动力储能软包锂电池铝塑膜产业发展行动建议

动力储能软包锂电池铝塑膜产业发展行动建议

结合各地区资源条件，以及对不同形式能源需求，推动长时间电储能、氢储能、热（冷）储能等新型储能项目建设，促进多种形式储能发展，支撑综合智慧能源系统建设。推动煤电合理配置新型储能，开展抽汽蓄能示范，提升运行特性和整体效益。探索开展新型储能配合核电调峰调频及多场景应用。探索利用退役火电机组既有厂址和输变电设施建设新型储能或风光储设施。积极试点示范，稳妥推进新型储能产业化进程聚焦各类应用场景，关注多元化技术路线，以稳步推进、分批实施的原则开展新型储能试点示范，加强示范项目跟踪评估。加快重点区域试点示范，鼓励各地先行先试。通过示范应用带动新型储能技术进步和产业升级，完善产业链，增强产业竞争力。完善体制机制，加快新型储能市场化步伐加快推进电力市场体系建设，明确新型储能独立市场主体地位，营造良好市场环境。研究建立新型储能价格机制，研究合理的成本分摊和疏导机制。创新新型储能商业模式，探索共享储能、云储能、储能聚合等商业模式应用。推动新型储能参与各类电力市场。加快推进电力中长期交易市场、电力现货市场、辅助服务市场等建设进度，推动储能作为独立主体参与各类电力市场。研究新型储能参与电力市场的准入条件、交易机制和技术标准，明确相关交易、调度、结算细则。推动新型储能以独立电站、储能聚合商、虚拟电厂等多种形式参与辅助服务，因地制宜完善按效果付费的电力辅助服务补偿机制，丰富辅助服务交易品种，研究开展备用、爬坡等辅助服务交易。铝塑膜行业的主要壁垒（一）铝塑膜行业技术壁垒铝塑膜产业属于技术密集型行业，铝塑膜产品需要具备耐电解液、水氧阻隔性、冷冲压成型性、耐穿刺、高热封强度等一系列性能要求，远高出一般工业领域的标准。铝塑膜国产化的关键在于原材料加工制造技术和相关制造装备的突破，以铝塑膜的重要原材料铝箔为例，与国外的铝箔相比，国内的铝箔在厚度、均一性、针孔率、残油量和机械性能等方面都有待提高；涉及聚丙烯膜的树脂原料基本集中于日韩企业；铝箔精密涂布设备基本依赖进口。因此，技术壁垒构成进入本行业的主要障碍。（二）铝塑膜行业生产能力和工艺壁垒铝塑膜生产企业对生产能力和工艺要求较高。生产制造主要采用全自动生产线，生产企业需要较长时间的生产和工艺经验积累，方能在产品的大规模生产过程中保持良好的产品性能，并实现产品品质的一致性。因此，生产能力和工艺壁垒构成进入本行业的主要障碍。（三）铝塑膜行业客户资源壁垒通常情况下，铝塑膜生产企业需要经过下游客户的筛选、测试和认证等程序后，才可以最终获得供应商资格及采购订单。对于大型锂电池生产企业而言，与供应商建立长期稳定的合作关系，有利于其降低供应商开发与维护成本，保证产品质量的稳定性和一致性。因此，锂电池生产企业对供应商选择较为谨慎，合作关系一旦确定后通常较为稳定，更换合格供应商的成本较高，这对新进入的生产企业构成一定的客户资源壁垒。（四）铝塑膜行业人才壁垒软包锂电池用铝塑膜行业属于新兴行业，技术专业性较强，发展速度较快。同时，受行业发展政策的影响，业内企业降低生产成本并提高产品性能的压力较大，生产技术的更新换代速度较快。业内企业只有拥有涵盖研发、设计、生产、管理等全方位的技术人员，持续开发出成本更低、性能更优异的产品才能跟随行业发展趋势。新进入者在短期内构建符合产品生产需要技术人才团队的难度较大，这也构成了进入本行业的主要障碍。（五）铝塑膜行业规模壁垒锂电池生产企业选择供应商的重要条件之一是稳定的供货能力。缺乏足够的产能不仅影响企业对商机的把握能力，也影响企业与下游生产企业的合作紧密度。从原材料采购角度看，企业生产规模越大，与原材料供应商的谈判越为有利。企业发展初期规模较小，且上下游合作关系不够紧密，在与原材料供应商的谈判中往往处于劣势，难以有效控制采购成本，在行业竞争中处于不利地位，这构成了进入本行业的壁垒。影响铝塑膜行业发展的机遇与挑战（一）铝塑膜行业面临的机遇锂电池作为可持续发展新能源的代表，在3C数码、动力、储能等领域不断加速渗透。软包电池作为锂电池技术中的一种，由于包装轻型化，在3C数码市场占据了主要份额；在动力市场，软包电池也凭借安全性和能量密度优势，越来越被下游电池厂商所重视；同时，软包电池凭借叠片工艺、能量密度高以及凝胶态封装技术等优势，未来有望在固态电池领域发展应用。近年来，国家相关部门相继出台了新能源产业相关法规和政策，为我国新能源产业的发展提供了良好的外部环境，有利于国内锂电池材料行业在更高的起点上与国际同行竞争。作为我国锂电池产业链的一环，铝塑膜行业也将迎来高速发展期。在双碳经济、绿色发展的驱动下，以节能降耗、清洁环保为导向的新能源、新动力的发展趋势和速度日益强劲。软包电池在电动汽车、电动自行车和电动工具等领域的加速推广应用，有利于改善能源结构，增加清洁能源，减少碳排放量，改善环境。目前，我国锂电池产业除铝塑膜外皆实现了国产化，随着锂电行业的高速发展以及应用范围的不断增加，我国锂电池厂商降本以及异形电池、水冷系统、超高冲深等行业技术发展需求将进一步推动铝塑膜产业加速进程。（二）铝塑膜行业面临的挑战近年来，我国锂电行业技术水平快速进步，已在国际市场上占据了一席之地。然而，由于锂电池软包材料的原料供应长期依赖进口，其研发涉及到一系列基础学科和尖端技术手段，需要较长时间的经验积累、人员积累和技术积累。同时，3C消费电子领域和电动车及新能源领域对锂电池性能的要求日益提高，软包锂电池材料生产企业必须通过不断研发以应对市场变化，如果企业不能持续进行产品性能改进或通过工艺改进降低生产成本，则将面临被市场淘汰的风险。铝塑膜行业技术水平及特点铝塑膜是与电池的内部材料直接连在一起的，电解液会浸润到铝塑膜的内层，因此，其性能的要求直接影响到电池的各项性能。（一）铝塑膜行业产品性能特点锂电池对阻隔性能的要求十分苛刻，成品电池暴露在有一定湿度的大气环境中，空气中的水分对包装材料有渗透作用，会直接影响到电池的循环寿命，因此软包锂电池用铝塑膜要求具有极高的阻水阻氧性能，一方面，铝塑膜通过对水、氧的阻隔来保护电池的内容物，一旦电池中的水、氧达到一定的程度，锂电池的容量就会变小，电池发生鼓气，导致其循环寿命下降和其它电化学性能有不同程度的降低，情况严重时甚至会使电池失效；另一方面，铝塑膜中的有些有机物可能溶解于电解液中产生化学反应，会破坏电池的性能，或者电解液中的某些成分被铝塑膜的内层材料所溶胀而改变电解液的混合比例，也会影响电池的性能。锂电池对高温非常敏感，一般使用温度低于60°C，这就要求铝塑膜的内层热封材料在热封强度足够的情况下，热封温度越低越好。同时，为了保证电池的密封性，又要求其热封强度不能小于35N/15mm，高温热封时间也要求一般不超过3s，以防止热辐射和热传导对电芯起到破坏作用。此外，铝塑膜的内层材料还要求具有一定的耐高温抗污染热封性能。锂电池电芯一般是通过厚度为50~100μm、宽度为2~6mm的金属箔（铝和铜或铝和镍）作为正负电极与铝塑膜的内层材料严密热封后引出，在热压封口时，由于金属电极比其他地方凸起，受到压力较大，如果铝塑膜的内层材料不具有耐高温热封性能，金属电极就很容易被压到铝塑膜中间的铝箔层上造成短路或接触不良现象。同样，电芯在第二次热压侧封时，铝塑膜的内层热封材料上会粘附有电解液，这就要求内层材料具有良好的抗污染高强度热封的性能，在热封面被电解液污染的情况下，仍能保持至少35N/15mm的热封强度。由于锂电池在长期使用的过程中，不允许发生电解液渗漏现象。这就要求铝塑膜的内层材料与电解液接触时，既不能与电解液起作用，同时又须具有足够强的耐酸腐蚀性能。目前锂电池所使用的电解液多是由多种酯组成有机电解液，其中的电解质锂盐在水分存在的情况下会分解成酸性极强的氢氟酸，具有极强的腐蚀性，同时根据相似相溶原理，酯类有机物对多数热封性材料也具有可溶胀性。若内层热封材料被电解液溶解，所溶解的成分将发生化学反应而产生气体，使电池发生鼓气；若内层热封材料被电解液溶胀，将改变电解液的浓度或成分比例而影响电芯的性能；若内层热封材料被电解质水解产生的氢氟酸所腐蚀，将会影响内层材料之间封口的严密、内层材料与铝箔的粘结复合，进而影响整个电池包装材料的阻隔性能。锂电池的包装方式一般有成型包装和非成型包装两种，成型包装即盒式包装方式，这种包装方式首先是要将包装材料冲成盒式形状，盒子的深度视电池而定，在成型过程中，包装材料会有延伸和流动。由于铝塑膜为多层材料的复合，这就要求不同复合膜层之间均具有较高的复合强度，以保证在材料延伸、流动时各膜层之间的牢固粘合，避免在成型生产和装配过程中发生层间的分离；同时，铝箔与内层材料之间的层间复合强度大小又直接影响电池的密封性，所以也要求经过长期电解液的浸泡和氢氟酸的侵蚀，复合膜内层材料与铝箔之间不会发生层间复合强度下降，导致各层材料之间发生剥离脱层的现象，从而影响到电池的阻隔性能，最终破坏整个电池包装。锂电池大容量、异型化是发展趋势。在这样的趋势下，锂电池的生产过程对封装材料的柔韧性提出较高的要求，现应用较广泛的冷压成型的包装方式对铝塑膜的延展性也提出了较高的要求。由于在生产的过程中，不可避免地存在牵引、拉伸，要求铝塑膜具有一定的柔韧性；由于在冲压成型过程中，铝塑膜要有一定的延伸、流动，要求铝塑膜不仅各层材料之间的复合强度要高，而且铝塑膜整体必须具有一定的延展性。如果铝塑膜整体的柔韧性不够，在生产过程中就会发生变形；如果铝塑膜的延展性不够，在冲压成型时就会导致细微的裂痕甚至破裂，而整体材料的柔韧性及延展性存在着各种复杂的影响因素，包括对各层材料自身的柔韧性、延展性的要求以及复合协同效应的影响。使用过程中的安全性保障对铝塑膜的机械强度也提出了较高的要求。（二）铝塑膜行业制备工艺水平铝塑膜的制备工艺主要有干法和热法两种。干法工艺采用PP（聚丙烯）层和阻透层中间加胶粘剂直接复合，无需高温处理。热法工艺是阻透层和PP层之间用MPP（改性聚丙烯）熔融挤出并在一定温度下压合合成。两种制备方法中，干法具有更佳的冲深成型、防短路性能；热法在耐电解液与抗水性能上具有相对优势。推进国际合作，提升新型储能竞争优势深入推进新型储能领域国际能源合作，完善合作机制，搭建合作平台，拓展合作领域，实现新型储能技术和产业的高质量引进来和高水平走出去。（一）完善国际合作机制按照优势互补、互利共赢的原则，充分发挥双边能源合作机制作用，强化与世界银行等国际金融机构合作，搭建新型储能国际合作平台，推进与重点国家新型储能领域合作。（二）推动技术和产业国际合作在新型储能前沿领域开展科技研发国际合作，加强国际技术交流和信息共享，探索先进技术引进、产业链供应链合作的共赢机制，研究国内外企业合作新模式，推动国内先进储能技术、标准、装备走出去。灵活多样发展用户侧新型储能（一）支撑分布式供能系统建设围绕大数据中心、5G基站、工业园区、公路服务区等终端用户，以及具备条件的农村用户，依托分布式新能源、微电网、增量配网等配置新型储能，探索电动汽车在分布式供能系统中应用，提高用能质量，降低用能成本。（二）提供定制化用能服务针对工业、通信、金融、互联网等用电量大且对供电可靠性、电能质量要求高的电力用户，根据优化商业模式和系统运行模式需要配置新型储能，支撑高品质用