复合集流体能推动动力电池轻量化，将迎来“量产元年”

发布时间：2022年11月24日

复合集流体是以PET等原料膜作为基膜经过真空镀膜等工艺，将其双面堆积上铜/铝分子的复合材料。采用“金属-高分子材料-金属”三层复合结构，通过真空蒸镀、磁控溅射等方式在高分子PET/PP膜表面形成纳米级金属，再通过水电镀将金属层沉积增厚到1μm以上。

集流体是锂电池中的关键材料，PET复合铜箔能显著提升锂电池安全性。复合集流体的高分子材料层受热会发生断路效应，可以有效控制电池热失控、解决新能源汽车电池易爆炸起火的安全缺陷、显著提升锂电池能量密度、减轻电池重量、增加续航能力，是具有更好物理性能和工艺性能的复合材料。复合集流体的突出优势可概况为四点：高安全：传统技术仅能对内短路起到延缓作用，而且以牺牲电池能量密度为代价。而复合集流体中间的高分子基材具有阻燃特性，其金属导电层较薄，短路时会如保险丝般熔断，在热失控前快速融化，电池损坏仅局限于刺穿位点形成“点断路”。高性能：复合集流体中间层采用轻量化高分子材料，重量比纯金属集流体降低50%-80%。随着重量占比降低、电池内活性物质占比增加，能量密度可提升5%-10%。长寿命：高分子材料围绕电池内活性物质层形成层状环形海绵结构，在充放电过程中，可吸收极片活性物质层锂离子嵌入脱出产生的膨胀-收缩应力，从而保持极片界面长期完整性，使循环寿命提升5%。强兼容：传统集流体直接升级为复合集流体不会影响原有电池内部电化学反应，因此复合集流体可运用于各种规格、不同体系的动力电池（但由于PET材料的引入，电池制造需新增工序）。在轻薄化趋势下，PET复合铜/铝箔都能做到小于8μm厚度的集流体，对动力电池的轻量化起到重要作用。

复合集流体上游产业链有东威科技、腾盛科技、骄成超声等公司，主要业务涉及磁控溅射、超声焊等设备制造领域；中游产业领域主要涉及复合铜箔和复合铝箔的生产制造环节，其中双星新材、宝明科技、英联股份、万顺新材等公司均重点布局在中游领域；下游产业链为宁德时代、比亚迪、国轩高科等动力电池生产商。随着复合集流体技术逐步成熟，头部企业将有序实现大范围量产，行业将迎来“量产元年”。