电池铝箔 / CAS 7429-90-5

什么是电池铝箔

电池铝箔(Battery aluminum foil)用作锂离子电池的集电器。通常情况下，锂离子电池行业使用轧制铝箔作为正极集电体，也是电池生产的基础原材料之一。

近年来，随着锂离子电池的发展，铝箔凭借其良好的导电性能被应用在锂电池核心部件正集流体上。锂电池正极采用铝箔、负极采用铜箔，铝箔在其中的成本占比为2-3%；钠电池中，由于钠不会与铝发生反应，故正负极均采用铝箔，铝箔在其中的成本占比为5%左右。因铝的价格更低、密度更小无需充电运输等特点，故使用铝箔相较铜箔来说可以降低成本、电池质量和运输风险。

电池铝箔生产流程

目前行业内有两种常用加工工艺路线：铸锭热轧法和双辊铸轧法。热轧是采用半连续铸造法将铝熔体铸造成扁锭，对大块的金属铸锭在其再结晶温度以上进行热轧和冷轧，轧制成一定厚度的卷材作为铝箔坯料；铸轧是将铝熔体通过铸嘴导入内部通有冷却水的两个轧辊之间，冷却水保持流动，两个不断转动的轧辊作为结晶器，铝液在凝固后立即进行轧制到一定的厚度作为坯料，在铸轧区完成凝固和热轧两个过程仅需2~3秒。

相比而言，热轧坯料通常质量较好更适合于轧制高品质的铝箔产品。随着技术进步促使双辊铸轧法被越来越多企业使用生产电池铝箔坯料。双辊铸轧法也有很大优点，连续铸轧在建设投入、流程、能耗等方面有突出优势，且可以与电解铝熔铸工艺配套，当前铸轧生产铝箔坯料的工艺水平不断提高，解决了从电池铝箔从15um减薄至8-10um以下的技术难题。这也从技术、经济两方面考虑，越来越多的企业使用铸轧工艺作为电池箔坯料的生产，为铸轧法使用提供了良好前景。

电池箔合金牌号及常用规格

1. 电池箔常用的合金牌号有1100、1235D、1060、1070等，合金状态为H18硬态。
2. 根据应用领域的不同，分有高强度双面光动力电池箔和单面光数码电池铝箔等。
3. 铝箔厚度在9至20微米不等，目前常用的厚度有12微米、13微米、15微米等。

电池箔主要市场

1. 电动汽车
2. 储能领域
3. 3C数码消费类电子

电池箔关键性能要求

铝压延加工行业技术含量高、工艺复杂、设备精度要求高。铝箔加工流程是铝加工工业中加工工序最多、厚度最小、难度最大的铝材产品。铝箔生产过程涉及多个复杂的轧制工艺和热处理工序：铝合金熔铸、均匀化、铸轧、冷轧、中间退火、箔轧，每个环节都存在技术难点，各个环节紧密相扣且会对最终的成品率产生影响。

电池箔相比传统铝箔版型要求更高。电池铝箔厚差要求±3%、表面质量要求严格、延伸率≥3%、达因值≥31；而传统铝箔厚差≤±5%、表面要求除辊眼外无其他量化要求、延伸率≥1.5%、达因值30即可。

电池箔生产技术难点

合金调配及熔铸过程控制更严格：对合金杂质的控制，以及如何在不断减薄的同时通过合金调剂提升铝箔质量是行业内第一道技术壁垒。通过在铝锭熔炼过程中添加各种微量元素来调整铝箔性能，电池箔的多项技术指标对合金微观组织结构要求互相冲突，需要掌握一定调剂比例，因此电池箔的合金调配需要有丰富的铝箔生产经验，通过合适的合金成分及工艺设计，控制好固溶及析出量，平衡加工硬化及加工软化之间的矛盾，保持高导电率高强度的同时，提高集流体电池箔延伸率。电池箔厚度减薄，气泡、外来杂质等缺陷随之暴露，熔铸过程控制至关重要。

电池箔关键质量要求

1. 洁净度高 - 铝卷中不得混入任何碎屑、粉尘尤其是铁屑类物质。
2. 板形要求高 - 铝箔表面涂布正极材料的均匀性，对锂离子电池使用寿命及续航能力都会大受影响。
3. 机械性能要求高 - 在保证铝纯度不变的情况下，被要求高抗拉高延伸，要求延伸率≥3%，二者实际上难以兼得。
4. 厚度与针孔要求高 - 厚差要求≤±3%，但铝箔厚度降低必定造成针孔数量增多，增加压延过程造成断带的可能性，严重影响其品质，这对铝箔又提出了更高的要求。
5. 表面要求极高 - 铝箔表面不得有暗面亮点、黑油线、麻点等各种表面缺陷，这对锂离子电池的涂布均匀和压实工序都直接相关，对铝箔机台的清洁度和环境清洁度要求相当高。
6. 达因值要求高 - 为保证涂布质量，铝箔表面达因应达到31达因以上，甚至有个别客户要求大于33达因。

电池箔质量体系认证

进入动力汽车电池行业，需要进行IATF16949体系认证；进入韩国、德国等国外市场，还需行进VDA6.3体系认证。其根本目的是从满足质量要求开始保证顾客满意，包括按顾客的要求进行产品设计、制造、检验与试验。

关注点：供应商管理、顾客要求和期望、缺陷预防、过程方法、持续改进、建立指标体系。

电池箔常见缺陷

1. 板型不良 – 铝箔的中松、肋松、边松影响电池箔涂布；
2. 端面毛刺、裂口、铝屑 – 铝箔在分切过程中因为刀片与刀槽辊壁距离近，影响铝箔分切从而产生毛刺、铝屑。端面的毛刺、铝屑可能会扎穿隔膜，在后续装配、注电解液等程序、甚至电池使用过程中产生严重的安全隐患。边部质量要用CCD检测，出现裂口要及时更换刀片；
3. 油斑、达因值不合格 – 铝箔表面油斑在涂炭过程中容易造成漏涂；表面达因值不够也容易产生漏涂现象；
4. 张力线 – 当厚度达到0.02mm以下时，在铝箔的纵向形成的平行条纹，俗称张力线。张力线间距在5~20mm左右，厚度越小产生张力线的可能性越大，双合轧制产生张力线的可能性较单张要大。生产过程中张力随着卷取直径增加而变化。当张力达到一定值时，铝箔所受的张力不完全释放，从而产生张力线，这种现象很难消除，只能通过调节张力的方法去控制。张力线不会对铝箔使用造成影响，在铝箔使用过程中只要使用最小的张力（把铝箔拉平到最小力）就可以使铝箔板型平整，这是铝箔常见的现象也是集流体用铝箔常见的现象之一，不会影响产品的后续使用。

电池铝箔目前产能和项目情况

2022年以来，国内电池铝箔赛道投扩产明显提速：

- 1月7日，万顺新材披露向特定对象发行股票预案，拟定增募资不超17亿元，用于年产10万吨动力及储能电池箔项目和补充流动资金。

- 2月8日，东阳光年产10万吨低碳高端电池铝箔项目在湖北宜都市开工；

- 4月6日，龙鼎铝业年产10万吨双零箔/电池箔项目开工；

- 5月18日，丽岛新材宣布投资10亿元在安徽五河县建设新能源电池集流体项目；

- 7月13日，天山铝业发布公告称，拟在新疆石河子投资8亿元建设年产能30万吨电池铝箔坯料生产线；在江阴投资20亿元建设年产能20万吨电池铝箔精轧、涂炭及分切生产线；

- 7月20日，鼎胜新发布定增预案拟募集27亿元，其中19亿元用于建设年产80万吨电池箔及配套坯料项目；

- 9月8日，常铝新能源年产3万吨锂电池用材料项目开工，项目总投资4.59亿元。

资源对电池箔市场的增量影响？

2021年，全球电解铝产量6734万吨，增长3.1%，中国3850万吨，增长3.8%；全球铝加工产量7057万吨，增长6.1%，中国4470万吨，增长6.2%；差额部分要完全靠再生铝来补充？现有铝产品中，又有多少产品是可以用再生铝来生产的？

已经发布公告新建电池箔项目的企业当中，多数只涉及到铝箔轧机的建设，只有鼎胜新材、万顺新材等为数不多的企业按照“熔铸+冷轧+箔轧”的产业链建设，那么坯料从哪里来？

部分省份以不成文的规定要去电解铝不得出省，必须以铝加工材形式跨省销售，例如西部某省，甚至明确了铝加工材跨省销售时的附加值不得低于1500元/吨。



综上，电池箔行业未来的增量，源头也是关键，没有原铝、坯料，轧机再多也无用。

电池箔未来研发方向

1. 铝箔的厚度减薄

锂电用铝箔厚度要求随着近些年锂电迅猛发展，无论是用于数码产品的锂电池还是电动汽车的电池，我们都希望电池的能量密度尽量高，电池的重量越来越轻，而在集流体这块最主要的就是降低集流体的厚度和重量，从直观上来减少电池的体积和重量。正极铝箔由前几年的15-20um降低到13um，再到12um，现在不少电池生产厂家已经量产9-10um的铝箔，未来的开发方向是继续减薄，也许会出现6um的电池箔产品。

1. 微合金化、高强度、高延伸

在早起开发电池用铝箔多以纯铝为主，如1070、1235、1100等合金。今后要提升电池的能量密度，需要铝箔在厚度减薄的同时，要提升其抗拉强度、延伸率。所以，开发合金的多元化，高强度，是今后的主要方向。

TW时代电池铝箔的未来趋势

根据行业数据统计分析，2021年中国锂离子电池总产量为324GWH，同比2020年增长106%，其中，2021年动力电池出货量是220GWH，占比68%；电子消费类产品电池箔出货量达到72GWH，占比22.2%；储能电池箔产品出货量为32GWH，占比9.8%。

据行业数据显示，2022上半年，国内动力电池出货量超200GWh，同比增长超150%。按照1GWh动力电池使用450吨铝箔测算，上半年国内动力电池铝箔出货量超9万吨，预计全年出货量有望超20万吨，如果加上电子消费类及储能电池箔的出货量，今年预计出货量在27-28万吨。据行业预测，到2025年全球动力电池出货量将超1550GWH、储能电池出货量将达416GWh。若叠加轻型车、低速车、重卡、船舶等场景需求，2025年全球锂电池需求合计有望超过2TWh。这将带动铝箔市场需求达100-140万吨。

另一方面，进入2022年以来，国内钠离子电池产业化进程明显提速，多家电池和材料企业宣布在钠离子电池和钠离子正极、电解液等材料的研发量产方面取得突破。由于钠离子正负极都使用铝箔作为集流体，用量较锂电池增长一倍，这意味着钠离子电池大规模商业化很快到来。同时，储能产业的快速爆发也会同时发力。据有关数据统计，2021年中国新增储能项目146个，其中，抽水蓄能项目5个，电化学储能项目131个，在电化学储能项目中，锂离子电池储能项目120个，这都将为铝箔市场需求进一步增长提供增长动力。

与之对应的是，电池铝箔行业的扩产步伐和产能却无法匹配动力电池的扩张规模与市场需求增速。加上受技术工艺、良率水平、核心生产设备依赖进口且到货周期长等因素影响，导致铝箔行业新增产能释放缓慢。

在此情况之下，动力电池企业开始强化铝箔供应保障，而头部电池企业对保障铝箔供应稳定的需求更为急迫。

- 2021年12月，宁德时代与鼎胜新材签署长单协议，拟在2021年11月1日至2025年12月31日期间向鼎胜新材及其子公司五星铝业采购合计51.2万吨的动力电池铝箔。

- 2022年6月，蜂巢能源与鼎胜新材签订合作框架协议书，2022年-2025年期间，蜂巢能源向五星铝业采购锂电池铝箔及锂电池涂碳铝箔，预计总采购量合计为8.08万吨。

- 8月，云铝股份表示全资子公司云南浩鑫已与宁德时代建立电池用铝箔产品的购销业务关系。

华北铝业子公司华北铝业新材料获得了宁德时代（通过旗下产业基金宜宾晨道）、合肥国轩、亿纬锂能、比亚迪四家电池企业的战略投资，分别持股10%、10%、7%、2.9%。

巨大的确定性市场需求之下，电池铝箔赛道快速升温，包括鼎胜新材、万顺新材、永杰新材、夏顺铝箔、华北铝业、天山铝业、南山铝业、常铝股份、神火股份、华峰铝业、明泰铝业、云铝股份、东阳光、龙鼎铝业等企业都在积极扩产电池铝箔产能。 

可以预见，随着铝箔新建产能逐步释放，动力电池消费占比持续、储能电池铝箔的需求占比提升以及钠离子电池产业化放量，未来电池铝箔市场供求关系也会逐步发生变化。但由于铝箔项目建设周期长、认证时间长、行业间技术差距较大，转产困难，因此，预计在未来的2-3年内新增产能难以大量释放，供给将保持偏紧状况。

此外电池铝箔存在较高的技术门槛，在抗拉强度、延伸率、导电率、表面端面质量、达因值等方面的技术指标都比较高，叠加技术人员稀缺、新品迭代快等因素，该行业竞争壁垒较高，这也在一定程度上助推电池铝箔市场集中度会越来越高。