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“云梦造”超薄铜箔打破国外垄断

来源:  2018-05-30 13:26:01  

      导电铜箔厚度6微米,约为一根头发直径的十分之一。一卷导电铜箔近万米长不起皱、无裂纹!位于云梦的湖北中一科技股份有限公司生产的这种超薄产品,填补了国内高端铜箔生产技术空白,打破境外垄断,促使进口铜箔降价一半。

  5月24日,该公司董事长汪汉平告诉记者:“我们研发的6微米厚双面光铜箔,突破了超薄高性能电子铜箔产业化生产的技术瓶颈,经专家鉴定部分指标达到国际先进水平。”

  目前,公司拥有20多项国家专利,跻身国家高新技术企业之列,参与制定了国家电子铜箔标准,是中国电子铜箔材料专业十强企业、湖北省电解铜箔地方标准的制定者。去年,该公司实现销售收入6亿多元,实现净利润8900多万元。

  打破国外垄断,促高端铜箔大降价

  铜箔由铜加入一定比例的添加剂等拉伸而成,是生产锂电池不可或缺的关键材料之一。

  薄化是高端铜箔发展方向。让铜箔减薄,可以加大锂电池续航里程,是全球新能源电池竞争的核心领域之一。铜箔除用于造锂电池,还广泛应用于工业用计算器、通讯设备等,目前我国每年要大量进口。近年来,低端铜箔产能过剩,高端铜箔供不应求。

  随着6微米厚锂电铜箔的应用量日趋增长,铜箔产品从8微米向6微米进行转变。一根头发丝的直径约100微米,6微米铜箔的厚度仅约一根头发直径的十分之一。

  按照工艺要求,如此之薄的铜箔,需要拉伸近万米长,且要保持一致性,不起皱、无裂纹。这,让很多铜箔制造企业望而却步。相关技术长期被美国、日本、韩国等境外企业所垄断。

  2016年,中一科技研发成功6微米厚的铜箔,成为全球少数几家掌握这一技术的企业之一。经孝感市科技局组织专家鉴定,6微米铜箔部分指标达国际先进水平。

  高端铜箔研发成功,让该公司订单源源不断。该公司已成为北京国能、比亚迪、鹏辉能源等大型锂电池生产企业的供货商。

  国产高端产品研发成功,促使进口高端铜箔价格骤降。此前,进口高端铜箔卖到20万元每吨(其中加工费15万元,铜价5万元)。如今,进口高端铜箔价格降至10万元每吨。

  曾连续4年亏损,仍倾家荡产搞研发

  中一科技2007年9月落户云梦。研发生产铜箔十年,汪汉平饱尝酸甜苦辣。

  2008年10月,受全球金融危机影响,公司主要原材料铜的价格大幅跌落。国庆节前购置的一批铜材料,短短几天,价格跌至一半,公司损失数百万元。对于一家实体企业,这样的打击,是十分沉重的。

  2011年,中一科技开始量产铜箔。最初3年多,公司共亏损2000多万元,直到2015年公司才略有利润。

  公司亏损重要原因之一,是产品合格率低。“有一年夏天,大量销售出去的铜箔氧化变色,下游企业纷纷退货。当时我们忧心忡忡。”中一科技研发工程师曾潮硕士说,通过改变添加剂配方比例等,铜箔退色等问题终于得到解决。

  屡受打击,汪汉平清醒地意识到:产品质量是逼出来的。企业要发展,必须坚持走科研创新的路子。不然,就会永远在市场的“手”里被动挨打。

  “那几年挺过来,真不容易。为做实验,我花光积蓄,连老婆、小孩在武汉的房子也卖掉了。他们只好租房住。”汪汉平回忆。

  专注方能成功。汪汉平说:“不少企业看做实体企业不赚钱,马上转向。而我从2008年开始,一直做铜箔产业。其间经历了无数风险,但我不离不弃。我认为坚持下来,一定会有希望。”

  从8毫米到6毫米,试验了50多次

  公司一开始生产的,是12微米厚的铜箔产品。后来,铜箔越来越薄,从12微米到9微米,再到8微米、7微米,直到现在的6微米。铜箔越薄,所占空间越小,同等容量的锂电池,其体积也会越小。

  根据工艺要求,如此之薄的铜箔,还必须均匀拉伸到大几千米至上万米长。铜箔太软,拉长时表面容易出现裂纹;太硬,抗拉伸性能又难以达到要求。为此,研发人员必须不断改变添加剂配方,进而改变铜箔的硬度和韧性。

  最初,公司从武汉理工大学等高校引入一批研究生,组成研发团队,并与湖北大学、武汉大学、华中科技大学等高校院所开展“产学研”合作。

  2014年,公司又邀请中组部“青年千人计划”专家、华中科技大学材料科学与工程学院韩建涛教授及其科研团队加盟,成立了云梦首家院士专家工作站。

  当年9月,经韩建涛指导,公司不仅解决了之前铜箔性能低、易氧化、易断裂、延伸率差、铜箔表面粗糙度过高等问题,而且研发的8微米双面光电解铜箔大批量生产,实现了铜箔连续生产24小时、4500米零缺陷,相关技术在同行业中独占鳌头。公司由此扭亏为盈。

  发展无极限,创新无止境。2015年,公司投入1000多万元,从西北有色研究院引进生产设备,建成独立的实验室,开始研发6微米铜箔。

  “以前的添加剂配方,用于做8微米铜箔还好,可用于做6微米铜箔始终不行,铜箔不是起皱、卷曲,就是翘边、撕边。”曾潮介绍,在湖北工程学院等单位专家指导下,通过改变添加剂配方,不断反复试验,终于在2016年研发出6微米双面光电解铜箔。之后又经过反复调试,去年5月,开始可以实现稳定量产。

  “为研发6微米铜箔,我们至少做了50次实验。每次实验的周期为一两周左右。”数不清有多少次,汪汉平和研发人员一直工作到深夜,第二天又精神抖擞地继续工作。

  在最接近成功的时候也是最企盼和最痛苦的时候。汪汉平说,曾经有数次,研发人员信心满满地实验,苦苦等待,结果却不尽人意。花费了无数的人力、物力,又要从头再来。

  每每此时,汪汉平想到的不是损失,而是满怀信心去鼓舞他们:“不管失败了多少次,你都要相信他们。大家为了共同的理想到你这儿来,你对他们最好的尊重就是信任,失败了也不要埋怨。”

  18条生产线满负荷生产,24条生产线试生产。抢抓新能源发展机遇,去年2月,公司投资3亿元扩能,年产能将突破3万吨。项目投产达效后,可创产值22.5亿元,实现税收2.4亿元。

  目前,我国每年还要进口大量高端铜箔。作为行业领军企业,汪汉平表示,中一科技将坚持科技创新,打造“中国电子铜箔最强品牌”,进一步提升高端铜箔的质量,扩大规模,降低价格,实现更大范围替代进口。
 

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