“凭借可以提高电池安全性、能量密度，降低成本、工艺适应强等优势，复合集流体有望实现对传统集流体50%以上的替代。”
第九届动力电池应用国际峰会(CBIS2024)上，安迈特科技(北京)有限公司董事长李永伟在题为《聚力汇智 推动产业链协同创新》的主旨发言中，向与会代表分享了其对电池行业的洞察，以及安迈特科技在复合集流体领域的最新成果和实践经验。
李永伟表示，安迈特科技作为行业内较早具备成熟产品量产能力的供应商，已在头部电池企业实现批量化导入，并在不同领域的应用端开始发挥该材料的作用。
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复合集流体将规模化替代传统箔材
市场方面，作为在安全、降本等方面极具竞争力的电池关键材料，复合集流体已迎来产业化的关键时间节点。
技术导入方面，目前，国内外头部电池企业已在积极布局或批量导入复合集流体。
从应用端来看，复合集流体已在国内外部分车型的动力电池上实现批量化的应用，并且逐步在手机、无人机、储能等多个领域开始应用。
当前，复合集流体的发展现状和产业化前景，也受到业界重点关注。
“随着电池行业的发展，复合集流体将迎来巨大的发展空间，凭借其诸多优势，将实现对传统集流体50%以上的替代。”在李永伟看来，市场需求的不断升级，将加快复合集流体的规模化应用。
李永伟指出，一方面，权威机构数据显示，在新能源汽车起火事故的原因中，除交通事故、底部碰撞等外力因素外，电池热失控的内在因素是最大的起火诱因。
另一方面，锂电池正朝着500Wh/kg以上能量密度的方向发展，随着电芯能量密度的不断提高，也进一步增加了电池的安全风险。
在市场追求电池高安全保障，叠加降本等需求的共同作用下，使具有高安全性、低成本特性的复合集流体材料，有望逐步替代传统集流体。
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复合集流体的优势不只在于高安全、低成本
复合集流体具有“三明治”结构，中间层采用PET、PP、PI膜等高分子材料，上下两面为铝或铜的金属层，使其具备了独特的应用优势。
据李永伟介绍，相较传统集流体，复合集流体的优势主要表现在以下五个方面：
一是提高电池安全性。因其结构和材料特点而具有主动安全机制，复合集流体(复合铝箔)可以有效减少和抑制电池起火爆炸的发生。
二是降低制造成本。当良品率达到95%左右时，复合集流体(复合铜箔)较传统集流体可实现20%-30%的降本空间。
三是提升电芯高能量密度。复合集流体的应用，可以使电芯能量密度提升5%-6%。
四是减少金属用量。复合集流体可以减少约60%-70%的金属使用量，符合电池轻量化、降低材料成本，以及节约资源、绿色发展的趋势。
五是工艺适应性强。由于复合集流体无极片毛刺，将大幅减少电池生产过程中异物的产生，进一步提高电芯良品率和安全性。
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复合铝箔以真空蒸镀为主流工艺
复合铜箔多样化工艺大比拼
作为复合集流体领域的先行者，李永伟对复合集流体工艺发展现状和产业化有着深刻的理解。
李永伟表示，“从工艺路线看，复合铝箔主要是能够提升电芯安全性和能量密度，目前行业主要采用真空蒸镀工艺进行制备;？复合铜箔主要是可以大幅降低材料成本和实现电芯减重，现阶段工艺多样化，包括两步法(磁控溅射+水电镀)、三步法(磁控溅射+真空蒸镀+水电镀)、化学镀、干法贴合、真空沉积等，目前均处于开发定型阶段，尚未形成统一加工工艺。”
在产业化进展方面，李永伟指出，“目前，复合集流体处于初级发展阶段，复合铝箔已批量进入行业，复合铜箔正在积极开展验证。”
04
安迈特科技复合集流体已导入头部电池企业
李永伟认为，“复合集流体产业化仍存在一些难点，当前，复合铝箔要进一步提高产品质量、应用规模;复合铜箔要在提高产品性能和质量的同时，降低制造成本，主流工艺路线也需加快验证和规模化应用的速度。”
为了加快复合集流体的产业化，安迈特科技聚焦复合集流体前沿工艺的研发和应用，重点结合电池高能量密度、高安全、低成本的要求，将高效真空沉积技术引入到复合集流体制备过程中，以助力复合集流体突破产业化瓶颈。
据介绍，在复合铝箔方面，安迈特科技采用“全干法一次真空蒸镀成膜”技术，可以一次性在基膜上沉积1000纳米及以上的金属功能层，能够有效提高电池安全性、能量密度，提高电池企业生产效率，降低制造成本，更好地满足电池行业的需求。
值得一提的是，安迈特科技的复合铝箔已实现双面金属层一次性真空蒸镀成膜，且在方阻、材料结合力、抗拉强度、表面张力等核心指标上均表现突出。
由于其一次蒸镀成膜的工艺特性，安迈特科技的复合铝箔，相较多次蒸镀成膜工艺，金属层晶体的致密性更强，使其产品具有明显的方阻优势，材料导电性能比多次镀可提升20%-30%;材料结合力大、镀膜表面张力大，使金属层不易与基膜分离，提升了材料稳定性;抗拉强度大、伸长率大，使复合集流体不易损坏，柔韧性和一致性显著提升，且电池的加工及循环性能更好;双面一次蒸镀成膜使工艺简化、加工成本降低60%以上，直通率提升30%。
基于复合铝箔的技术，安迈特科技还研发了真空蒸镀制备复合铜箔工艺，主要增加了基材预处理、磁控溅射种子层，以及成膜后保护层钝化处理的步骤，亦可进行双面金属层一次性真空蒸镀成膜。
李永伟表示，“不管是复合铝箔，还是复合铜箔，安迈特科技均已实现了长距离高速蒸镀成膜，产品一致性良好。”
产业化方面，安迈特科技的复合集流体产品已获得市场认可，该公司已成为国内多家头部电池企业的重要供货商，并开始布局国际市场。
李永伟表示，复合集流体已成为全球新能源电池材料的技术开发热点之一，新能源电池龙头企业良好的应用效应，将加快复合集流体产业化进程。展望未来，双极复合集流体是更加前沿的技术，采用双极复合集流体可以实现固态电池内串组合，在保障高安全性的基础上，或将进一步提高电池的能量密度、倍率性能等。
