威金邁郭天柱：刀片、46系列圓柱電池將引領(lǐng)電池殼體變革
大圓柱電池、刀片電池作為電池形態(tài)迭代的兩種主要技術(shù)路線，前者吸引了特斯拉、寶馬的站臺，后者獲得了比亞迪、廣汽埃安、吉利等車企的押注。電池企業(yè)，國內(nèi)億緯鋰能、國軒高科、蜂巢能源、因湃電池，國外LG新能源、松下能源、三星SDI等也相繼布局大圓柱或刀片類電池。
值得一提的是，隨著46系列大圓柱，以及刀片電池(包含短刀電池)等極具潛力的電池形態(tài)未來大規(guī)模放量，也勢必帶動相關(guān)材料需求的井噴。其中作為適用圓柱、刀片電池的電池殼專用材料——預(yù)鍍鎳材料有望迎來需求放量增長，并引領(lǐng)電池殼體材料的革新。
日前，在CBIS2024由臻鋰新材冠名的“電池材料迭代與產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用”專場主題論壇上，江蘇威金邁科技有限公司(簡稱“威金邁”)產(chǎn)品總監(jiān)郭天柱發(fā)表了題為《新能源電池殼專用材料——預(yù)鍍鎳》的主題演講，向與會代表分享了刀片電池、46系列大圓柱等新電池形態(tài)下，預(yù)鍍鎳殼體材料的應(yīng)用前景，及國產(chǎn)化替代趨勢。
圖為江蘇威金邁科技有限公司產(chǎn)品總監(jiān)郭天柱作主題演講
據(jù)郭天柱介紹，預(yù)鍍鎳帶鋼是基于電化學(xué)原理，在特定鍍液中通過電流作用，在低碳鋼或者超低碳鋼表面沉積一層均勻、致密的鎳層，再通過加熱、保溫和冷卻等手段，獲得預(yù)期鐵鎳合金層及理化性能。
與傳統(tǒng)鍍鎳帶鋼相比，預(yù)鍍鎳帶鋼具有強度大、耐熱性高、耐腐蝕、鍍層均勻、抗沖擊和成本低等優(yōu)勢，用于電池殼體可明顯提升電池安全性，在刀片等方形電池，尤其是46系列大圓柱電池領(lǐng)域應(yīng)用潛力大。
從殼體的具體應(yīng)用領(lǐng)域來看，在刀片領(lǐng)域，可以實現(xiàn)鋼代鋁，電池外殼厚度減薄;同時可以實現(xiàn)防爆閥一體化設(shè)計;
對普通方形電池系列產(chǎn)品，可以實現(xiàn)鋼代鋁，電池外殼厚度減薄，殼身可做負極或承載用，防爆閥可在底部和頂部。
應(yīng)用到18/21小圓柱系列：鋼殼口部旋封正極蓋;殼身可做負極。
針對46大圓柱系列，鋼殼底部沖圓孔引出正極;殼身可做負極;且便于激光焊接或旋封。
然而，預(yù)鍍鎳電池帶鋼具有比較高的技術(shù)壁壘，此前產(chǎn)品主要以海外進口為主。
“鋼廠對全流程一貫制的意義比較重要，從原料的進廠到成品的出廠必須實行全流程一貫制，因為它的特性是工序多，對應(yīng)連續(xù)化生產(chǎn)的特點。”郭天柱表示，在一貫制維度，公司堅持“大”一貫制與“小”一貫制兩手抓。
其中，“大”一貫制方面，公司與龍頭企業(yè)深度合作，實現(xiàn)原料定制及精準控制;
運用多項先進技術(shù)，實現(xiàn)全流程信息化、自動化、智能化，比如數(shù)字孿生、ERP、MES包括信息化管理多維度的管控;
打造用戶信賴的全流程一貫制智慧工廠;
同時，可根據(jù)客戶需求和成品性能定制專用牌號。
“小”一貫制層面，一是公司可以根據(jù)客戶需求及多因素倒推定制基材目標厚度;
二是利用自動溫控和在線檢測相關(guān)的設(shè)備，保證溫度精準控制。
三是在線離子濃度檢測及自動輔料添加，保證連續(xù)生產(chǎn)工藝穩(wěn)定、數(shù)據(jù)一致。
四是在線檢測，保證產(chǎn)品特別是鋼卷，每一個鋼卷每一米出廠鍍層均勻。
五是連續(xù)退火核心化，精確控制溫度。
六是平整拉校，保證板型的優(yōu)良。
與此同時，公司電鍍鎳產(chǎn)線與國內(nèi)一流設(shè)備供應(yīng)商自主研發(fā)集成，擁有自主研發(fā)核心工藝技術(shù)，電鍍鎳產(chǎn)線速度最高可達120mpm，比現(xiàn)有常規(guī)產(chǎn)線高2倍以上，具有高效率、高品質(zhì)、低成本的優(yōu)勢。
在核心技術(shù)上，威金邁自主研發(fā)了鍍液成分體系和高區(qū)添加劑。
此外，公司的合金化連續(xù)退火產(chǎn)線，在高溫及快速冷卻狀態(tài)下實現(xiàn)合金化，具有生產(chǎn)穩(wěn)定、品質(zhì)優(yōu)良、效率高的特點。
據(jù)郭天柱介紹，從技術(shù)參數(shù)進行對比分析來看，威金邁產(chǎn)品綜合性能達到國內(nèi)領(lǐng)先水平，與國外同類產(chǎn)品對比。
事實上，預(yù)鍍鎳材料除了可以應(yīng)用于動力電池，還廣泛應(yīng)用于車身、零部件等，以提高耐腐蝕性和美觀度;在電子行業(yè)，還被廣泛應(yīng)用于制作電子元件、連接器等，以提高導(dǎo)電性和耐腐蝕性;在航空航天、通訊等領(lǐng)域，也已展開了應(yīng)用拓展，未來隨著技術(shù)的進步，其應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒏訌V泛。
截至目前，威金邁已經(jīng)建成年產(chǎn)30萬噸新能源電池殼高端材料智能工廠，廠房配置了高速連續(xù)立式電鍍鎳機組、合金化連續(xù)退火機組、軋平機組、重卷——縱剪綜合機組等關(guān)鍵設(shè)施。
郭天柱表示，威金邁以專業(yè)的研發(fā)團隊、先進的工藝裝備，可以為客戶提供滿足多樣化需求的定制化解決方案，以滿足新能源電池行業(yè)對于特殊材料的涂鍍需求。
可以預(yù)見，隨著刀片(短刀)電池被越來越多車企、電池企業(yè)認可，以及大圓柱電池的快速放量，電池殼體在生產(chǎn)中對預(yù)鍍鎳等材料的需求預(yù)計將會快速放量，具備自主知識產(chǎn)權(quán)、擁有領(lǐng)先技術(shù)優(yōu)勢，以及批量化交付能力的企業(yè)將在這一輪材料產(chǎn)業(yè)變革中實現(xiàn)跨越式發(fā)展。
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