锂电池涂覆为在锂电池电芯隔膜或极片进行涂覆的工艺方式,可以提高锂电池电芯隔膜的耐热性和抗刺穿能力,并降低涂覆隔膜的含水率,有助于改善锂电池的倍率性能和循环性能,降低电芯的自放电,提升电芯的良品率,并提高锂电池的安全性能。为提高电池隔膜的热稳定性及其综合性能,涂覆技术被广泛应用于锂电池生产中。
①锂电池出货量攀升
新能源汽车、消费电子、储能行业的快速发展带动国内锂电池出货量高速增长。根据工信部统计,2022 年全国锂离子电池产量达 750GWh,同比增长超过 130%。目前新能源车用动力电池出货量占锂电池市场份额大约 70%,远超其他应用终端。
随着新能源汽车市场规模的不断扩大,将有力带动动力电池及材料市场规模的扩张。根据高工产业研究院预测,到 2030 年中国动力电池出货量有望达2,230GWh,市场空间巨大。
锂电池基于其能量密度高、循环寿命长、环保性能好等优点,目前在储能电池领域仍占据主导地位。根据工信部统计,2022 年我国储能型锂电产量突破100GWh。
受到碳达峰、碳中和政策推动,储能领域近年来得到快速发展。2021 年10 月,国务院发布《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》,为我国碳中和事业起到统领性作用。2022 年 3 月,国家发改委、能源局发布《“十四五”新型储能发展实施方案》,提出到 2025 年,新型储能由商业化初期步入规模化发展阶段、具备大规模商业化应用条件;到 2030 年,新型储能全面市场化发展。根据高工产业研究院预测,未来国内储能锂电池市场将以较高的复合增长率持续增长,预计至 2025 年中国储能锂电池出货量将超过390GWh。
②锂电池隔膜行业发展情况
近年来锂电池材料发展快速。根据工信部统计,2022 年国内正极材料、负极材料、隔膜、电解液等锂电一阶材料产量分别约为 185 万吨、140 万吨、130亿平方米、85 万吨,同比增长均达 60%以上;产业规模进一步扩大,行业总产值突破 1.2 万亿元。
隔膜是锂电池四大关键材料之一,主要作用是将锂离子电池的正、负极分隔开以防止两极接触而短路,同时能使电解质离子通过,形成充放电回路,其性能决定了电池的界面结构、内阻等,直接影响电池的电容量、循环使用寿命以及安全性能等,性能优异的隔膜对提高电池的综合性能具有重要作用。
根据高工产业研究院统计,受动力电池及储能市场强劲需求增长带动,预计到 2025 年中国锂电隔膜出货量有望达 330 亿平方米。
③隔膜涂覆率提升,无机涂覆材料成为主流
基于对锂电池安全性要求的不断提升,电池厂涂覆膜渗透率也在不断提升。国金证券研究报告显示,包括宁德时代、LG 新能源、松下、比亚迪、亿纬锂能、中创新航等全球主流电池企业已经普遍采用隔膜涂覆技术。
在涂覆材料中,以勃姆石、特种氧化铝为主要涂覆材料的无机涂覆比有机涂覆和混合涂覆技术更加成熟,无机涂覆隔膜的可拉伸强度和热收缩率更好,同时成本更低。高工产业研究院的研究报告显示,2021 年我国锂电池无机涂覆材料占涂覆材料的比例达到 95%以上。
除了隔膜涂覆之外,勃姆石、特种氧化铝等材料亦可用于锂电池电芯的极片涂覆,以提高锂电池的安全性能及良品率。