การวิเคราะห์มาตรฐานอะลูมิเนียมความบริสุทธิ์สูงและห่วงโซ่อุตสาหกรรมฟอยล์อิเล็กโทรด [การวิเคราะห์ SMM]

SMM ข่าววันที่ 23 กุมภาพันธ์:

ท่ามกลางการพัฒนาอย่างรวดเร็วของอุตสาหกรรมไฮเทคทั่วโลก ความสำคัญของอะลูมิเนียมความบริสุทธิ์สูงในฐานะวัสดุพื้นฐานสำคัญยิ่งเด่นชัดขึ้น บทความนี้มุ่งเน้นถึงความแตกต่างของมาตรฐานสากลของอะลูมิเนียมความบริสุทธิ์สูงและสถานะการพัฒนาของห่วงโซ่อุตสาหกรรมฟอยล์อิเล็กโทรด พร้อมทั้งวิเคราะห์สั้น ๆ เกี่ยวกับความแตกต่างทางเทคนิคในระบบการกำหนดความบริสุทธิ์ระหว่างจีน ญี่ปุ่น และประเทศตะวันตก

มาตรฐานอุตสาหกรรมสำหรับอะลูมิเนียมความบริสุทธิ์สูงมีความแตกต่างกันอย่างมากในระดับสากล โดยแต่ละประเทศได้กำหนดระบบการจัดประเภทตามข้อกำหนดทางเทคนิคและพื้นฐานอุตสาหกรรม ในประเทศจีน "มาตรฐานอุตสาหกรรมโลหะนอกกลุ่มเหล็กแห่งสาธารณรัฐประชาชนจีน" กำหนดให้อะลูมิเนียมความบริสุทธิ์สูงเป็นอะลูมิเนียมที่ผ่านการกลั่นที่มีปริมาณอะลูมิเนียม ≥99.995% และได้กำหนดการจัดประเภทครั้งแรกในปี 2008: 5NAl (ความบริสุทธิ์ ≥99.999%) และ 5N5Al (ความบริสุทธิ์ ≥99.9995%) หลังจากการปรับปรุงมาตรฐานในปี 2018 ได้เพิ่มเกรด 6N (ความบริสุทธิ์ ≥99.9999%) เพื่อปรับปรุงเกณฑ์คุณภาพให้ละเอียดขึ้น ญี่ปุ่นใช้คำจำกัดความที่กว้างกว่า โดยจัดประเภทอะลูมิเนียมที่มีปริมาณอะลูมิเนียม ≥99.95% เป็นอะลูมิเนียมความบริสุทธิ์สูง รวมถึงอะลูมิเนียมที่ผ่านการกลั่นจากอะลูมิเนียมขั้นต้น และแบ่งออกเป็นสามเกรด: อะลูมิเนียมเกรดพิเศษ (ความบริสุทธิ์ ≥99.995%) อะลูมิเนียมเกรดหนึ่ง (≥99.990%) และอะลูมิเนียมเกรดสอง (≥99.950%) ประเทศตะวันตกกำหนดให้อะลูมิเนียมที่มี ≥3N5 (ปริมาณอะลูมิเนียม ≥99.95%) เป็นอะลูมิเนียมความบริสุทธิ์สูง ในขณะที่อะลูมิเนียมที่มีความบริสุทธิ์เกิน 5N5 (≥99.9995%) ถูกจัดประเภทเป็น "อะลูมิเนียมความบริสุทธิ์สูงพิเศษ" ซึ่งเน้นถึงความต้องการเฉพาะสำหรับวัสดุที่บริสุทธิ์มาก

อะลูมิเนียมความบริสุทธิ์สูงเป็นวัสดุที่มีเทคโนโลยีสูงและมีมูลค่าเพิ่มสูง โดยใช้ในสาขาเทคโนโลยีขั้นสูงและการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ ตัวอย่างเช่น ฟอยล์แอโนดของตัวเก็บประจุไฟฟ้าทำจากอะลูมิเนียมที่มีความบริสุทธิ์ 3N5-4N8 ในขณะที่ฟอยล์แคโทดผลิตจากอะลูมิเนียมที่มีความบริสุทธิ์ 2N7-3N ฟอยล์อิเล็กทรอนิกส์เป็นวัตถุดิบต้นน้ำสำหรับการผลิตฟอยล์อิเล็กโทรด โดยฟอยล์ที่ผ่านการกัดและฟอยล์ที่ผ่านการขึ้นรูปจะเรียกรวมกันว่าฟอยล์อิเล็กโทรด ฟอยล์ที่ผ่านการกัดเป็นวัตถุดิบต้นน้ำสำหรับฟอยล์ที่ผ่านการขึ้นรูป

ดังที่แสดงในภาพ ฟอยล์อิเล็กทรอนิกส์ถูกรีดจากอะลูมิเนียมความบริสุทธิ์สูงที่มีความบริสุทธิ์มากกว่า 99.98% โดยมีความหนาอยู่ในช่วง 60μm ถึง 130μm

ฟอยล์อิเล็กทรอนิกส์ถูกแช่ในสารละลายกัดที่ประกอบด้วยกรดซัลฟิวริก กรดไนตริก กรดไฮโดรคลอริก และสารอื่น ๆ โดยการใช้ไฟฟ้า ฟอยล์อะลูมิเนียมจะถูกกัดให้เกิดรูพรุนคล้ายฟองน้ำหรืออุโมงค์ ส่งผลให้เกิดฟอยล์ที่ผ่านการกัด วัตถุประสงค์ของการเพิ่มพื้นที่ผิวของฟอยล์อะลูมิเนียมคือเพื่อเพิ่มความจุเฉพาะของตัวเก็บประจุ ยิ่งความจุเฉพาะสูงขึ้น ฟอยล์อะลูมิเนียมที่ต้องใช้ก็จะน้อยลง และตัวเก็บประจุก็จะมีขนาดเล็กลง การสูญเสียในกระบวนการกัดสูงกว่าฟอยล์อะลูมิเนียมประเภทอื่น ๆ อย่างมาก โดยปกติฟอยล์อิเล็กทรอนิกส์ 100 ตันจะได้ฟอยล์ที่ผ่านการกัดเพียงประมาณ 60 ตันเท่านั้น โดยการนำฟอยล์ที่ผ่านการกัดไปผ่านกระบวนการแอโนไดซ์ จะเกิดฟิล์มออกไซด์บาง ๆ บนพื้นผิวฟอยล์อะลูมิเนียม ทำให้เกิดฟอยล์ที่ผ่านการขึ้นรูป วัตถุประสงค์ของการแอโนไดซ์คือเพื่อปรับปรุงความต้านทานแรงดันไฟฟ้าของฟอยล์อะลูมิเนียม ยิ่งความต้านทานแรงดันไฟฟ้าสูงขึ้น กำลังของตัวเก็บประจุก็จะมากขึ้น

ในตัวเก็บประจุ ฟอยล์ที่ผ่านการกัดสามารถใช้เป็นแคโทดได้ ในขณะที่แอโนดต้องใช้ฟอยล์ที่ผ่านการขึ้นรูป ดังนั้นฟอยล์ที่ผ่านการกัดและฟอยล์ที่ผ่านการขึ้นรูปจึงเรียกรวมกันว่าฟอยล์อิเล็กโทรด ฟอยล์ทั้งสองประเภทถูกใช้ร่วมกันในตัวเก็บประจุ โดยการใช้งานปลายน้ำหลักยังคงเป็นเครื่องใช้ไฟฟ้าแบบดั้งเดิม เช่น เครื่องใช้ในบ้าน อย่างไรก็ตาม การใช้งานในสถานีฐาน 5G และสถานีชาร์จรถยนต์ไฟฟ้าใหม่ (NEV) ปัจจุบันยังคงมีสัดส่วนที่ค่อนข้างน้อย แต่กำลังเติบโตในอัตราที่โดดเด่น

ปัจจุบัน ราคาฟอยล์อิเล็กโทรดสูงและมีความแตกต่างของราคาที่สำคัญ โดยทั่วไปเกินกว่า 40,000 หยวน/ตัน โดยราคาสูงสุดถึงหลายแสนหยวน/ตัน สาเหตุหลักของความแตกต่างของราคาคือความแตกต่างในต้นทุนการผลิต เนื่องจากกระบวนการ "ขึ้นรูป" ในการผลิตฟอยล์อิเล็กโทรดใช้พลังงานไฟฟ้าจำนวนมาก ต้นทุนพลังงานคิดเป็นประมาณ 50% ของต้นทุนการผลิตทั้งหมด ปัจจุบัน การผลิตฟอยล์อิเล็กโทรดประจำปีของจีนอยู่ที่ประมาณ 200 ล้านตารางเมตร แต่ฟอยล์อิเล็กโทรดระดับสูงสุดยังคงต้องนำเข้าจากญี่ปุ่นและเกาหลีใต้ ข้อมูลศุลกากรแสดงให้เห็นว่ากว่า 80% ของฟอยล์อะลูมิเนียมที่นำเข้าของจีนมาจากญี่ปุ่นและเกาหลีใต้ โดยฟอยล์อิเล็กโทรดและฟอยล์อิเล็กทรอนิกส์คิดเป็นสัดส่วนที่สำคัญ ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา บริษัทชั้นนำของจีนในอุตสาหกรรมฟอยล์อิเล็กโทรดได้พัฒนาความสามารถทางเทคโนโลยีอย่างต่อเนื่อง โดยผลิตภัณฑ์บางส่วนมีคุณภาพเทียบเท่ากับผลิตภัณฑ์ญี่ปุ่นที่คล้ายกันและได้รับการยอมรับจากลูกค้าญี่ปุ่น ด้วยความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีและการรับรองมาตรฐานสากลที่ได้รับจากบริษัทชั้นนำในประเทศ จีนกำลังเปลี่ยนจากผู้ตามมาเป็นผู้แข่งขันในด้านฟอยล์อิเล็กโทรด  ความก้าวหน้านี้ไม่เพียงเกี่ยวข้องกับความสามารถในการควบคุมอุตสาหกรรมวัสดุอย่างอิสระ แต่ยังให้การสนับสนุนที่สำคัญต่อการพัฒนาอุตสาหกรรมเกิดใหม่เชิงกลยุทธ์ของจีน เช่น สถานีฐาน 5G และรถยนต์ไฟฟ้าใหม่ (NEVs)

คลิกที่นี่เพื่อดูฐานข้อมูลห่วงโซ่อุตสาหกรรมอะลูมิเนียม SMM