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1、2023 年深度行业分析研究报告 目录 目录 一、行业概况.1 二、产业突破.5 三、工艺路线及壁垒.7 四、产业链分析.10 五、产业进程.13 六、相关企业.16 七、市场空间.21 八、参考研报.23 1/23 行业研究报告 慧博智能投研 伴随新能源汽车、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。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%。而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。相比传统铜箔,复合铜箔具有高能量密度、低成本和高安全性能等多种优势,未来随复合铜箔渗透率的
2、提升,产业链各环节或将共享市场高增红利。一、行业概况一、行业概况 1、复合集流体发展迅速,成为新一代锂电集流体、复合集流体发展迅速,成为新一代锂电集流体锂电集流体减薄、降本要求日益提升,催生新型集流体发展锂电集流体减薄、降本要求日益提升,催生新型集流体发展。一方面,集流体作为电池的重要组成部分,是实现电池化学能转化为电能并对外输出的关键要素,另一方面集流体并不贡献实际的电池容量,并且其质量约占锂电池总质量的 12%,成本约占锂电池总成本的 8%。因此锂电池集流体重量及厚度的减小,不仅有利于提升电池活性物质的体积,从而提升电池的能量密度,而且有利于降低集流体的原材料成本。导读导读 2/23 减薄
3、趋势下,锂电池存在安全隐患,复合集流体材料有望打破瓶颈减薄趋势下,锂电池存在安全隐患,复合集流体材料有望打破瓶颈。越薄的锂电集流体其抗张能力和抗压变形能力越低,箔面出现断裂或裂缝的可能性越大,从而容易引发热失控。同时,传统集流体在受外力碰撞时容易产生毛刺,进而引发短路等安全隐患,因此兼具安全性等优势的复合集流体有望成为未来的发展趋势。相较于传统集流体,复合集流体在材料构成、工艺原理以及性能特点等方面均有不同相较于传统集流体,复合集流体在材料构成、工艺原理以及性能特点等方面均有不同:材料的构成上,传统集流体通常以高纯度的单金属或合金制成,比如传统铝箔由电解铝制成,电解铝含铝量在 99.5%-99
4、.8%之间,而复合集流体原材料包括高分子材料(PET/PP/PI)、金属材料与粘结剂;工艺原理上,传统铝箔使用辊压方式,经过粗轧、中轧、精轧等流程最终轧制成片材;传统铜箔主要包括延压法和电解法,前者利用塑性加工原理通过对高精度铜带反复轧制-退火而成,后者通过硫酸铜溶液在直流电的作用下,利用电解设备电沉积而成;而复合集流体以蒸镀、水电镀工艺为核心,利用蒸镀、水电镀技术将金属材料涂覆到基材表面。性能特点上,传统集流体内阻更小且工艺成熟,复合集流体在成本、安全性能、重量上具有替代优势。复合集流体使用高分子材料部分替换金属材料,由于高分子材料成本普遍低于金属材料且其电性能、化学性能、热性能、机械性能优
5、良,因此在成本、安全性等方面上优于传统集流体;除此之外,高分子材BX9YoWqUzWlVjWqMsP9P8Q8OmOrRmOpMfQqQpRjMoNoObRrQsOMYoOrMvPrNpP 3/23 料重量较轻、理论减薄空间较大,能够提高电池能量密度,增加续航能力。但是,传统集流体由于只有金属构成,因此内阻较低,对于电子的汇集和电流传输更具有优势。2、复合铜箔:复合铜箔:综合优势明显,综合优势明显,适用于对能量密度要求较高的电池产品适用于对能量密度要求较高的电池产品 复合铜箔是指以高分子材料为中间层,两边分复合铜箔是指以高分子材料为中间层,两边分别以金属铜为镀层的薄膜材料别以金属铜为镀层的薄膜
6、材料。目前复合铜箔中间层的主要路线包括 PET、PP、PI 三种,不同的高分子材料由于具有不同的各项性能,因此其下游应用场景也具有差异。复合铜箔在安全性能、原材料成本以及对电池能量密度提升方面优势明显,契合锂电池集流体发展方向复合铜箔在安全性能、原材料成本以及对电池能量密度提升方面优势明显,契合锂电池集流体发展方向。复合铜箔使用高分子材料置换传统铜箔中的部分金属铜,高分子材料相对于铜材,能够有效的增强集流体的韧性与绝缘性,减少金属铜的使用量,进而减小集流体的厚度与重量,为正负极活性材料提供更多空间。3、原理:、原理:“三明治三明治”结构有效提升电池综合性能结构有效提升电池综合性能 4/23 复
7、合铜箔能够有效解决传复合铜箔能够有效解决传统铜箔的成本及安全问题统铜箔的成本及安全问题。复合型铜箔采用“铜-高分子材料-铜”的“三明治”结构,较传统铜箔有着明显的优势。以 PET 铜箔为例,复合铜箔较传统铜箔能够降低约 2/3 的金属铜使用,当产品大规模量产后,其生产成本有望大幅降低。同时,更少的使用铜能够有效降低电池本身重量,提升电池能量密度。复合铜箔的制作工艺是在基材为 3-8m 厚度的高分子材料(PET、PP、PI 等)表面通过磁控溅射的方式,制作一层 50nm 左右的金属层,从而达到基材表面金属化,形成半成品。接着通过水电镀的方式将厚度 1m 及以上的铜通过离子置换的方式电镀至基材上,
8、最终制成合计厚度约 5-10m 的复合铜箔。4、特点:优异的性能契合市场需求特点:优异的性能契合市场需求 复合铜箔更加贴近市场实际需求复合铜箔更加贴近市场实际需求。传统铜箔为了保证材料的机械性能,存在理论的厚度上限,同时更轻薄的铜箔也带来了更高昂的加工费用。随着技术迭代,复合铜箔比传统铜箔有着更柔软的质地、更好的延展性、更优秀的抗压性能,能够帮助电池提升能量密度、控制生产成本,更加贴合市场需求。5/23 二、产业突破二、产业突破 动力电池的安全性能是新能源汽车产业可持续发展的基石,在电池材料高镍化大趋势下,安全焦虑仍然是绕不过去的头号难关。在引发电池热失控的各类诱因中,电池内短路是共性环节,且
9、内短路的发生具有很高的隐蔽性。如何攻克电池内短路是世界性难题。由于主流材料各项属性之间的关系很难平衡,安全性、能量密度、循环寿命在理论上形成了不可能三角,由此限制了电池内短路的防护路径选择空间,也提升了热管控的实现难度与成本。因此,任何有望打破不可能三角的材料/结构新技术路线都会成为学术界、业界和资本方关注的焦点。以下我们将着重从打破“不可能三角”的角度,来具体探讨复合铜箔在性能上的产业突破。1、高安全性是高安全性是复合铜箔的主打优势复合铜箔的主打优势 普通集流体材料穿刺时会产生大尺寸毛刺,造成内短路,引起热失控,而热失控则是新能源汽车电池爆炸起火的直接因素。传统技术仅对内短路起到延缓作用,而
10、且以牺牲电池能量密度为代价。复合集流体中间的高分子基材具有阻燃特性,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,电池损坏仅局限于刺穿位点形成“点断路”。复合集流体产生的毛刺尺寸小,叠加高分子材料层受热发生的断路效应,短时间内可大大降低短路电流,也可有效防止锂枝晶穿透隔膜引发的热失控。6/23 2、低成本是产业化加速的基石低成本是产业化加速的基石 复合铜箔能缩减金属铜用量,进而减少箔材单位面积成本复合铜箔能缩减金属铜用量,进而减少箔材单位面积成本。传统铜箔在“铜价+加工费”模式定价下,原材料成本占比较大。根据中一科技 22H1 报告披露,原材料占标准铜箔及锂电铜箔各类产品单位成
11、本比重基本处于 70%-85%区间。根据测算,以 6.5m 的复合铜箔为例,每平米原材料成本为 1.26 元,相比于 6m 传统铜箔原材料成本下降 65%,相比于 4.5m 传统铜箔成本下降 54%。根据相关机构测算,在产业化初期复合铜箔的生产成本为 3.69 元/m2,同比降低 7%;在规模化之后复合铜箔的生产成本为 2.95 元/m2,同比降低 26%。在复合铜箔的成本构成中,设备成本占比达到 41%,在铜价和 PET 价格保持稳定的前提下,后期降低设备折旧成为降低复合铜箔成本的关键因素。未来随着良品率的提升以及规模效应逐步凸显,复合铜箔整体成本仍有下降空间。3、强兼容为复合集流体带来广阔
12、的应用前景强兼容为复合集流体带来广阔的应用前景 复合铜箔对于电池能量密度的提升有重大作用复合铜箔对于电池能量密度的提升有重大作用。一方面,有机材料的密度较金属材料更低,能够降低集流体的整体质量;另一方面,铜箔的占比变少,厚度变薄,进一步减少了集流体的质量。重庆金美重庆金美官网显示,MA/MC(复合型铝膜/铜模)的重量更轻,面密度较传统铜箔降低 77%,能量密度提高 5%以上。腾胜科技腾胜科技官网显示,复合集流体中间层采用轻量化高分子材料,重量比纯金属集流体降低 50%-80%。同时复合集流体厚度相比业内同行纯金属集流体减少 25%-40%,从而将电池内更多空间让渡给活性物质。传统纯金属集流体占
13、电池比重达 15%甚至更高,随着复合集流体重量占比降低和电池内活性物质占比增加,电池能量密度实现提升 5%-10%。另外,复合铜箔除了在能量密度、成本、安全性有较大优势外,凭借复合材料自身优势,在柔韧性、抗压强度、均匀性等方面也同样占优。7/23 基于复合集流体“金属-PET/PP 高分子材料-金属”的三明治结构,高分子材料围绕电池内活性物质层形成层状环形海绵结构,在充放电过程中,可吸收极片活性物质层锂离子嵌入脱出产生的膨胀-收缩应力,从而保持极片界面长期完整性,进而可以使循环寿命提升 5%。此外,复合集流体兼容性较好,能够适应各种电池体系复合集流体兼容性较好,能够适应各种电池体系。由传统集流
14、体直接升级为复合集流体不会影响原有电池内部电化学反应,高分子材料不会与电池材料发生反应,耐腐蚀,因此复合集流体可运用于各种规格、不同体系的动力电池。从中长期维度来看,强兼容为复合集流体带来了广阔的应用前景。三、工艺路线三、工艺路线及壁垒及壁垒 1、工艺路线、工艺路线(1)技术路线:技术路线:PET 基膜为当前复合铜箔主流技术路线基膜为当前复合铜箔主流技术路线 PET 基膜为锂电复合集流体的主流技术路线基膜为锂电复合集流体的主流技术路线。由于 PET 高分子材料的电绝缘性、抗蠕变性,耐疲劳性,耐热性等性能优异,当前成为锂电复合集流体的主流选择。目前市场上关于复合铜箔基膜材料的研究路线主要有 PE
15、T、PP、PI 三种,其中 PET、PP 复合技术率先落地,PI 处于研发阶段。PET、PP、PI 三者在在热性能、化学性能、机械性能、电性能具有不同的特点,导致其复合铜箔产品三者在在热性能、化学性能、机械性能、电性能具有不同的特点,导致其复合铜箔产品特点各有差异特点各有差异:PET 长期使用温度在-70-120之间,短期使用可达 150,其韧性在所有热塑性材料中最优,但 PET 化学性能较差,不耐酸碱,因此易溶于电解液;PP 最突出的性能在于其化学稳定性,几乎不与酸碱反应,抗腐蚀性能优越,因此常用于制作各种化工管道与配件,除此之外,由于 PP 的密度小于 PET,理论上减薄空间大于 PET,
16、PP 材料的劣势在于热性能较差并且与铜的界面结合力小于PET;PI 各项性能较为突出,目前多用于特工材料。PI 薄膜具有高强度、高韧性、耐高温、防腐蚀等特殊性能,在-270-300温度之间仍能保持出色的强度、刚度、隔热和电气绝缘性,由于其成本较高,PI 目前主要应用于航空、航海、宇宙飞船、火箭导弹、原子能、电子电器工业等领域中。8/23 基膜材料的性能不仅影响产品特点,对复合铜箔制作的工艺需求及所需设备也有要求基膜材料的性能不仅影响产品特点,对复合铜箔制作的工艺需求及所需设备也有要求。PET 与 PP 已实现产品出货,两种材料在制备铜箔时的主要差异表现为抗拉强度、耐热性以及与铜的界面结合力上。
17、抗拉强度影响涂附工序:PET 抗拉强度大于 PP,PET 拉伸比为 3.33.5,而 PP 拉伸比 9.010.0,在进行涂附工作时 PET 工艺更简单;耐热性影响工艺温度:蒸镀是通过高温融化金属,使其蒸发到基膜上实现镀铜,耐热性低的基膜材料在蒸镀工艺中容易被烫损或卷皱,PET 为饱和线形大分子,分子主链上没有支链,结构对称,满足紧密堆砌的要求,因此易于取向和结晶,导致 PET 具有高熔点、高强度,操作难度要小于 PP;界面结合力影响铜膜附着度:PP 是非极性材料,表面附着力较弱,与铜膜的结合力小于PET,在磁控溅射镀铜后,表面铜膜易被擦去。(2)工艺流程:目前以两步法为主,部分采用三步法工艺
18、流程:目前以两步法为主,部分采用三步法 当前复合铜箔的生产工艺主要为两步法和三步法。两步法包括:真空磁控溅射镀和水电镀;三步法是在两步法中间增加一步,包括:真空磁控溅射镀、真空蒸发镀(三步法独占)和水电镀。真空磁控溅射镀膜是复合铜箔制造工艺的第一步,真空磁控溅射镀膜是复合铜箔制造工艺的第一步,也是最关键的一步也是最关键的一步。真空磁控溅射镀膜是使用高能等离子体(复合铜箔工艺中主要使用氩离子 Ar+)轰击靶材,使靶材以原子团或离子形式被溅射出来,沉积在基膜表面,最终形成厚度约 30-50nm 的薄膜。该步骤的化学反应式为:阴极 Cu+2Ar+Cu2+;阳极 AreAr+。9/23 真空蒸发镀膜是
19、三步法的核心步骤真空蒸发镀膜是三步法的核心步骤。真空蒸发镀膜是在真空条件下,通过加热金属铜使其以原子团或分子团形式被蒸发出来,并沉降在基膜表面形成薄膜。真空蒸发镀膜蒸发的金属铜沉积量约是磁控溅射的三倍,可以更加有效地帮助铜的沉积,使金属铜层分布更加均匀,弥补两步法铜层厚度不足的问题。水电镀步骤的核心是加厚金属铜层,以达到所需厚度水电镀步骤的核心是加厚金属铜层,以达到所需厚度。水电镀本质上是一种置换反应,将置换的两极置于溶液中,溶液中的铜离子被还原为铜,沉积在基膜表面,形成目标厚度的铜层。目前水电镀工艺相对成熟,各公司的解决方案各有差异。根据重庆金美新材的环评报告,将水电镀工艺分为碱性电镀和酸性
20、电镀两步,碱性电镀可以增加金属铜层表面的致密性,酸性电镀可以使金属铜层表面更加光滑匀称。2、技术壁垒技术壁垒 复合铜箔生产工艺与传统铜箔区别较大,流程更加复杂复合铜箔生产工艺与传统铜箔区别较大,流程更加复杂。传统铜箔是以铜料作为基膜,经过溶铜电解和水电镀等 13-15 道工序制成;而 PET 复合铜箔则是以 PET 作为基膜,经过真空镀膜和离子置换等 8-10道工序制成,二者区别较大。相较于传统铜箔,PET 复合铜箔的生产工艺更加复杂,主要包括真空磁控溅射活化、真空磁控溅射镀铜、分切、碱性离子置换等工序,其中真空磁控溅射和水平电镀是技术难点,国产设备良率不足。随着相关设备的迭代升级,产品良率不
21、断提升,复合铜箔工业化生产也将日益成熟。10/23 复合铜箔的核心工艺是磁控溅射和水平电镀,工艺难点在于溅射过程中能量密度和靶材最佳匹配的问题及水平电镀的均匀性问题。磁控溅射是将靶材背面加上强磁体,形成磁场,在正负电极间施以高的电压产生等离子体,Ar 离子向负极加速运动,与靶材发生碰撞使得靶材原子脱离靶材表面,最后沉积在衬底上形成薄膜的技术。若靶材数量过少能量密度过高,则会导致腔体温度过高,容易导致 PET 复合铜箔产生张力问题、延展性问题、异变的问题,因此靶材数量和能量密度的最佳匹配是影响 PET 复合铜箔良率的重要因素。此外,目前对于大多数磁控溅射设备,溅射靶材在溅射过程中总会产生不均匀冲
22、蚀的现象,一旦靶材被击穿,就会报废,因此靶材利用率一直较低,这对企业成本控制以及产品竞争力有很大的影响。水电镀工艺是指高分子材料薄膜通过磁控溅射附着金属层后,采用水介质电镀增厚的方式将铜层增厚至1m 的技术。目前镀膜机的均匀性较低,镀膜机均匀性的好坏直接影响到膜的品质高低,对镀膜机均匀性的精度要求需要 0.1%甚至更高,但市场上主流的镀膜机的均匀性只能达到 1%。四四、产业链分析、产业链分析 1、产业链、产业链概况概况 复合铜箔的产业链可划分为上中下游三个环节。其中上游包括基膜、靶材、辅材以及相关设备厂商(磁控溅射设备、水电镀设备、焊接设备等);中游是复合铜箔制造商,包括重庆金美重庆金美、宝明
23、科技宝明科技、中一科中一科技技、诺德股份诺德股份等;下游主要应用于锂电池,厂商主要包括动力电池、储能电池和消费电池厂商。11/23 2、产业链上游产业链上游 设备端:复合铜箔需求提升有望拓宽上游复合铜箔设备市场空间,设备端:复合铜箔需求提升有望拓宽上游复合铜箔设备市场空间,2025 年超百亿设备空间年超百亿设备空间。根据相关机构测算得出中性情形下,2025 年复合铜箔新增设备空间有望突破 105.3 亿。各类复合铜箔生产工艺尚不成熟,部分制造设备处于各类复合铜箔生产工艺尚不成熟,部分制造设备处于 0-1 的阶段,各细分市场格局迥异,国产替代进口的阶段,各细分市场格局迥异,国产替代进口成为大趋势
24、成为大趋势:磁控溅射设备方面,腾胜科技腾胜科技 2.5 代已验收成功并交付使用,行业内进度领先;真空蒸镀设备方面,相关厂商各有所长,难分伯仲;水电镀设备方面,目前东威科技东威科技为国内唯一复合铜箔水电镀设备量产厂商;一体机设备方面,4 月 28 日道森股份道森股份发布磁控-蒸镀一体机设备,已收到下游厂商订单,5 月 11 日三孚新科三孚新科自研一步法设备成功出货,为全球首台一步法湿法设备。基膜端:基膜端:PET/PP 材料适应不同应用场景,目前宝明科技在复合集流体领域材料适应不同应用场景,目前宝明科技在复合集流体领域进展进展较快,较快,PP 及及 PET 铜铜箔有望实现量产箔有望实现量产。随着
25、锂电池需求的持续升温,复合铜箔渗透率有望逐渐提升,相关机构乐观性预期预计 2025 年 PET/PP 复合铜箔市场需求量有望接近 18.9/18.9 亿平方米,市场空间有望达 3.53/2.45 亿元。双星新材双星新材、康辉新材康辉新材、东材科技东材科技等快速开拓 PET/PP 基材的研发生产与市场开发,在基膜膜材上有望实现国产化替代。12/23 辅材端:铜靶材市场集中度高,为世界巨头垄断,国内厂商成长迅速辅材端:铜靶材市场集中度高,为世界巨头垄断,国内厂商成长迅速。国内企业虽处于国产替代初期,但头部厂商成长迅速。铜靶材龙头为阿石创阿石创、江丰电子江丰电子等。镀铜化学品方面,光华科技光华科技为
26、电镀液龙头,三孚新科三孚新科专注化学镀铜化学品开发。光华科技 PET 复合铜箔镀铜技术优势明显,三孚新科积极推进复合铜箔电镀化学品测试,进展顺利。3、产业链中游产业链中游 目前复合铜箔进入产业化量产前夕,部分厂商已进入验证阶段,产业启动信号明显目前复合铜箔进入产业化量产前夕,部分厂商已进入验证阶段,产业启动信号明显。中游铜箔厂商稳步扩建产能,积极推动复合集流体的研发与送样验证。目前生产复合铜箔的厂商主要分为传统锂电铜箔生产商及技术上具备共同性适合转型至复合铜箔领域的两类参与者。前者主要包括诺德股份诺德股份、嘉元科技嘉元科技等,后者主要包括宝明科技宝明科技、双星新材双星新材、阿石创阿石创等。13
27、/23 4、产业链下游产业链下游 复合铜箔制造与应用仍有翘曲、褶皱、穿孔等问题亟待解决,大规模应用前需通过三道测试环节,多数复合铜箔厂商仍处于电池厂测试阶段。通过了加工性能评测与循环性能评测,至下游主机厂进行路试评测收到合格反馈后,方具备大规模应用量产条件。下游电池厂积极推进复合铜箔测试与布局进程下游电池厂积极推进复合铜箔测试与布局进程。宁德时代宁德时代合计持有复合集流体相关专利 24 项、比亚迪比亚迪合计持有复合集流体相关专利 5 项、国轩高科国轩高科合计持有复合集流体相关专利 19 项、亿纬锂能亿纬锂能合计持有流体相关专利 4 项。厦门海辰厦门海辰谋划布局相关专利同时进行复合铜箔产线研发建
28、设,合计持有复合集流体相关专利 34 项,规划产线 8 条。总体来说,以上产业链相关环节的设备厂商、基膜转型复合铜箔制造厂商、其他具有上下游整合能力及进度领先的企业都有望从复合铜箔的产业渗透趋势中受益,获得好的发展时机。五五、产业进程、产业进程 1、材料优势显著,企业纷纷布局材料优势显著,企业纷纷布局 复合铜箔国内产线最早于复合铜箔国内产线最早于 2017 年推出,目前已进入规模化量产阶段年推出,目前已进入规模化量产阶段。从发展历程来看,2015 年起,金美新材料金美新材料进行新型多功能复合集流体材料的工艺研发和生产,国内复合铜箔步入探索阶段。下游电池厂商积极探索复合集流体技术、布局相关专利,
29、如宁德时代宁德时代、比亚迪比亚迪、厦门海辰厦门海辰等企业分别在 2019 年、2020 年和 2021 年申请了相关专利。2021 年下半年开始,复合铜箔生产厂商陆续推进产品送样,如诺诺德股份德股份和双星新材双星新材分别在 2021 年 11 月和 2022 年第一季度向下游客户供货,行业进入技术验证阶段。2022 年底复合铜箔发展进入规模化量产阶段,相关厂商包括重庆金美重庆金美、宝明科技宝明科技、光腾微纳光腾微纳。14/23 产业化进展持续推进,二十余家复合铜箔厂商处于送样阶段,部分企业实现小批量量产产业化进展持续推进,二十余家复合铜箔厂商处于送样阶段,部分企业实现小批量量产。产业化进展持续
30、推进,二十余家复合铜箔厂商处于送样阶段,包括双星新材双星新材、方邦股份方邦股份、元琛科技元琛科技、万顺新材万顺新材、嘉元嘉元科技科技、诺德股份诺德股份等。其中部分企业实现小批量量产,包括重庆金美重庆金美、宝明科技宝明科技、光腾微纳光腾微纳。复合铜箔生产厂商积极进行产能布局,十余家企业规划项目复合铜箔生产厂商积极进行产能布局,十余家企业规划项目。具体来看,重庆金美重庆金美和光腾微纳光腾微纳分别计划在 2025 年之前形成 100 亿元年产值、在 2023 年底前形成超 5000 万平米的年产能。纳力新材纳力新材江阴基地一期规划年产能 1 亿平,扬州基地 2023 年可年产 5 亿平复合集流体,预
31、计 2023 年 8 月一期完全投产,二期达产后可年产 50 亿平复合集流体;双星新材双星新材首条产线已完成安装调试,2025 年计划实现年产能 5 亿平;中一科技中一科技规划年产能 500 万平;胜利精密胜利精密 2023 年底产能预计达 4500 万平,并投资了年产能为 12 亿平的安徽飞拓项目;宝明科技宝明科技赣州项目计划的年产能约为 1.5 亿平,并在马鞍山投建了复合铜箔项目;英联股份英联股份江苏高邮项目计划投建 100 条生产线复合铜箔;璞泰来璞泰来、隆扬电子隆扬电子分别规划了 1.6 万吨、2.38 亿平的产能。15/23 2、相关企业积极推动,攻克技术难关相关企业积极推动,攻克技
32、术难关 下游厂商积极进行复合铜箔产业布局,包括宁德时代、国轩高科、厦门海辰及下游厂商积极进行复合铜箔产业布局,包括宁德时代、国轩高科、厦门海辰及 OPPO 等等。在动力电池和储能电池领域,宁德时代宁德时代下属公司间接持有重庆金美 15.68%的股权,通过重庆金美实现对复合铜箔的布局;国轩高科国轩高科和厦门海辰厦门海辰分别投建 200GWh 复合集流体项目和 2.1 亿平复合铜箔项目。另外,消费电子领域方面,OPPO 于 2021 年 7 月发布的产品中便引入了复合集流体技术。下游积极开展相关的专利布局。电池厂商布局相关的专利技术,攻克复合集流体焊接技术难关下游积极开展相关的专利布局。电池厂商布
33、局相关的专利技术,攻克复合集流体焊接技术难关。宁德时宁德时代代、厦门海辰厦门海辰、蜂巢能源蜂巢能源、国轩高科国轩高科、蔚来蔚来、比亚迪比亚迪和华为华为等企业纷纷申请了复合集流体、电池极片、16/23 电化学装置相关的专利。在动力电池领域,宁德时代研发的多功能复合集流体技术在 2021 年全球新能源汽车前沿及创新技术评选中获评为十大创新技术之一。在储能领域,海辰新能源 2022 年 1 月申请了复合集流体及其制备方法和应用专利。针对复合集流体焊接问题,下游进行技术攻关针对复合集流体焊接问题,下游进行技术攻关。由于复合铜箔中间的基膜不具有导电性,使用复合铜箔时,锂电池的前道工序需额外使用超声波高速
34、滚焊工序将两侧铜箔汇集。针对复合集流体的焊接问题,下游电池厂商积极配套相关技术,进行技术攻关。蜂巢能源针对复合集流体电池极片焊接方法、焊接设备等技术进行开发;国轩高科国轩高科研发复合集流体滚焊模切一体化设备及滚焊切模方法。3、降本推进应用提速,工艺流程的降本推进应用提速,工艺流程的 Know-How 是核心是核心 复合铜箔核心在于降本,产业链合力推动复合铜箔核心在于降本,产业链合力推动。成本是决定复合铜箔应用速度与规模的关键因素,良率、幅宽、速度是影响制造成本的重要指标,从目前水平来看,仍有较大的改进和提升空间。例如在电镀速度方面,不同应用水平下前期整体范围约为 6-10 米/分钟;据东威科技
35、东威科技 12 月 8 日公告介绍,其与胜利精密合作开发的新型复合铜箔电镀设备,设计生产速度可达 20 米/分钟,保底 15 米/分钟,速度提升明显。另外,设备国产化替代也将助推成本下探,据东威科技公告,若前后道工序的技术配套更加完整,全套使用其设备,技术配套+产品良率提高,未来综合镀膜成本可降至 2 块多。除 PVD 和水电镀设备外,工艺水平及对工艺流程的理解应用、基膜品质、焊接设备匹配等均对复合铜箔制造成本和品质造成影响,复合铜箔未来的产业化和降本速度需要全产业链合力推动。技术路径多元并行,设备进步与工艺优化有望持续推进技术路径多元并行,设备进步与工艺优化有望持续推进。上文提过目前主流工艺
36、为“磁控溅射+水电镀”的两步法,但也有提出在两步之间加上真空蒸镀的三步法,还有诸如三孚新科三孚新科主推的一步法。目前技术路径多条并行,每条路径各自存在不足与优势,而同种技术路径的厂商所用设备来源也有所区别。因此设备的性能及供应能力将成为推进复合铜箔产业化应用的核心要素,对工艺流程的理解和应用将决定复合铜箔的制造水平,相关工艺技术的 Know-How、自身工艺持续优化、绑定优质设备来源的厂商有望显著受益。六六、相关企业、相关企业 1、三孚新科:研发三孚新科:研发“一步法全湿法一步法全湿法”设备,顺利出货设备,顺利出货 公司是我国最早从事表面工程化学品研究的企业之一公司是我国最早从事表面工程化学品
37、研究的企业之一。公司主营业务为新型环保表面工程专用化学品的研发、生产和销售。公司主要产品有电子化学品及通用电镀化学品。在复合铜箔领域,公司可提供电镀专用化学品;另外,公司还布局了复合铜箔电镀设备业务,成功研制“一步法”复合铜箔设备,实现产业链协同。17/23 “设备设备+添加剂添加剂”双环节布局复合铜箔,一步法复合铜箔设备顺利出货双环节布局复合铜箔,一步法复合铜箔设备顺利出货。针对复合铜箔,三孚新科可以提供 PET 镀铜专用化学品,且可提供一步法化学镀铜专用的添加剂。同时,三孚新科从添加剂领域切入设备领域,成功研制复合铜箔一步法设备。三孚新科自主研发的一步法设备是全球首台全湿法复合铜箔设备,2
38、023 年 5 月该设备顺利出货,推进该工艺设备产业化进程。2、东威科技:设备行业领先,真空镀设备同步布局东威科技:设备行业领先,真空镀设备同步布局 公司电镀设备行业领先,签约双星新材推进复合铜箔发展公司电镀设备行业领先,签约双星新材推进复合铜箔发展。公司主营业务为高端精密电镀设备及其配套设备的研发、设计、生产及销售。公司主要产品为刚性板 VCP、柔性板片对片 VCP 等设备。公司自主研发垂直连续电镀等技术,凭借技术优势,公司 VCP 设备的电镀均匀性等关键指标均处于行业领先水平。2023 年 2 月,公司与双星新材签署设备销售合同,产品达到标准,获得客户认可。水电镀设备订单需求旺盛,产业链延
39、伸至磁控溅射水电镀设备订单需求旺盛,产业链延伸至磁控溅射。东威科技可量产水电镀设备,设备订单需求旺盛,2023 年公司水电镀设备规划产能约为 100-300 台,目前在手订单已接近 300 台。东威科技在水电镀设备的基础上,同时布局磁控溅射设备,2022 年 12 月公司首台 12 靶磁控溅射设备已实现交付,目前已基本通过客户验收,并开始量产,2023 年公司磁控设备规划产能不低于 50 台。目前公司正研制 24 靶磁控溅射设备,预计于 2023 年上半年推向市场。公司营业收入及净利润同比稳步增长公司营业收入及净利润同比稳步增长。营业收入方面,2018 至 2022 年公司营业收入持续增长,2
40、022年营业收入为 10.12 亿元,同比增长 25.74%,主要原因为公司新能源镀膜设备销售收入增加;2023Q1 18/23 公司营业收入为 2.34 亿元,同比增长 20.23%。归母净利润方面,2022 年公司归母净利润为 2.13 亿元,同比增加 32.58%;2023Q1 公司归母净利润为 0.51 亿元,同比增长 28.09%。3、宝明科技:积极布局复合铜箔业务,宝明科技:积极布局复合铜箔业务,PP 产品持续推进产品持续推进 公司积极布局新能源电池材料产业,推进复公司积极布局新能源电池材料产业,推进复合铜箔业务合铜箔业务。公司主要从事 LED 背光源以及电容式触摸屏业务,产品包括
41、 LED 背光源、电容式触摸屏。此外,公司积极布局新能源电池材料业务。自 2021 年初起,公司展开了对复合铜箔的研发,2022 年 5 月初开始向客户送样,目前已拥有部分客户的小批量订单。赣州项目投产在即,释放复合铜箔产能赣州项目投产在即,释放复合铜箔产能。宝明科技积极布局复合铜箔业务,持续提升产品产能。2022年 7 月公司投建赣州锂电池复合铜箔生产基地项目,一期项目达产后年产复合铜箔约 1.5 亿平,约配套电池 14-15GWh,截至 2022 年年报,该项目正进行设备安装调试,计划于 2023 年二季度量产。2023年 2 月公司还投建了马鞍山市复合铜箔生产基地项目,主要生产锂电复合铜
42、箔。另外,公司的 PP 复合铜箔也在持续推进中。2020 年以来公司业绩承压,复合铜箔业务或助推企业业绩回升年以来公司业绩承压,复合铜箔业务或助推企业业绩回升。营业收入方面,2020 至 2022 年营业收入持续下降,2022 年和 2023Q1 营业收入分别为 9.40 亿元和 2.05 亿元,同比分别下降 15.74%和17.25%。归母净利润方面,2022 年公司归母净利润为-2.23 亿元,同比增加 36.96%。2022 年公司营业收入下降的主要原因为手机背光源业务收入下滑,公司积极采取措施降本增效,并向复合铜箔业务拓展,未来盈利有望改善。19/23 4、骄成超声:复合铜箔绑定超声滚
43、焊,传统超声焊龙头有望把握第二增骄成超声:复合铜箔绑定超声滚焊,传统超声焊龙头有望把握第二增长极长极 复合铜箔绑定超声滚焊设备,老牌焊接厂商加快战略布局复合铜箔绑定超声滚焊设备,老牌焊接厂商加快战略布局。相比传统铜箔,复合铜箔应用于下游电池制造需额外极耳转印焊工序。公司从事焊接设备业务多年,动力电池超声焊接设备及其配件市场占有率约为 30%,兼具技术与管理经验,市场份额呈上升趋势。复合铜箔滚焊设备于 2017 年通过客户验证,技术指标领先,焊接速度可达 80m/min 以上,复合集流体电池应用超声滚焊设备现为行业独家供应,未来有望保持行业领先地位。5、阿石创:阿石创:PVD 镀膜领军企业,率先
44、布局复合铜箔镀膜领军企业,率先布局复合铜箔 阿石创为国内阿石创为国内 PVD 镀膜材料行业领军企业,领先其他厂商率先布局复合铜箔领域镀膜材料行业领军企业,领先其他厂商率先布局复合铜箔领域。阿石创踏入 PVD镀膜领域已有 20 年历史,积累了丰富的膜层设计、膜系分析经验,奠定了坚实的技术基础。公司在设备端与日本爱发科、美国 AKT、新科隆等镀膜设备厂商保持良好的沟通,已累计服务全球客户超四百家,涵盖了光学光通讯、平板显示、节能玻璃、光伏等诸多领域。目前布局复合铜箔的厂商中唯阿石创主营PVD 镀膜领域,PET 铜箔生产技术与 PVD 溅射镀膜技术具有同源性,公司正以成熟的 PVD 镀膜经验为基础,
45、积极布局复合集流体领域,有望解决 PVD 设备工艺的稳定性、连续性问题。20/23 6、元琛科技:多年深耕高分子膜技术,地处产业链中心获政府支持元琛科技:多年深耕高分子膜技术,地处产业链中心获政府支持 元琛科技高分子膜领域技术领先,位于合肥新能源产业链中心元琛科技高分子膜领域技术领先,位于合肥新能源产业链中心。公司主要从事过滤材料、烟气净化系列环保产品的研发、生产、销售,第三方环境检测、催化剂性能验收业务,拥有危废经营许可、CMA 及CNAS 资质。公司多年深耕高分子膜材料领域,核心技术包括 PTFE 复合乳液渗膜技术、PTFE 纳米膜复合技术、针眼热熔覆膜密封技术等,与复合铜箔技术具有协同性
46、。此外,公司目前处于合肥市新能源产业链的中心区域,落地过程得到政府大力支持。公司从 2020 年开始关注复合集流体,2021 年年底正式立项。2022 年 11 月底,公司与东威科技签订 2.5 代双边夹卷式水平镀膜线设备采购框架协议。12 月底,公司召开复合箔材新产品发布会,首条复合铜箔产线达产,首批产品顺利下线,并开始进行送样测试。后续技术优势叠加地方政策支持有望推动公司受益复合铜箔产业化趋势。21/23 七七、市场空间、市场空间 1、新能源汽车市场保持高速增长,锂电池铜箔行业持续受益新能源汽车市场保持高速增长,锂电池铜箔行业持续受益 根据 EVTank 数据,2022 年全球新能源汽车销
47、量达 1082.4 万辆,同比增长 61.6%。2022 年中国新能源汽车销量达到 688.4 万辆,在全球的比重增长至 63.6%。EVTank 表示,2023 年,随着美国 IRA 法案的落地实施,其将在需求侧拉动美国新能源汽车市场的销量,并在一定程度上影响全球新能源汽车产业链各环节的区域竞争格局。展望未来,EVTank 预计全球新能源汽车的销量在 2025 年和 2030 年将分别达到 2542.2 万辆和 5212.0 万辆。在“双碳”背景下,新能源汽车市场渗透率进一步提升,进而带动新能源汽车产销量增长。新能源汽车的高速增长有望推动动力电池装车量的快速增长,PET 铜箔作为核心零部件之
48、一,将有望充分受到辐射快速普及。22/23 2、锂电池需求快速增长,复合铜箔市场空间广阔锂电池需求快速增长,复合铜箔市场空间广阔 根据 EVTank 数据显示,2022 年全球锂离子电池总体出货量 957.7GWh,同比增长 70.3%。从出货结构来看,全球汽车动力电池(EV LIB)出货量为 684.2GWh,同比增长 84.4%;储能电池(ESS LIB)出货量 159.3GWh,同比增长 140.3%;小型电池(SMALL LIB)出货量 114.2GWh,同比下滑 8.8%。展望未来,EVTank 分析认为未来十年,锂离子电池仍将是新能源汽车和储能领域的主要电池技术路线。根据 EVTa
49、nk 发布的中国新能源汽车行业发展白皮书(2023 年预测,2030 年全球新能源汽车的销量将达到 5212.0 万辆;另一方面,随着双碳目标的推进,储能行业的发展也将极大的拉动对锂离子电池的需求。EVTank 预计到 2025 年和 2030 年,全球锂离子电池的出货量将分别达到 2211.8GWh 和 6080.4GWh,其复合增长率将达到 22.8%。根据 EVTank 数据显示,2022 年中国锂离子电池出货量达到 660.8GWh,同比增长 97.7%,在全球锂离子电池总体出货量的占比达到 69.0%。2022 年中国企业得益于汽车动力电池(EV LIB 和储能电池(ESS LIB)
50、出货量的大幅度增长,其总体锂离子电池出货量的全球占比进一步提升。根据数据显示,2022 年动力电池市场出货量 480GWh,同比增长超 1 倍;储能电池出货量 130GWh,同比增长 1.7 倍。复合铜箔作为重要的新型锂电池负极集流体材料,将很大程度受益于上述提及的锂电池需求的快速增长,迎来广阔的发展空间。3、渗透率提升下,复合铜箔具备高成长空间渗透率提升下,复合铜箔具备高成长空间 23/23 复合铜箔未来的成长空间在于下游锂电池需求的增长和自身渗透率的不断提升复合铜箔未来的成长空间在于下游锂电池需求的增长和自身渗透率的不断提升。相关机构对复合铜箔渗透率分别进行保守、中性、乐观的预测,对应 2025 年渗透率分别为 10%、15%、20%。在中性预测下,2025 年复合铜箔市场空间有望达到 161 亿元;而在乐观情形下,2025 年复合铜箔市场空间有望达到214 亿元。