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1、华安证券研究所华安证券研究所华安华安研究研究 拓展投资价值拓展投资价值 1分析师:陈 晓(S00)2023 年 6月28日华安证券研究所复合铜箔行业深度一:增效降本安全高,全方位对比测算复合铜箔与传统铜箔行业评级:增持 证券研究报告华安证券研究所华安证券研究所华安华安研究研究 拓展投资价值拓展投资价值 2 2主要观点:增效降本安全高,复合铜箔优势明显前景广阔主要观点:增效降本安全高,复合铜箔优势明显前景广阔证券研究报告敬请参阅末页重要声明及评级说明 1、锂电铜箔下游需求旺盛打开千亿市场锂电铜箔下游需求旺盛打开千亿市场,降本提效复合铜箔崭露头角降本提效复合铜箔崭露头角:受益
2、下游新能源汽车、储能、3C数码等领域增长,电池需求快速增长,带动锂电铜箔出货量高增。我们预计2025全球锂电池出货量达2227GWh,对应锂电铜箔市场规模1076亿元,CAGR达31%。受动力电池高能量密度和降本需求驱动,轻薄化趋势下复合铜箔崭露头角;2、复合铜箔可有效控制穿刺问题复合铜箔可有效控制穿刺问题,安全性较高安全性较高:复合集流体在有效防止锂枝晶导致的电池安全性问题同时,凭借毛刺小及受热断路效应可有效防止锂枝晶导致的热失效问题,大幅提升电池寿命和安全性;3、高分子基膜质地较轻高分子基膜质地较轻,复合铜箔可提升电池能量密度约复合铜箔可提升电池能量密度约7%:复合铜箔采用的三种主要高分子
3、基膜PET、PP和PI的密度分别约为1.38 g/cm、0.90g/cm 和1.40 g/cm,显著低于铜密度8.96 g/cm,可有效降低铜箔总质量。按铜箔质量占动力电池总质量11%测算,PET、PP和PI复合铜箔分别可以提升电池能量密度达6.6%、7.1%和6.6%;4、复合铜箔产业化加速复合铜箔产业化加速,成品成本有望降至传统铜箔的成品成本有望降至传统铜箔的70%:综合工艺与原材料成本,至2025年电解铜箔总生产成本将达到4.07元/m;PET铜箔总生产成本将逐步降低至2.88元/m,约为电解铜箔生产成本的70.80%,PP铜箔总生产成本将逐步下降至3.24元/m,约为电解铜箔生产成本的
4、79.63%;5、复合铜箔市场前景广阔复合铜箔市场前景广阔,产业链各环节或将共同受益产业链各环节或将共同受益:随复合铜箔技术进步及应用场景增加,渗透率将不断提升,预计2025年复合铜箔市场空间将达到179亿元,乐观情形下有望突破291亿元,CAGR达84%。6、复合复合铜箔产业链梳理及投资建议铜箔产业链梳理及投资建议:设备厂商 PET基膜转型复合铜箔制造厂商 其他基膜与辅材转型厂商。建议关注设备端道森股份、东威科技;材料端双星新材以及具有上下游整合优势的英联股份、宝明科技、阿石创等。风险提示:产品迭代不及预期;相关技术出现颠覆性突破;行业竞争激烈风险提示:产品迭代不及预期;相关技术出现颠覆性突
5、破;行业竞争激烈,产品价格下降超出预期;下游锂电池需求不及预期产品价格下降超出预期;下游锂电池需求不及预期OZtVgUdYjZTWqUaXiYaQcM9PmOmMtRtQfQrRpReRoMyRbRpOrRwMrNoNvPoPmP华安证券研究所华安证券研究所华安华安研究研究 拓展投资价值拓展投资价值 3 3目录目录1、总论证券研究报告敬请参阅末页重要声明及评级说明 2、下游需求旺铜箔千亿市场,复合铜箔崭露头角3、性能成本全方位对比测算复合铜箔与传统铜箔4、复合铜箔市场空间有望突破290亿,CAGR可达83.89%5、复合铜箔产业链概述与投资建议6、风险提示3.1、有效控制穿刺问题提升安全性,导
6、热性相对较弱3.2、高分子基膜质地轻薄,提升电池能量密度约7%3.3、复合铜箔原材料成本约为传统铜箔34%3.4、主流工艺尚未确立,产业化提速有望持续降本3.5、综合成本优势突出,复合铜箔约为传统铜箔70%华安证券研究所华安证券研究所华安华安研究研究 拓展投资价值拓展投资价值 41、总论华安证券研究所华安证券研究所华安华安研究研究 拓展投资价值拓展投资价值 5 5总论:锂电铜箔空间广阔,轻薄化趋势下复合铜箔崭露头角总论:锂电铜箔空间广阔,轻薄化趋势下复合铜箔崭露头角证券研究报告敬请参阅末页重要声明及评级说明 铜箔下游需求旺盛铜箔下游需求旺盛,锂电铜箔空间广阔:锂电铜箔空间广阔:铜箔是锂电、电子
7、领域的重要材料,主要用于集成电路板、锂电池电极等产品的生产;受益于下游新能源汽车、储能、3C数码、小动力、电动工具等领域需求的增长,锂电池规模不断扩大,带动锂电铜箔市场需求提升。2022年中国国内锂离子电池的出货量为655GWh,同比增长102.4%;全球市场上锂电铜箔出货量为52.3万吨,同比增速为35.7%。其中中国市场锂电铜箔的出货量38.6万吨,同比增速为37.7%;动力电池及储能需求持续快速增长,推动锂电铜箔空间持续增大。我们预测我们预测2025全球锂电池出货量达到全球锂电池出货量达到2227GWh,预计锂电预计锂电铜箔市场规模铜箔市场规模2025年达年达1076亿元亿元,2022-
8、2025年年CAGR达达31%。受动力电池高能量密度和降本需求驱动受动力电池高能量密度和降本需求驱动,轻薄化趋势下复合轻薄化趋势下复合铜箔崭露头角:铜箔崭露头角:传统铜箔由99.5%的纯铜组成;而复合铜箔是一种新型的动力电池集流体材料,主要由3部分组成:中间一层为PET、PP、PI等材质的基层薄膜,薄膜两侧为厚度1m左右的铜;复合铜箔能有效降低箔材成本,显著提升动力电池能量密度、有效控制穿刺问题并提升电池安全性能。华安证券研究所华安证券研究所华安华安研究研究 拓展投资价值拓展投资价值 6 6总论:复合铜箔可有效提升能量密度总论:复合铜箔可有效提升能量密度证券研究报告敬请参阅末页重要声明及评级说
9、明 相比传统电解铜箔相比传统电解铜箔,复合铜箔能有效提高锂电池能量密度复合铜箔能有效提高锂电池能量密度,以以6 m铜箔为例:铜箔为例:从铜箔总质量来看,由PET、PP和PI为基膜的复合铜箔每平方米的质量分别为23.44g、21.52g和23.52g,显著低于传统铜箔的质量53.76g;从成品电池的能量密度来看,按照铜箔质量占动力电池总质量的11%测算,采用由PET、PP和PI为基膜的复合铜箔分别可以提升电池能量密度达6.6%、7.1%和6.6%。华安证券研究所华安证券研究所华安华安研究研究 拓展投资价值拓展投资价值 7 7总论:复合铜箔原材料成本更低,约为传统铜箔的总论:复合铜箔原材料成本更低
10、,约为传统铜箔的34%34%证券研究报告敬请参阅末页重要声明及评级说明 相比传统电解铜箔相比传统电解铜箔,复合铜箔具有更低的原材料成本:复合铜箔具有更低的原材料成本:6m的传统铜箔主要由铜组成,6m复合铜箔主要由4m PET材料和1m*2的铜层组成。截止2023年3月31日数据,市场上电解铜价为69450元/吨,PET材料参考价为7690元/吨,PP材料参考价为7825元/吨,价格相差巨大。而受技术差异影响,国内外不同类别PI薄膜价格相差较大,最低价亦接近20万元/吨,成本高昂难以大规模应用于复合铜箔量产。随着铜价与高分子基膜价格走低,传统与复合铜箔原料成本双双下降,但复合铜箔仍具有显著原材料
11、成本优势。我们假设:电解铜价格将于三年内逐步走低;PET与PP基膜价格于三年内小幅下降。根据我们的测算根据我们的测算,PET/PP铜箔每平米原材料成本约为传统铜箔的铜箔每平米原材料成本约为传统铜箔的34%左右左右。华安证券研究所华安证券研究所华安华安研究研究 拓展投资价值拓展投资价值 8 8总论:复合铜箔综合成本有望低于传统铜箔,空间广阔总论:复合铜箔综合成本有望低于传统铜箔,空间广阔证券研究报告敬请参阅末页重要声明及评级说明 综合原材料成本与工艺成本考虑综合原材料成本与工艺成本考虑,复合铜箔具有显著成本优复合铜箔具有显著成本优势势,其中其中PET铜箔综合成本有望低于铜箔综合成本有望低于2.9
12、元元/m,市场前景广市场前景广阔阔。根据我们的测算,至2025年:电解铜箔总生产成本将达到4.07元/m;PET铜箔总生产成本将逐步降低至2.88元/m,约为电解铜箔生产成本的70.80%;PP铜箔总生产成本将逐步下降至3.24元/m,约为电解铜箔生产成本的79.63%。复合铜箔成本优势显著,未来市场渗透率有望逐步走高,逐步替代传统电解铜箔。华安证券研究所华安证券研究所华安华安研究研究 拓展投资价值拓展投资价值 9 9总论:复合铜箔渗透率有望不断提升,空间突破总论:复合铜箔渗透率有望不断提升,空间突破291291亿亿证券研究报告敬请参阅末页重要声明及评级说明 随着复合铜箔技术进步及应用场景的增
13、加随着复合铜箔技术进步及应用场景的增加,复合铜箔的市场渗透率将不断提升复合铜箔的市场渗透率将不断提升,带来市场需求增量空间带来市场需求增量空间。基本假设:1)复合铜箔市场渗透率不断提高,预计2025年达到12%;2)每GWh锂电池所需复合铜箔面积固定为1000万平方米;3)同一年度,乐观情形下,复合铜箔市场渗透率相比中性情形会高出5%,而悲观情形下则反之。根据我们的中性情景测算根据我们的中性情景测算,预计预计2025年复合铜箔市场空间将达到年复合铜箔市场空间将达到179.05亿元亿元。乐观情形下乐观情形下,有望突破有望突破291亿元亿元。华安证券研究所华安证券研究所华安华安研究研究 拓展投资价
14、值拓展投资价值 1010证券研究报告敬请参阅末页重要声明及评级说明 复合铜箔产业链上游主要为相关设备复合铜箔产业链上游主要为相关设备、基膜基膜、铜靶材及镀铜化学品铜靶材及镀铜化学品,中游为复合铜箔生产厂商中游为复合铜箔生产厂商,下游为锂电池生产厂商下游为锂电池生产厂商。复合铜箔上游原材料主要包含复合铜箔上游原材料主要包含PETPP基膜基膜、溅射铜靶材及镀铜化学品:溅射铜靶材及镀铜化学品:基膜厂商主要有双星新材、东材科技等,溅射靶材厂商主要有阿石创、欧莱新材等;镀铜化学品的主要厂商为光华科技及三孚新科;复合铜箔相关设备有复合铜箔制造设备(磁控溅射设备、真空蒸镀设备等)、复合铜箔一体机及超声波焊设
15、备,主要厂商有东威科技、道森股份、腾胜科技、骄成超声等。中游制造环节中游制造环节入局者较多入局者较多,传统电解铜箔厂商中一科技、诺德股份及金美科技、英联股份、宝明科技等新进入者都有参与。锂电池为复合铜箔的主要下游应用领域锂电池为复合铜箔的主要下游应用领域,龙头企业包括宁德时代、比亚迪、国轩高科等。总论:复合铜箔上下游产业链一览总论:复合铜箔上下游产业链一览华安证券研究所华安证券研究所华安华安研究研究 拓展投资价值拓展投资价值 1111证券研究报告敬请参阅末页重要声明及评级说明 图表:复合铜箔产业链梳理资料来源:华经情报网,华安证券研究所总论:复合铜箔上下游产业链一览总论:复合铜箔上下游产业链一
16、览华安证券研究所华安证券研究所华安华安研究研究 拓展投资价值拓展投资价值 1212证券研究报告敬请参阅末页重要声明及评级说明 我们认为复合铜箔行业投资优先级如下:设备厂商设备厂商 PET 基膜转型复合铜箔制造厂商基膜转型复合铜箔制造厂商其他基膜与辅材转型厂商其他基膜与辅材转型厂商 其他其他。复合铜箔生产的关键因素在于设备以及关键制造参数复合铜箔生产的关键因素在于设备以及关键制造参数。从设备端来看:从设备端来看:磁控溅射以及水电镀设备是复合铜箔生产中不可或缺的关键生产要素。其中,洪田科技(道森股份子公司)复合铜箔设备研发项目进展较为顺利,公司的磁控溅射一体机可以一次性完成基膜双面镀1um铜箔,无
17、需水电镀环节,预计今年一季度完成设备组装调试。东威科技为国内唯一实现复合铜箔水电镀设备量产企业,掌握设备关键技术与核心参数,先入者优势明显;从材料端来看:从材料端来看:PET基膜是目前复合铜箔制造主流选择,但实际应用中仍有箔材穿孔、不耐强酸强碱等诸多问题需改进。具有PET基膜生产经验和关键技术,能在良率改进的关键问题上进行攻关的厂商具明显竞争优势。双星新材PET基膜生产经验丰富,具先发优势;具有上下游整合能力以及进度领先的企业具有上下游整合能力以及进度领先的企业,若能解决复合铜箔的良率与成本的权衡问题,也将具有重大竞争优势。相关公司:英联股份、宝明科技、阿石创、重庆金美等。投资顺序:设备厂商投
18、资顺序:设备厂商 PET PET 基膜转型复合铜箔制造厂商基膜转型复合铜箔制造厂商 其他基膜与辅材转型厂商其他基膜与辅材转型厂商 其他其他华安证券研究所华安证券研究所华安华安研究研究 拓展投资价值拓展投资价值 1313证券研究报告敬请参阅末页重要声明及评级说明 总论:复合铜箔重点公司总论:复合铜箔重点公司华安证券研究所华安证券研究所华安华安研究研究 拓展投资价值拓展投资价值 142、下游需求旺铜箔千亿市场,复合铜箔崭露头角华安证券研究所华安证券研究所华安华安研究研究 拓展投资价值拓展投资价值 15152 2:下游需求旺盛,铜箔市场增量可观:下游需求旺盛,铜箔市场增量可观证券研究报告敬请参阅末页
19、重要声明及评级说明 下游需求旺盛下游需求旺盛,铜箔市场增量可观铜箔市场增量可观。铜箔是锂电、电子领域重要的基础材料,主要用于集成电路板、锂电池电极等产品的生产,下游应用领域广泛。根据制备工艺的不同,传统铜箔可分为压延铜箔与电解铜箔两大类,其中压延铜箔具有较好的延展性,是早期软板制程所用的铜箔,可以应用于柔性覆铜板领域;电解铜箔则多应用于电子电路和锂电池生产,具有成本优势,是目前主流铜箔产品,总产量占比达98%以上。锂电铜箔是锂电池制造的重要组成部分,是锂电池负极材料载体和集流体的首选材料,约占锂电池材料成本的8%。图表:铜箔产业结构图资料来源:华经情报网,华安证券研究所图表:锂电池成本结构图资
20、料来源:华经产业研究院,华安证券研究所华安证券研究所华安证券研究所华安华安研究研究 拓展投资价值拓展投资价值 16162 2:下游锂电需求旺盛,锂电铜箔出货量高增:下游锂电需求旺盛,锂电铜箔出货量高增证券研究报告敬请参阅末页重要声明及评级说明 受益于下游新能源汽车、储能、3C数码、小动力、电动工具等领域需求的增长,锂电池规模不断扩大,带动锂电铜箔市场需求提升。2022年中国国内锂离子电池的出货量为655GWh,同比增长102.4%。下游需求的增长带动锂电铜箔的出货量高增下游需求的增长带动锂电铜箔的出货量高增,全全球市场上锂电铜箔出货量为球市场上锂电铜箔出货量为52.3万吨万吨,同比增速为同比增
21、速为35.7%。其中其中,中国市场锂电铜箔的出货量中国市场锂电铜箔的出货量38.6万吨万吨,同比增速为同比增速为37.7%。我们认为,随锂电下游需求的进一步增长,锂电铜箔行业的产销量有望保持高速增长态势。图表:16-22中国锂离子电池出货量及增速资料来源:华经情报网,高工锂电,华安证券研究所图表:15-22全球锂电铜箔出货量及增速资料来源:高工锂电,华安证券研究所0%20%40%60%80%100%120%140%160%00500600700200022锂离子电池出货量(GWh)增速0%20%40%60%80%100%120%
22、140%05540452000212022中国锂电铜箔出货量同比增速图表:15-22中国锂电铜箔出货量及增速资料来源:高工锂电,华安证券研究所0%10%20%30%40%50%60%70%80%002000212022全球锂电铜箔出货量同比增速华安证券研究所华安证券研究所华安华安研究研究 拓展投资价值拓展投资价值 17172 2:锂电铜箔轻薄化趋势渐显,:锂电铜箔轻薄化趋势渐显,20252025年有望突破年有望突破10761076亿亿证券研究报告敬请参阅末页重要声
23、明及评级说明 电池需求加速增长电池需求加速增长,锂电铜箔空间逐步释放锂电铜箔空间逐步释放。动力电池及储能需求持续快速增长,推动锂电铜箔空间持续增大。我们预测2025全球锂电池出货量达2227GWh,结合铜冠铜箔招股说明书披露各厚度尺寸锂电铜箔铜耗量,基于以下假设进行测算:1)根据德福科技招股说明书披露的各厚度尺寸的锂电铜箔单价,我们认为随着铜箔轻薄化趋势、渗透率提升规模效应以及铜价承压,各尺寸铜箔单价未来几年趋于下降;2)根据中国电子铜箔资讯网披露的各厚度尺寸的渗透率信息,4.5m锂电铜箔市场渗透率不断提升,假设4.5m和6m市占率2025年分别达到19%和64%,其余尺寸渗透率逐年下降;3)
24、假设锂电铜箔单GWh铜耗量,4.5m/6m/8m/8m以上各不同厚度的锂电铜箔铜耗量分别为450/600/750/1000吨我们预计锂电铜箔市场规模我们预计锂电铜箔市场规模2025年达年达1076.37亿元亿元,2022-2025年年CAGR达达31%图表:锂电铜箔市场空间测算资料来源:中国电子铜箔资讯网,百川盈孚,高工锂电,Wind,华安证券研究所测算华安证券研究所华安证券研究所华安华安研究研究 拓展投资价值拓展投资价值 18182 2:受动力电池高能量密度和降本需求驱动,轻薄化趋势:受动力电池高能量密度和降本需求驱动,轻薄化趋势下复合铜箔崭露头角下复合铜箔崭露头角证券研究报告敬请参阅末页重
25、要声明及评级说明 受动力电池高能量密度和降本需求驱动受动力电池高能量密度和降本需求驱动,轻薄化趋势下复合铜箔轻薄化趋势下复合铜箔崭露头角:崭露头角:在结构上,传统铜箔由99.5%的纯铜组成;而复合铜箔是一种新型的动力电池集流体材料,主要由3部分组成,中间一层为PET、PP、PI等材质的基层薄膜,薄膜两侧为厚度1m左右的铜,是一种夹层式的结构。在材料上,使用密度和成本更低的绝缘高分子材料替换部分铜,能有效降低箔材成本,显著提升动力电池能量密度。在工艺上,传统铜箔主要由溶铜电解+电镀制备;而复合铜箔的制备工艺主要有三种。分别是:一步法、两步法和三步法。一步法采用化学沉积或是磁控溅射一步成型;两步法
26、采用磁控溅射打底,再用水电镀完成剩余部分;三步法采用磁控溅射打底,真空蒸镀为补充,最后水电镀完成剩余部分。锂电铜箔轻薄化趋势明显:2021年,我国电解铜箔市场中6m产品产量占比达58%,4.5m铜箔产量加速提升,不同于传统电解铜箔的轻薄化思路,复合铜箔结构改进已初露头角。图表:传统铜箔和复合铜箔结构对比图资料来源:光润真空官网,华安证券研究所资料来源:CCFA,华安证券研究所0500000200000250000200214.5m6m8m10m其他图表:20182021年国内锂电池铜箔各规格产量变化趋势(吨)华安证券研究所华安证券研究所华安华安研究研
27、究 拓展投资价值拓展投资价值 193、性能成本全方位对比测算复合铜箔与传统铜箔华安证券研究所华安证券研究所华安华安研究研究 拓展投资价值拓展投资价值 20203 3:相较传统铜箔,复合铜箔可降本增效提升安全性:相较传统铜箔,复合铜箔可降本增效提升安全性证券研究报告敬请参阅末页重要声明及评级说明 相较传统铜箔相较传统铜箔,复合铜箔结构特殊有诸多优点复合铜箔结构特殊有诸多优点。复合铜箔的特殊结构可以有效控制电池热失控问题,提升电池寿命和安全性;以6m铜箔为例:按照铜箔占动力电池11%测算:则则PET、PP和和PI铜箔替换传统铜箔分别可提升动力电池能量密度铜箔替换传统铜箔分别可提升动力电池能量密度6
28、.61%、7.1%和和6.6%;以6m铜箔为例:据测算,PET/PP铜箔每平米原材料成本约为传统铜箔的34%左右;考虑到工良品率提升及规模效应,预计预计2025年年PET/PP铜箔成品总成本约为传统铜箔铜箔成品总成本约为传统铜箔70.8%、79.6%。同时复合铜箔也有改进空间:如产热高导热差、电池循环寿命略低等。图表:复合铜箔优缺点资料来源:华安证券研究所整理图表:传统铜箔与复合铜箔总成本对比资料来源:华安证券研究所测算华安证券研究所华安证券研究所华安华安研究研究 拓展投资价值拓展投资价值 213.1、有效控制穿刺问题提升安全性,导热性相对较弱华安证券研究所华安证券研究所华安华安研究研究 拓展
29、投资价值拓展投资价值 2222证券研究报告敬请参阅末页重要声明及评级说明 复合铜箔相较于传统铜箔具有更高的安全性:复合铜箔相较于传统铜箔具有更高的安全性:传统集流体材料受到穿刺会产生大尺寸毛刺,刺穿隔膜导致内短路引起热失控刺穿隔膜导致内短路引起热失控,仅能以牺牲电池能量密度为代价延缓内短路。而复合铜箔材料在受穿刺时产生毛刺尺寸小,且高分子基材熔点低,具有阻燃特性,其金属导电层较薄,短路时会如保险丝般熔断,在热失控前快速融化在热失控前快速融化,电池损坏仅局限于刺穿位点形成电池损坏仅局限于刺穿位点形成“点断路点断路”,控制短路电流不增大控制短路电流不增大,可有效控制电池热失控可有效控制电池热失控。
30、此外,复合集流体能够有效防止锂枝晶导致的电池安全性问题:电池中电离迁移的锂离子数量超过负极石墨可嵌入的数量,锂离子将在负极表面结晶称为锂枝晶。若锂枝晶继续增大,出现穿透隔膜使正负极短路,电池将出现热失效等安全问题。复合集复合集流体毛刺小且其受热断路效应可有效防止锂枝晶导致的热失效问题流体毛刺小且其受热断路效应可有效防止锂枝晶导致的热失效问题,可大幅提升电池寿命和安全性可大幅提升电池寿命和安全性。图表:传统铜箔与复合铜箔安全性对比资料来源:金美新材料科技有限公司官网,华安证券研究所整理3.13.1:有效控制穿刺问题,复合铜箔具高安全性:有效控制穿刺问题,复合铜箔具高安全性华安证券研究所华安证券研
31、究所华安华安研究研究 拓展投资价值拓展投资价值 2323证券研究报告敬请参阅末页重要声明及评级说明 复合铜箔相较于传统铜箔产热高复合铜箔相较于传统铜箔产热高,导热性差:导热性差:根据电阻R的计算公式(R=L/S,是电阻率,由材料性质决定;L是长度;S是横截面积),当铜厚度由电解铜箔的6 m分别降到PET复合铜箔的2 m时,相应的铜箔阻值变为原始电解铜箔的3倍。由焦耳定律Q=I Rt,其中i为电流,t为电流持续时间,可得在电流不变的情况下,产生的热量Q与阻值R成正比。因此,若6m复合铜箔的阻值为6m电解铜箔的3倍,则电池运行过程中复合铜箔产生的热量也会是电解铜箔产生热量的三倍。对于锂电池来说,散
32、热性能不佳可能导致电池爆炸。相对于锂电池内部其他材料,铜材料属于热的良导体。因此铜箔在锂电池内部还要发挥重要的导热作用。当铜箔厚度降低,特别是低于1 OZ后,铜箔导热性能将显著变差。复合铜箔中仅有2 m厚的铜,且PET属于热的不良导体。上述因素叠加,将导致锂电池内部热量传递受阻,加剧锂离子电池内部材料的分解,增加风险。图表:传统铜箔与复合铜箔安全性对比资料来源:阿拉丁照明网,华安证券研究所整理3.13.1:相比传统铜箔,复合铜箔导热性相对较弱:相比传统铜箔,复合铜箔导热性相对较弱华安证券研究所华安证券研究所华安华安研究研究 拓展投资价值拓展投资价值 243.2、高分子基膜质地轻薄,提升电池能量
33、密度约7%华安证券研究所华安证券研究所华安华安研究研究 拓展投资价值拓展投资价值 25253.23.2:主要高分子基膜材料:主要高分子基膜材料PETPET、PPPP、PIPI物化性能对比物化性能对比证券研究报告敬请参阅末页重要声明及评级说明 铜箔质量约占三元动力电池总质量的11%,采用质量较轻的复合铜箔替换传统铜箔利于提升电池能量密度。复合铜箔主要使用复合铜箔主要使用PET、PP 和和 PI 三种高分子材料替换部分铜材三种高分子材料替换部分铜材,其中其中PET、PI 密度为铜的密度为铜的1/7,PP密度为铜的密度为铜的1/10,可有效降低铜箔总质量可有效降低铜箔总质量。物理性能方面:1)PET
34、抗拉强度高、弯折性能好且具有绝缘性,改性后可耐受130-140高温;2)PP材料的密度最低,但韧性较差、与铜的结合性有待提升,且可耐受温度在三种材料中最低;3)而PI材料具极好力学性能,可耐受290 高温;化学性能方面:PET材料不耐强酸强碱,而PP、PI材料可在强酸强碱环境下良好运作;目前,PP材料与铜的结合性问题仍有待突破材料与铜的结合性问题仍有待突破,PI材料虽性能优异但成本过高难以推广材料虽性能优异但成本过高难以推广。而通过调节电解液配方而通过调节电解液配方,可以一定程可以一定程度上缓解度上缓解PET材料不耐强酸强碱环境的问题材料不耐强酸强碱环境的问题,故故PET材料目前应用相对广泛和
35、成熟材料目前应用相对广泛和成熟。图表:复合铜箔的三种主要基底材料对比资料来源:高工锂电,华安证券研究所整理正极活性物质正极活性物质34%电解液电解液20%负极活性物质负极活性物质19%铜箔铜箔11%铝箔铝箔7%铝塑膜铝塑膜3%隔膜隔膜3%正极胶黏剂正极胶黏剂+导电剂导电剂2%负极胶黏剂负极胶黏剂+导电剂导电剂1%图表:三元动力电池材料质量占比资料来源:车用锂离子动力电池热失控诱发与扩展机理、建模与防控,华安证券研究所整理华安证券研究所华安证券研究所华安华安研究研究 拓展投资价值拓展投资价值 26263.23.2:高分子基膜质地轻薄,提升电池能量密度约:高分子基膜质地轻薄,提升电池能量密度约7%
36、7%证券研究报告敬请参阅末页重要声明及评级说明 相较传统电解铜箔相较传统电解铜箔,复合铜箔有效提高锂电池能量密度:复合铜箔有效提高锂电池能量密度:复合铜箔采用的三种主要高分子基膜PET、PP和和PI的密度分别约为的密度分别约为1.38 g/cm、0.90 g/cm和和1.40 g/cm,显著低于铜的密显著低于铜的密度度 8.96 g/cm。采用高分子基膜层替换部分铜层,可以有效降低铜箔总质量,进而提高动力电池的能量密度。以 6 m铜箔为例:从铜箔总质量来看,由PET、PP和PI为基膜的复合铜箔每平方米的质量分别为23.44g、21.52g和23.52g,显著低于传统铜箔的质量53.76g;从成
37、品电池的能量密度来看,按照铜箔质量占动力电池总质量的11%测算,采用由采用由PET、PP和和PI为基膜的复合铜箔分别可以提升电池能量密度达为基膜的复合铜箔分别可以提升电池能量密度达 6.6%、7.1%和和6.6%。图表:复合铜箔能量密度提升测算资料来源:华安证券研究所测算华安证券研究所华安证券研究所华安华安研究研究 拓展投资价值拓展投资价值 273.3、复合铜箔原材料成本约为传统铜箔34%华安证券研究所华安证券研究所华安华安研究研究 拓展投资价值拓展投资价值 28283.33.3:相比传统电解铜箔,复合铜箔原材料成本较低:相比传统电解铜箔,复合铜箔原材料成本较低证券研究报告敬请参阅末页重要声明
38、及评级说明 相比传统电解铜箔相比传统电解铜箔,复合铜箔具有更低的原材料成本:复合铜箔具有更低的原材料成本:铜箔成本对电池成本影响很大。6m的传统铜箔主要由铜组成,6m复合铜箔主要由4m 高分子材料和1m*2的铜层组成。截止2023年3月31日数据:市场上电解铜价为69450元/吨;PET材料参考价为7690元/吨;PP材料参考价为7825元/吨,价格相差巨大。而受技术差异影响,国内外不同类别PI薄膜价格相差较大,最低价亦接近20万元/吨,成本高昂难以大规模应用于复合铜箔量产。相比传统电解铜箔,基于基于PET和和PP材料的复合铜箔材料的复合铜箔,其铜材使用量其铜材使用量低低,原材料成本降低效果明
39、显原材料成本降低效果明显。图表:电解铜与PET、PP价格走势图(元/吨)资料来源:cbc金属网,生意社,华安证券研究所整理000004000050000600007000080000900002018-02-122019-02-122020-02-122021-02-122022-02-12市场价_电解铜(1#)(Cu_99.95%)_上海PET_参考价PP_参考价华安证券研究所华安证券研究所华安华安研究研究 拓展投资价值拓展投资价值 2929证券研究报告敬请参阅末页重要声明及评级说明 随着铜价与高分子基膜价格走低随着铜价与高分子基膜价格走低,传统与复合铜箔原料成本传统与
40、复合铜箔原料成本下降下降,复合铜箔仍具有成本优势复合铜箔仍具有成本优势。我们假设:我们假设:电解铜价格将于三年内逐步走低;PET与PP基膜价格于三年内小幅下降。根据我们的测算,PET/PP铜箔每平米原材料成本约为传统铜箔的34%左右。图表:复合铜箔与传统铜箔原材料成本对比资料来源:华安证券研究所测算图表:电解铜与PET、PP价格走势图(元/吨)资料来源:cbc金属网,生意社,华安证券研究所整理000004000050000600007000080000900002018-02-122019-02-122020-02-122021-02-122022-02-12市场价_电解
41、铜(1#)(Cu_99.95%)_上海PET_参考价PP_参考价3.33.3:复合铜箔原材料成本约为传统铜箔:复合铜箔原材料成本约为传统铜箔34%34%华安证券研究所华安证券研究所华安华安研究研究 拓展投资价值拓展投资价值 303.4、主流工艺尚未确立,产业化提速有望持续降本华安证券研究所华安证券研究所华安华安研究研究 拓展投资价值拓展投资价值 3131证券研究报告敬请参阅末页重要声明及评级说明 相比传统锂电铜箔相比传统锂电铜箔,复合铜箔的工艺有所简化分为:复合铜箔的工艺有所简化分为:一步法一步法、两步法和三步法:两步法和三步法:根据重庆金美环评报告,传统铜箔工艺需要经过溶铜、净化、电解、制箔
42、及后续处理等多达12道以上的工序;复合铜箔的制备方法主要分为三种,根据物理相沉积(PVD)、化学沉积和水电镀的使用情况,分别是:一步法一步法、两步法和三步法两步法和三步法。1)一步法一步法采用化学沉积或是磁控溅射一步成型;2)两步法两步法采用磁控溅射打底,再用水电镀完成剩余部分;3)三步法三步法采用磁控溅射打底,真空蒸镀为补充,最后用水电镀完成剩余部分。相比传统锂电铜箔,复合铜箔的工艺流程更为简单。3.43.4:主流工艺尚未确立,主要有一步、两步和三步法:主流工艺尚未确立,主要有一步、两步和三步法图表:复合铜箔与传统铜箔工艺流程对比资料来源:重庆金美环评报告,华安证券研究所华安证券研究所华安证
43、券研究所华安华安研究研究 拓展投资价值拓展投资价值 3232证券研究报告敬请参阅末页重要声明及评级说明 复合铜箔制备的基本工艺分为物理相沉积物理相沉积、化学相沉积和水化学相沉积和水电镀电镀,三种工艺各有所长:物理相沉积方法包括离子镀法物理相沉积方法包括离子镀法、磁控溅射法和真空蒸镀磁控溅射法和真空蒸镀法:法:离子镀法因设备繁多、操作复杂,未能在复合铜箔制造中得到广泛应用。磁控溅射法因其镀层附着力好、纯度高且效果可控的优点,常用于基膜层的打底。真空蒸镀法的附着力较弱,但效率是磁控溅射的2-3倍,故常作为磁控溅射法的补充用于提高整体效率;化学相沉积方法常在湿式一步法中使用化学相沉积方法常在湿式一步
44、法中使用,业内主要使用厂商为三孚新科,具有工序简单、无切边效应的优点,但其效率较低且需要额外投资;水电镀的镀铜效率最高水电镀的镀铜效率最高,但附着性较差、对工艺要求高且具有一定污染性,常与磁控溅射法与真空蒸镀法搭配使用以兼顾铜层附着性与效率。图表:复合铜箔制备的基本工艺资料来源:公司官网,西安交通大学国家技术转移中心,华安证券研究所3.43.4:基本制备工艺分物理相沉积、化学相沉积和水电镀:基本制备工艺分物理相沉积、化学相沉积和水电镀华安证券研究所华安证券研究所华安华安研究研究 拓展投资价值拓展投资价值 33333.43.4:主流复合铜箔制备方法优缺点对比:主流复合铜箔制备方法优缺点对比证券研
45、究报告敬请参阅末页重要声明及评级说明 三种主流复合铜箔制备方法各有优劣:三种主流复合铜箔制备方法各有优劣:一步法:一步法:通过化学沉积或是磁控溅射一体机一步成型。其主要优点是:工序简单,均匀性好且良品率高,存在技术壁垒难以被模仿,缺点是效率较低,需要额外设备投资,是否能在效率与良品率的权衡下优于目前主流的两步法尚不明朗;两步法:两步法:采用磁控溅射法打底,再由高效的水电镀法完成绝大部分工作。在使用磁控溅射保证打底铜层的附着性的基础上,大大提高效率,但相比一步法,均匀性略差;三步法:三步法:则是在两步法的基础上增加真空蒸镀工艺,其主要优点是生产效率最高。主要缺点是工序繁多,且真空蒸镀工艺的高温环
46、境容易使 PET 基底穿孔,良品率低。综合效率与良品率考虑,两步法进展较快。图表:复合铜箔制备的基本工艺资料来源:华安证券研究所整理华安证券研究所华安证券研究所华安华安研究研究 拓展投资价值拓展投资价值 3434证券研究报告敬请参阅末页重要声明及评级说明 随着复合铜箔设备的自动化程度随着复合铜箔设备的自动化程度、产能利用率和良率的提升产能利用率和良率的提升,复合铜箔不断降本复合铜箔不断降本,优势逐渐显现:优势逐渐显现:根据铜冠铜箔招股说明书,传统铜箔的成本结构相对稳定,主要成本来源于原材料(铜材占绝大部分),占比接近80%,折旧、直接人工、生产用电及其他制造费用占比约20%。另外,根据宝明科技
47、投资者关系活动记录表,复合铜箔制造良率不断提升。基本假设:电解铜箔各部分成本结构保持稳定,略有上下浮动;磁控溅射设备与水电镀设备价格趋于下降;两道工序的自动化程度以及产能利用率和良率逐年提升;PP铜箔制造良率比PET铜箔制造良率低10%,这一差距逐年缩小并最终趋于稳定。根据我们的测算根据我们的测算,2025年年PET铜箔工铜箔工艺成本有望下降至艺成本有望下降至1.62元元/m,PP铜箔工艺成本有望下降至铜箔工艺成本有望下降至1.75元元/m。图表:传统铜箔与复合铜箔的工艺成本对比资料来源:华安证券研究所测算3.43.4:复合铜箔产业化提速有望持续降本:复合铜箔产业化提速有望持续降本华安证券研究
48、所华安证券研究所华安华安研究研究 拓展投资价值拓展投资价值 353.5、综合成本优势突出,复合铜箔约为传统铜箔70%华安证券研究所华安证券研究所华安华安研究研究 拓展投资价值拓展投资价值 3636证券研究报告敬请参阅末页重要声明及评级说明 复合铜箔于原材料成本与工艺成本具有显著优势复合铜箔于原材料成本与工艺成本具有显著优势,PET铜箔铜箔综合成本有望低于综合成本有望低于2.9元元/m,前景广阔:前景广阔:综合材料成本与工艺成本考虑综合材料成本与工艺成本考虑,复合铜箔具有显著成本优势复合铜箔具有显著成本优势,其中其中PET铜箔综合成本有望低于铜箔综合成本有望低于2.9元元/m,市场前景广阔市场前
49、景广阔。根据我们的测算:至2025年电解铜箔总生产成本将达到4.07元/m;PET铜箔总生产成本将逐步降低至2.88元/m,约为电解铜箔生产成本的70.80%;PP铜箔总生产成本将逐步下降至3.24元/m,约为电解铜箔生产成本的79.63%;复合铜箔成本优势显著,未来市场渗透率有望逐步走高,逐步替代传统电解铜箔。图表:传统铜箔与复合铜箔的总成本对比资料来源:华安证券研究所测算资料来源:华安证券研究所3.53.5:综合成本优势突出,复合铜箔约为传统铜箔:综合成本优势突出,复合铜箔约为传统铜箔70%70%华安证券研究所华安证券研究所华安华安研究研究 拓展投资价值拓展投资价值 3737证券研究报告敬
50、请参阅末页重要声明及评级说明 0.01.02.03.04.05.06.07.08.09.02021A2022A2023E2024E2025E工艺成本(元/m)考虑整线良品率的原材料成本(元/m)图表:PET铜箔成本拆分资料来源:华安证券研究所测算图表:电解铜箔成本拆分资料来源:华安证券研究所测算0.00.51.01.52.02.53.03.54.04.55.02021A2022A2023E2024E2025E原材料成本(元/m)工艺成本(元/m)0.02.04.06.08.010.012.02021A2022A2023E2024E2025E工艺成本(元/m)考虑整线良品率的原材料成本(元/m)
51、图表:PP铜箔成本拆分资料来源:华安证券研究所测算0246810122021A2022A2023E2024E2025E电解铜箔总成本(元/m)PET铜箔总成本(元/m)PP铜箔总成本(元/m)图表:三类铜箔总成本变动分析资料来源:华安证券研究所测算3.53.5、综合成本优势突出,复合铜箔约为传统铜箔、综合成本优势突出,复合铜箔约为传统铜箔70%70%华安证券研究所华安证券研究所华安华安研究研究 拓展投资价值拓展投资价值 384、复合铜箔市场空间有望突破290亿,CAGR可达83.89%华安证券研究所华安证券研究所华安华安研究研究 拓展投资价值拓展投资价值 3939证券研究报告敬请参阅末页重要声
52、明及评级说明 随着复合铜箔技术进步及应用场景的增加随着复合铜箔技术进步及应用场景的增加,复合铜箔的市场渗透率将不断提升复合铜箔的市场渗透率将不断提升,带来市场需求增量带来市场需求增量。假设:1)复合铜箔市场渗透率不断提高,预计2025年达到12%;2)每GWh锂电池所需复合铜箔面积为1000万平方米;3)同一年度,乐观情形下,复合铜箔市场渗透率相比中性情形会高出5%,而悲观情形下则反之。根据我们的中性情景测算,预计2025年复合铜箔市场空间将达到179.05亿元。乐观情形下,2025年预计复合铜箔市场需求有望突破291亿元。4 4:复合铜箔市场空间有望突破:复合铜箔市场空间有望突破290290
53、亿,亿,CAGRCAGR可达可达83.89%83.89%华安证券研究所华安证券研究所华安华安研究研究 拓展投资价值拓展投资价值 405、复合铜箔产业链概述与投资建议华安证券研究所华安证券研究所华安华安研究研究 拓展投资价值拓展投资价值 41415 5:复合铜箔产业链概述:复合铜箔产业链概述证券研究报告敬请参阅末页重要声明及评级说明 复合铜箔产业链上游主要为相关设备复合铜箔产业链上游主要为相关设备、基膜基膜、铜靶材及镀铜化学品铜靶材及镀铜化学品,中游为复合铜箔生产厂商中游为复合铜箔生产厂商,下游为锂电池生产厂商下游为锂电池生产厂商。复合铜箔上游原材料主要包含复合铜箔上游原材料主要包含PETPP基
54、膜基膜、溅射铜靶材及镀铜化学品:溅射铜靶材及镀铜化学品:基膜厂商主要有双星新材、东材科技等,溅射靶材厂商主要有阿石创、欧莱新材等;镀铜化学品的主要厂商为光华科技及三孚新科;复合铜箔相关设备有复合铜箔制造设备(磁控溅射设备、真空蒸镀设备等)、复合铜箔一体机及超声波焊设备,主要厂商有东威科技、道森股份、腾胜科技、骄成超声等。中游制造环节中游制造环节入局者较多入局者较多,传统电解铜箔厂商中一科技、诺德股份及金美科技、英联股份、宝明科技等新进入者都有参与。锂电池为复合铜箔的主要下游应用领域锂电池为复合铜箔的主要下游应用领域,龙头企业包括宁德时代、比亚迪、国轩高科等。华安证券研究所华安证券研究所华安华安
55、研究研究 拓展投资价值拓展投资价值 42425 5:复合铜箔产业链梳理:复合铜箔产业链梳理证券研究报告敬请参阅末页重要声明及评级说明 图表:复合铜箔产业链梳理资料来源:华经情报网,华安证券研究所华安证券研究所华安证券研究所华安华安研究研究 拓展投资价值拓展投资价值 43435 5、复合铜箔产业链投资建议、复合铜箔产业链投资建议证券研究报告敬请参阅末页重要声明及评级说明 我们认为复合铜箔行业投资优先级如下:设备厂商设备厂商 PET 基膜转型复合铜箔制造厂商基膜转型复合铜箔制造厂商其他基膜与辅材转型厂商其他基膜与辅材转型厂商 其他其他。复合铜箔生产的关键因素在于设备以及关键制造参数复合铜箔生产的关
56、键因素在于设备以及关键制造参数。从设备端来看:从设备端来看:磁控溅射以及水电镀设备是复合铜箔生产中不可或缺的关键生产要素。其中,洪田科技(道森股份子公司)复合铜箔设备研发项目进展较为顺利,公司的磁控溅射一体机可以一次性完成基膜双面镀1um铜箔,无需水电镀环节,预计今年一季度完成设备组装调试。东威科技为国内唯一实现复合铜箔水电镀设备量产企业,掌握设备关键技术与核心参数,先入者优势明显;从材料端来看:从材料端来看:PET基膜是目前复合铜箔制造主流选择,但实际应用中仍有箔材穿孔、不耐强酸强碱等诸多问题需改进。具有PET基膜生产经验和关键技术,能在良率改进的关键问题上进行攻关的厂商具明显竞争优势。双星
57、新材PET基膜生产经验丰富,具先发优势;具有上下游整合能力以及进度领先的企业具有上下游整合能力以及进度领先的企业,若能解决复合铜箔的良率与成本的权衡问题,也将具有重大竞争优势。相关公司:英联股份、宝明科技、阿石创、重庆金美等。华安证券研究所华安证券研究所华安华安研究研究 拓展投资价值拓展投资价值 44445 5、复合铜箔产业链重点公司、复合铜箔产业链重点公司证券研究报告敬请参阅末页重要声明及评级说明 华安证券研究所华安证券研究所华安华安研究研究 拓展投资价值拓展投资价值 456、风险提示华安证券研究所华安证券研究所华安华安研究研究 拓展投资价值拓展投资价值 4646 产品迭代不及预期。产品迭代
58、不及预期。若复合铜箔产品迭代不及预期,良率未能得到有效提高,成本问题未能得到较好解决,或将影响复合铜箔市场开发。相关技术出现颠覆性突破。相关技术出现颠覆性突破。复合铜箔应用下游电池制造尚处于测试阶段,若传统电解铜箔成本进一步降低或替代品复合铝箔技术出现大幅度进展,或将挤压复合铜箔市场空间。行业竞争激烈,产品价格下降超出预期。行业竞争激烈,产品价格下降超出预期。可能存在产品市占率下降、产品价格下降超出预期等情况。下游锂电池需求不及预期。下游锂电池需求不及预期。新能源汽车需求增速放缓,可能对动力锂电池需求带来负面冲击,进而传导至上游铜箔相关产业。6 6、风险提示、风险提示证券研究报告敬请参阅末页重
59、要声明及评级说明 华安证券研究所华安证券研究所华安华安研究研究 拓展投资价值拓展投资价值 4747分析师与研究助理简介陈晓:华安证券新能源与汽车首席分析师,十年汽车行业从业经验,经历整车厂及零部件供应商,德国大众、大众中国、泰科电子。重要声明分析师声明本报告署名分析师具有中国证券业协会授予的证券投资咨询执业资格,以勤勉的执业态度、专业审慎的研究方法,使用合法合规的信息,独立、客观地出具本报告,本报告所采用的数据和信息均来自市场公开信息,本人对这些信息的准确性或完整性不做任何保证,也不保证所包含的信息和建议不会发生任何变更。报告中的信息和意见仅供参考。本人过去不曾与、现在不与、未来也将不会因本报
60、告中的具体推荐意见或观点而直接或间接收任何形式的补偿,分析结论不受任何第三方的授意或影响,特此声明。免责声明华安证券股份有限公司经中国证券监督管理委员会批准,已具备证券投资咨询业务资格。本报告中的信息均来源于合规渠道,华安证券研究所力求准确、可靠,但对这些信息的准确性及完整性均不做任何保证,据此投资,责任自负。本报告不构成个人投资建议,也没有考虑到个别客户特殊的投资目标、财务状况或需要。客户应考虑本报告中的任何意见或建议是否符合其特定状况。华安证券及其所属关联机构可能会持有报告中提到的公司所发行的证券并进行交易,还可能为这些公司提供投资银行服务或其他服务。本报告仅向特定客户传送,未经华安证券研
61、究所书面授权,本研究报告的任何部分均不得以任何方式制作任何形式的拷贝、复印件或复制品,或再次分发给任何其他人,或以任何侵犯本公司版权的其他方式使用。如欲引用或转载本文内容,务必联络华安证券研究所并获得许可,并需注明出处为华安证券研究所,且不得对本文进行有悖原意的引用和删改。如未经本公司授权,私自转载或者转发本报告,所引起的一切后果及法律责任由私自转载或转发者承担。本公司并保留追究其法律责任的权利。证券研究报告敬请参阅末页重要声明及评级说明 华安证券研究所华安证券研究所华安华安研究研究 拓展投资价值拓展投资价值 4848投资评级说明以本报告发布之日起6个月内,证券(或行业指数)相对于同期沪深30
62、0指数的涨跌幅为标准,定义如下:行业评级体系增持未来 6 个月的投资收益率领先沪深 300 指数 5%以上;中性未来 6 个月的投资收益率与沪深 300 指数的变动幅度相差-5%至 5%;减持未来 6 个月的投资收益率落后沪深 300 指数 5%以上;公司评级体系买入未来6-12个月的投资收益率领先市场基准指数15%以上;增持未来6-12个月的投资收益率领先市场基准指数5%至15%;中性未来6-12个月的投资收益率与市场基准指数的变动幅度相差-5%至5%;减持未来6-12个月的投资收益率落后市场基准指数5%至15%;卖出未来6-12个月的投资收益率落后市场基准指数15%以上;无评级因无法获取必要的资料,或者公司面临无法预见结果的重大不确定性事件,或者其他原因,致使无法给出明确的投资评级。市场基准指数为沪深300指数。证券研究报告敬请参阅末页重要声明及评级说明