安邁特楊曉兵：PVD技術可推動eVTOL電池安全與續航雙提升
“復合集流體比較薄，當產熱比較大時，中間塑料層容易熔斷。同時，因為復合集流體是通過PVD(物理氣相沉積)技術，將顆粒沉積上去，所以如果發生熱失控，鋁會分散破碎。因此，復合集流體對電池安全助力非常大。”安邁特科技(北京)有限公司產品驗證總監楊曉兵，在日前召開的電動航空及下一代電池技術(CIBF2025深圳)交流會上如是說道。
楊曉兵指出，eVTOL興起后，在文旅、醫療、交通、救援等方面，給人們帶來很大便利，但這也給動力電池提出更高挑戰：比如高功率、高能量密度、高安全性等，都是為了讓電動航空器飛得更穩、更遠、更安全。
據楊曉兵介紹，作為一家聚焦PVD技術及復合集流體產品的新勢力材料企業，安邁特基于PVD技術開發的復合集流體產品，通過創新材料結構與工藝設計，在高安全性和輕量化這兩方面顯示出顯著的優勢，并有望助力電動航空領域關鍵材料的革新。
01
復合集流體高安全性
從材料機理到工藝控制的全面突破
楊曉兵表示，安邁特復合集流體采用“塑料基體+雙側金屬層”的三明治結構，能夠提高電池安全性主要體現在：極端情況下的兩種失效機制，以及安邁特獨特的一次成膜工藝的優勢上。
其中，其熔斷機制和破碎分散機制，可以大幅提升電池安全性。
據楊曉兵介紹，熔斷機制是當電池內部發生短路時，塑料基體能夠快速熔斷，從而切斷電流通路，抑制熱失控蔓延。
破碎分散機制則表現在：PVD沉積的金屬層具有非連續晶界結構，當電池熱失控時，鋁/銅金屬層顆粒會破損分散，從而減少集中發熱的情況。
“實驗數據表明，搭載了安邁特復合集流體材料的50Ah型號的軟包電池，在擠壓測試中，電池溫升和電壓波動均控制在安全范圍內。”楊曉兵介紹道。
與此同時，“決定一種新材料或者好技術能否成為一個好產品，除了性能之外，其精度、成本也非常重要。”楊曉兵表示。
據介紹，安邁特研發的干法PVD一次成膜技術，從性能看，可以確保金屬層的均勻性和低缺陷率，以避免傳統濕法電鍍容易產生的晶界效應，從而可以提升電導率，并降低局部過熱的風險。從成本看，相較多次成膜技術，其一次成膜技術可以提高生產效率，降低制造成本。從控制精度看，安邁特干法PVD的納米級精度，進一步減少金屬層毛刺的產生，從源頭降低短路概率。
楊曉兵還指出，PVD技術和復合集流體提高電池安全性，主要體現在用于正極的鋁復合集流體上，而電池輕量化和能量密度提升，則主要體現在用于負極的銅復合集流體上。
02
復合集流體輕量化
從結構減重到能量密度提升
在輕量化方面，復合集流體的應用，不僅可以顯著降低電池重量，而且能量密度也會隨之提高，進而可以增加航空器的續航里程。
楊曉兵表示，“銅比鋁密度大，要實現電池輕量化，復合鋁替代鋁箔有些幫助，但復合銅替代銅箔的幫助更大。”
結合上述50Ah軟包電池相關測試數據，楊曉兵表示，“采用安邁特復合集流體材料，該款電池能量密度從原來的295Wh/kg，提升至310Wh/kg，這是減重帶來的主要優勢——提升電池能量密度，循環壽命也不錯。”
在工藝上，安邁特銅復合集流體也采用干法PVD一次成膜工藝，只是相較鋁復合集流體多一步，它需要做表面處理，以防止銅氧化。
另外，基于在PVD領域的積累，安邁特不斷探索該技術在下一代電池和電動航空等領域新的應用。
據楊曉兵介紹，安邁特研發團隊已將PVD技術，從鋁/銅金屬沉積，拓展至鋰金屬沉積，開發了隔膜補鋰方案，并通過精準調控鋰層厚度，提升電池首效和循環壽命。
楊曉兵還提到，除了電池，電動航空器其它零部件，如電磁屏蔽膜和熱控膜，安邁特PVD技術也有用武之地。
今年4月，安邁特新型高安全復合集流體產業化項目在四川內江開工，項目以“高安全+輕量化”技術為核心，旨在推動從傳統金屬集流體向高安全復合集流體升級。
綜合來看，安邁特PVD技術和復合集流體產品，不僅可以滿足電動航空對電池的高要求，還為下一代高安全、高比能電池的研發，提供了多元化的技術路徑。其兼顧性能與成本的優勢，有望加速動力電池在電動航空器市場的商業化進展。
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