车辆动力电池根据封装形式主要分为圆柱、方形和软包三种类型,其性能各有优劣。在目前的高能量密度发展趋势下,重量轻、比能量高的封装形式将具有较大潜力。软包电池采用铝塑复合膜作为外壳,方形和圆柱电池采用金属材料作为外壳。


铝塑膜是软包电池核心材料,对于电池轻量化起着关键作用。相较于钢壳、铝壳或塑料壳等包装材料,铝塑膜具有质量轻、厚度薄、外形设计灵活等优势,正在逐渐成为市场主流。


铝塑膜基本介绍


特点和优势

铝塑复合膜(简称“铝塑膜”)是由外层尼龙层(ON 层)、中间铝箔层(AL 层)、内层热封层(CPP 或PP)构成的复合材料,层与层之间通过胶黏剂进行压合粘结。相较于钢壳、铝壳或塑料壳等包装材料,铝塑膜具备质量轻、厚度薄、外形设计灵活等优势,在3C消费电子、动力电池、储能等许多领域得到了广泛应用。


结构

软包锂电池有两大技术方向,一是满足小型化和轻薄化需求,主要满足消费类电子产品需求,这就要求铝塑膜在保证水、氧阻隔性同时向轻薄、柔韧性发展;二是满足高密度大容量和大充放电倍率的需求,主要应用与动力电池和储能领域,要求铝塑膜具有更高机械轻度、更高阻隔性和长期使用寿命。


因此目前市场上常规铝塑膜的厚度一般分为88μm、113μm、153μm 三档,其中86μm 和113μm 两档用于消费类电子产品,153μm用于新能源车动力锂电池和工业储能领域。



在重量方面,同样容量的软包电池比钢壳电池轻40%,比铝壳电池轻20%;

在比能量方面,同样尺寸规格的三元软包电池容量比钢壳电池高10~15%、比铝壳电池高5~10%;

在使用寿命方面,由于软包电池内阻小,自耗电少,因此其使用寿命更长,更符合车载锂电池的要求;

此外,在安全性方面,软包电池也更胜一筹。 



▲圆柱电池、方形电池及软包电池性能优劣对比


我国铝塑膜行业现状分析


市场增速迅速。2016年中国锂电池铝塑膜的需求量(不含外资企业在中国的工厂,ATL 除外)为9500万平方米,同比增长44%;市场规模为29.5亿元,同比增长39.1%。


对于数码类铝塑膜,国内有部分企业可以进行生产,因此在数码锂电池领域软包电池渗透率较高;而在动力电池领域,2017年新能源汽车政策补贴大幅退坡,终端降成本压力将进一步传导至动力电池等厂商,电池环节的压力加剧。对比软包、方形、圆柱锂电池价格,软包电池目前价格偏高,因此2016年软包电池在动力锂电池渗透率仅约9%。


据统计,2016年国内圆柱、软包、方形锂电池产量分别为13.92GWh、22.99GWH和26.64GWh,占比分别为21.9%、36.2%、41.9%,软包电池产量接近方形电池,位列第二。


但据中国产业发展研究网统计,目前软包电池中约有75%用于消费电子领域,其中主要是3C(计算机、手机、相机)数码产品,据此比例计算,另考虑到还有极少量应用针对储能领域,则2016年国内软包电池用作动力电池的仅有5.5Gwh左右,不足动力电池总出货量的20%。


▲2011-2016年国内锂电池出货结构



国内动力软包电池也已经开始放量


● 2017年8月,国能电池与野马汽车签订了战略合作协议,未来双方将在电池供应、产品开发等领域展开深度合作;

● 9月,孚能科技与北汽集团、北京市顺义区政府正式签署战略合作协议,三者将在顺义区共同建设新能源汽车动力电池研发与制造基地,形成年产8GWh电芯与电池包生产能力,孚能科技将成为北汽集团主要动力电池供应商之一。



▲全球铝塑膜供给结构


由于软包电池所具有的轻质、循环性能好及安全性能突出等优良特性,其市场尤其是动力软包电池市场在国内已开启放量,而其技术核心铝塑膜国产化率仍难破10%,国内软包电池在成本端仍受制于国外铝塑膜垄断龙头,国产化进程亟待加速。


国内多家企业已展开布局铝塑膜产业,此外亦有企业通过并购消化的模式切入铝塑膜市场。目前国内能够确认的产能约8000万平方米/年,但其中多数企业的产能利用率仍然极低。

目前国内主要铝塑膜生产企业


道明光学

产能:1500万m2(2017Q2量产)

下游应用:3C、动力

备注:公司已与部分国内的动力电池企业进行初步合作,个别企业已完成测试进入商务洽谈阶段。


东莞卓越

产能:约100万㎡(2015年数据)

下游应用:3C

备注:主要产品有:113μm铝塑膜(银色)、88μm铝塑膜(银色)、115μm铝塑膜(黑色)、90μm铝塑膜(黑色)、铜塑膜(超薄电池使用)、不锈钢塑膜(动力电池使用)等。


新纶科技

下游应用:3C、动力

产能:2400万㎡(2017年);9600万㎡(2018年底)

备注:收购T&T三重工厂,目前主要出货动力电池,客户包括孚能科技、捷威动力、卡耐新能源、多氟多、ATL等。


紫江企业

产能:1400万㎡(2016年数据)

下游应用:3C、动力

备注:产品已通过ATL、光宇、力神等大型锂电池厂商认证,2016 年铝塑膜产品数码与动力结构占比为9:1。


苏达汇诚

产能:2500万㎡(2017年)

下游应用:3C、动力

备注:2018年目标:数码用铝塑膜出货100万平米/月,公司产品在物流车实现装车,对乘用车电池领域的铝塑膜进行认证。


佛塑科技

产能:小批量生产

下游应用:3C

备注:2008年开始立项,2012年中开始试产,目前处于中试和市场开拓阶段,暂未大规模量产。


通产丽星

产能:暂未量产

备注:公司参股子公司深圳市丽得富新能源科技有限公司锂电池铝塑复合膜项目尚未能量产,已完成研发并取得相关专利。


福斯特

备注:2015年底公告拟投资建设年产500万㎡铝塑膜项目


明冠新材

备注:2015年投建年产1000万㎡锂电池铝塑膜项目。