根據(jù)工信部、發(fā)改委、科技部聯(lián)合印發(fā)《汽車產(chǎn)業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃》的要求，到2025年，新能源汽車占汽車產(chǎn)銷20%以上，動力電池系統(tǒng)比能量達(dá)到350瓦時/公斤。在當(dāng)前電池材料技術(shù)體系下，軟包憑借外包裝材料的輕量化，是最有希望達(dá)成國家動力電池能力密度要求的產(chǎn)品體系之一，軟包動力電池是提高能量密度的優(yōu)選道路。軟包動力電池又稱為“聚合物電池”，聚合物鋰離子電池外包裝采用鋁塑包裝膜。本文將對軟包裝膜的技術(shù)難點、國內(nèi)外技術(shù)現(xiàn)狀進行整理與分析，為我國軟包裝膜產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供參考。

鋁塑復(fù)合膜(簡稱“鋁塑膜”)軟包裝鋰電池封裝的關(guān)鍵材料之一，起到保護內(nèi)部電芯材料的作用，由外層尼龍層、粘合劑、中間層鋁箔、粘合劑、內(nèi)層熱封層等五層組成，每層功能要求都比較高，是目前工人的鋰電池材料領(lǐng)域技術(shù)難度較高的環(huán)節(jié)，也是我國動力電池領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)國產(chǎn)化的關(guān)鍵材料。

軟包裝膜的生產(chǎn)存在較高技術(shù)壁壘

由于在阻隔性、冷沖壓性、耐穿刺性、化學(xué)穩(wěn)定性和絕緣性方面有嚴(yán)格要求，鋁塑膜的生產(chǎn)技術(shù)壁壘很高，其技術(shù)難度超過正極、負(fù)極、隔膜、電解液，被譽為鋰電行業(yè)三大技術(shù)難題之一。

(1)軟包裝材料的生產(chǎn)技術(shù)具有較高的要求

聚合物鋰離子電池要求軟包裝材料具有較高的阻隔性，為普通鋁塑復(fù)合材料1000倍以上，普通的復(fù)合技術(shù)和復(fù)合材料難以實現(xiàn)該級別的阻隔性。一般需要采用4-7層結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料和極厚的鋁箔，且生產(chǎn)過程中的對軟包裝材料的生產(chǎn)技術(shù)要求較高，需要綜合應(yīng)用各種復(fù)合技術(shù)，對同一個材料同時采取擠復(fù)法、連續(xù)擠復(fù)法、干復(fù)法、三合一擠出發(fā)、流涎復(fù)合法或熱復(fù)法、多層共擠法。

(2)復(fù)合內(nèi)層熱封材料的選擇難度較高

聚合物鋰離子電池采用的有機電解液由多種酯組成，在存在水分的情況下，電解質(zhì)會發(fā)生水解，產(chǎn)生酸性極強的物質(zhì)。而多數(shù)熱封性材料與酯類有機物具有可溶脹性，尋找兼具足夠強的耐酸性能且不與電解液起作用的低熔點熱封性材料難度較高。

(3)包裝材料的設(shè)計復(fù)雜程度較高

軟包裝材料的設(shè)計，要滿足熱封合性較好、熱封性材料不與電鍍液起反應(yīng)、具有權(quán)高的阻水阻氧性能、具有高的柔韌性和機械強度以及具有良好的耐電解液浸泡能力;同時，又要兼顧軟包材料對聚合物鋰離子電池的影響程度和軟包裝材料的生產(chǎn)能夠?qū)崿F(xiàn);此外，還需要根據(jù)聚合物鋰離子電池的發(fā)展不斷提前開發(fā)所需要的軟包裝材料。表1為聚合物鋰離子電池對軟包裝材料的一般要求。

(4)軟包裝材料質(zhì)量判定周期偏長

判定軟包裝材料是否合格的試驗周期偏長。包裝領(lǐng)域測試儀的最小精度低于聚合物鋰離子電池鎖要求的阻氧、阻水性能，因此無法實現(xiàn)對所開發(fā)的軟包材料的定量測試。目前一般采用實際包裝電池的最后判定法，即根據(jù)軟包材料材料對電池的影響速率及影響程度和電池的檢驗特性進行判斷，軟包裝材料的質(zhì)量判定周期一般超過三個月。

核心技術(shù)仍未實現(xiàn)自主化高端市場被日韓企業(yè)壟斷

現(xiàn)階段鋁塑膜的核心技術(shù)掌握在日本企業(yè)手中，同時，全球約90%的市場份額被大日本印刷株式會社、日本昭和電工、日本凸版因數(shù)株式會社和韓國栗村化學(xué)占據(jù)，其中，前兩者占據(jù)了全球市場的70%。目前，從日本進口的鋁塑膜在國內(nèi)的市場份額超過90%，自主研發(fā)生產(chǎn)的鋁塑膜市場競爭力較弱。

近年來，國產(chǎn)鋁塑膜在設(shè)備、技術(shù)工業(yè)、材料等方面都在持續(xù)更新和完善，產(chǎn)品一致性、質(zhì)量和耐電解液性能都取得了較大發(fā)展。憑借本土化生產(chǎn)，國內(nèi)鋁塑膜價格優(yōu)勢明顯，比國外產(chǎn)品低20%-30%，已經(jīng)成功進入低端消費類市場，并逐漸向中高端市場滲透。但在儲能領(lǐng)域及新能源汽車領(lǐng)域，鋁塑膜技術(shù)和產(chǎn)品依舊處于被日本企業(yè)壟斷的狀態(tài)。

這一現(xiàn)狀的實質(zhì)是國內(nèi)產(chǎn)品關(guān)鍵技術(shù)與國外先進水平存在著較大的差距。現(xiàn)階段，國內(nèi)鋁塑膜廠家僅有部分指標(biāo)可以與大日本印刷的規(guī)格持平，但沖深性能不過關(guān)的短板較為明顯，國外的沖深在8-12mm，國內(nèi)的僅為5mm左右;此外，國內(nèi)產(chǎn)品還存在耐電解液性能不過關(guān)的缺點。除了技術(shù)，設(shè)備、原材料、生產(chǎn)工業(yè)等也阻礙著國內(nèi)鋁塑膜技術(shù)的發(fā)展，國內(nèi)鋁塑膜難以進入動力電池領(lǐng)域與高端消費類應(yīng)用領(lǐng)域。