锂离子电池可用于新能源汽车,储能,消费电子等领域。近年来,锂离子电池需求激增,市场空间大,预计2024年实现T瓦时时代。
锂离子电池用的关键材料复合集流体,目前核心竞争力为安全性和减重,前期有望先行应用于高端车型或出口安全要求更高的欧洲国家。
目前,复合集流体研发阶段的成本高于市场上纯铜箔,导致其产业化进度不及预期,降本成为未来大规模应用的核心驱动。为此,复合集流体企业在研发工艺上各出奇招,一步干法,一步湿法,两步法,三步法,涂布贴合法,减法等多种工艺,力争做到成本最小化。
近期,铜的原材料成本持续飙升,导致传统铜箔的生产成本增加。而采用基膜和铜层三明治结构的复合铜箔,因含铜量较低,使其原材料成本相较于传统铜箔更具优势。一旦复合集流体平价后,大规模导入将渐行渐近。预计2025年复合铜箔报价将接近或持平传统铜箔。
复合集流体市场空间广阔,2025年国内复合集流体市场规模有望突破100亿元,复合集流体厂商加速布局,截止到目前为止,复合集流体总规划产能约120亿平!
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2024年5月24日,业界关注的第四届复合集流体大会在热烈的气氛中拉开帷幕。会议吸引了众多专业人士与行业领袖,共15个专业议题,1个圆桌论坛,500+参会人员,共同探讨复合集流体领域的最新发展与前沿技术。
下面我们就从演讲嘉宾议题分享、展台风采、现场互动及特写这三个方面一起来回顾一下本届会议精彩时刻。
演讲嘉宾议题分享
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《一步式全湿法复合铜箔制备整体解决方案》——三孚新科 朱平 三孚研究院院长
作为表面工程技术的领军企业,三孚新科三孚研究院院长朱平在艾邦第四届复合集流体大会上,带来了全球首创的一步式全湿法复合铜箔制备整体解决方案,提供从专用化学品到专用设备的全方位技术支持,有效解决了当前市场工艺面临的如膜材兼容性、基膜穿孔、抗拉强度下降、耐电解液能力等主要问题。
通过简化工艺流程,减少了对昂贵设备和原料的依赖,有效降低了生产成本,同时提升了产品性能,综合成本目前做到小于4.5 元/平米,产品良率能达到95%以上。为复合铜箔的生产提供了低成本、高效率、高可靠性和高精度的一体化解决方案。
同时针对不同的客户需求,工艺中设计了两套产品方案:明毅电子一步式全湿法复合铜箔设备方案和惠州毅领一步式全湿法复合铜箔设备方案。
2.《英联复合集流体供应链规划》——英联股份 李萍 采购副总监
英联股份作为一家专业从事“安全、环保、易开启”金属包装产品研发、生产和销售的企业,近年来在锂电池复合集流体领域进行了积极的投资和布局。英联股份采购副总监李萍在报告中详细介绍了英联股份在该领域的最新进展。
目前,英联股份已建成5条复合铜箔产线和2条一次蒸镀复合铝箔生产线,并实现了量产。未来,英联股份计划进一步扩充产能,目标是实现产能复合铜箔5亿+平/年和复合铝箔1亿+平/年的布局。
李萍在报告中提到,英联股份的供应链规划不仅关注产能扩充,还强调与国内外客户的紧密合作。目前,英联的复合铜箔和复合铝箔产品已经获得了多个国内外客户的订单,这为公司未来的发展奠定了坚实的基础。
3.《高性价比复合集流体》——东尼电子 戴兴根 研发副总
会上,东尼电子研发总监戴兴根介绍,东尼制定了复合集流体研发方向暨推进步骤,主要分为4个阶段:
第一阶段,开发出适合一步法(干法)用的低成本的耐高温、耐电解液的芯膜。这个是一步法(干法)成功之最关键!通过努力成功开发3款高导热的芯膜,目前7项材料发明专利申报受理中;
第二阶段,使用普通的磁控溅射设备、蒸镀设备、电子枪设备,进行测试,并且,将光伏设备的技术跨界导入尝试。(比如射频&直流、电子束的改性),积累了很多的经验。
第三阶段,改良多腔沉积设备进行测试(具备磁控、多弧、射频、HIPIMS等多项技术的整合),实现一步法(干法)的技术路线,目前已经取得3项设备实用性专利,9项工艺路线发明专利申报受理中。
第四阶段,投入量产线10LINE_+30LINE。
4.《电镀药水在复合集流体中的应用以及常见问题的挑战》——杰睿美 刘钱 研发总监
复合铜箔两步法工艺包含磁控镀膜+水电镀,在磁控溅射形成基础铜膜后,通过水电镀的方法将两边铜层分别增厚至1µm左右。水电镀是复合铜箔两步法生产过程中的重要一环,为提高镀层的质量,添加剂被广泛的应用于水电镀过程中。
杰睿美摈弃了传统药水的部分理念。因此根据市场的需求,不断的进行药水调整和改进。杰睿美的330系列药水,可以改善磁控膜或者反蚀刻后的磁控膜,使其针孔数量的减少,进一步的提高复合集流体材料的品质。
5.《欧莱新材助力复合集流体产业高质量发展》——欧莱靶材 卢宽宽 研究院薄膜中心主任
磁控溅射是制备复合铜箔种子层的主要技术之一,磁场和电场控制氩离子加速轰击靶材,使靶材表面原子获得能量并溅射到基膜形成薄膜的技术。
真空蒸镀是在真空环境下加热蒸发材料(膜料),使之气化并飞至基膜表面凝聚成膜的工艺方法。
欧莱靶材研究院薄膜中心主任卢宽宽表示,欧莱新材复合铜箔用靶材包括旋转铜靶,旋转镍铬合金靶,旋转镍铜合金靶,旋转MTD合金靶,蒸发铝丝及颗粒,蒸发铜丝及颗粒等。其中铜靶纯度高达99.99%,产能达10000吨/年。
6.《卷绕式真空镀膜的工艺特点和扩散泵的应用》——安捷伦 董辉 市场经理
会上,安捷伦市场经理董辉主要介绍了以下几个方面:扩散泵是什么样的真空泵?它是怎么样工作的?它有些什么样的特点?卷绕式真空镀膜有哪些工艺特点?复合集流体真空镀膜对真空的要求有哪些特点?为什么扩散泵可以用在复合集流体真空镀膜上?扩散泵的安装、使用和维护有哪些注意事项?
安捷伦扩散泵具有以下特点:抽的快(压力下的快), 抗气载变化能力强;返油少;皮实耐用不爱坏;用冷却水少,对冷却水温度要求不高;油不容易在泵塔上焦化产生脏东西,维护简便,使用成本低。
7.《PVD技术助力复合集流体降本增效》——广东汇成真空 罗军文 高级工程师
在复合铜箔的制程中,常规镀膜技术存在箔材穿孔、铜膜结合力差、收放卷出现褶皱、走速低几大痛点。
广东汇成真空高级工程师罗军文表示,汇成基于核心团队的多年know-how积累,进行了针对性的工艺迭代,结合磁控溅射靶设计,电子束增强离子清洗装置,超低温镀膜,卷对卷真空镀膜设备设计等技术,研发出复合铜箔 PVD 磁控溅射卷绕镀膜设备,实现在厚度3.0~4.5μm、幅宽600~1650mm PET/PP等塑料薄膜表面一次完成双面镀铜膜20000m,设备工艺走速0.5-30m/min。
在复合铝箔的制程中,常规镀膜技术存在飞溅颗粒和针孔缺陷、高温导致基膜变形、单炉热损伤等痛点。
罗工介绍汇成通过自主研发PVD RTR蒸发镀铝膜技术,超薄复合铝箔 PVD 蒸发卷绕镀膜设备,可实现在厚度4.5~8.0μm、幅宽600~1700mm PET/PP塑料薄膜表面一次完成双面蒸镀铝膜,设备工艺走速15-100m/min,攻克大规模快速蒸发沉积厚铝膜难关。
8.《复合集流体的工艺技术解析》——汉嵙新材 易典 CTO
汉嵙新材的CTO易典介绍了公司在复合集流体技术方面的最新进展。汉嵙新材采用的“一步法”制备PET/PP复合铜箔,已成功提升产品良率至90%。易典详细阐述了该技术的工艺流程和效益,强调其在生产效率和成本控制方面的优势。
此外,易典还分享了汉嵙新材在江西和浙江新建的产业基地情况。江西的新厂区预计于2024年9月投入使用,而浙江的厂区将于2024年6月启用第3代的磁控溅射设备,这些设备预计将大幅提升生产速率。
9.《超精密真空镀膜设备,助力复合集流体产业发展》——洪田科技 朱开星 副总经理
洪田科技副总经理朱开星在其演讲中强调了公司在真空镀膜设备领域的创新。洪田科技不仅掌握并采用了一步全干法工艺,还开发了能够双面镀铝和镀铜的真空镀膜设备,这些技术的应用极大地提升了生产效率和产品质量。
同时,朱开星详细介绍了洪田科技的高端铜箔产品线,产品涵盖电解铜箔阴极辊、生箔机、高效熔铜罐、表面处理机、铜箔分切机、阴极辊抛磨机、阳极板等。
10.《高效複合銅箔生產系統-隆揚解決方案》——隆揚電子 許國誠 銅箔事業處總經理
隆扬电子的铜箔事业部总经理许国诚详细介绍了公司在复合铜箔生产领域的最新进展。隆扬电子在江苏淮安新建的复合铜箔生产基地。这个基地总投资达19.2亿元人民币,旨在建设年产2.38亿平方米复合铜箔的现代化生产设施。他详细说明了该项目的第一个细胞工厂已经建成,年产4,000万平方米复合铜箔。
他提到,“两步法”是目前该领域内最为高效的生产方法,该方法不仅提高了生产效率,还显著提升了产品质量。此外,许国诚还指出,先进的生产设备是降低成本和提升效益的关键,而厂务系统的支持则是保证产品品质的重要后盾。
隆扬电子在确保产品质量方面采取了严格的措施。许国诚提到,公司的检测能力是其品质保障体系的核心,确保每一批产品都达到最高标准。同时,他提醒到,环保问题在整个生产过程中必须获得足够的重视,隆扬电子在这方面采取了积极的策略,确保生产活动符合最严格的环保标准。
11.《复合铜箔量产制备工艺》——东福来 李东阳 总经理
会上,东福来总经理李东阳带来了关于公司创新的复合铜箔生产工艺的深入解析。作为功能性新材料涂布解决方案的专家,东福来凭借其在研发创新上的深厚积累,开发出了一种全新的涂布+镀铜工艺,旨在提高复合铜箔的生产效率与产品质量。
李东阳详细介绍了东福来新开发的设备和工艺。这款设备专门设计用于超薄的PET/PP膜表面,能精密涂布100-200纳米的特殊涂层,对薄膜表面进行改性。这一步骤旨在提高PET在电解液中的耐酸性或改善PP与铜的剥离力。随后,通过在处理过的薄膜上分别在PET/PP双面镀上1微米的铜层,进一步满足复合铜箔的使用要求。
李总还强调了这一新工艺的多项优势。首先,涂布步骤代替了传统的磁控溅射技术,而镀铜步骤则取代了蒸镀和水电镀,这不仅简化了生产流程,还显著提高了生产效率。更重要的是,新设备的引入使得设备成本降低了一倍,而整体生产成本也降低了20%以上,从而大幅提升了成本效益。
12.《复合集流体的开发应用与推广》——亨通新材料 李华清 CTO
会上,亨通新材料的首席技术官李华清重点介绍了电池箔市场的未来前景,以及复合集流体行业的现状和潜在增长机会。
他指出,目前已有多家公司宣布投资复合集流体项目,显示出行业的活跃度和增长趋势。具体实例包括OPPO手机电池使用复合铝箔,宁德时代的麒麟电池和广汽埃安的弹匣电池2.0均使用了复合箔技术,这些应用已在实际车辆中上路测试,显示出优异的性能和市场接受度。此外,璞泰来与宁德时代的合作更是采用了创新的粘贴法技术,进一步推动了技术的应用范围。
13.《复合集流体真空镀膜装备关键技术开发和应用》——北方华创 曹志强 博士/副总经理
会上,北方华创的副总经理曹志强博士详细介绍了北方华创卷绕镀膜设备系列的工业设计理念,这些理念集合了“真空+卷绕+半导体”技术,为复合集流体行业带来了革命性的进步。
他特别指出,公司已成功开发的送丝蒸发卷绕镀膜设备,在处理4.5-6μm的柔性PET/PP材料时,工艺速度已经突破到每分钟15米。此外,磁控溅射卷绕镀膜设备的工艺速度更是达到了每分钟20米的水平。北方华创真空基于多年的市场洞察及技术积累,自主研发智能卷绕控制系统(e-Web),确保在高效运行下实现极高的镀膜质量。
14.《表面缺陷在线检测系统在金属板带箔中的应用》——东富达 贺思东 总经理
会上,东富达总经理贺思东详细解释了表面缺陷在线检测系统的工作原理及其功能。
贺思东详细展示了系统的两大核心功能:瑕疵检测和尺寸测量。瑕疵检测功能可以实时地在金属材料表面检测出任何形式的缺陷,如划痕、凹点和其他表面不规则性。而尺寸测量功能则确保了金属板带箔在生产过程中的尺寸精确性,这对于高标准的生产质量至关重要。
贺思东进一步分享了几个成功的应用案例,这些案例展示了东富达系统在实际生产中如何有效提升产品质量和降低二次加工损失。通过这些实际应用,与会者能够清晰地看到,采用东富达的表面缺陷在线检测系统,不仅可以大幅提升生产效率,还能显著降低因瑕疵引起的经济损失。
15.《锂电复合铜箔电镀工艺分析和添加剂选择》——昕沐化学 章磊 总经理
会上,昕沐化学的总经理章磊详细介绍了昕沐化学如何提供定制的电镀添加剂方案,这些方案显著提高了复合铜箔电镀产品的性能指标。
经过近四年的持续跟进、研发和优化,上海昕沐化学科技公司已成功提供以下方案《通过选择合适添加剂,解决导电辊镀铜问题》、《通过选择合适添加剂,解决复合铜箔超厚问题》、《通过选择合适添加剂,解决阳极掉膜问题》。
通过这些技术的实施,昕沐化学不仅提高了产品的质量和性能,还有效地控制了生产成本,为复合铜箔制造商带来了显著的经济利益。
展台风采
现场互动与特写
广州三孚新科 |
洪田科技 |
苏州杰睿美 |
上海村田激光 |
英联复合集流体 |
中新联科环境科技 |
苏州东福来 |
江阴市天马电源 |
隆揚電子 |
东莞万盈智能 |
浙江东尼电子 |
北京中科科仪 |
江苏亨通 |
广东光华科技 |
深圳汉嵙新材料 |
深圳亚隆新材料 |
安捷伦科技 |
宁波鲍斯能源 |
东莞欧莱靶材 |
无锡先导智能 |
北京北方华创真空 |
广东腾胜科技 |
广东汇成真空 |
浙江博开机电 |
无锡东富达 |
杭州朗为科技 |
上海昕沐化学 |
四川海格锐特 |
泰兴冶炼厂 |
合肥东昇智能 |
无锡精质视觉 |
宁波市仪表阀门厂 |
广州鲲鹏仪器 |
聊城金轮辊业 |
杭州大华工控 |
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