)口產(chǎn)品相當(dāng),但基于對安全驗(yàn)證與數(shù)據(jù)分析的謹(jǐn)慎,動(dòng)力廠商仍不敢貿(mào)然大批量應(yīng)用;二是,一旦市場起量,依賴進(jìn)口的核心原材料仍然會(huì)成為國產(chǎn)鋁塑膜的“掐脖子”隱患。
夏文進(jìn)認(rèn)為,從當(dāng)前動(dòng)力電池形狀來看,方形份額占比冠絕市場軟包次之,軟包電池想要對標(biāo)方形電池,必須滿足幾大要素:一是在形式上可實(shí)現(xiàn)簡單替代,降低產(chǎn)品成本與使用成本;二是解決鋁塑膜性能、安全技術(shù)瓶頸;三是解決方形電池存在的短板。
高工鋰電了解到,目前國內(nèi)軟包動(dòng)力電池企業(yè)的鋁塑膜供應(yīng)商仍然以DNP和昭和電工為主,兩家企業(yè)占據(jù)了國內(nèi)70%以上的市場份額。
“推動(dòng)軟包動(dòng)力電池的市場份額提升乃至高安全、高比能固態(tài)電池的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程,國產(chǎn)鋁塑膜企業(yè)有義務(wù)也有責(zé)任扛起鋁塑膜國產(chǎn)化替代進(jìn)口的大旗。” 夏文進(jìn)強(qiáng)調(diào)。
差異化技術(shù)創(chuàng)造者
據(jù)了解,鋁塑膜是軟包電池的封裝材料,主要生產(chǎn)工藝為干法和熱法,通過膠黏劑對各層材料采用極性界面粘結(jié)的方法制成。但是,在鋰電池強(qiáng)極性電解液和充放電的作用下,界面會(huì)逐漸衰減,長期使用會(huì)存在鼓脹、分層、漏液、腐蝕等風(fēng)險(xiǎn)。
夏文進(jìn)表示,干法和熱法工藝均是屬于熱固化法,這兩種工藝雖然簡單、成本低,但是并不是動(dòng)力鋁塑膜最佳的工藝路線。因?yàn)楦煞?、熱法的界面都是基于極性的方法實(shí)現(xiàn)粘結(jié),這是基本原理。而電解液和充放電過程都是極性的,根據(jù)相似相溶原理,極性界面就會(huì)相互侵害。
針對于此,蘇州鋰盾首創(chuàng)了第三條技術(shù)路線,通過非極性微波錨固技術(shù)平臺(tái),生產(chǎn)出具有優(yōu)異深沖、高阻隔性、高絕緣性、耐腐蝕性能的鋁塑膜產(chǎn)品。
“這是一條化學(xué)與物理結(jié)合的工藝路線,采用的是物理微波與等離子體的化學(xué)錨固方法結(jié)合實(shí)現(xiàn)的。跨界學(xué)科的整合,一定會(huì)給這一細(xì)分領(lǐng)域帶來完全不一樣的變化?!?夏文進(jìn)強(qiáng)調(diào),我們不要做技術(shù)的搬運(yùn)工,要做差異化技術(shù)的創(chuàng)造者。
簡單來說,區(qū)別于傳統(tǒng)的干法(膠水粘)、熱法(膠膜貼)的熱固化方法,蘇州鋰盾的微波錨固法是利用“釘釘子”原理,通過等離子體的方法,將微觀釘子分別打到尼龍、PP、鋁箔各個(gè)界面中,再通過微波照射將各界面的釘子接起來,形成化學(xué)錨釘,將各界面形成一體化。該結(jié)構(gòu)可以從根本上解決鋁塑膜的深沖性能和縱向橫向一致性問題。
高工鋰電獲悉,化學(xué)錨釘由蘇州鋰盾自主研發(fā),有3-5個(gè)頭,形成了縱向和橫向網(wǎng)狀的錨固結(jié)構(gòu),相當(dāng)于在一個(gè)脆弱的界面上,裝了一張網(wǎng),再經(jīng)由微波照射,形成一個(gè)一體化的界面。從波長的選擇,錨釘分子量的選擇、錨釘?shù)倪x擇都必須是匹配的。
“鋰盾花了4年的時(shí)間,從供應(yīng)商的開發(fā),上游材料的研發(fā),到工藝、裝備的研發(fā),產(chǎn)品的優(yōu)化,一套做下來非常辛苦,也走了很多曲折的路,好在已經(jīng)把這個(gè)路走通了,該碰到的問題也都碰到了,這個(gè)技術(shù)路線天生就規(guī)避了傳統(tǒng)路線很多問題。從機(jī)理和應(yīng)用實(shí)踐上,兩者都是非常適合的一個(gè)工藝方法。” 夏文進(jìn)表示。
經(jīng)歷了小試、中試到大試,蘇州鋰盾已經(jīng)完成兩條生產(chǎn)線的建設(shè),設(shè)計(jì)產(chǎn)能為1500萬平方米,已于今年5月實(shí)現(xiàn)產(chǎn)能投產(chǎn)。
“目前公司面臨的主要問題是產(chǎn)能瓶頸,公司也在積極尋找新的生產(chǎn)基地,目標(biāo)是明年能夠形成5000萬-8000萬平方米的產(chǎn)能?!?夏文進(jìn)透露。
獨(dú)特的市場競爭力
作為國產(chǎn)鋁塑膜的后起之秀,夏文進(jìn)認(rèn)為,除了創(chuàng)新的工藝路線之外,蘇州鋰盾的市場競爭力還在于資方背景實(shí)力、團(tuán)隊(duì)結(jié)構(gòu)、國產(chǎn)化特色三個(gè)方面。
資料顯示,蘇州鋰盾成立于2015年,是中國華融資產(chǎn)與湖北高投旗下投資的科技領(lǐng)軍型創(chuàng)新企業(yè)。主要為汽車動(dòng)力電池、儲(chǔ)能電池、高端消費(fèi)電子電池、高倍率電池、聚合物電池、固態(tài)電池等提供高性能、高安全的封裝差異化解決方案。
與此同時(shí),公司已經(jīng)與中鋁公司、中南大學(xué)、東南大學(xué)等簽訂了戰(zhàn)略合作協(xié)議。作為中國最大的氧化鋁/原鋁生產(chǎn)商,中國鋁業(yè)在鋁箔方面的技術(shù)積累維度非常深;中南大學(xué)在鋁方面也有著最前沿的研究與探索,鋰盾創(chuàng)新的工藝路線也得到了院士級(jí)專家的認(rèn)可支持。
夏文進(jìn)表示,基于國資背景,公司的市場思路是,優(yōu)先與有央企背景、國資背景的相關(guān)軟包技術(shù)路線企業(yè)進(jìn)行合作?;诓糠窒嚓P(guān)背景企業(yè)也在初期成長階段,配合產(chǎn)品驗(yàn)證周期與數(shù)據(jù)分析,能夠更好地成就合作雙方的共同成長。
在團(tuán)隊(duì)結(jié)構(gòu)方面,蘇州鋰盾的技術(shù)核心團(tuán)隊(duì)均來自于上市公司高管、博士和985、211的碩士研究生,由于是全新的工藝技術(shù)路線,因此必須依靠一批高端型人才從最底層進(jìn)行培育與生產(chǎn)摸索。
“蘇州鋰盾在技術(shù)工藝上走了一條差異化的路線,且明顯優(yōu)越于傳統(tǒng)技術(shù)路線,所以在技術(shù)團(tuán)隊(duì)建設(shè)時(shí)也不可能挖到相關(guān)經(jīng)驗(yàn)的人才,都是從培養(yǎng)人才的角度進(jìn)行建設(shè)?!?夏文進(jìn)透露,也是得益于此,公司各個(gè)部門的骨干都是研發(fā)出身,當(dāng)用研發(fā)的嚴(yán)謹(jǐn)思路去對待產(chǎn)品、生產(chǎn)、檢測、客戶,那都會(huì)是一個(gè)非常謹(jǐn)慎和安全的過程。
作為一家技術(shù)驅(qū)動(dòng)型企業(yè),目前蘇州鋰盾已申請國家專利53項(xiàng),授權(quán)32項(xiàng),其中發(fā)明專利授權(quán)11項(xiàng)。
產(chǎn)品從實(shí)驗(yàn)室走向商品化,必須經(jīng)歷從研發(fā)、小試、中試、大試,解決系統(tǒng)性問題、產(chǎn)品良率問題以及成本問題。
夏文進(jìn)表示,由于工藝路線不同,蘇州鋰盾從原材料到制造工藝和裝備,除了放卷收卷設(shè)備外,其他都和傳統(tǒng)鋁塑膜有所區(qū)別,而從原材料到裝備,公司都是獨(dú)立研發(fā),并且完全實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化,在制造運(yùn)維環(huán)節(jié)及成本管控環(huán)節(jié)都有著區(qū)別于傳統(tǒng)鋁塑膜的優(yōu)勢。