2021年,传统燃油车终端销量呈现不断下降趋势,而新能源汽车终端销售总量呈现连续大幅上涨态势,全年完成新能源汽车销量340万辆,占比已超过13%,增长明显驶入“快车道”,大大高过年初众多机构的预期,而2022年,新能源汽车市场将更加充满想象,预计销量可达500万辆,占比达到20%。新能源汽车即将从“早期使用者”迈入“早期大众”市场。
这些数据表明,新能源汽车替代燃油车已是大势所趋。电池包是电动汽车的核心部件之一,占整车重量的18%~30%,电池系统的PACK,铝塑膜,隔膜,粘接剂等会用到一些特殊高分子材料。
在此背景下,7月7日,艾邦于江苏常州富力喜来登酒店举办了2022年新能源汽车电池系统高分子材料论坛,共12个专业议题,此次论坛在各位嘉宾、赞助商、与会者以及艾邦工作人员的配合支持下获得圆满成功。
本次论坛旨在让新能源汽车电池系统行业上下游更加全面、深刻的了解高分子材料在其中的挑战、机遇和未来发展情况,汇聚了新能源汽车主机厂、动力电池设计生产企业、高分子材料企业等行业上下游共聚一堂,探讨新能源汽车电池系统的设计、发展趋势、性能需求、选材用材等情况,为促进行业进步贡献力量!
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下面我们就从演讲嘉宾议题分享、展台风采、现场互动及特写这三个方面一起来回顾一下本届会议精彩时刻。
一、演讲嘉宾议题分享
1. “高安全轻量化锂电池隔膜应用” 深圳市星源材质科技股份有限公司--王艳杰--高级工程师
作为锂电池材料的重要组成部分,锂电池隔膜是一种具有微孔结构的薄膜,主要材质是PE、PP等,是锂离子电池产业链中最具技术壁垒的关键内层组件,也是最晚实现国产化的环节, 在动力电池中成本占比约为10%-20%。根据工艺上的区别,锂电池隔膜主要分为干法隔膜和湿法隔膜两种。
星源材质形成了以深圳总部为中心,以深圳、安徽、江苏、欧洲四大生产基地为依托,深圳、日本大阪及德国等研发中心并存的全球战略布局产品涵盖锂电池干法、湿法、涂覆隔膜,成为了全球行业产品种类最多、质量最优的锂电池隔膜企业。
会上,星源材质的高级工程师王艳杰先生首先介绍了锂电池隔膜技术发展趋势,然后提出了高安全锂电池隔膜解决方案,最后向我们介绍了星源材质隔膜技术路线。
2. “高性能铝塑膜及其在软包电池中的应用”新纶新能源材料(常州)有限公司--方龙--研发总监
新能源市场持续向上,带动软包电池在动力与储能领域加速渗透。铝塑膜作为软包电池的关键材料之一,市场需求也水涨船高,国内铝塑膜企业迎来新的市场机遇。铝塑膜,是锂离子电池专用封装材料,常用于软包电池中,主要起到保护内部电极、隔绝外界环境的作用。铝塑膜是由多种塑料、铝箔和粘合剂组成的高强度、高阻隔多层复合结构,具有高的阻隔性、良好的冷冲压成型性、耐穿刺性、耐电解液稳定性和绝缘性。
会上,新纶新材研发总监方龙先生首先介绍了软包电池的包装方式及市场规模,然后介绍了铝塑膜的研究现状及未来发展趋势,最后讨论了铝塑膜的产品,工艺路线及未来的产品布局。
3. “锂离子电池正极材料生产设备” 合肥国轩高科--耿福--经理
国轩高科是国内最早从事新能源汽车动力锂离子电池自主研发、生产和销售的企业之一,专业从事新型锂离子电池及其材料的研发、生产和经营,拥有核心技术知识产权。主要产品包括磷酸铁锂和三元材料及电芯、动力电池组、电池管理系统及储能型电池组等。产品广泛应用于纯电动商用车、乘用车、物流车和混合动力汽车等新能源汽车领域,并与国内多家主要新能源整车企业建立了长期战略合作关系。
会上,合肥国轩高科的耿福经理主要就国轩高科产品磷酸铁锂和三元材料做了介绍,并对磷酸铁锂正极材料生产设备和三元正极材料生产设备展开了详细的介绍。
4. “新能源汽车技术展望及电池系统材料需求探讨” 吉利极氪智能--张海峰--电源性能开发专家
目前,新能源汽车存在以下痛点:远方很美,无油车不敢前往;社会面普及不足,老旧小区电路危险高;热失控仍时有发生;维修经验不足,售后质量不高。针对这些问题,很多知名动力电池企业在电池材料体系与电池结构方面进行了创新,都旨在提升电池包的能量密度,通过增加有限空间的可携带电量来解决里程焦虑问题。
会上,吉利极氪智能电源性能开发专家张海峰先生跟我们一起回顾了近年大型电池企业电池结构上的创新,包括广汽弹匣电池,蔚来ET7 NEDC搭载电池,蜂巢果冻电池,广汽石墨烯基电池,中创新航—One-stop,比亚迪刀片电池,特斯拉——4680,宁德时代麒麟电池等。
同时,张海峰先生也介绍了会用到高分子材料的新能源汽车系统部件,包括车身:轻量化,金属零部件替代可能性;电池:蓝膜、注塑件、隔膜、电解液、粘结剂、绝缘套件等;PACK:高压绝缘件、导热结构胶、隔热板、阻燃材料、气凝胶、发泡材料等。
5. “PVDF在锂电池正极粘结剂和隔膜凃覆中的应用” 中化蓝天浙江省化工研究--吴于松—高级工程师
在电极中,粘结剂是将正负极活性物质粘附在集流体上的高分子化合物。它的主要作用是粘结活性材料,并在电池生产和使用过程维持极片的机械结构和电池的电化学性能的稳定性。
会上,中化蓝天浙江省化工研究院首先介绍了粘结剂用PVDF产品,包括针对正极材料磷酸铁锂LiFePO4和镍钴锰三元NCM811开发的粘结剂产品,然后介绍了隔膜涂层用P(VDF-HFP)产品,最后介绍了涂料用ECTFE产品。
6. “从设备角度出发——讨论锂电池隔膜与铝塑膜的降本增效” 德国宝丽泰公司--唐国涛--销售总监
隔膜是锂电池四大材料中技术壁垒最高的环节,在微米级的成膜、成孔处理中,需要保持一致性和稳定性,对设备、生产工艺的要求最高。隔膜属于重资产行业,单GWh 投入高于负极、电解液,但低于正极,且设备成本占比高,隔膜原材料占比仅约35%,折旧摊销占比高,隔膜厂需持续降本以保持竞争优势。
铝塑膜起到保护内部电极、隔绝外界环境的作用。在软包锂电池中,铝塑膜占总材料成本10-20%,仅次于正极材料和隔膜,目前技术壁垒高、国产化率低。
会上,德国宝丽泰公司销售总监唐国涛先生就如何降本增效,给出了一些宝贵的建议和方案。首先唐先生介绍了隔离膜涂布设备现状,接着给出了电池隔离膜涂布降本增效的建议,最后为未来固态电池时代做准备,提出来隔离膜和铝塑膜共线方案。
7. “SMC的关键技术及在电池箱的应用探讨” 常州真优美--邹玉萍--总经理
SMC复合材料是Sheet molding compound的缩写,即片状模塑料,是一种干法制造不饱和聚酯玻璃钢制品的模塑料。主要原料由GF(专用纱)、UP(不饱和树脂)、低收缩添加剂,MD(填料)及各种助剂组成。SMC具有优异的轻量化效果,且价格低、耐腐蚀性好、绝缘性好,是目前较受欢迎的电池包壳体的轻量化替代材料。
会上,常州真优美总经理邹玉萍女士首先介绍了SMC技术和工艺,然后介绍了动力电池箱壳体对材料在轻量化等性能方面的要求,接着指出了SMC制品用做动力电池箱壳体时需要重点考虑的方面,又提出了SMC制造的动力电池箱壳体现有主要质量问题及其原因分析,最后对于让SMC更好地应用于电池箱等汽车零部件,给出了一些建议。
8. “可实现汽车轻量化的高性能环氧SMC固化剂解决方案” 赢创特种化学(上海)有限公司--李双虎--技术经理
节能,安全,环保是汽车产业发展永恒的主题,随着排放法规的日趋严苛,轻量化将成为汽车未来发展的核心要素之一。赢创提供高性能的环氧SMC固化剂解决方案,实现汽车轻量化的同时,能够极大地降低挥发性有机物的释放。
会上,赢创特种化学公司助力新能源汽车轻量化提出了解决方案,赢创技术经理李双虎先生首先介绍了赢创公司及交联剂业务线,接着介绍了高性能环氧SMC固化剂产品VESTALITE,VESTALITE能够同时实现高性价比和高生产效率,产品储存稳定性好,最后李先生列举了环氧SMC在新能汽车电池的应用案例。
9. “新能源汽车零部件对应住友注塑机提案” 住重塑胶机械(上海)有限公司--曹依岭--汽车领域营业
住友注塑机以SE-EV-A系列为代表,产品阵容强大,成形工艺不断革新,助力新能源部件的开发和生产。为了提升车用电池的安全性(防火、防老化),以PPS、PPA、PFA等特殊工程塑料为原料的塑料部件正在逐步增加。与此同时,为了同时满足电池元件的多层化和电池的小型化,对塑料部件的薄壁化要求也越来越高。
会上,曹依岭先生介绍住重塑胶机械独创技术“Zero-molding”针对特殊工程塑料的一大难题——树脂气体的改善案例。另外,针对薄壁成形,曹先生还介绍了在智能手机等薄壁导光板方面有着丰富成形实绩的SE-EV-A-SHR系列的电池封口体注塑案例。
10. “聚氨酯在三电系统中的应用” 亨斯迈聚氨酯特种材料有限公司--王宇航--市场拓展专员
什么是TPU? TPU可以分成哪几类?TPU和其他高分子材料相比有什么特点?用于汽车零部件的弹性体有哪些?充电线缆和信号线路中可以用TPU么?亨斯迈给出了详细的讲解。
会上,亨斯迈聚氨酯特种材料有限公司的王宇航先生首先介绍了亨斯迈集团的发展史和业务,然后着重介绍了亨斯迈产品的主要产品聚氨酯TPU, 亨斯迈的主要产品TPU主要具有亮面和雾面效果,阻燃性,耐油性,耐化学性,耐候性,耐水性等性能优越,接着介绍了TPU在电动车上的应用,最后给出了充电桩和充电枪的电线电缆解决方案。
11. “电池包外冷却管路系统的设计及材料应用” 库博标准投资有限公司--何文豹--前期开发高级工程师
新能源汽车动力电池作为汽车的动力源,其充电、放电的发热会一直存在。动力电池的性能和电池温度密切相关。为了尽可能延长动力电池的使用寿命并获得最大功率,需在规定温度范围内使用蓄电池。原则上在-40℃至+55℃范围内(实际电池温度)动力电池单元处于可运行状态。因此目前新能源的动力电池单元都装有冷却装置。
会上,库博标准的高级工程师何文豹先生,首先介绍了库博标准流体系统产品组合,然后介绍了乘用车及新能源汽车冷却系统管路,最后给出了锂电池包外塑料冷却管路系统设计方案及材料选型要求。
12. “应对新能源汽车电池热失控的新型防火隔热材料”南京工业大学--沈育才--副教授/硕导
新能源车在市场加速发展的同时,频频出现非正常状态下的电池失控燃烧现象,已成为最为关注及迫切解决的重点。2021年1月1日起实施的新国标《电动汽车用动力蓄电池安全要求》要求热失控防火材料方案必须加装到每一辆新能源车的电池包中成为刚需标配。
会上,南京工业大学副教授沈育才,介绍了课题组研发的成果--基于不同树脂体系的新型防火复合材料,该类材料在常温时呈现高分子基体材料的特点,可采用传统高分子共混、模压工艺等成型方式,在火焰持续高温烧蚀时,烧蚀面会形成陶瓷化阻火层,而且还可以控制材料的发泡程度和隔热、导热等多重功能,解决柔性可成型与火焰耐烧蚀性能的矛盾。
二、展台风采
三、现场互动与特写
原文始发于微信公众号(艾邦高分子):热烈庆祝2022年新能源汽车电池系统高分子材料论坛成功举办