有關(guān)動(dòng)力電池本身的任何技術(shù)的更新?lián)Q代究其核心，其實(shí)都離不開(kāi)提高能量密度，增加安全性能，以及獲取成本優(yōu)勢(shì)這三個(gè)維度。

而此前動(dòng)力電池的技術(shù)革新重心其實(shí)更多是放在成本占比最大，且性能提升最高的四大材料中，例如正極材料（無(wú)鈷電池，超高鎳電池，磷酸錳鐵鋰電池），負(fù)極材料（硅碳負(fù)極，硅氧負(fù)極和鋰金屬負(fù)極），電解液（LIFSI，多項(xiàng)添加劑和六氟磷酸鈉）以及隔膜（濕法涂覆隔膜），但是這種提升效果其實(shí)正處于邊際遞減中。

而作為隱藏的“第五大材料”正負(fù)極集流體（成本在動(dòng)力電池中占比15%，僅次于四大材料）此前雖然也有些許升級(jí)，但是僅僅局限于物理厚度的變化（例如負(fù)極集流體銅箔從?8μm降到6μm，乃至降至如今的4.5μm，鋁箔厚度略高，目前主流厚度在10μm -12μm），而復(fù)合集流體的出現(xiàn)和商業(yè)化的即將落地卻有望給動(dòng)力電池的降本提效繼續(xù)添磚加瓦，華爾街見(jiàn)聞·見(jiàn)智研究也對(duì)此展開(kāi)深入的分析和探討。

(資料圖)

1、復(fù)合集流體在安全性，容量和成本三維度同步優(yōu)化

首先需要明確的是，更新?lián)Q代的復(fù)合集流體依舊是離不開(kāi)銅和鋁這兩種金屬的支持，甚至起到傳導(dǎo)關(guān)鍵作用的依舊是它們，因?yàn)榧黧w本身起到的根本性作用是作為動(dòng)力電池負(fù)極和正極活性物質(zhì)涂覆的載體，所以與活性物質(zhì)的接觸面依舊必須是能夠?qū)щ姷慕饘伲簿褪倾~箔和鋁箔，這也是為何復(fù)合集流體只能做成“金屬導(dǎo)電層-高分子復(fù)合材料-金屬導(dǎo)電層”這樣的三明治結(jié)構(gòu)，而不能全部用高分子復(fù)合材料代替。

其次，正如前文所提，任何技術(shù)的革新都離不開(kāi)提高能量密度，增加安全性能，以及獲取成本優(yōu)勢(shì)這三樣，而復(fù)合集流體則全部命中。

此前正負(fù)極集流體之所以頻繁在鋁箔和銅箔厚度方面努力，本質(zhì)上也是為了減少銅和鋁的使用量以降低電池成本（1GWh的動(dòng)力電池對(duì)8μm銅箔、6μm銅箔和4.5μm銅箔的需求量分別為850噸、580噸和400噸），同時(shí)集流體的厚度越薄，重量就越輕，能夠涂覆的活性物質(zhì)的厚度和用量自然就增加了，上所以動(dòng)力電池的容量和能量密度也就得到了提升。

復(fù)合集流體則在這兩個(gè)維度提升的基礎(chǔ)上還提高了安全性能，一方面，復(fù)合集流體的中間層是高分子材料，多為PET或者PP，這其實(shí)就是可以使用在隔膜上的塑料薄膜，無(wú)論是單位價(jià)格（銅價(jià)68420元/噸，PP價(jià)格8000元/噸）還是單位重量（高分子材料的密度相較金屬明顯更低）差距都很大，同樣6μm的復(fù)合集流體只有兩側(cè)1μm是金屬，中間的4μm可以替換高分子材料，所以能量密度和材料成本上都有優(yōu)勢(shì)；

另一方面，也正是因?yàn)橹虚g層是高分子材料，所以如果出現(xiàn)動(dòng)力電池短路或者電池遭到穿刺等風(fēng)險(xiǎn)，不會(huì)如傳統(tǒng)集流體那般產(chǎn)生較大尺寸的毛刺，因?yàn)檫@種絕緣且低熔點(diǎn)的高分子材質(zhì)不容易傳導(dǎo)電流，所以熱失控的風(fēng)險(xiǎn)也能得到有效降低（寧德時(shí)代的無(wú)熱擴(kuò)散技術(shù)中就使用了復(fù)合集流體，明確了其在安全性能方面的效果）。

最后，目前復(fù)合材料集體更多的關(guān)注點(diǎn)多放在負(fù)極集流體上，也是因?yàn)樨?fù)極集流體是銅箔，而正極集流體是鋁箔，鋁箔在成本上（鋁價(jià)20000元/噸，銅價(jià)68420元/噸）和使用數(shù)量上（1GWh動(dòng)力電池對(duì)鋁箔的需求量為300-600噸，磷酸鐵鋰電池使用量相較三元鋰電池更高）都要低過(guò)銅箔不少，所以即使率先完美替換復(fù)合集流體形成的優(yōu)勢(shì)也沒(méi)有銅箔大，

2、復(fù)合集流體有望和鈉離子電池，磷酸錳鐵鋰電池成為2023年三大落地技術(shù)

相比固態(tài)電池，富鋰錳基電池等在電池性能，成本，安全性能等多個(gè)方面均有顯著的面板優(yōu)勢(shì)，但是卻遲遲未能實(shí)現(xiàn)商業(yè)化的動(dòng)力電池新技術(shù)（雖不能說(shuō)是鏡花水月，但是距離真正落地也依舊有很長(zhǎng)一段距離），華爾街見(jiàn)聞·見(jiàn)智研究認(rèn)為，復(fù)合集流體有望在明年和鈉離子電池，磷酸錳鐵鋰電池等完成商業(yè)化，成為2023年最重要的三大動(dòng)力電池落地技術(shù)。

一方面在于傳統(tǒng)集流體的降本提效路線，通過(guò)降低銅箔和鋁箔的厚度來(lái)完成降低成本和提高能量密度的方法在經(jīng)過(guò)多年的使用以后，復(fù)合集流體銅箔已經(jīng)降至4.5μm（即使是復(fù)合集流體，兩側(cè)的銅金屬也需要1μm -1.5μm），所以后續(xù)降低銅箔厚度的邊際效益很低，而且有可能引發(fā)安全問(wèn)題，換而言之，復(fù)合集流體或是接棒傳統(tǒng)集流體繼續(xù)提升動(dòng)力電池性能的主要技術(shù)手段。

另一方面，就如同另外兩大技術(shù)路線鈉離子電池（寧德時(shí)代，創(chuàng)新能源和中科海納等廠商）和磷酸錳鐵鋰電池（寧德時(shí)代，德方納米和容百科技等廠商）均有眾多廠商展開(kāi)對(duì)此的研發(fā)投入，復(fù)合集流體同樣也有寧德時(shí)代，國(guó)軒高科和比亞迪等廠商看好，并有眾多中上游的機(jī)器設(shè)備廠商和銅箔鋁箔的制造廠商加入，顯然也是得到了鋰電產(chǎn)業(yè)鏈上中下游各自的實(shí)質(zhì)認(rèn)可，目前不少動(dòng)力電池廠商也正在持續(xù)驗(yàn)證過(guò)程中。

就如同此前寧德時(shí)代推出CTP，比亞迪推進(jìn)刀片電池一般，這些當(dāng)時(shí)的新技術(shù)后續(xù)都受到了市場(chǎng)的認(rèn)可，以及業(yè)內(nèi)其他動(dòng)力電池廠商的跟進(jìn)，這就是所謂的前沿龍頭電池廠商的技術(shù)革新跟進(jìn)效應(yīng)。

考慮到目前國(guó)內(nèi)的動(dòng)力電池競(jìng)爭(zhēng)格局依舊激烈（今年1-10月國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池裝機(jī)量排名前3家、前5家、前10家的動(dòng)力電池廠商市占率分別達(dá)到77.1%、84.4%和94.5%，十名開(kāi)外的動(dòng)力電池廠商只能爭(zhēng)奪5.5%的市場(chǎng)份額），只要技術(shù)本身的確對(duì)于動(dòng)力電池有明顯的增進(jìn)效果，那么在動(dòng)力電池這個(gè)領(lǐng)域，各家動(dòng)力電池廠商都不甘心也不敢在技術(shù)方面出現(xiàn)短板，防止掉隊(duì)，所以復(fù)合集流體在之后有望成為各大電池廠商的主流技術(shù)。

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關(guān)鍵詞： 能量密度 安全性能 高分子材料