鑫铂瑞付争兵:超高抗铜箔需求逐渐增大 应尽早做技术储备
来源:能源财经网 作者:陈语 张倩 时间:2023-12-09 00:30:31
ABEC 2023 | 第10届中国(深圳)电池新能源产业国际高峰论坛现场
研究机构EVTank近期发布的数据显示,2023年上半年,中国锂电铜箔总体出货量达到24.9万吨,同比增长41.6%,锂电铜箔出货量在整个电解铜箔中的比例进一步提升至55.8%。
与此同时,随着大量新建锂电铜箔产能的投产,整个行业已经呈现出产能过剩的状态,叠加下游锂电池市场的出货量不及预期,整个锂电铜箔的加工费已经大幅度下降,大量锂电铜箔的利润率大幅度下滑甚至出现亏损。
竞争日益激烈之下,锂电铜箔产业链企业纷纷加码技术创新,顺应市场需求,依靠技术与服务的溢价实现盈利水平的提升。
12月4日-7日,全球电池行业盛会——ABEC 2023 | 第10届中国(深圳)电池新能源产业国际高峰论坛在广东深圳举行。本届论坛由中关村新型电池技术创新联盟、电池“达沃斯”(ABEC)组委会主办,电池网、海融网、我爱电车网、能源财经网、电池百人会联合主办,来自全球电池新能源产业链的“政、产、学、研、金、服、用”各界600+嘉宾出席盛会,围绕“竞争or竞合 发现产业突围路径与蜕变力量”这一主题,在交流与分享中,掀起头脑风暴,点亮思维,实现价值对话与精准对接。
江西鑫铂瑞科技有限公司研究院院长付争兵
5日下午,江西鑫铂瑞科技有限公司研究院院长付争兵在论坛上作了题为《超高抗铜箔的关键技术研究》的主题演讲,分享了超高抗铜箔的种类、发展及关键技术等,能源财经网摘选了其部分精彩观点,以飨读者:
付争兵提到,锂电铜箔属于战略性新兴产业,铜箔在电池里面作为负极集流体,也是四大主材组成成分之一,占整个电池重量的13%。作为电池关键的一部分,随着锂电池企业对高能量密度、尺寸稳定性、高效生产、使用安全等需求的提升,超高抗拉强度铜箔需求也随之提升。
“超高抗铜箔需求逐渐增大,铜箔企业应尽早做技术储备。”付争兵表示,超高抗铜箔生产的影响因素较多,首先要解决的问题就是卡脖子技术——添加剂技术。
付争兵解释说,添加剂的主要组分是胶原蛋白、SPS、PEG。鑫铂瑞研究院首先研究了铜箔晶粒大小对抗拉强度的影响,通过研究发现,并不是说晶粒越小抗拉强度越高,实际是有一个合理的值,大小颗粒相间。
在涂覆过程中,付争兵发现,对铜箔光泽度要求较高,在这一方面,鑫铂瑞也考察了添加剂对铜箔整平性的影响。通过调整添加剂用量做了一个3D超景深研究,找到了用量最佳的比值。同时,影响铜箔抗拉强度另外一个因素是晶面取向,公司团队研究了铜箔生长过程中的晶面取向,(110)和(220)晶面取向比值越大,越有利于铜箔抗拉强度的提高。
付争兵表示,在整个研究过程中,影响铜箔卡脖子技术的添加剂技术中最关键的是SPS和胶原蛋白这两种组分,所以研究院研究了SPS和胶原蛋白在铜箔生产中的作用机理,在此基础上,又针对性的对这两种核心原料进行了结构上的改性,并用于生产,取得较好效果。
针对目前超高抗铜箔产品翘曲度较高等问题,鑫铂瑞研究院还研究了烘烤工艺,主要涉及两个因素:温度和时间。
其中,温度促进了铜箔内部铜原子二次生长,因为它给出了能量,使得铜的晶化程度很高。温度影响方面,低温之后样品表面获得比较均匀,原因是铜晶粒获得能量后,部分晶粒吞并其它晶粒长大,此过程结果是铜箔内部晶粒数量变少,但晶粒变大,导致晶粒的界面能降低,铜箔趋于稳定,铜箔的抗拉强度随之提高。但是如果温度升高,铜箔平整度变差,就会导致组织长大,导致抗拉强度降低。所以要找到合适的温度。时间影响方面,也并不是越长越好。
此外,据付争兵介绍,鑫铂瑞成立于2018年12月,注册资本1.66亿元,是一家致力于生产高端锂电铜箔的国家级高新技术企业。公司位于“世界铜都”江西省鹰潭市,公司前身为铜线生产厂家,拥有20多年的铜线和铜杆生产经验。截至2023年底,公司锂电铜箔产能为5万吨/年。目前,鑫铂瑞已具有超高抗铜箔的量产能力。
产品种类方面,通过对添加剂的调控,鑫铂瑞的高抗产品,目前最高开发强度已经达到680MPa,并且连通率在4%,处于行业前沿水平。同时,公司高抗产品,也不局限于某一种类型,在4.5微米、6微米、8微米、10微米都可实现高抗,抗拉强度可以控制在50MPa范围递增,可以做到400-450MPa范围进行控制。
(以上观点根据论坛现场速记整理,未经发言者本人审阅。)
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