4月16日，在由上海有色网信息科技股份有限公司（SMM）、上海有色网金属交易中心、山东爱思信息科技有限公司主办，中亿丰金益(苏州)科技有限公司、乐至县乾润招商服务有限公司协办的AICE 2025 SMM(第二十届)铝业大会暨铝产业博览会——铝板带箔行业发展论坛上，华北铝业新材料科技有限公司研发工程师温倩对超薄锂电池箔（≤10um）的轧制工艺与性能挑战进行了阐述。
锂电池铝箔简介
锂电池铝箔的重要性
发展新材料是中国从制造大国转变为制造强国的必然要求，是中国摆脱关键材料与技术“卡脖子”困境的根本性举措。习近平总书记指出，新材料产业是战略性、基础性产业，也是高技术竞争的关键领域，我们要奋起直追、迎头赶上。这一重要论述，为我们跑赢新材料产业赛道提供了根本遵循，指明了前进方向。
锂电池铝箔是锂电池正极的关键基础材料。在电池中，铝箔作为应用广泛的正极集流体材料，既充当正极活性材料载体，又能够将电池正极活性物质产生的电流汇集起来传导至外电路，从而实现化学能转化为电能的过程。
锂电池铝箔要求严格
锂电池铝箔都是所有类型的铝箔中质量档次最高的产品，其技术要求近乎于苛刻，产品近乎于完美，尤其是动力类新能源电池用铝箔，基本是零缺陷产品。锂电池铝箔因其使用条件特殊，对其各项技术指标有着非常严格的要求：
锂电池铝箔发展
1、发展历程
2024年，我国锂离子电池产业延续增长态势。根据锂电池行业规范公告企业信息和行业协会测算，全国锂电池总产量1170GWh，同比增长24%。行业总产值超过1.2万亿元。
锂离子电池的迅猛增长为我国电池铝箔行业发展提供较为广阔的市场空间。（右图为近年来中国电池箔产量和增长率）
据相关部门分析，预计2025年国内锂电池铝箔需求量约60万吨。
2025年锂电池铝箔市场将呈现“需求高增、供给偏紧、技术主导”的特征。
2、发展趋势
随着锂电池逐步向高能量密度、长续航方向发展，市场对电池铝箔提出了更高要求，高性能（高强度、高延伸率）、超薄化是大趋势。
超薄电池铝箔简介
超薄锂电池铝箔
超薄电池箔通常指厚度≤10um的锂电池铝箔，目前主要以双光产品为主，部分单光产品。
9-10μm 超薄电池铝箔生产技术成熟，电池箔龙头企业稳定生产；
8微米双面光电池箔已实现量产，少量电池箔龙头企业可以生产，7um双面光电池箔也可以生产。
超薄电池铝箔的轧制对轧机精度（张力、速度、板形等控制系统）、轧辊（精度、刚度等）要求严格，尤其是8/7um等厚度，故现只有少量龙头企业可以生产。
随着下游对铝箔减薄的需求持续升级，龙头企业或凭借产品和技术优势保持竞争力。
随着电池箔使用厂家对成本的控制和国际环境的变化，超薄铝箔的需求量不断的增加，性能要求也越来越高。
超薄锂电池铝箔现状和未来趋势
1、现状分析
8微米双面光电池箔，主要应用于手机锂电池、3C电池、机器人电池等高端电池产品，让电池更薄，让能量更密，还能够保障电池在充放电过程中拥有更好的导电性能和稳定性。
2024 年，全球超薄电池箔产量约为 5 万吨，其中中国产量约 3.5 万吨。市场需求方面，新能源汽车领域对超薄电池箔的需求占比最大，约为 60%，主要用于高端动力电池制造，以提升电池性能与续航能力；消费电子领域需求占比约 25%，主要应用于智能手机、平板电脑等产品的电池；储能领域需求占比约 15%，随着可再生能源装机量的快速增长，储能电池对超薄电池箔的需求呈上升趋势。
2、未来趋势预测
预计到 2030 年，全球超薄电池箔市场规模将突破 150 亿元，产量有望达到 15 万吨以上。新能源汽车市场仍将是推动超薄电池箔需求增长的主要动力，随着汽车电动化渗透率的不断提高，以及对长续航、高性能电池需求的持续攀升，超薄电池箔在动力电池中的应用将更加广泛。同时，储能行业在 “双碳” 目标的驱动下，也将迎来爆发式增长，进一步拉动超薄电池箔需求。消费电子领域虽增长相对平稳，但随着产品轻薄化、高性能化的发展趋势，对超薄电池箔的需求也将保持稳定增长。
锂电池铝箔减薄对锂电池性能的影响
►能量密度：铝箔减薄意味着在电池整体质量不变的情况下，能增加活性物质的占比。
因为铝箔本身不参与电池的电化学反应，其质量的减少可使电池中活性物质的含量相对提高，从而提升电池的能量密度，使电池能够存储更多的电能，延长电池的使用时间。
►充放电效率：铝箔减薄后，电池内部的电阻会发生变化。（1）铝箔电阻会有所增加，这可能会导致在充放电过程中产生更多的热量，增加能量损耗；（2）由于铝箔减薄使得活性物质与集流体之间的接触面积相对增大，有利于电荷的传输，又会在一定程度上提高充放电效率。
总体而言，若减薄程度控制得当，后者的积极影响可能会超过前者，使电池的充放电效率得到提升。
►循环性能：从结构稳定性来看，铝箔减薄可能会使其在充放电过程中承受的应力变化更为明显，容易出现变形、破裂等情况，进而影响活性物质与集流体的结合力，导致活性物质脱落，使电池的循环性能下降。
然而，如果在减薄的同时通过优化工艺和材料，提高铝箔的强度和韧性，也有可能在一定程度上减轻这种负面影响，维持较好的循环性能。
►安全性：铝箔减薄可能会对电池的安全性产生一定影响。
（1）减薄后的铝箔在电池内部短路等情况下，可能更容易被破坏，导致内部短路加剧，引发热失控等安全问题；
（2）由于铝箔减薄，其对电池内部的封装和保护作用可能会有所减弱，外界因素如水分、氧气等更容易侵入电池内部，引发副反应，降低电池的安全性。
但是，如果在电池设计和制造过程中采取相应的防护措施，如加强封装、添加保护添加剂等，可以在一定程度上弥补铝箔减薄带来的安全隐患。
超薄电池铝轧制工艺难点
超薄锂电池铝箔生产流程
超薄锂电池铝箔轧制工艺难点
锂电池铝箔与普通的铝箔相比，从研发到源头熔炼，再到杂质处理、分切包装，与传统的铝箔生产有较大区别。
超薄电池铝箔的生产工艺复杂，对设备和技术要求极高。
尤其是在箔轧环节，采用高精度轧机及先进的控制技术，确保箔材厚度均匀性与表面质量。
生产过程中，对环境洁净度、轧制油品质、设备精度等因素的控制极为严格，任何细微偏差都可能导致产品质量缺陷，影响成品率。
减薄6um是不是只能单光产品？？
1、厚度（即面密度）
超薄电池铝箔要求极高的厚度精度控制：
随着铝箔厚度的减小，轧制过程中的厚度波动控制难度增大。例如，在轧制 10 微米以下的超薄铝箔时，厚度偏差要控制在 ±0.5 微米以内，这需要高精度的轧制设备和先进的厚度自动控制系统。
部分电池箔客户要求厚度偏差要控制在 ±2%以内，这需重新设计和改造厚度自动控制系统。
2、板形
超薄铝箔在轧制过程中更容易出现板形不良的问题，如中松、边浪等问题，到后期精切中不能正常生产。
板形检测采用离线板形检测仪判定：取50m长度在离线板型仪上检测，一般使用0.8kgf/mm²或0.6kgf/mm²的单位张力检测，可以得到箔材板形曲线，根据曲线裁定箔材可以精切宽度及位置
随着客户设备的高精自动化发展，对板形的要求也越来越高， 需控制电池箔宽度分区域提供最高点与最低点差值在5mm以内。
控制板形质量
（1）整个流程控制板形质量：铸轧板控制纵向厚差和同板差；冷轧坯料试生产中控制板形质量和纵向厚度公差。
（2）箔轧控制板形质量：
①喷淋系统：确保喷油嘴正常喷油、各喷油嘴压力可控。
②选用高精度、高硬度且耐磨性好的轧辊，以保证轧制过程中轧辊的形状精度和表面质量，减少因轧辊磨损或变形导致的铝箔受力不均。
③轧辊辊型控制适当：凸度太小，生产出的铝箔边部松中间紧，极易出现局部横纹，引起断带；凸度太大，生产出的铝箔中间松边部紧，不利于进步下一步的分切。
④使用VC辊调整板形。
⑤定期对辊系平行度及压平辊进行检查。
⑥选择合适道次压下率和板形曲线。
3、张力线
当厚度达到0.015mm以下时，在铝箔的纵向形成平行条纹，间距5-20mm左右，张力越小，张力线越宽，条纹越明显。张力线随铝箔厚度的进一步减薄而愈发明显。
影响张力线的主要因素有生产张力参数、轧辊粗糙度、辊的平行度、辊的压力、道次加工率等。
4、表面质量
首先是表面润湿张力，即液体表面相邻两部分之间、单位长度内互相牵引的力。表面润湿张力的大小通俗被称作“达因值”，准确名称是“表面张力系数”。
超薄铝箔在轧制过程中更容易出现表面横纹、表面划伤等缺陷，表面带油量多于常规产品，容易出现达因值不达标的情况。
缺陷影响因素：轧制油油膜强度、轧辊凸度、轧辊粗糙度、道次压下率等因素。
5、针孔（针孔多、易断带）
电池铝箔厚度从常用的12μm-15μm，下降到9μm-10μm，针孔问题造成的不良影响就逐步显现出来，它可能会造成在箔轧生产中发生断带，会造成极片在辊压过程中断带，特别是极片留白区的针孔影响最大。但电池厂不但不会因为铝箔厚度的减薄而降低对针孔数量和直径的要求，反而要求更高，理论上针孔的数量越少，直径越小越好。
针孔（针孔多、超标）
细小局部密集针孔超标、不能正常分切，影响铝箔的成品率。
降低针孔缺陷
（1）坯料质量控制：①严格控制铝锭的纯度，减少杂质含量；②确保批料铝合金成分的均匀性，避免由于成分偏析、相的聚集或局部组织异常造成的针孔；③在熔炼过程中，采用有效的精炼除气工艺；④采用更优过滤净化装置，去除铝液中的夹杂物和氧化皮等杂质。超薄铝箔生产要求更加严格。
2）轧制工艺稳定：①合理控制轧制速度，避免速度过快导致铝箔表面出现裂纹和针孔；②优化压下量，过大的压下量可能使铝箔内部组织变形不均匀，产生应力集中，从而产生针孔；③确保轧辊质量并定期维护，选用表面质量好、精度高的轧辊，确保轧辊表面的光洁度和均匀性，降低尤其轧辊缺陷产生的针孔。
（3）加强清洁化生产：铸轧（热轧）、冷轧、箔轧生产中采取合理的清洁化生产工艺，确保轧机及生产环境良好。
（4）安装在线针孔检测设备，实时检测铝箔表面的针孔情况，及时发现并处理有针孔缺陷的产品，同时根据检测结果调整生产工艺参数。
6、切边质量
超薄铝箔在分切过程中，更容易出现边部毛料、边部波浪、边部划伤、端面铝粉等缺陷。
缺陷影响因素：设备精度、分切刀具质量/润滑/角度、铝箔板型及操作手水平等因素。
超薄电池铝性能挑战
超薄锂电池铝箔性能挑战
在性能方面，力学性能要求越来越高，现阶段的力学性能要求，以及现在已经提出的性能指标要求。
随着电池箔厚度的减小，强度和韧性容易下降，变得更易碎和易断裂，这给加工和使用过程带来了很大的挑战。例如在电池生产过程中的涂布、卷绕等工序中，超薄电池箔需要承受一定的张力和压力，若性能不足，容易出现破裂、褶皱等问题。
力学性能差会导致电池箔在使用过程中容易破损，影响电池的安全性和稳定性。例如，在电池充放电过程中，电极材料的膨胀和收缩可能会使电池箔产生裂纹，进而导致电池内部短路，引发安全事故。
►如何提高超薄铝箔的性能指标？
（1）优化原辅材料质量：选取纯度高的铝锭和优质的精炼剂、添加剂、中间合金等原辅材料，避免由于杂质的对超薄铝箔性能的影响。
（2）优化合金元素的配比及含量，并添加稀土元素，改善超薄铝箔性能。
（3）优化热处理工艺，精确控制退火温度、时间和冷却速度，可使铝箔获得良好的综合性能。
（4）优化轧制工艺。采用多道次、小压下量的轧制方式，有助于细化晶粒，提高铝箔的强度和韧性。同时，控制好轧制速度和张力，避免出现厚度不均、表面划伤等缺陷，提高铝箔的表面质量和尺寸精度。
超薄电池铝箔未来预测
超薄电池箔市场广阔
未来，超薄电池箔市场将继续保持增长态势。
从驱动因素来看，在政策层面，各国对新能源产业的扶持政策持续发力，推动新能源汽车、储能等行业发展，进而带动超薄电池箔需求增长。
在技术层面，电池技术的不断创新，如半固态、固态电池以及钠离子电池的研发与商业化推进，对超薄电池箔的性能提出了更高要求，也为其带来了新的市场机遇。
从市场层面看，随着消费电子、工业及储能等领域对电池性能要求的不断提高，对超薄电池箔的需求将持续增加。
此外，在航空航天领域，对电池的性能要求极高，需要电池具备高能量密度、轻量化和高可靠性等特点。超薄电池箔的应用有助于提升航空航天设备中电池的性能，满足其在极端环境下的使用需求。
为了提高锂电池的能量密度和性能，电池铝箔减薄的趋势将持续，超薄电池箔市场广阔。
结构性短缺凸显
高端超薄铝箔（如8μm产品）因技术壁垒高、良品率低，供给不足。
2025年超薄铝箔需求占比或提升，但产能集中于少数企业，加剧市场分化。
成本与工艺瓶颈
成本与价格因素：较低的成品率导致废品成本在电池箔各项生产成本中占比较高，这在一定程度上影响了产品价格。随着技术的不断进步和生产规模的扩大，成本有望逐渐降低，从而推动市场需求的进一步增长。
同时，铝价的波动也会对电池铝箔的价格产生影响，进而影响市场供需关系。
超薄铝箔生产依赖高纯度铝锭和精密轧制技术，原材料波动及工艺稳定性直接影响产能释放。头部企业需加大研发投入，努力突破技术瓶颈，生产出更薄、强度更高、导电性更好、表面质量更优的超薄锂电池铝箔。而一些小型企业则面临着巨大的生存压力，由于技术水平有限、产能不足，在与大型企业的竞争中处于劣势。
最后，其对公司和公司产品规格等进行了介绍。
