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头部动力电池企业的应用需求是锂电池原材料技术发展趋势的风向标。
作为锂电池中的关键原材料,锂电铜箔分别约占锂电池总质量和总成本的13%和8%左右。在能量密度提升和降成本的诉求下,锂电铜箔近年来的产品性能和工艺技术快速提升,极薄化成为了高端锂电铜箔的发展方向。
从8μm到6μm再到4.5μm,宁德时代对锂电铜箔的品质和技术要求变化直接推动了铜箔行业的发展,对锂电铜箔的技术迭代产生了积极影响。
目前, 6μm铜箔已经替代8μm成为动力市场的主流,预计2021年整体供给仍处于紧张状态。
不过,为进一步降低成本和提升性能,头部电池企业正在加快更薄铜箔的导入替代。这意味保持6μm锂电铜箔的稳定量产供应,以及具备更薄型化锂电铜箔的研发生产能力,将成为铜箔企业参与未来市场竞争的核心竞争优势。
锂电铜箔企业集体意识到,谁能率先掌握更薄铜箔的研发和量产能力,谁就有望获得头部动力电池企业的青睐,进而在新一轮市场竞争中抢占先机,在高端市场获取先发优势。
在此情况之下,铜箔新势力江西鑫铂瑞科技有限公司(简称鑫铂瑞)瞄准锂电铜箔的发展趋势,在研发量产4.5μm极薄铜箔的基础上,探索更薄的3.5μm极薄高性能锂电铜箔的量产路径,掌握核心技术,向一流铜箔企业进发。
构筑市场竞争“护城河”
回顾国内锂电铜箔行业的发展趋势,铜箔变得越来越薄,制造工艺也在不断提升。
在2016年之前,国内动力电池企业普遍使用的都是8-10μm的铜箔产品,彼时动力电池能量密度普遍不高,系统平均在120—140wh/kg左右,以LFP材料体系为主。
2016年,宁德时代率先导入6μm铜箔尝试替代8μm铜箔,在电芯体积不变条件下,增大活性材料的用量,从而提升电池能量密度和降低成本,成为动力电池领域率先试水6μm铜箔的企业。
自2018年开始,宁德时代开始大规模切换6μm铜箔,带动6μm铜箔市场需求快速增长,并吸引其它动力电池企业快速跟进,助推6μm铜箔市场渗透率持续提升。
目前, 6μm铜箔已经成为动力市场的主流,其中宁德时代的6μm铜箔的渗透率已经超过9成。
值得注意到是,尽管6μm铜箔已经大规模量产供货,但已经无法满足宁德时代对提升电池能量密度和降成本的要求。
2019年,宁德时代开始导入4.5μm的极薄铜箔,并在2020-2021年应用提速,这给铜箔企业在产品开发方面指明了方向。
有业内人士向高工锂电透露,宁德时代2021年上半年一个月4.5μm铜箔的用量在600-700吨,下半年每个月的需求量将增长至2000左右,渗透率有望从去年的3%提升至今年的10%以上。
“目前行业内没有哪家铜箔企业能够满足宁德时代4.5μm铜箔如此规模量的采购需求。”该业内人士表示。
4.5μm铜箔严重供应不足的背后,是由于4.5μm铜箔相较6μm铜箔的生产工艺更复杂,产品良率更低,容易出现断带、打褶、撕边、切片掉粉、高温被氧化等问题。
“4.5μm铜箔比6μm厚度少了1.5μm,重量少了13克左右,撕边概率提升30-40%,良品率和生产效率都非常低,这对铜箔企业而言是极大的挑战。”鑫铂瑞董事长陈晓东指出,4.5μ铜箔的生产难度非常大,容易出现撕边和断箔的问题。
据了解,目前国内已有多家铜箔企业宣布掌握了4.5μm铜箔的生产能力,但真正具备大规模量产供货能力的铜箔企业只有一两家,绝大部分都还处于研发或者小试中试和送样测试阶段。
在此情况之下,鑫铂瑞也在积极研发4.5μm极薄铜箔,并在此基础上探索更薄铜箔的研发量产技术,成功研发生产出更薄的3.5μm铜箔,量产电流可以达到3.5万安时。
陈晓东表示,能否解决撕边、断带等问题是能否量产4.5μm铜箔的关键,而鑫铂瑞通过在技术、工艺和生产管理等方面的优化,攻克了3.5μm铜箔的生产难题,为公司将来大规模量产4.5μm铜箔做好准备。
接下来,鑫铂瑞将进一步优化4.5μm、3.5μm极薄铜箔的研发生产工艺,掌握稳定量产的生产能力,并与下游电池客户积极对接,进一步提升公司在高端锂电铜箔领域的竞争优势。
陈晓东指出,尽管目前只有宁德时代一家企业在批量应用4.5μm铜箔,但其对铜箔产品的性能要求将对锂电铜箔技术发展产生积极影响。而铜箔企业要在技术上跑赢下游客户的市场需求,掌握更薄铜箔的研发量产技术,构筑铜箔企业的市场竞争“护城河”。
积极扩产缓解产能瓶颈
进入2021年以来,包括电动汽车、电动轻型车、共享换电、电动工具、基站储能等领域都释放出强劲的锂电池市场需求,锂电池企业普遍订单饱满,上半年满产排产,进而导致上游锂电池原材料出现供应紧张的局面。
具体到锂电铜箔领域,受下游市场需求旺盛带动,锂电铜箔企业多数处于满产状态,生产订单排到二季度甚至三季度,优质产能尤其是6μm及以下的锂电铜箔供不应求,市场价格走俏。
在此情况之下,头部铜箔企业纷纷开启产能扩充模式,以满足动力电池企业大规模扩产需求以及提升市场份额。
今年以来,包括诺德股份、嘉元科技、龙电华鑫、德福科技、超华科技等铜箔企业都在大规模扩充锂电铜箔产能,锂电铜箔行业新增投扩产项目金额已经超过300亿元,规划产能规模超30万吨。
不过,由于铜箔生产技术壁垒高、扩产周期较长,实现满产一般在两到三年左右,短期内规模化产能难以释放,叠加下游新能源汽车等行业发展速度快,铜箔企业订单随之增长,高端锂电铜箔供应依然趋紧。
在此情况之下,谁能够率先实现新增产能释放和保障产品品质稳定,谁就能够在这新一波市场需求中受益。
“公司一季度处于满产状态,二季度还维持原有的生产销售态势,但产能严重不足,目前正在加快扩产步伐。” 陈晓东对高工锂电表示,鑫铂瑞二期项目将在6月份进行设备装机,9月份投产,投产后每个月会增加600-700吨的产能,年底总产能将达到1万吨/年。年底还会考虑上三期项目,进一步扩充公司产能。
与其它铜箔企业新建铜箔项目的产能释放需要1.5-2年不同,鑫铂瑞在建厂初期就将一二三期的厂房建设完成,并提前规划好设备选型和产线布置,从而使公司的新建产能释放速度更快。
陈晓东指出,鑫铂瑞目前正在加快产能扩充和相关产品体系认证,新增产能释放之后,公司与头部电池企业合作的机会将进一步增多。
责任编辑:lq
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