复合集流体产业链以中国厂商为主要参与者,从上游高分子基材、磁控溅射与水电镀设备,到中游复合铜箔制造,中国在材料与制造环节均已形成布局;其中PET是目前主流的高分子基材,PP因长期使用体验更好而受到市场关注,TPP阻燃材料则被用于提升高分子层的安全性。整体来看,全球竞争格局尚不明确,中游制造环节布局厂商众多、谁能胜出仍需进一步跟踪,目前进展较快的有重庆金美、宝明科技、双星新材等少数几家。
产业链分工:中国厂商覆盖材料、设备与制造
复合集流体采用“金属导电层—高分子材料支撑层—金属导电层”的三明治结构,产业链分为上游、中游、下游三个环节。上游主要是高分子材料厂商和设备厂商,中游是复合铜箔制造商,下游为各类电池厂,包括消费电池、动力电池、储能电池等。
中国厂商的参与贯穿其中:基材环节有材料企业布局,设备环节集中在磁控溅射设备和水电镀设备两大品类,中游制造环节则聚集了较多厂商。其中,上游设备被视作推动复合铜箔渗透率提升的主要因素,竞争格局也相对明晰。
基材路线:PET为主流,PP受关注,PI性能最优
中间层高分子材料目前有PET、PP、PI三种选择,各有取舍:
| 材料 | 适用温度 | 特点 |
|---|---|---|
| PET | -60~120°C | 性价比最高,目前的主流材料;强韧性在热塑性塑料中最好,尺寸稳定,与铜结合力好,但不耐酸碱 |
| PP | -15~55°C | 各向同性,耐酸碱性好;熔点低、不耐高温,与铜结合力相对较差 |
| PI | -269~280°C | 性能最优,耐热性最好,成本较高 |
PET凭借性价比成为当下主流;PP基材因长期使用体验更好,近期受到市场关注,可能成为新的发展趋势,相关材料商有望受益;PI性能最优但成本较高。
TPP阻燃:提升高分子层安全性的关键添加
复合集流体的安全性来自两方面:导电层较薄,局部短路时更容易被熔断,使短路电流大幅降低;中间层有机高分子材料不导电,大面积短路时可提高短路电阻、降低短路电流,从而减少产热。
在此基础上,厂商还可以在高分子材料层中加入TPP阻燃材料,在材料燃烧过程中减少氧气含量,起到自灭火功能,降低热失控发生的概率。这是高分子基材环节与电池安全直接相关的一项材料设计。
常见问题
复合集流体产业链的中国厂商处于什么位置?
中国厂商在上游高分子基材、磁控溅射与水电镀设备以及中游复合铜箔制造环节均有布局,是产业链的主要参与者。中游制造环节目前尚未真正实现量产,布局厂商众多但竞争格局并不明确,进展较快的有重庆金美、宝明科技、双星新材等少数几家。
PET、PP、PI三种基材应该怎么理解?
PET性价比最高、是当前主流材料;PP耐酸碱性好但熔点低、不耐高温,与铜结合力相对较差,因长期使用体验更好而受到市场关注;PI性能最优、耐热性最好,但成本较高。三者的适用温度区间差异明显。
TPP阻燃材料起什么作用?
TPP阻燃材料加入高分子材料层后,可在材料燃烧过程中减少氧气含量,起到自灭火功能,从而降低热失控发生的概率,是复合集流体提升安全性的路径之一。