宜可居：粉末涂料在新能源领域应用

“2023xEV电池技术论坛暨新能源光储充融合产业大会”上，佛山宜可居新材料有限公司董事长伍明以《粉末涂料在新能源领域的应用》为主题进行了分享。

报告主要集中在以下三个部分：

1.粉末涂料发展背景

2.粉末涂料在动力锂电池的应用

3.粉末涂料在新能源储能柜及充电桩的应用

一、粉末涂料发展背景

碳达峰&碳中和是国家战略，2030碳达峰，二氧化碳排放当量要达到12亿吨，能源系统需要转型。转型首先是电力部门脱碳，然后是消费端电气化，这也是为什么新能源电动车未来是一个重要的发展趋势。此外，非电力部门低碳原料转化，最后的过程是碳封存、碳负排放，到最后形成碳中和。

伴随着碳中和发展起来的，除了风电、核电、太阳能等可再生能源对传统化石能源的替代，还有新能源汽车所用的动力电池，带动粉末涂料的应用发展。

粉末涂料发展另外一个很大的背景是VOCs排放，雾霾的治理最难的是VOC排放，现在生活水平越来越高，对表面处理要求越来越高，表面处理离不开涂料产品，而涂料产品很大程度上关系VOC排放，从源头上削减VOC排放是很重要的环保问题。

粉末涂料在整个工业市场占比8%，原来传统市场是家电、建材、一般工艺、家具、农用、车辆，新能源方面，粉末涂料是一个全新的市场。

为什么要使用粉末涂料，它在减排方面有哪些作用？从涂料产品来说，粉末涂料具有比较低的碳排放足迹；另外，粉末涂料在全生命周期里，环保性能是最好的。粉末涂料近乎零排放，生产及使用全程没有机溶剂挥发，基本没有VOC有机物排放；粉末涂料可以循环使用，几乎无浪费，粉末涂料利用率接近98%；粉末涂料本身性能具备优势，化学性能和物理性能优于产生的油漆，从综合成本考虑，一般它会比传统油漆减少20%-30%的成本。

二、在动力电池领域的应用

现在大家对锂资源、材料、装备、电芯投入比较大的一块，在Pack里面，特种涂装是一个很重要的环节，往往因为它是一个附属产品，可能没有得到更多的重视，但是涂装能解决很多的安全问题。

动力电池很重要的一点是去模组化，高度集成，这是CTP、CTC阶段的重点，给Pack部件涂装提出了新挑战。快充技术对于电池的安全性能提出更高的挑战，特别是满足绝缘、耐压、散热、连接、耐腐蚀，这些要求会比传统模组更高。

在这种情况下，对电芯的传统工艺需要进行迭代，我们现在采用电芯粉末涂料技术代替传统的PET蓝膜包覆技术，在机械性能、电性能、化学性能等方面有比较大的提高。采用粉末涂层以后，主要在耐电解液、浸泡、绝缘性、剥离强度、防腐、导热形式方面有比较大的提高。在耐电解液的时候，基本上要不变色，涂层没有明显的腐蚀，这里牵扯到膜层的厚度、耐电解液、绝缘电阻，这里有我们和电池企业做的评估指标，导热系数、结构胶强度，我们已经达到了11Mpa，耐磨性，循环次数3000次以上。其实在电芯方面，耐老化，双85测试，85度，85%的时间，大约要1000个小时，并且结构胶的粘接强度有要求，所以这是一个全新的应用，在电芯这个行业循环。耐盐雾，有一些整车厂是168个小时，有一些是1000个小时，每一家要求不完全一样。

Pack部件里，喷粉比较流行，要求耐压、绝缘、防腐性能好，有一定的导热性，导热系数要高，另外是防火、隔热，这是对水冷板的要求。另外侧板、上盖板、下托盘也有做粉末涂装要求，需要耐热性能好、绝缘性好、防火隔热，现在的CTP/CTC技术为了在车辆着火时有逃生时间，所以会在盖板上做防火隔热材料，需要1200度烧5分钟不起明火，背面温度低于300度，这也是一个比较新型的应用。水冷板涂装厚度在120-200um左右，绝缘电阻要大于500GO，我们现在一般达到10GO水平；耐压一般是3800V，最高可以达到5700V的漏电流电压。导热系数需要达到0.4W，绝缘性能已经完完全全超出客户的要求，涂层与结构胶的粘接强度表现优异，达到16Mpa，远高于客户的要求。介绍一下防火隔热涂层，其实防火隔热涂层有一定的关系，500um，背面温度只有200度左右，这也是粉末涂层最近开发出来的。母线排方面，现在有做粉末涂装，主要的难点是镀镍基材料附着力难度大。

三、在新能源储能柜及充电桩的粉末涂料应用

储能柜有室外和室内的柜子，要求不一样，户外需要耐候超久设计超过20年、防腐、耐盐雾、美观。户内储备柜需要防腐、阻燃、有一定的耐久性。充电桩基本上是在户外，所以和户外储能柜有差不多的要求，需要耐候超久设计超过20年、防腐、耐盐雾、美观。

这是新能源储能柜以及充电桩粉末涂料具体的性能，主要强度附着力、耐冲击，它是在户外，要有弯曲性能。另外冷凝水测试1000小时，耐中性盐雾测试1445小时，耐老化人工，加速老化KUA340个波段情况下，要通过1000个小时，这是户外的要求。