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固态电池之半固态电池 产业研究专题(三) 今晚赣锋锂业布局固态电池的子公司——赣锋锂电的公众号发布一...

 巴拉拉皇家书摊 2023-02-08 发布于山东

今晚赣锋锂业布局固态电池的子公司——赣锋锂电的公众号发布一则最新消息:搭载三元固液混合锂离子电池的纯电suv塞力斯将于2023年上市。之前反复强调半固态电池已经处于装车的节点了,今晚借着这则消息,发出这最后一篇固态电池研究文章。

之前没有了解过固态电池的朋友,可以先阅读一下我去年写的前两篇相关文章

固态电池之半固态电池 产业研究专题(一)

固态电池之半固态电池 产业研究专题(二)

里面详细介绍了——固态电池的优势,发展趋势,以及正负极和电解质材料的创新与迭代。

今天最后一篇文章,写一下固态电池在电芯封装上的改变与相关投资机会。

众所周知,按照电芯封装方式,锂离子电池通常分为圆柱、方形和软包三种。圆柱和方形锂离子电池的外壳均为金属硬壳软包锂离子电池的外壳则为铝塑膜

                                  上图为圆柱、方形、软包锂离子电池的结构

在3C消费电子领域,软包可谓一枝独秀。而在新能源汽车领域,锂离子电池目前还是以方壳与圆柱为主,全球范围内动力电池中软包占比只有百分之二十左右,国内仅有10%不到,然而随着未来固态电池的发展,软包将会彻底扭转这一趋势。

目前固态电池按电解质化学组成主要分为氧化物、硫化物,聚合物三类,其中聚合物固态电池在生产设备上与目前电池存在一定兼容性,但在电导率、机械强度等各类指标上均弱于氧化物和硫化物电池,只能作为添加材料与氧化物和硫化物做复合类电解质。无机物(氧化物+硫化物)固态电池具备更大的开发潜力。

无机物(氧化物+硫化物)固态电池更适用软包封装,也是目前企业主流选择。与传统液态锂离子电池相比,固态锂电池去掉了PE/PP隔膜等柔性膜,极组整体硬脆且缺乏弹性。由于氧化物及硫化物电解质柔韧性较弱,若采用圆柱或方形这类金属硬质外壳的封装方式,在入壳工序制程中,或是充放电时极组体积涨缩,又或是使用环境中发生振动和撞击时,硬壳与固态极组之间容易挤压、碰撞而导致极组碎裂,须采用叠片方式,圆柱卷绕式不具有可行性,而相对于方形铝壳电池,软包电池在能量密度上具有更大的优势。铝塑膜软包作为能量密度最高的封装方式,跟固态锂电芯高能量密度的特点完美契合。从目前各企业研发布局来看,各企业均选择软包作为封装形式。

综上,铝塑膜作为软包理想的封装材料,将助力固态锂电池加速实现商业化。

接下来讲一下铝塑膜

多层次结构,材料性能要求高。铝塑膜主要成分为尼龙层、铝箔和流延聚丙烯层(CPP),各层通过胶粘剂相连,铝塑膜性能要求包括高冲深性能、耐电解液及强酸腐蚀性、高阻隔性、高热封性、高延展性与机械强度等等。

根据生产工艺与材料不同,铝塑膜分为干法和热法:

干法:将铝箔和CPP用粘结剂直接压合而成,冲深成型性能好(即铝塑膜用于包装前冲坑成型工序),但其中胶粘剂耐电解液性较差,影响电池使用寿命。

热法:将铝箔和CPP用MPP粘结,缓慢升温升压后热压合而成,可提高铝箔和CPP层间的粘附力,提升内表层防电解液溶胀脱落能力,但冲深性能较差、美观性较弱。

铝塑膜核心壁垒在于生产工艺的know-how,同时原材料和设备方面国内外存在较大差距,最终体现在产品端的冲深深度、耐电解液性能、阻隔性能等存在差异。

生产工艺:铝塑膜生产工艺壁垒较高,各个环节均存在较强的know-how,如:1)铝箔的水处理工艺,易产生“氢脆”导致耐折度低、冲深深度差。2)涂覆时需保持产品的一致性、可靠性、冲深强度等。

原材料:国内外铝箔在延伸率及断裂率上存在一定差别,CPP与粘结剂配方也存在较大差距,影响产品粘合与热封性能。

设备:铝塑膜设备大多为通用型设备,但如铝箔涂覆机等环节,国内外设备在幅宽、速度与精度上存在一定差距,国产单线产能低于1500万平,进口线则可达3000万平+。

由于技术壁垒高2020年日韩厂商占据全球70%以上的铝塑膜市场份额,国产厂商份额低于30%,且由于动力领域对安全性要求更高、验证周期更长,目前国内厂商销售普遍集中于中低端消费电子领域,动力领域仍有待国产突破。

                                 上图为2020年铝塑膜全球市场份额

铝塑膜的成本占整个软包电池总成本的10%左右,目前1gw动力电池需求120万平米的铝塑膜。

由于固态电池的在能量密度与安全性能上的绝对优势,按长远来看,锂离子电化学储能与锂离子新能源汽车将会全部采用固态电池。

固态电池的发展将会大幅提高铝塑膜的需求。

相关个股

$新纶新材(SZ002341)$ 市值截止2021年年报和公开数据,公司动力类铝塑膜国内市占率75%。现有产能800万方/月,9600万方/年。规划产能1400万方/月,16800万方/年,产能绝大部分为动力电池用铝塑膜。营收13亿,铝塑膜营收5.3亿占总营收的40%左右。

$紫江企业(SH600210)$ ,市值82亿。根据年报,最新研报和公开数据,紫江现有产能3700万方/年,规划产能13000万方/年。动力电池铝塑膜占总产能55%,截止2022q3,营收72.5亿,铝塑膜营收4.2亿占总营收6.5%。

$海顺新材(SZ300501)$ 市值32亿,发行可转债投入铝塑膜,规划产能12000万方/年,动力电池类6000万方/年。2022营收10亿,预计未来动力类铝塑膜占营收比例超过50%。


明冠新材 目前市值95亿,现有产能1000万方/年,规划20000万方/年。

还有部分个股如 恩捷 璞泰来等弹性不够就不再赘述了。

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