据了解,集流体是锂离子电池正极和负极用于附着活性物质的基体金属。集流体在作为正极和负极活性物质载体的同时,其主要作用是将活性物质产生的所产生的电子汇集起来并对外进行电流输出,从而实现化学能转换为电能的过程。
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。复合集流体以兼顾能量密度、循环导命、安全性及电池成本的优势成为电池能量密度提高的最佳解决方案之一。
复合集流体产业链上游为PET基材、磁控溅射设备、水电镀设备;中游为复合铜箔制造商;下游为动力电池企业。当前锂电池正极和负极分别使用金属铝箔和铜箔作为集流体,由于铜材密度较大和价格相对较高,因此铜箔的轻薄化可有效降低电池质量和成本,为当前集流体创新研发的主流方向。铜箔需要保持一定机械强度,不可能无限减薄,因此复合铜箔成为轻薄化的新思路——可具备存在高安全性,高能量密度以及低成本优势。
由于复合铝箔只采用蒸镀工艺,其难度相较于复合铜箔是下降的,但普通的蒸镀设备一次只能镀60nm,镀1μm至少要镀17次,蒸镀设备投资较高,因此复合铝箔单平折旧成本较高,相较于传统铝箔没有成本优势,主打高端应用。
根据2025年中国新能源汽车渗透率达到33%、PET复合铜/铝箔渗透率达到21%的假设来测算,预计2025年配备PET复合铜/铝箔的动力电池市场需求将达到294GWh。