铝塑膜产业发展历程回顾及中国铝塑膜行业竞争格局需求市场前景展望.doc

铝塑膜产业发展历程回顾及中国铝塑膜行业竞争格局、需求市场前景展望

    铝塑膜是软包锂电池的封装材料，目前是锂电池材料领域技术难度最高的环节，远超过隔膜、正极、负极、电解液。
铝塑膜的质量要求极高
特性
简介
极高的阻隔性
比普通铝塑复合膜的阻隔性高10000倍
良好的冷冲压成型性

耐穿刺性
聚合物锂离子电池芯周边有铜网和铝网的毛刺，在抽真空收缩时，毛刺会猛刺内膜，可能会刺穿内膜直至铝箔，那么电芯内的氢氟酸将直通铝箔造成点状腐蚀，加速电化学腐蚀，改变电解液的组成，严重时将铝箔腐蚀穿而漏液，同时也会造成短路，导致电池报废
耐电解液稳定性
多种有机溶剂通常会溶胀，溶解、吸收软包装材料，尤其是它们是通用复合材料用胶粘剂的良好溶剂，会破坏复合层间粘结效果，改变电解液中各组份的浓度，进而影响电池的电性能。而强腐蚀性氢氟酸的存在，将严重腐蚀铝箔，使内膜与铝箔分离，进而把铝箔腐蚀穿孔，从而破坏了整个包装
耐高温，绝缘性强
金属电极片厚度100u左右，在170℃左右的热封温度和3kg/cm2左右的压力下热封时，内膜中如果没有耐高温的绝缘层存在的话，金属电极常常被压到包装铝箔上，造成短路，使电池报废，成品率降低
资料来源：中国产业信息网整理
    由于铝塑膜作用关键，质量要求高，因此在软包锂电池成本中价值占比较大，一般占到成本的15-20%左右。
    铝塑膜是一种三层膜，铝塑膜的主要结构为：ON/AL/CPP共三层主要物质构成，每层之间通过粘接性助剂复合。表层ON层（尼龙层）为装饰性ON层，也起保护AL层不刮伤之作用；中间为形态成型和防止水分侵入的AL层；内层CPP层为耐电解液层。昭和在2000-2001年ALF的表层使用PET，但是由于冲深性能差，并且制作过程中容易弯曲，所以在2001年终止使用PET，改用尼龙层。
    制作方法对比： 1）干法：AL和CPP之间用接着剂粘结后，直接压合而成。2）热合：AL和CPP之间用MPP接着，然后再缓慢升温升压的条件热合成，制作过程较长。并且由于长时间高温烘烤作用，使ALF脆化，从而导致冲深性能劣化。
    性能对比： 1）干法的优势在于冲深成型性能，防短路性能，外观（杂质、针孔、鱼眼少）, 裁切性能上。另外耐电解液，隔水性良好。
    2）热法的优势只在于耐电解液和抗水性方面，而其冲深成型性能差，防短路性能差， 外观差，裁切性能差。
    应用领域： 1） 干法应用广泛。代表聚合物电芯的发展方向，主要应用于手机电池、MP3、MP4等高能量密度的电池上。另外，CPP的干法品大量应用在电动车、航模等大倍率、高容量动力电池上， 2）热法只可能应用在对容量要求不高的电池上
    昭和三代产品比较： 1）第一代产品冲深性好，成本低，外观好，防短路性好。但是在抗水性、耐电解液上比热合品稍差； 2）第二代产品保持第一代优点，并改善了抗水性、耐电解液性能。而且由于得到广泛的应用，生产规模大，成本比第一代更低 ； 3）第三代产品在第二代的基础上更进一步的提高了冲深性能，并降低了总厚度，从而使制作更高商务电池成为可能，但对设备、模具精度要求较高。
    技术难度：关键材料是进口的，设备是非标化的，难度主要在工艺，尤其是反应条件和精度控制，这种高精度的材料制造过程中，经常是差之毫厘谬以千里，工艺控制的难度就体现在分毫之间。国产铝塑膜只有几个厂家的其中几个指标达到DNP指标，大多是耐电池液性能和冲深不过关，国产的冲深在5mm左右就算很好了，国外的在8mm，有的已经到12mm，总体与国外产品还有一定差距。
    中国产业信息网发布的《2013-2017年中国锂电池铝塑膜行业深度研究及投资前景评估报告》指出：目前中国国内铝塑膜市场在15亿元左右，全球在20-30亿元人民币。从市场规模来看，基本和电解液一个数量级别。由于目前全球昭和电工和DNP寡头垄断了这个市场，因此，只要能实现国产化，通过性价比优势就能获得部分市场。一般在质量差距不大的情况下，只要价格能优惠10-20%，基本上都能找到市场。咨询热线：400-600-8596 0
    由于使用铝塑膜的软包电池具备多重优势，因此，正在逐步替代铝壳的过程中：
    1）外形可变任意形状，可以做更薄，普通铝壳电池只能做到4mm,聚合物锂电可以做到0.5mm。。
    2）采用软包装节约体积20%以上，比容量提高50%。
    3）更高的循环寿命，100次循环衰减比铝壳电池少4-7%
    4）电解液少甚至没有，不会有漏液发生，安全性提高。
    5）短路只会鼓胀不会爆炸。
    6）聚合物电解质具有更好的适应电极体积变化的能力，可以保证充放电过程中电极具有良好的接触。
    7）不需要串联便可以做成大电池。
    在智能手机、平板电脑、可穿戴式设备中，软包电池都占绝大部分比例，而这些领域的增长要远超过锂电池行业平均水平。
    电动车的电池按形状来划分，也可以分为方形（铝壳，以比亚迪为代表）、圆柱（18650，以特斯拉为代表）、软包（用铝塑膜包装，以leaf、volt、众泰等为代表）不仅仅在消费电子，主流的电动车也采用了软包的锂电池系统。
    全球最畅销的leaf和volt也是采用软包电池的技术路线。国内多氟多的电池也全部是铝塑膜的，万向部分车型用的也是铝塑膜。
主流电动车锂电池系统
车型厂商
电池供应商
车型
日产
AESC
leaf
通用
LGC
VOLT
宝马
A123
Active Hybrid 3
万向
万向
ZN6461W1C（公务车）
众泰
多氟多
时空、新大洋
资料来源：中国产业信息网整理

    目前采用软包叠片路线的国际动力电池供应商，主要为AESC、LGC和刚刚被万向收购的A123。软包电池的最大优势在于节省体积20%以上，加上采用凝胶态聚合物，比容量比一般铝壳电池高上50%。而且相较于铝壳电池，软包电池不会发生爆炸，一般只会产生鼓胀，这样空气进来会把正负极分离开，就会断电，不会产生爆炸。
    软包电池的劣势在于一致性比较差，而且价格比较贵。现在的趋势是，BMS进步神速，一致性差可以通过改进的电池管理系统得以解决。价格方面，随着聚合物电池的应用在智能手机和平板逐步拓展，有望重演18650电池的故事，通过规模化生产实现成本的大幅下降，关键材料国产化也可以推波助澜。另外漏液也是比较大的问题，这需要铝塑膜的质量不断改进。
    综合这三个因素，我们认为全球市场空间将超过锂电池的增长速度，预计每年将达40%甚至更高的增速。
2010-2020年锂电池市场容量测算：Gwh

    全球锂电池铝塑膜基本全由日韩公司生产：昭和电工，DNP两家寡头垄断，另外日本大仓、凸版、韩国栗村也有一些产量。
全球锂电池铝塑膜竞争格局

名称
备注
日本
DNP公司
与昭和占据全球近90%的市场份额
昭和电工
与DNP占据全球近90%的市场份额；至2015年扩产为2012年的三倍；较看好铝塑膜在锂电池领域的使用
其他企业

韩国
栗村化学

新星辰国际集团

其他企业

中国
上海紫江
为国内领先企业。目前用于手机和笔记本电脑，动力汽车现在还在攻关，一旦通过后市场空间更大。
佛塑科技
其子公司佛山易事达电容材料有限公司有从事锂电池铝塑膜的生产，但量较少
道明光学
经公司2013年第二次临时股东大会审议通过，原先年产1000万平方米微棱镜型光学膜生产线项目新增年产500万平方米锂电池包装膜生产线建设项目共同形成年产1500万平方米功能性薄膜生产线建设项目。目前还未投产。
资料来源：中国产业信息网整理
    在国内，上海紫江、佛塑科技、道明光学、成都锐晶科技有限公司等企业在研发过程中。
    紫江企业：为国内锂电池铝塑膜领先企业，目前用于手机和笔记本电脑，动力汽车现在还在攻关，一旦通过后市场空间更大；
    道明光学： 2013年第二次临时股东大会审议通过，道明光学计划新增年产500万平方米锂电池包装膜生产线建设项目，目前项目处于建设当中，暂未投产；
    佛塑科技：旗下子公司佛山易事达电容材料有限公司有从事锂电池包装膜生产，但量不大。佛山易事达电容材料有限公司主要生产超薄型防氧化锌/铝复合膜、网络状安全型和金属化薄膜，2013年营业收入、营业利润和净利润分别为4552.3万元、42.7万元和29.4万元。