PP銅箔測(cè)試進(jìn)展
現(xiàn)階段部分廠家正在試驗(yàn)中,,PP銅箔從目前的測(cè)試結(jié)果來看,,與PET具有一致性,,但PP的良率較低,約93%,而PAT的良品率可達(dá)到96%左右,,但PP中也有部分優(yōu)秀產(chǎn)品的良品率可達(dá)95%至96%,。循環(huán)壽命方面,對(duì)PP的測(cè)試開始于2023年5月,,如今只進(jìn)行了800周,,尚未完成,但預(yù)計(jì)循環(huán)壽命將達(dá)到1800周,,但是否能達(dá)到2000周還需要進(jìn)一步觀察,。而PET銅箔的循環(huán)壽命大部分能達(dá)到2000周,部分廠家可能達(dá)到1800周左右,。
PET電解液的循環(huán)情況
PET的電解液在循環(huán)過程中會(huì)出現(xiàn)跳水現(xiàn)象,,即在電解循環(huán)過程中,PET和銅之間的結(jié)合力降低,。但經(jīng)過改進(jìn)后有所緩解,目前出現(xiàn)跳水的概論約為1/60,。但PP銅箔動(dòng)力電池在測(cè)試中沒有出現(xiàn)跳水現(xiàn)象,,原因或在于其電極的兼容性好,即更耐酸,,具體結(jié)論仍需后續(xù)觀察,。
PP銅箔與PET銅箔的差距目前部分廠家生產(chǎn)的PP銅箔的良率與市面上最好的PT銅箔的良率接近,但在一致性方面和物化性能上還有些差距,,例如拉伸強(qiáng)度或剝離力等等,。但由于PP在電解過程中的表現(xiàn)優(yōu)于PET,因?yàn)槲磥砣裟芴岣吡悸?,?yīng)用空間或?qū)⒊絇ET,。
問答環(huán)節(jié)
Q:PP和PET的物理測(cè)試結(jié)果如何?表現(xiàn)在哪幾個(gè)方面?是否需要進(jìn)一步提高?
A:目前主要考察的是剝離力,即同高分子之間的結(jié)合強(qiáng)度,。PP的剝離力略低于PET,,PP的剝離強(qiáng)度是15牛/米, 而PET能超過PP銅箔40%,,達(dá)到25牛/米,。剝離強(qiáng)度低可能導(dǎo)致在同步滾壓過程中出現(xiàn)延展性不協(xié)同的問題,可能對(duì)電池性能產(chǎn)生影響,,例如造成電壓內(nèi)阻或電池容量的偏差等,。因此后續(xù)的改進(jìn)方向?qū)⒊蛉绾蜳P表面與銅之間的結(jié)合力。此外,, PP的抗拉強(qiáng)度也比PET低,,分別為120兆帕和150兆帕。因此在使用相同高分子的情況下, PET的表現(xiàn)將優(yōu)于PP,。但他方面,,如光澤度、表面電阻和抗氧化性的差距都不大,。
Q:PP的性能夠用嗎?是否需要進(jìn)一步提高?
A:從目前的循環(huán)來看,, PP的性能與PET相差不大, 循環(huán)過程中沒有發(fā)現(xiàn)跳水的情況,。但是從玻璃強(qiáng)度來看,,PP的剝離強(qiáng)度略低于最低要求的15牛/米,而現(xiàn)實(shí)使用場(chǎng)景中的波動(dòng)強(qiáng)度可能達(dá)到18牛/米,。因此,,最好未來能提高PP的剝離強(qiáng)度,以提高其一致性,。
Q:循環(huán)次數(shù)達(dá)到多少次才能夠滿足要求?
A:目前的標(biāo)準(zhǔn)是要大于2000次,,且容量保持率大于80%。根據(jù)目前的趨勢(shì)來看,,極限大約在1800次左右,, 因此可能還需要對(duì)電池做出進(jìn)一步優(yōu)化,比如鏈密度,、突破厚度,、壓實(shí)密度等。但在之前對(duì)PET的測(cè)試中,,后續(xù)的趨勢(shì)線的斜率平緩,,基本上也能達(dá)到2000次。但目前不能保證PP銅箔的循環(huán)次數(shù)能達(dá)到2000,。
Q:還需要多久才能得出最終結(jié)果?
A:目前每天能夠跑大約12周,,大約一個(gè)月30天就能跑300多次,因此預(yù)計(jì)在本月底之前能夠得出數(shù)據(jù),。
Q:PP銅箔已經(jīng)測(cè)試了幾家?分別是什么水平?
A:目前已經(jīng)測(cè)試了三家PP的復(fù)合集流體,,其中一家的循環(huán)壽命都表現(xiàn)亮眼,能達(dá)到1900多周良率也能達(dá)到95%至96%,;另外兩家的一致性和循環(huán)壽命稍差,,大約在1800多周左右。雖然還有差距,,但通過進(jìn)一步優(yōu)化能量密度和材料,,其循環(huán)壽命很可能能達(dá)到2000周以上的水平。
Q:目前的1800~2000周只是預(yù)估值嗎?
A:其中一家由于去年年底已經(jīng)開始測(cè)試,,運(yùn)行時(shí)間較長,,目前已經(jīng)去確定能夠完成1900周的循環(huán),。其中一家的測(cè)試電池已經(jīng)運(yùn)行了1200周左右,根據(jù)我們對(duì)其趨勢(shì)線的分析,,大概率左后能運(yùn)行1800周以上,。
Q:PP銅箔動(dòng)力電池如果循環(huán)次數(shù)達(dá)到2000周,作為電池廠會(huì)考慮下訂單嗎?
A:從現(xiàn)在來看,,即使循環(huán)次數(shù)達(dá)到2000周,,電池的一致性水平仍然較低,需要在未來繼續(xù)提升一致性,。
目前過低的一致性會(huì)影響電池成本和復(fù)合結(jié)構(gòu)體的成本,。如果未來能保持逐漸向好的趨勢(shì),可以考慮與廠商討論價(jià)格等事宜,,后續(xù)可以考慮簽訂訂單,,但是一致性要求也會(huì)提高。
Q:鋁箔在電池中的應(yīng)用如何?是否考慮使用復(fù)合鋁箔?
A:鋁箔在安全性方面可能更優(yōu)于銅箔,。目前鋁箔可以用于制作正極,,可以提高電池的安全性和散熱性。但由于國內(nèi)缺乏相關(guān)的生產(chǎn)技術(shù),,所需要的設(shè)備均需要從國外進(jìn)口,,價(jià)格在4千萬到5千萬左右。此外,,國內(nèi)現(xiàn)有的設(shè)備與國外設(shè)備的匹配度也不高。因此,,雖然目前復(fù)合鋁可以使用,,但成本較高且生產(chǎn)速度較慢,一條生產(chǎn)線一年的產(chǎn)量大概只有500萬平方米左右,。
Q:如果復(fù)合鋁箔價(jià)格較高,,是否考慮在某些項(xiàng)目中使用復(fù)合鋁箔?
A:復(fù)合鋁箔目前只能在三元電池中使用,因?yàn)樵阼F鋰電池中成本更為敏感,。復(fù)合鋁箔電池能量密度的提升相對(duì)而言更重要,。但是復(fù)合鋁的成本較高且生產(chǎn)進(jìn)度較慢,因?yàn)樾枰M(jìn)口設(shè)備并且國內(nèi)相關(guān)設(shè)備匹配度較低,,因此在鐵鋰電池中,,銅箔電池更適合。另外復(fù)合鋁在快充方面的性能還需要優(yōu)化,,對(duì)于特殊場(chǎng)景可以通過一些涂炭等方式提升性能,,但成本也會(huì)增加。三元電池目前的市場(chǎng)份額不到30%,,快充領(lǐng)域的需求也較少,。因此,復(fù)合鋁在特殊領(lǐng)域應(yīng)用可能更適合,但大規(guī)模的運(yùn)用仍需降低生產(chǎn)成本,。
Q:復(fù)合集流體在快充體系,、鐵鋰體系和三元體系中的需求如何?哪些體系需求旺盛,哪些體系可能需要觀望?
A:在快充體系,、鐵鋰體系和三元體系中,,復(fù)合集流體的需求是不同的。對(duì)于快充體系來說,,復(fù)合急流體在倍率性能方面可能達(dá)到上限,,因此對(duì)于更高倍率的需求可能不太適用。至于鐵鋰體系,,由于其倍率性能有限,,復(fù)合集流體可以用于儲(chǔ)能和動(dòng)力方面。對(duì)于三元體系來說,,復(fù)合集流體可以用于高端或中高端的應(yīng)用,。
因此,不同體系對(duì)復(fù)合集流體的需求會(huì)有所不同,。
Q:目前各家公司在復(fù)合集流體方面的競(jìng)爭(zhēng)情況?
A:目前各家公司都在進(jìn)行驗(yàn)證和測(cè)試,,并準(zhǔn)備做復(fù)合集流體。國軒高科,、寧德時(shí)代,、比亞迪等公司都在進(jìn)行相關(guān)的研發(fā)工作,但是進(jìn)展有所不同,。明年可能會(huì)有小批量的產(chǎn)品推出市場(chǎng),,今年主要是驗(yàn)證和確定性價(jià)比等的工作。
Q:三元高端安全性鐵鋰電池的優(yōu)勢(shì)?降本對(duì)公司有何幫助?
A:如果公司能在三元電池領(lǐng)域做出更安全高效的產(chǎn)品,,將贏得先發(fā)優(yōu)勢(shì),,并在高端市場(chǎng)占有更大份額,從而提高公司的競(jìng)爭(zhēng)力,。降本對(duì)于公司來說也很重要,,因?yàn)榱姿徼F鋰電池市場(chǎng)份額較大,降低成本能帶來更大的好處,。
Q:目前復(fù)合集流體產(chǎn)品是否能夠大規(guī)模應(yīng)用?
A:目前復(fù)合集流體產(chǎn)品還沒有完全達(dá)到能夠大規(guī)模應(yīng)用的狀態(tài),,今年主要是驗(yàn)證和確定性價(jià)比關(guān)系以及合作的年份。明年可能會(huì)是大規(guī)模應(yīng)用的元年,,很多廠家可能會(huì)推出小批量的復(fù)合集流體產(chǎn)品,。
Q:各家公司在復(fù)合集流體方面的進(jìn)展如何?
A:寧德時(shí)代在這方面進(jìn)展較快,其他公司進(jìn)展相差不大,。比亞迪,、國軒,、億緯鋰能等公司也有一定投入,但相對(duì)來說進(jìn)展較慢的公司也有一些,,如中方建行,、新旺達(dá)等。
Q:關(guān)于循環(huán)壽命測(cè)試的問題,,如果第二家或第三家的循環(huán)壽命沒有達(dá)到2000次,,是否需要再進(jìn)行測(cè)試和驗(yàn)證?
A:如果循環(huán)壽命沒有達(dá)到2000次,需要再進(jìn)行優(yōu)化和測(cè)試,,直到循環(huán)壽命滿足要求,,才能進(jìn)行合作。一般會(huì)進(jìn)行三個(gè)周期的樣品測(cè)試,,包括a樣,、b樣和c樣。但目前很多廠家沒有做a樣,,直接進(jìn)行b樣測(cè)試,,只有要保證前兩個(gè)樣品的質(zhì)量。
Q:如果循環(huán)壽命沒有達(dá)到2000次,,是否需要再進(jìn)行四五個(gè)月的循環(huán)測(cè)試,,然后再進(jìn)行c樣驗(yàn)證?
A:如果循環(huán)壽命沒有達(dá)到2000次,可能需要再進(jìn)行四五個(gè)月的循環(huán)測(cè)試,,然后才能決定是否進(jìn)入c樣驗(yàn)證階段,。不同的應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)循環(huán)壽命的要求不同,比如消費(fèi)類電池循環(huán)壽命要求較低,,而動(dòng)力電池的要求較高,。達(dá)到2000次循環(huán)壽命后,會(huì)進(jìn)入c樣審場(chǎng)階段,,然后進(jìn)行樣品送樣給主機(jī)廠進(jìn)行測(cè)試,這是一個(gè)流程,。
Q:其他電池廠對(duì)于循環(huán)壽命的驗(yàn)證情況?
A:寧德時(shí)代等頭部廠家有部分產(chǎn)品能夠達(dá)到2000次以上的循環(huán)壽命,,但并非所有產(chǎn)品都能達(dá)到這個(gè)要求,這與設(shè)計(jì)參數(shù)和材料配方有關(guān),。
Q:不同電池廠在循環(huán)壽命方面是否有差異?
A:不同電池廠在循環(huán)壽命方面存在差異,,有些廠家能夠達(dá)到更高的循環(huán)次數(shù),與實(shí)際產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和原材料的優(yōu)化有關(guān),。因此,,對(duì)于循環(huán)壽命的定義可能因廠家而異。
Q:主力廠商對(duì)于氟銅箔的看法如何?是否已經(jīng)有主力廠商對(duì)此表達(dá)了興趣?
A:一些主力廠商對(duì)于復(fù)合結(jié)構(gòu)體產(chǎn)品表達(dá)了一定的興趣,,但目前來看,,這種意向訂單并不大,。因?yàn)殡m然循環(huán)壽命達(dá)到了2000次,但某些主機(jī)廠可能對(duì)快充等功能的需求并不強(qiáng)烈,,而且復(fù)合結(jié)構(gòu)體的成本相對(duì)傳統(tǒng)銅箔還有一定差距,,可能會(huì)造成大約10%的成本增加。因此,,主力廠商對(duì)于復(fù)合結(jié)構(gòu)體產(chǎn)品的需求還需要進(jìn)一步觀察,。
Q:寧德時(shí)代在銅箔相關(guān)領(lǐng)域的進(jìn)度?
A:寧德已經(jīng)開始驗(yàn)證復(fù)合銅箔的電池產(chǎn)品了。
Q:關(guān)于銅箔生產(chǎn)降本的路徑和周期,,有沒有大概的測(cè)算?
A:現(xiàn)在PP或者PET銅箔的價(jià)格大概是7元/平米,, 而傳統(tǒng)6微米厚度的銅箔大概是6元/平米, 復(fù)合集流體大約是6.6元/平米,。在傳統(tǒng)復(fù)合銅的生產(chǎn)測(cè)算中,,一年330天,一天24小時(shí),,產(chǎn)品的寬幅在1.65米左右,,工藝良率在85%左右,雙面鍍銅的厚度在15到20微米,,深度約為每分鐘250到300納米,,最后計(jì)算得出一條生產(chǎn)線的生產(chǎn)線速度為50米/分鐘到60米/分鐘,一天產(chǎn)能3600萬平方米,,設(shè)備投入約為1.25億,,生產(chǎn)傳統(tǒng)銅箔的線速度大概是生產(chǎn)復(fù)合集流體的線速度的3倍。但只要能把生產(chǎn)復(fù)合集流體的線速提高1倍,,它的成本就將低于生產(chǎn)傳統(tǒng)銅箔,。因此降本的關(guān)鍵在于提高設(shè)備端的生產(chǎn)線速度。
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