道明光学股份有限公司

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从反光材料到铝塑膜 这家企业如何向铝塑膜行业“珠峰”迈进
2022-10-15
从反光材料到铝塑膜 这家企业如何向铝塑膜行业“珠峰”迈进
借着新能源汽车发展东风,我国锂电池产业发展势头蒸蒸日上。锂电池作为新能源汽车重要部件,离不开多种关键材料的支撑。对于软包锂电池而言,铝塑膜是关键材料之一,其产业化技术难度和壁垒极高,是我国锂电池材料中久攻难下的最后一个“堡垒”。产业发展较为缓慢,在相当长的一段时间里,我国铝塑膜依赖进口。直到2021年这一局面才得到扭转。背后是一批又一批敢为人先的企业,抓住机遇并直面挑战。其中,一家依靠反光材料起家的上市企业悄然入列,那就是道明光学。逢山开道,遇水造桥。精密涂布、复合技术及微纳米复制、转印技术等领域深厚的技术积累为道明光学铝塑膜研发按下了“快捷键”。经过10余年的不懈攻坚,其铝塑膜产品的冲深性能、耐电解液性能、封装性能等关键指标已达到行业前列水平。值得一提的是,尽管走的是干法路线,其铝塑膜产品的耐电解液腐蚀性高于部分日本龙头企业与大部分国内企业。道明光学在铝塑膜的雄心不容小觑,2020年,道明光学铝塑膜业务营业收入达到4453万。目前,道明光学铝塑膜设计产能合计达到5000万平方米。PART01肩负使命,勇挑铝塑膜国产化重担2020年3月,比亚迪推出了刀片电池。搭载刀片电池的新能源汽车续航能力得到了大幅提升。其中,功率型刀片电池采取了二次密封技术,即“铝塑膜+外部铝壳”新型封装方案,保障了电池的能量密度和成组效率。作为该新型封装方案的核心材料,铝塑膜是保护电芯的“第一道防线”,对电池的产品质量和稳定性起到至关重要的作用。铝塑膜,全称铝塑复合膜,是一种主要由外层尼龙层(ON)、中间铝箔层(AL)、内层热封层(CPP)构成,并使用粘合剂将层与层之间结合的复合材料。目前,使用铝塑膜的软包锂电池已广泛应用于3C数码、电动车、储能等领域中。图片来源:赛瑞研究铝塑膜最早起源于日本。1999年,日本昭和电工与索尼公司联合研发生产推出铝塑膜,随后DNP、栗村化学等企业也陆续开启铝塑膜自主研发,并批量供货。时至今日,全球铝塑膜市场和技术仍然被日韩等少数企业垄断。赛瑞研究《一张图看懂锂电池产业链及其9大关键材料(2022年版)》显示,2020年,DNP、昭和电工、栗村化学的合计市占率达到73%。其中,DNP占据全球50%的市场,是铝塑膜行业名副其实的“寡头”。2004年,我国有少数企业开始铝塑膜自主研发,起步时间不算太晚,但国产化之路却极其坎坷,早期的国产化率长时间内低于10%。大事难事看担当,逆境顺境看胸襟。铝塑膜国产化事业需要更多有担当的企业投身推动。此时,道明光学的身影悄然出现在了这支肩负铝塑膜国产化重任的队伍中。历经9年的发展,道明光学在光学领域的功能性材料业务已经较为成熟,寻找新的业务发展契机亟待提上日程。彼时的锂电池产业已经开始走向成熟。PART02高瞻远瞩,自主研发打破国外封锁根据铝箔与热封层CPP之间不同的粘接方式,铝塑膜的生产工艺可以区分为两种:干法生产工艺和热法生产工艺。道明光学采用的是前者。干法铝塑膜是由铝箔和热封层CPP直接用粘合剂压合,优点在于优良的冲深性能和优异的外观等,缺点则是耐电解液性能较差、工艺流程复杂、操作难度大等。作为电芯最为关键的外部保护层,铝塑膜在耐电解液性、阻隔性、冲深成型性、电绝缘性、热封性、外观质量等方面均有着严苛的要求。若耐电解液性能差,在一定程度上会降低锂电池的使用寿命,因此提升耐电解液性能是干法生产工艺的重点优化方向。据了解,决定铝塑膜耐电解液性的,是粘合剂、热封层CPP与铝箔的表面处理等多方面综合因素。图片来源:赛瑞研究“铝塑膜开发初期,日韩企业严格保密关键原材料的配方,甚至锁定原材料厂家供应。因此我们遵循‘原材料进口与国产化同步走’原则,协同国内上游原材料企业共同研发铝箔、尼龙、CPP、粘合剂等关键材料。”道明光学研发中心经理蓝庆东说。得益于在涂布复合技术和高分子材料方面深厚的研发经验与技术积累,道明光学研究了一套铝箔表面处理的独特配方和工艺设计方案。其中,表面处理独特配方,即“锂电池软包装用铝塑膜中铝箔的环保化学表面处理方法”发明专利,关键在于使用无机-有机复合钝化剂进行铝箔的表面处理,对产品的生态环境保护起到积极作用;工艺设计方案优势在于保证性能的同时还能兼顾环保性和效率,实现科技创新与生态环境保护工作的有效结合。在此策略下,道明光学逐步解决了干法生产工艺在耐电解液性方面天然存在的缺陷问题。与此同时,极性基团和比表面积增大,剥离强度和阻隔性也得到极大的提升,保障了用铝塑膜封装后的锂电池的安全性和耐用性。除耐电解液性外,国内多数铝塑膜产品还存在冲深不过关、胶黏剂配方不理想而导致产品易出现分层剥离问题、宽幅产品无法制作或良率低等致命性问题。冲深性能是影响锂电池安全和循环寿命的关键因素之一。冲压深度高是产品结构、材料、工艺协同设计所达到的。经实验测试检验,道明光学的铝塑膜产品表面光滑,整体运动成型,厚薄均匀,冲深较深,DM-L113N、DM-L152N、DM-L152T等多型号铝塑膜冲深最高已达到6mm。道明光学还布局了黑膜产品。较其他类型铝塑膜而言,黑膜在产品设计上增加了哑光层和外保护层,具有提升膜表面光滑性、增强冲深性能、延长电池寿命等优势,主要应用于薄型消费电子类锂电池。深耕铝塑膜行业多年,道明光学铝塑膜生产技术逐渐成熟,经验愈加丰富。于2019年1月1日开始实施的《锂离子电池用铝塑复合膜》团体标准是由浙江道明光电科技有限公司(道明光学全资子公司,下文简称“道明光电”)作为组长单位进行起草,其他成员单位共同承担标准技术内容的编写。除此之外,由道明光电作为主要起草单位起草的《锂离子电池用铝塑复合膜》国家标准草案正在报批中。无论是团体标准,还是国家标准,对于推动铝塑膜行业健康可持续发展都有不可或缺的积极作用。PART03技术市场两手抓,争做铝塑膜行业第一2017年,道明光学的铝塑膜产品正式走出实验室,进入量产阶段,开启了跨领域拓展的新征程。经过多年持续的产业化推进,2020年布局第二期铝塑膜扩产工作,2021年道明光学铝塑膜合计设计产能已达到5000万平方米。“目前已建产能主要销售给3C数码领域的客户。未来,道明光学的动力、3C、储能战略布局比例是6:3:1。”道明光学铝塑膜事业部负责人牟联恒说。图片来源:赛瑞研究“铝塑膜开发初期,日韩企业严格保密关键原材料的配方,甚至锁定原材料厂家供应。因此我们遵循‘原材料进口与国产化同步走’原则,协同国内上游原材料企业共同研发铝箔、尼龙、CPP、粘合剂等关键材料。”道明光学研发中心经理蓝庆东说。得益于在涂布复合技术和高分子材料方面深厚的研发经验与技术积累,道明光学研究了一套铝箔表面处理的独特配方和工艺设计方案。其中,表面处理独特配方,即“锂电池软包装用铝塑膜中铝箔的环保化学表面处理方法”发明专利,关键在于使用无机-有机复合钝化剂进行铝箔的表面处理,对产品的生态环境保护起到积极作用;工艺设计方案优势在于保证性能的同时还能兼顾环保性和效率,实现科技创新与生态环境保护工作的有效结合。在此策略下,道明光学逐步解决了干法生产工艺在耐电解液性方面天然存在的缺陷问题。与此同时,极性基团和比表面积增大,剥离强度和阻隔性也得到极大的提升,保障了用铝塑膜封装后的锂电池的安全性和耐用性。除耐电解液性外,国内多数铝塑膜产品还存在冲深不过关、胶黏剂配方不理想而导致产品易出现分层剥离问题、宽幅产品无法制作或良率低等致命性问题。冲深性能是影响锂电池安全和循环寿命的关键因素之一。冲压深度高是产品结构、材料、工艺协同设计所达到的。经实验测试检验,道明光学的铝塑膜产品表面光滑,整体运动成型,厚薄均匀,冲深较深,DM-L113N、DM-L152N、DM-L152T等多型号铝塑膜冲深最高已达到6mm。道明光学还布局了黑膜产品。较其他类型铝塑膜而言,黑膜在产品设计上增加了哑光层和外保护层,具有提升膜表面光滑性、增强冲深性能、延长电池寿命等优势,主要应用于薄型消费电子类锂电池。深耕铝塑膜行业多年,道明光学铝塑膜生产技术逐渐成熟,经验愈加丰富。于2019年1月1日开始实施的《锂离子电池用铝塑复合膜》团体标准是由浙江道明光电科技有限公司(道明光学全资子公司,下文简称“道明光电”)作为组长单位进行起草,其他成员单位共同承担标准技术内容的编写。除此之外,由道明光电作为主要起草单位起草的《锂离子电池用铝塑复合膜》国家标准草案正在报批中。无论是团体标准,还是国家标准,对于推动铝塑膜行业健康可持续发展都有不可或缺的积极作用。PART03技术市场两手抓,争做铝塑膜行业第一2017年,道明光学的铝塑膜产品正式走出实验室,进入量产阶段,开启了跨领域拓展的新征程。经过多年持续的产业化推进,2020年布局第二期铝塑膜扩产工作,2021年道明光学铝塑膜合计设计产能已达到5000万平方米。“目前已建产能主要销售给3C数码领域的客户。未来,道明光学的动力、3C、储能战略布局比例是6:3:1。”道明光学铝塑膜事业部负责人牟联恒说。
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道明IV类反光膜在南极环境顺利完成南极耐候检测
2023-06-09
道明IV类反光膜在南极环境顺利完成南极耐候检测
2022 年1月-2022 年 12 月,DM7600白色、黄色、红色、绿色、蓝色、荧光黄色、荧光黄绿色IV类反光膜样品,通过浙江省海上试验科技创新服务平台开展南极大气环境服役试验,试验期间经历极昼、极夜、强风、低温、强紫外等恶劣自然现象作用。依据GB/T18833-2012《道路交通反光膜》标准,对经过南极极地试验后的反光膜进行外观、光度和色度性能的检测,结论显示样品表面无破损、脱落,外观质量、光度及色度性能符合要求。早在2021年,道明IV类反光膜在美国完成3年自然老化测试,成为中国首家也是唯一一家通过美国国家交通产品评估项目(NTPEP)测试并有资格参与美国当地竞标的制造商。本次极地环境试验,更是证明道明IV类反光膜能经受极端恶劣环境的严苛考验。微棱镜型反光膜被广泛用于公路交通标志板,利用光的反射原理,可以在多雾、雨天、雪天等恶劣、特殊气候以及夜间,确保标志牌清晰可见。与其他材料一样,反光膜也会发生老化现象,当反光膜受到光照、温度、潮湿等自然因素影响时,会发生褪色、起泡、粉化、开裂等老化现象,影响产品的美观和性能。因此反光膜耐候性是质量控制的重要标准之一。道明光学是国内首家且唯一一家真正全面掌握微棱镜反光膜从母膜光学设计到母膜超精密切削及超精密拷贝、从工作膜带超精密拼接到在薄膜上精密复制等核心技术,真正意义上实现全自主知识产权并量产的专业生产企业。对于未来,道明光学将继续坚持产品创新、技术创新、管理创新,瞄准科技前沿,提升自主创新能力,全心全意打造优秀民族品牌,成为全球领先的示范企业。
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虽薄但韧,带你了解不一样的聚碳酸酯
2023-07-19
虽薄但韧,带你了解不一样的聚碳酸酯
聚碳酸酯(简称PC)是五大工程塑料之一,透明无色或微黄色,透光率可达89%,无味、无毒,着色性好,在生活中广泛被应用。2022年,中国PC表观需求量达到287.5万吨,其中薄膜/板占比20%左右。PC最常见的形态是以粒子的形式注塑成型成需要的形状和大小,其实,当PC变薄,由于其透明、强韧的特性,表现出比同类材料更优的使用性,可应用于显示领域,汽车、电子电器、消费防护等领域。 厚积薄发,光学显示领域大显身手  光学薄膜需满足高透光率、低粗糙度、高平整度、高表观质量等特殊性能,对光学性能稳定性、关键装备精密度的要求极高,所以对原材料、加工设备、车间洁净度等都有很高的要求,且下游客户群对供应商的认证标准高、周期长,是行业中技术壁垒极高的细分领域。2023年,我国光学膜市场规模有望接近500亿元。目前,中国已成为世界最大的显示产品消费国与制造国,80%的光学膜模组在中国生产,国内光学膜企业逐渐占据市场的主导地位。光学膜行业国内代表企业资料来源:各公司官网、各公司公告道明光电作为光学薄膜领域深耕多年的供应商,据资料显示,其开发出的扩散膜具有表面平整光滑、高均光、高扩散、无暗区等特点,是显示屏的理想选择。扩散膜实物扩散膜是液晶显示器背光模组的组件之一。以聚酯(PET)薄膜或聚碳酸酯(PC)薄膜为基材,在两个表面分别制成均匀的具有凹凸结构的功能涂层和防粘连涂层,呈毛面半透明状,具有光扩散功能,是一种能促使光照亮度均匀化的膜材。1+1>2,复合板材应用潜力无穷PC/PMMA复合材料是将PC和PMMA采用数台挤出螺杆将不同种类的树脂加热后同时挤入到一个多层模腔中,各层树脂按比例在模腔内或外汇合形成一体,挤出复合后经抛光冷却定型即成为复合板材或膜材。PC/PMMA复合板材一般分成二层板和三层板,二层板厚度0.5mm-2mm,用于手机盖板、装饰件、手机保护套等,三层板一般用于车载面板等领域。随着5G通信、无线充电、NFC等技术的全面普及,市场对手机背板材料提出新要求。PC/PMMA复合材料凭借自带通透的仿玻璃效果性能、可塑性高、硬度高、耐刮性好等性能优势,克服玻璃、陶瓷材料跌落易破碎问题。同时,经过纹理制作,能得到很好的流光炫彩的玻璃效果,可以做各种美化外观效果、丝印LOGO、图案等;另外,复合板材生产的手机后盖产品开发开模周期短,单线产能高,性价比高,成本约为玻璃后盖的20-30%左右,有望成为未来大众主流手机背板材料。2022年全球智能手机出货量超过12亿部,预计未来由PC/PMMA材料制作的手机后盖市场超过100亿元,中低端手机机型在成本和性能的结合下,用PC/PMMA复合板材的占有率将大幅提升,PC/PMMA复合板材作为手机后盖主要的材料,整体市场空间值得期待。全球智能手机出货量(亿台)数量来源:IDC,新材料在线®另外,PC/PMMA复合材料在汽车内饰件上也有很大替代空间。PC/PMMA复合材料主要替代汽车中单一的工程塑料。按照全球汽车销量7940万辆、每辆车需求1平方薄膜、PC/PMMA复合材料占比30%计算,汽车内饰件对PC/PMMA复合材料需求量约2382万平方米。可以预见的是,随着5G通信标准的推广与终端应用创新驱动,PC/PMMA复合板材行业成长空间可期。目前国内PC/PMMA复合板材的制造厂商屈指可数,行业内也正在加速布局,道明光电是能实现规模化生产销售的国内企业之一。创新驱动,应用拓展多点开花材料的发展,从来不是一蹴而就,总是在不断的工艺改进和应用拓展中推动着这个社会的进步。PC薄膜具有良好的光学纯净度、光传导性能和耐黄变性能,除了液晶显示领域,还可用于照相机、显微镜、望远镜及光学测试仪器等光学透镜领域。通过复合等功能化处理后的PC产品,如双层复合膜、光学级PC薄膜、导光膜、阻燃PC薄膜等系列产品,可应用于汽车仪表盘、标牌、显示屏等部件,在“汽车轻量化”的大趋势下,有着明显的应用优势。PC膜/板材丰富的应用场景目前,国内能量产高性能PC薄膜和复合板材的企业屈指可数,提前布局有积累的企业,正在逐步凸显其行业地位。以道明光学为例,公司在功能性薄膜领域积累了丰富的生产经验,产品涵盖聚碳酸酯(PC)薄膜和PC/PMMA复合板等,可满足市场应用需求。道明光学目前生产有光学级PC膜材和板材、PC/PMMA复合板材,公司2019年1月新增建设年产1000万平方米光学级PC/PMMA共挤薄膜/薄片生产线建设项目。目前公司PC/PMMA复合膜两条生产线已完成安装调试,应用于手机后盖的PC/PMMA复合板材在国内一线品牌中批量运用。关于道明光电科技有限公司   道明光电科技有限公司为道明光学股份有限公司的全资子公司,位于浙江的五金之都永康。专业致力于研发生产CPI、超薄高性能光学膜(聚碳酸酯一 PC、聚甲基丙烯酸甲酯一PMMA)、PC/PMMA 复合膜/板、微棱镜型反光膜和电池软包装膜的高新技术企业。文章来源:新材料在线
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