摘要

文壹先端破解了金屬帶表面溢膠過大和鎳極耳/銅鍍鎳極耳性能過低的痛點，實現(xiàn)了超安全與小溢膠的兼得，助力國產(chǎn)極耳打破日韓對中國高端市場的壟斷。

極耳與鋁塑膜這對“難兄難弟”正在加快國產(chǎn)替代進口的步伐。

作為軟包電池中的關(guān)鍵材料，極耳與鋁塑膜仍是當(dāng)前中國鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈尚未完全實現(xiàn)國產(chǎn)替代進口的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

和鋁塑膜在國內(nèi)的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢一樣，近年來數(shù)碼電池用極耳和高倍率電池用極耳已經(jīng)實現(xiàn)了國產(chǎn)替代，但高端數(shù)碼極耳和動力極耳仍然依賴日韓企業(yè)，國產(chǎn)化替代進程緩慢。

業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，三類極耳在國內(nèi)尚未出現(xiàn)具備領(lǐng)先技術(shù)和國際競爭力的本土企業(yè)，歸根結(jié)底在于中國企業(yè)一直沒有掌握制造高端極耳的關(guān)鍵技術(shù)與工藝，并且關(guān)鍵材料的研發(fā)應(yīng)用能力方面較為薄弱，因而遲遲無法打破日韓企業(yè)對中國極耳市場的壟斷。

而作為國產(chǎn)極耳領(lǐng)域的先行者，深圳市文壹先端材料研究開發(fā)有限公司（下稱文壹先端）是國內(nèi)領(lǐng)先的集設(shè)計、研發(fā)、生產(chǎn)及銷售為一體的極耳解決方案供應(yīng)商，主打產(chǎn)品為動力極耳、倍率極耳、數(shù)碼極耳等。

文壹先端以5S（超級安全、超級長壽命、超級可靠的批次性，超強新品開發(fā)能力、超級容差設(shè)計）技術(shù)理念，歷經(jīng)多年持續(xù)研發(fā)投入，突破并掌握關(guān)鍵技術(shù)與工藝、關(guān)鍵材料，再加上穩(wěn)健設(shè)計的關(guān)鍵的參數(shù)容差設(shè)計思想，破解了金屬帶表面溢膠過大和鎳極耳/銅鍍鎳極耳性能過低的痛點，實現(xiàn)了超安全與小溢膠的兼得，助力國產(chǎn)極耳打破日韓對中國高端市場的壟斷。

國產(chǎn)極耳之殤

極耳是從軟包電芯中將正負(fù)極引出來的金屬導(dǎo)電體，鋰電池的正極使用鋁材料，負(fù)極使用鎳材料和銅鍍鎳材料，它們都是由改性PP膠和金屬帶兩部分復(fù)合成型而成。

從軟包電池的應(yīng)用場景來看，主要分為數(shù)碼極耳、倍率極耳以及動力極耳。盡管極耳在軟包電池中的BOM僅5%-7%左右，但其性能直接影響軟包電池性能和安全性，與鋁塑膜的重要性相當(dāng)。

然而，與國產(chǎn)鋁塑膜在國內(nèi)動力市場替代進程緩慢一樣，高端數(shù)碼極耳、倍率極耳和動力極耳的國產(chǎn)替代進程更為艱辛，整體市場競爭力更薄弱，因此難以從國內(nèi)走向國際競逐全球化。

經(jīng)過多年的發(fā)展，盡管國內(nèi)已有眾多企業(yè)涉足極耳，但產(chǎn)品性能整體與日韓還存在較大差距。

目前日韓企業(yè)的動力極耳在國內(nèi)的市場占有率超過95%，比日韓動力鋁塑膜在國內(nèi)的市場占比還要高。

國內(nèi)高端數(shù)碼極耳和動力極耳主要采購自日本住友和韓國Elcom、POLE，國產(chǎn)極耳僅在低端數(shù)碼和倍率電池市場有部分替代應(yīng)用，但在動力市場依然缺失。

“目前國內(nèi)在數(shù)碼、倍率和動力極耳領(lǐng)域都還沒有出現(xiàn)一家具備國際領(lǐng)先技術(shù)和國際競爭力的頭部企業(yè)，高端極耳嚴(yán)重依賴日韓企業(yè)。“文壹先端總經(jīng)理黃光輝對高工鋰電表示，當(dāng)前國產(chǎn)極耳整體產(chǎn)品性能與日韓進口還存在較大差距，主要原因是還沒有掌握關(guān)鍵制造技術(shù)和工藝。

一方面，國產(chǎn)極耳在金屬帶與改性PP膠復(fù)合成型工序中，采用的仍是傳統(tǒng)的技術(shù)、工藝和制程管控，近年來已經(jīng)沒有重大突破，仍存在諸多痛點。

另一方面，隨著軟包電池應(yīng)用場景日益多樣化以及安全性能要求不斷提升，無論數(shù)碼極耳、倍率極耳還是動力極耳，電池企業(yè)都對其提出更多、更高的剛性需求。

黃光輝指出，目前國產(chǎn)極耳的質(zhì)量和性能上仍存在諸多問題，例如：

鎳/銅鍍鎳極耳耐電解液腐蝕性能差，正負(fù)極極耳剝離力差異大，鎳/銅鍍鎳極耳易出現(xiàn)分層漏液問題。傳統(tǒng)高頻使得金屬帶表面溢膠過大，而銅塊熱壓會使外層改性PP膠被二次熔融產(chǎn)生老化和溢膠，兩者都會導(dǎo)致復(fù)合后壓縮比偏低，給電池企業(yè)在PACK工序和頂封工序過程中帶來安全隱患。

與此同時，國產(chǎn)鎳/銅鍍鎳極耳的使用壽命較短，無法滿足高端數(shù)碼軟包電池和倍率軟包電池更長使用壽命的質(zhì)保期，更無法滿足動力軟包電池的梯次使用以及8年或更高質(zhì)保要求。

此外，傳統(tǒng)的技術(shù)與工藝，無法將更多噪聲因子進行分析及有效管控，導(dǎo)致國產(chǎn)極耳的批次穩(wěn)定性較差。

國內(nèi)極耳制造商的新品開發(fā)設(shè)計能力較低，無法快速響應(yīng)和滿足電芯廠的開發(fā)需求，也是國產(chǎn)極耳無法大規(guī)模導(dǎo)入應(yīng)用的重要原因。

從2018年下半年陸續(xù)多家軟包電芯廠被收購或增資擴產(chǎn)，近期歐美車企與多家電芯企業(yè)簽訂軟包電池意向合同，同時多家投資機構(gòu)對鋁塑膜行業(yè)調(diào)研和簽訂股權(quán)投資，說明資本市場愈發(fā)認(rèn)可軟包電池這個賽道。

無論是數(shù)碼市場、倍率市場還是動力市場，加上固態(tài)電池的商業(yè)化進展，軟包電池的發(fā)展前景非常廣闊，市場需求持續(xù)增長，而鋁塑膜和軟包極耳的市場容量非常接近。

當(dāng)前中國已經(jīng)在整個鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈上形成了較強的競爭優(yōu)勢，但極耳和鋁塑膜依然是中國鋰電產(chǎn)業(yè)鏈的短板，因此實現(xiàn)國產(chǎn)替代進口勢在必行。

解決國產(chǎn)極耳核心痛點

事實上，國內(nèi)在極耳領(lǐng)域研發(fā)持續(xù)投入，同時也不斷有新的企業(yè)入局，但與鋁塑膜一樣，國產(chǎn)極耳的商業(yè)化道路充滿坎坷，國產(chǎn)替代進程非常緩慢。

業(yè)內(nèi)人士指出，由于國產(chǎn)極耳的關(guān)鍵技術(shù)與工藝都掌握在日韓企業(yè)手中，日韓企業(yè)對中國的技術(shù)封鎖非常嚴(yán)密，導(dǎo)致本土極耳企業(yè)非常被動，產(chǎn)品性能遲遲無法突破。

黃光輝認(rèn)為，國產(chǎn)極耳想要實現(xiàn)從替代進口到領(lǐng)先開拓，最關(guān)鍵的是要突破和掌握核心技術(shù)與工藝，同時實現(xiàn)關(guān)鍵材料的國產(chǎn)化。

但一種“改變游戲規(guī)則”的前沿技術(shù)，真正的顛覆性技術(shù)與工藝具有兩個共性：一是基于堅實的科學(xué)原理，它不是模仿或猜想，而是對科學(xué)原理的創(chuàng)新性應(yīng)用；二是跨學(xué)科、跨領(lǐng)域的集成創(chuàng)新，并非開發(fā)、設(shè)計、材料、工藝領(lǐng)域的“線性創(chuàng)新”。

針對上述問題，文壹先端通過自研的硬件平臺和創(chuàng)新智能算法，開發(fā)出數(shù)字化和智能化的DiA系統(tǒng)，突破并掌握關(guān)鍵技術(shù)與工藝，是影響極耳電解液性能及批次穩(wěn)定性的基礎(chǔ)和核心。DiA系統(tǒng)將物理化學(xué)反應(yīng)所需的各個細節(jié)參數(shù)精準(zhǔn)達到分子鍵結(jié)合所需條件，使得范德華力處于最優(yōu)狀態(tài)。在宏觀物理指標(biāo)方面，整個支撐的CP值和CPK值均在較高水準(zhǔn)。

據(jù)悉，文壹先端的新一代“小溢膠長壽命”極耳具備：單邊溢膠≤0.3mm；鎳/銅鍍鎳極耳浸泡電解液后無法剝離；批次穩(wěn)定性更可控；壓縮比≥95.7%；溯源追蹤可做到生產(chǎn)工藝參數(shù)層面的數(shù)字化和可視化等亮點。

“電池客戶目前對小溢膠更長壽命的需求非常急迫，我們的極耳溢膠可以做到≤0.3mm，成品壓縮比≥95.7%，在安全性方面有突出優(yōu)勢?！包S光輝表示，公司在新品開發(fā)方面具備較強競爭力，依托DiA系統(tǒng)的智能算法，只要輸入改性PP膠和金屬帶的物理屬性就能算出理論工藝參數(shù)，DOE再通過田口實驗交叉得出執(zhí)行工藝參數(shù)?？蓪⑸a(chǎn)過程質(zhì)量監(jiān)控和工藝曲線實現(xiàn)數(shù)字化，做到數(shù)字采集、挖掘、分析、診斷、運維，實現(xiàn)成型復(fù)合工序中工藝參數(shù)的溯源追蹤，從根上確保批次穩(wěn)定性。

據(jù)悉，文壹先端已經(jīng)是多家一線動力軟包電池廠的定點供應(yīng)商，正在融資擴產(chǎn)能，以滿足客戶在產(chǎn)能方面的硬性要求，近期也將舉行新一代“小溢膠長壽命”極耳新品發(fā)布會。

總體來看，國產(chǎn)極耳替代進口還需進一步努力，但隨著市場需求持續(xù)增長以及核心技術(shù)突破，國產(chǎn)極耳全面替代進口將是大勢所趨，而文壹先端正是國產(chǎn)極耳從進口替代到領(lǐng)先開拓的創(chuàng)新代表之一。

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