Em apenas dois meses, os preços internacionais do cobre experimentaram uma montanha-russa, de uma alta acentuada a uma queda abrupta, potencialmente impondo uma "crise" para a indústria de baterias de lítio.
Em março deste ano, os preços globais do cobre dispararam, principalmente devido a comerciantes "freneticamente" estocando para mitigar o impacto potencial de aumentos tarifários antecipados. Além disso, a ampliação da diferença de preços entre a London Metal Exchange e a New York Mercantile Exchange estimulou arbitragem entre mercados, levando a um desequilíbrio na oferta de cobre e a um aumento nos preços.
Em abril, os EUA anunciaram supostas "tarifas recíprocas", mas incluíram o cobre na lista de isenções, causando uma queda acentuada na demanda relacionada ao estoque e uma queda contínua nos preços do cobre por vários dias. No entanto, desde 9 de abril, os preços do cobre se recuperaram significativamente. Isso destaca desequilíbrios estruturais na cadeia global de fornecimento de cobre, alta sensibilidade a políticas comerciais e flexibilidade insuficiente.
Como um dos metais industriais importantes do mundo, as flutuações acentuadas nos preços do cobre também podem ter um impacto significativo nas indústrias downstream.
Do ponto de vista do mercado, riscos geopolíticos em países exportadores de cobre intensificaram-se; a guerra comercial em andamento e políticas tarifárias incertas aumentaram a incerteza dos preços do cobre, afetando estratégias de gestão de estoques de cobre das empresas downstream e potencialmente levando a um aumento súbito nas pressões de custos.
Tanto as indústrias tradicionais quanto as emergentes na China têm uma demanda robusta por cobre. Por exemplo, no processo de fabricação de baterias de lítio, a folha de cobre, como coletor de corrente anódica, é um dos materiais-chave. Com o rápido desenvolvimento da indústria de baterias de lítio na China, a demanda por cobre continua a aumentar.
Para aliviar o desequilíbrio no fornecimento de recursos de cobre e as flutuações acentuadas de preços, as empresas de materiais para baterias de lítio na China vêm desenvolvendo e promovendo tecnologias e produtos de coletores de corrente compostos nos últimos anos.
Os coletores de corrente compostos adotam uma estrutura de "sanduíche" metal-polímero-metal, divididos em coletores de corrente de folha de cobre composta (aplicados a anódios de baterias de lítio) e coletores de corrente de folha de alumínio composta (aplicados a cátodos de baterias de lítio), reduzindo efetivamente o uso de cobre/alumínio, melhorando ainda mais a segurança e a densidade de energia das baterias e reduzindo custos de material.
Notavelmente, recentemente, a Advanced Materials Technology (Beijing) Co., Ltd. (referida como "AMTech"), uma empresa de topo em coletores de corrente compostos, iniciou oficialmente a construção de seu projeto de industrialização de novos coletores de corrente compostos de alta segurança com capacidade anual de um bilhão de m² em Neijiang, Sichuan.
Segundo relatos, o projeto tem um investimento total de aproximadamente cinco bilhões de yuan, cobrindo cerca de trezentos e dez mu, e está planejado para ser construído em três fases, com a primeira fase esperada para ser concluída e iniciar produção piloto até o final deste ano.
Uma vez que o projeto atinja a produção total, seu valor anual de produção é esperado ultrapassar oito bilhões de yuan, e os produtos podem atender à demanda de material para cerca de cem GWh de produção de baterias de íon-lítio para energia, 3C e ESS, impulsionando o desenvolvimento coordenado de mais de cem empresas de suporte upstream e downstream.
Anteriormente, a AMTech também completou uma rodada B1 de financiamento no valor de centenas de milhões de yuan, liderada pelo Fundo Subordinado de Sichuan do Fundo Nacional de Transformação e Atualização da Manufatura e pelo Fundo de Colaboração Regional de Sichuan. Os fundos relacionados serão usados principalmente para sua industrialização, P&D de produtos e expansão de mercado para atender ainda mais à demanda do mercado global de baterias de lítio por atualizações e substituições de coletores de corrente compostos de alta segurança.
Assim, a AMTech tornou-se a primeira empresa de materiais do setor a receber investimentos do Fundo Nacional de Desenvolvimento de PMEs, do Fundo Nacional de Desenvolvimento Verde e do Fundo Nacional de Transformação e Atualização da Manufatura, indicando que seu potencial tecnológico e valor estratégico ganharam reconhecimento contínuo do capital de nível nacional.
É importante mencionar que, como um novo material de coletor de corrente, os coletores de corrente compostos enfrentam barreiras extremamente altas em processos de fabricação e tecnologias de aplicação, e empresas com fortes capacidades de P&D e acúmulo tecnológico são esperadas para capturar oportunidades de mercado primeiro e estabelecer vantagens competitivas.
01
Análise dos Desafios nos Coletores de Corrente Compostos
As baterias de lítio têm requisitos extremamente rigorosos para coletores de corrente compostos, necessitando atender a múltiplos aspectos como propriedades eletrotermomecânicas, propriedades de interface, características de segurança, durabilidade e estabilidade.
Apenas superando numerosos desafios de processo e atendendo aos requisitos acima, os coletores de corrente compostos podem satisfazer ainda mais as demandas de revestimento, laminação, corte, assagem em alta temperatura, soldagem e outros processos de eletrodos, alcançando, em última análise, alta segurança, alta densidade de energia, alta taxa C de carga/descarga, ciclo em faixa de temperatura ampla e baixa resistência interna no nível de célula de bateria.
Simultaneamente, o desenvolvimento da tecnologia de baterias também exige que os coletores de corrente compostos sejam leves, funcionais e econômicos, aumentando ainda mais a dificuldade do processo.
Neste contexto, a inovadora tecnologia "de um passo" autodesenvolvida pela AMTech para coletores de corrente compostos não é apenas uma ruptura singular no campo de materiais para baterias de lítio, mas também espera-se que ajude a elevar a tecnologia de materiais para baterias de lítio.
02
Quais São as Vantagens Tecnológicas da AMTech, Favorável aos Fundos Nacionais?
Do ponto de vista da rota de processo, a folha de alumínio composta melhora principalmente a segurança e a densidade de energia da célula de bateria, e a indústria atualmente usa principalmente evaporação a vácuo para preparação; a folha de cobre composta pode reduzir significativamente os custos de material e alcançar a redução de peso da célula de bateria, com processos atuais diversos, incluindo dois passos (sputtering magnetrônico + eletrodeposição), três passos (sputtering magnetrônico + evaporação a vácuo + eletrodeposição), deposição química, laminação a seco, evaporação a vácuo, etc., sem um processo de processamento unificado. Segundo relatos, a tecnologia "formação de filme de evaporação a vácuo de um passo totalmente seca" da AMTech, ou seja, a tecnologia "de um passo", alcançou várias rupturas tecnológicas.
Na inovação de processos de coletores de corrente compostos, a AMTech possui cinco tecnologias centrais e suas vantagens:
Primeiro, a tecnologia de modificação de interface metal-polímero, que pode melhorar o desempenho de interface entre a camada metálica e a camada polimérica, destacando-se em indicadores principais como resistência quadrada, força de adesão do material, resistência à tração e tensão superficial.
Segundo, a tecnologia de controle de estrutura cristalina da camada de deposição, que pode melhorar a qualidade da formação de filme de evaporação e alcançar controle em escala nanométrica, rompendo os limites existentes do desempenho metálico.
Terceiro, a tecnologia de deposição de evaporação a vácuo de alta eficiência. Sob a premissa de garantir a qualidade da formação de filme, esta tecnologia pode depositar uma camada funcional metálica de mais de mil nanômetros no filme base em uma única operação, otimizando a eficiência e o desempenho da formação de filme.
Quarto, a tecnologia de adaptação à fabricação em larga escala, rompendo assim os limites atuais de fabricação.
Quinto, o design de estrutura de produto orientado para cenários de aplicação, que pode responder rapidamente às necessidades de design de bateria, rompendo os limites de especificações de produto.
Assim, a tecnologia "de um passo" da AMTech para coletores de corrente compostos alcança um "triplo salto" em relação aos coletores de corrente tradicionais.
No nível de material, segundo relatos, este método de preparação pode aumentar a densidade de energia da célula de bateria em 5%-6%. Não só realiza um salto geracional no desempenho do material, mas também ajuda a manter a tecnologia de coletores de corrente compostos da China em posição de liderança.
No nível de custo, o processo "de um passo" aumenta a eficiência de deposição da camada funcional várias vezes e reduz o uso de metal em cerca de 60%-70%. Após a produção em larga escala, quando o rendimento atinge cerca de 95%, a folha de cobre composta pode alcançar uma redução de custo de 20%-30% em comparação com a folha de cobre tradicional.
No nível de segurança, segundo relatos, quando a bateria encontra situações extremas, como perfuração por agulha, a camada metálica do coletor de corrente composto funde, e o substrato polimérico se rompe para formar isolamento físico, reduzindo ainda mais o risco de fuga térmica.
É importante mencionar que a inovação tecnológica da AMTech também pode impulsionar a atualização em cadeia da cadeia de indústria.
Sua colaboração com empresas de substratos poliméricos para desenvolver filmes base de alta resistência pode ajudar o desempenho dos filmes base domésticos a corresponder aos níveis avançados internacionais; seu equipamento de evaporação a vácuo roll-to-roll autodesenvolvido aumenta a eficiência de produção em três vezes, tornando-se outra ferramenta para a fabricação extrema na indústria de baterias de lítio.
A AMTech também diversificou proativamente as rotas tecnológicas de bateria. Seus coletores de corrente compostos não são apenas aplicáveis ao campo de baterias de íon-lítio, mas também a baterias de estado sólido, baterias de íon-sódio e outros tipos de baterias, abrangendo campos emergentes como aeronaves elétricas e robôs inteligentes.
A Battery China soube que o processo de formação de filme de evaporação a vácuo de um passo dupla face e os produtos de coletores de corrente compostos da AMTech, desenvolvidos em combinação com aplicações finais, aspectos de material, fabricação, desempenho e custo, foram produzidos em massa e introduzidos em várias empresas de baterias de energia nova de topo na China. Além disso, possui bases industriais no leste e no sudoeste da China e está começando a se mover em direção ao mercado internacional.
Nesta etapa, o campo de coletores de corrente compostos é impulsionado tanto por "segurança + redução de custos". Na visão do presidente da AMTech, Li Yongwei, a atualização contínua da demanda do mercado acelerará a aplicação em larga escala de coletores de corrente compostos."Com o desenvolvimento da indústria de baterias, nos próximos anos, os coletadores de corrente compostos substituirão gradualmente mais de 50% dos coletadores de corrente tradicionais."
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