02083859919 18025967080

中国在锂离子电池铜箔方面处于技术领先地位

文章来源:本站 人气:275 次 发表时间:2023-03-10

 

锂离子电池铜箔的成本约占电池总成本的8%。铜箔的生产和供应对锂电池有很大的限制。中国在锂离子电池铜箔技术方面处于领先地位,具有显著的产能优势。

 

锂电池中有铜吗?

什么是锂离子电池铜箔

锂电池中阳极材料的作用是收集电池活性材料产生的电流。

铜箔不仅具有良好的导电性、延展性、稳定的化学财产,而且具有原料资源丰富、加工技术成熟、加工成本低等优点,是锂电池负极材料载体和流体收集器的首选。

 

锂离子电池中有多少铜?锂离子电池铜箔的成本

从锂电池的组成来看,铜箔占锂电池材料成本的5-10%,质量的10-15%,是锂电池的重要组成部分。2020年,锂离子电池铜箔的成本将占锂离子电池材料总成本的8%。

 

锂离子电池中的铜如何使用锂离子电池的成本

 

锂离子电池铜箔的制造

与人们想象中的薄铜箔不同,锂离子电池铜箔不是通过物理方法制成的,而是通过电解的化学过程制成的。

将铜原料制成硫酸铜溶液,然后电解设备在直流电的作用下将溶液电极沉积成铜箔。

 

锂离子电池铜箔的应用

电解铜箔不仅用于锂电,还用于超导体。然而,近三年来,锂离子电池铜箔变得越来越激烈。

2017年至2019年,我国锂离子电池铜箔产量分别占电解铜箔产量的20.33%、29.10%和32.16%,表明锂离子电池铝箔的比例逐年上升。

 

为什么铜用于锂离子电池?锂离子电池铜箔的重要性

铜箔的厚度与锂电池的能量密度直接相关。锂离子电池铜箔的厚度和厚度可以减少锂电池的质量,降低电阻,并增加每单位体积电池中所含活性物质的质量,从而增加相同体积下电池的容量。

 

为什么在锂离子电池中使用铜锂离子电池铜箔的重要性

 

锂离子电池铜箔主要由超薄铜箔(6-12μm)和极薄铜箔(≤6μm)组成。受锂电池向高能量密度和高安全性发展的影响,“极薄”锂离子电池铜箔已成为大势所趋。

 

极薄的锂离子电池铜箔,中国擅长

目前,8μm、6μm、4.5μm锂离子电池铜箔的质量消耗分别为830g/kWh、623g/kWh、484g/kWh,单位质量锂电池的能量密度分别为157Wh/kg、162Wh/kg、166Wh/kg。

与8μm铜箔相比,6μm铜箔的能量密度优化为3.36%,4.5μm铜箔与8μμm铜箔相比较的能量密度最优为5.73%。当平均铜箔厚度减少1μm时,电池的能量密度增加了2.56Wh/kg。

因此,随着动力电池能量密度要求的快速提高,极薄铜箔技术已成为迭代和更新的主要方向,目前正从主流的8μm超薄铜箔发展到6μm、4.5μm极薄铜箔。

随着中国新能源汽车市场的扩大,动力锂电池在锂离子电池铜箔下游消费市场中的占比正在快速提升,成为锂离子电池铝箔市场的主要增长点。

 

目前中国市场上锂离子电池铜箔的厚度

 

与此同时,中国制造汽车的力量在上升,在提高续航能力、电池能量密度等方面的技术要求更高,锂离子电池制造商要求专注于极薄的铜箔。中国铜箔供应商正在使铜箔越来越薄,以适合电池制造商。

 

目前中国市场上锂离子电池铜箔的厚度

目前,CATL、中国动力电池制造商已大规模使用6μm锂离子电池铜箔,比亚迪、国轩高科、天津力神等主流制造商正在加快全面使用6μm锂离子电池铝箔。

与此同时,头部铜箔制造商4.5μm铜箔的产能扩张和规模化生产进程加快。据行业预测,到2021,动力电池用6μm锂离子电池铜箔的渗透率将达到80%。

在大型电池制造商的生产线匹配率和渗透率的支持下,6μm铜箔已成为主流。4.5μm铜箔的大规模生产将加快,预计2021-2023年渗透率将快速增长。

 

目前国外其他市场锂离子电池铜箔的厚度

相比之下,国外主流的锂离子电池铜箔产品为8μm铜箔,极薄铜箔的渗透进度明显落后。

 

目前国外其他市场锂离子电池铜箔的厚度

 

海外铜箔生产主要集中在日本和韩国,尽管日本在2005年已经实现了3μm和5μm铜箔的生产。

近年来,一些日本和韩国企业已经实现了1.5μm铜箔的生产,但其产品主要集中在高端铜箔、PCB和特种电池领域的应用。

由于海外电池工厂的材料迭代周期相对较长,松下、LG、三星SDI和SK Innovation仍专注于8μm铜箔的动力电池制造。

 

锂离子电池铜箔的生产,中国仍有独特优势

锂离子电池铜箔的全球产能集中在亚洲,中国占近80%。2020年,全球锂离子电池铜箔产能为43.5万吨,中国占76%,韩国占12%,日本占8%。

大量的锂离子电池铜箔主要依赖于中国的铜箔制造商,海外电池制造商高度依赖于中国锂离子电池的铜箔供应。

2020年全球出货量排名前十的锂离子电池制造商高度依赖中国锂离子电池铜箔的供应。

 

促进锂离子电池铜箔的新需求

在动力电池普及之前,锂离子电池是消费电子产品的主要需求端。由于消费电子产品的安全考虑,该产品不需要太高的电池能量密度,目前主要的消费电子产品锂电池大多使用8μm锂离子电池铜箔。

它是轻量化动力电池的补充。随着健康监测、蓝牙耳机、智能手表和AR/VR等可穿戴设备的日益普及,消费级锂电池的需求也在再次增长。

随着新消费电子市场的快速发展,消费锂电池将获得新的增长空间。中国的铜箔产能也为此奠定了基础。

相关资讯