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），負極材料（硅碳負極，硅氧負極和鋰金屬負極），電解液（LIFSI，多項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，但是僅僅局限于物理厚度的變化（例如負極集流體銅箔從?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），而復合集流體的出現和商業(yè)化的即將落地卻有望給動(dòng)力電池的降本提效繼續添磚加瓦，華爾街見(jiàn)聞·見(jiàn)智研究也對此展開(kāi)深入的分析和探討。

(資料圖)

1、復合集流體在安全性，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，甚至起到傳導關(guān)鍵作用的依舊是它們，因為集流體本身起到的根本性作用是作為動(dòng)力電池負極和正極活性物質(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導電的金屬，也就是銅箔和鋁箔，這也是為何復合集流體只能做成“金屬導電層-高分子復合材料-金屬導電層”這樣的三明治結構，而不能全部用高分子復合材料代替。

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)勢這三樣，而復合集流體則全部命中。

此前正負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。

復合集流體則在這兩個(gè)維度提升的基礎上還提高了安全性能，一方面，復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的復合集流體只有兩側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；

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

最后，目前復合材料集體更多的關(guān)注點(diǎn)多放在負極集流體上，也是因為負極集流體是銅箔，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）和使用數量上（1GWh動(dòng)力電池對鋁箔的需求量為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合集流體形成的優(yōu)勢也沒(méi)有銅箔大，

2、復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(zhù)的面板優(yōu)勢，但是卻遲遲未能實(shí)現商業(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(cháng)一段距離），華爾街見(jiàn)聞·見(jiàn)智研究認為，復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)。

一方面在于傳統集流體的降本提效路線(xiàn)，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，復合集流體銅箔已經(jīng)降至4.5μm（即使是復合集流體，兩側的銅金屬也需要1μm -1.5μm），所以后續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，復合集流體或是接棒傳統集流體繼續提升動(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(xiàn)鈉離子電池（寧德時(shí)代，創(chuàng )新能源和中科海納等廠(chǎng)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(chǎng)商）均有眾多廠(chǎng)商展開(kāi)對此的研發(fā)投入，復合集流體同樣也有寧德時(shí)代，國軒高科和比亞迪等廠(chǎng)商看好，并有眾多中上游的機器設備廠(chǎng)商和銅箔鋁箔的制造廠(chǎng)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)認可，目前不少動(dòng)力電池廠(chǎng)商也正在持續驗證過(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，這些當時(shí)的新技術(shù)后續都受到了市場(chǎng)的認可，以及業(yè)內其他動(dòng)力電池廠(chǎng)商的跟進(jìn)，這就是所謂的前沿龍頭電池廠(chǎng)商的技術(shù)革新跟進(jìn)效應。

考慮到目前國內的動(dòng)力電池競爭格局依舊激烈（今年1-10月國內動(dòng)力電池裝機量排名前3家、前5家、前10家的動(dòng)力電池廠(chǎng)商市占率分別達到77.1%、84.4%和94.5%，十名開(kāi)外的動(dòng)力電池廠(chǎng)商只能爭奪5.5%的市場(chǎng)份額），只要技術(shù)本身的確對于動(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(chǎng)商都不甘心也不敢在技術(shù)方面出現短板，防止掉隊，所以復合集流體在之后有望成為各大電池廠(chǎng)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