鋰電池行業(yè)復合集流體專題研究：降本增效大趨勢，產(chǎn)業(yè)化迎來曙光.pdf

鋰電池行業(yè)復合集流體專題研究：降本增效大趨勢，產(chǎn)業(yè)化迎來曙光。當前鋰電池正極和負極分別使用金屬鋁箔和銅箔作為集流體，用于匯集電流的結構或零件；其中負極所采用的傳統(tǒng)銅箔厚度通常為6um-12um，占電池質量比例約9%， 占成本比例約8%-10%。考慮到銅材本身密度較大，并且價格相對較高，因此銅箔的輕薄化可有效降低電池質量和成本，為當前集流體創(chuàng)新研發(fā)的主流方向。銅箔需 要保持一定機械強度，不可能無限減薄，因此復合銅箔成為輕薄化的新思路——可具備存在高安全性，高能量密度以及低成本優(yōu)勢。 目前復合銅箔的結構主要為三層，上層和下層分別為厚度2um的銅層，中間層為4um的高分子層。復合銅箔的優(yōu)勢在于：1）高安全性，復合銅箔因銅層薄產(chǎn)生毛刺較 少，同時高分子層添加阻燃劑有助于防止熱失控；2）高循環(huán)壽命，復合銅箔有效緩解鋰枝晶問題，同時庫倫效率較高，循環(huán)壽命得到提升；3）高能量密度，6um復 合銅箔較較傳統(tǒng)銅箔減重57%，相應減少電芯質量約5.4%，電芯質量能量密度提升約5.6%；4）低成本，按當前60%良率測算，目前復合銅箔單位成本為4.11元/平米， 隨著良率提升，未來復合銅箔成本將進一步低于傳統(tǒng)銅箔。

復合集流體工藝難度較高，且與傳統(tǒng)集流體有顯著區(qū)別。復合銅箔的基材可分PI/PET/PP等高分子材料，綜合性能以及成本看，目前行業(yè)內主要選用PET（耐高溫聚 酯薄膜）為主。生產(chǎn)工藝方面，傳統(tǒng)銅箔生產(chǎn)流程主要為溶銅電解—水電鍍，而復合銅箔生產(chǎn)過程可分為兩步法（磁控濺射—水電鍍）和三步法（磁控濺射—蒸 鍍—水電鍍），其中磁控濺射環(huán)節(jié)對設備要求較高，是影響產(chǎn)品良率和性能的關鍵。

創(chuàng)新技術帶動產(chǎn)業(yè)鏈變化。目前相關企業(yè)正在積極推進產(chǎn)業(yè)化。1.設備端：東威科技、驕成超聲為代表的設備企業(yè)均開始供應下游客戶。2.產(chǎn)品端：重慶金美、廈 門海辰、萬順新材、寶明科技以及傳統(tǒng)銅箔企業(yè)中一科技、嘉元科技、諾德股份等均在積極布局復合銅箔的研發(fā)及生產(chǎn)。我們預計2025年悲觀/中性/樂觀情況下6um 復合銅箔需求量為9.7/19.38/38.76億平，對應6um復合銅箔市場空間為50.4/100.8/201.6億元；設備投資方面，預計至2025年磁控濺射與水電鍍設備累計投資額達 到294.9億元，23-25年行業(yè)新增設備投資額為56.7/100.3/131.6億元。