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1、证券研究报告 请务必阅读正文最后的中国银河证券股份有限公司免责声明 行业深度报告机械设备行业深度报告机械设备 20232023 年年 1212 月月 2 26 6 日日 复合集流体:曙光渐近,设备先行复合集流体:曙光渐近,设备先行 核心观点核心观点:复合集流体:兼具高安全、低成本、极薄化的新型材料复合集流体:兼具高安全、低成本、极薄化的新型材料。复合集流体采用“金属-PET/PP 高分子材料-金属”三明治结构,代替传统的铝箔和铜箔作为电池正负极材料,具备低成本、高安全、长寿命和高能量密度等优势。1 1)高安全)高安全性:性:近年来,由电池热失控引发的电动汽车起火自燃事故是新能源汽车安全性的核心
2、问题之一。复合集流体中间的高分子基材具有阻燃特性,在热失控前可快速融化,电池损坏仅局限于刺穿位点形成“点断路”,并可缓解锂枝晶生长带来的压缩应力,从而延缓电池短路。2 2)高比能:)高比能:为提升电池能量密度,延长续航能力,近年来锂电铜箔呈现轻薄化趋势。复合铜箔中铜厚度相比 6m 铜箔减少66.67%,复合铝箔中铝厚度相比 10m 铝箔减少 80%。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%左右,可有效提升电池能量密度。3 3)低成本:)低成本:传统铜箔的原材料成本占比约 83%,而复合铜箔原材料成本占比约 31%,且受产业化初期影响设备成本占比高达 50%,复合铜箔
3、生产通过规模效应降低成本的空间更大。在技术完备条件下,复合铜箔大规模量产后有望实现4.5 元每平米以下,相较传统铜箔有望实现降低 40%的制造成本。复合集流体复合集流体采用全采用全新工艺新工艺,催生设备端投资机遇催生设备端投资机遇。复合铝箔制备的技术路线已经十分明确,主要采用真空蒸发镀膜干法工艺。即在厚度 4.56.0m 的PET/PP 基材表面采用真空蒸发的方式,双面镀制一层 1m 的铝膜。目前复合铜箔的制备工艺存在多种路线,包括一步法(化学沉积法/真空磁控溅射/真空蒸镀法)、两步法(真空磁控溅射+水电镀)和三步法(真空磁控溅射+真空蒸镀+水电镀)。核心设备包括真空蒸镀、真空磁控溅射在内的真
4、空镀膜设备,以及水电镀设备。此外,应用复合集流体后锂电池制备将多出一道采用超声波高速滚焊技术的极耳转印焊工序,带来对超声波滚焊设备的确定性需求。产业化渐行渐近,设备环节有望迎来百亿市场产业化渐行渐近,设备环节有望迎来百亿市场。今年以来,广汽埃安弹匣电池2.0、宁德时代麒麟电池均采用复合集流体材料,麒麟电池已装车极氪 001 和009,问界 M9 也或将应用复合集流体,产业化趋势愈发明朗。从产业链现状来看,复合铜箔目前多种技术路线并存,玩家陆续入局,共同探索商业化路径。1)基材端,由于 PET 耐酸碱性较弱,在测试中出现高温循环跳水,复合铜箔基材或从 PET 转向 PP。2)工艺设备端,“磁控溅
5、射”+“水电镀”的两步法正逐步成为行业主流,成为宝明科技、纳力新材等进展较快、产能规划较大的复合铜箔材料厂主流选择的工艺路线。3)以目前复合铜箔主流两步法工艺测算,预计2025 年磁控溅射+电镀设备+超声波滚焊设备市场空间合计达到 143 亿元。投资建议投资建议:电池技术的不断发展叠加电池企业的降本需求,驱动动力电池产业链各环节技术持续更新迭代,设备企业有望迎来新的发展机遇。目前复合集流体处于从 0 到 1 的产业化前夜,复合铝箔商业化进展快但降本难度较高,复合铜箔技术路线尚存分歧,建议关注箔材厂送样测试及扩产进度,设备厂商将率先受益下游资本开支增长。推荐最具确定性的超声波滚焊设备厂商骄成超声
6、,具备复合铜箔两步法核心水电镀设备量产能力的东威科技,关注一步法工艺设备厂商道森股份、三孚新科等。风险提示风险提示:研发进展不及预期的风险;终端验证测试不及预期的风险;产能投产进展不及预期的风险;下游需求不及预期的风险;行业竞争加剧的风险等。机械设备机械设备 推荐推荐 (维持维持)分析师分析师 鲁佩鲁佩 ::lupei_分析师登记编码:S01相对沪深相对沪深 300300 表现图表现图 20232023-1212-2525 资料来源:中国银河证券研究院 相关研究相关研究 -20%-15%-10%-5%0%5%10%15%20%机械设备沪深300 请
7、务必阅读正文最后的中国银河证券股份有限公司免责声明。2 行业深度报告行业深度报告 目目 录录 一、复合集流体:兼具高安全、低成本、极薄化的新型材料一、复合集流体:兼具高安全、低成本、极薄化的新型材料 .3 3(一)动力电池降本提效趋势下,复合集流体优势明显.3(二)传统集流体 vs 复合集流体:新工艺催生设备端投资机遇.7 二、产业化渐行渐近,设备环节有望迎来百亿市场二、产业化渐行渐近,设备环节有望迎来百亿市场 .1212(一)产业链进展不断,商业化趋势明朗.12(二)多种路线齐头并进,两步法或成复合铜箔主流路线.13(三)2025 年复合铜箔设备空间有望超百亿.15(四)工艺设备仍存问题亟待
8、优化.16 三、投资建议及相关标的三、投资建议及相关标的 .1818(一)投资建议.18(二)相关标的.18 四、风险提示四、风险提示 .2424 oXiWcZqUnYqVaXvXoYjYbRaO6MsQoOtRtQkPrQmOkPoMvM6MrRxOvPmPpRNZoMpN 请务必阅读正文最后的中国银河证券股份有限公司免责声明。3 行业深度报告行业深度报告 一一、复合复合集流体:集流体:兼具兼具高安全、高安全、低成本低成本、极薄化极薄化的新型材料的新型材料 (一)(一)动力电池降本提效趋势下,复合集流体优势明显动力电池降本提效趋势下,复合集流体优势明显 典型锂离子电池结构主要包括正极、负极、
9、电解液和隔膜四部分。正负极通常采用一定孔隙的多孔电极,由集流体和粉体涂覆层构成。集流体的作用主要是承载电极活性物质、将活性物质产生的电流汇集输出、将电极电流输入给活性物质。锂电池集流体通常采用铜箔和铝箔。由于铜箔在较高电位时易被氧化,主要用于负极集流体;铝箔在低电位时腐蚀问题较为严重,主要用于正极集流体。锂电池充电时,加在电池两极的电势迫使正极的嵌锂化合物释放出锂离子,通过隔膜后嵌入片层结构的石墨负极中;放电时锂离子则从片层结构的石墨中析出,重新和正极的嵌锂化合物结合,锂离子实现移动,产生电流。铜箔在动力电池成本中占比 9%,为提升电池能量密度和安全性,并进一步降低成本,锂电铜箔正在向高密度、
10、轻薄化、高抗拉强度、高延伸率等方向发展。图图1 1:锂离子电池结构锂离子电池结构 图图2 2:锂离子电池成本结构锂离子电池成本结构 资料来源:锂离子电池制造工艺原理与应用,中国银河证券研究院 资料来源:GGII,中国银河证券研究院 复合集流体采用“金属复合集流体采用“金属-PET/PPPET/PP 高分子材料高分子材料-金属”三明治结构,金属”三明治结构,以高分子绝缘树脂 PET/PP 等材料作为“夹心”层,上下两面沉积金属铝或金属铜,替代传统的铝箔和铜箔作为锂电池正负极。复合铜箔即是在塑料薄膜 PET 等材质表面上制作一层金属导电层的一种新型材料,相比传统电解铜箔,复合铜箔作为负极集流体的锂
11、电池具有低成本、高安全、长寿命和高能量密度等优势。表表1 1:传统铜箔与复合铜箔对比传统铜箔与复合铜箔对比 传统铜箔传统铜箔 复合铜箔复合铜箔 工艺原理工艺原理 溶铜电解+电镀 真空镀膜+离子置换 工艺区别工艺区别 核心工艺是在阴极辊中将硫酸铜电解液通过直流电电沉积而制成原箔 直接采用真空镀膜与化学电镀铜工艺,将铜膜镀在非金属材料表面 组成组成 99.5%纯铜 高真空下将铜分子堆积到超薄型 PP 基膜上,再经过离子置换产出成品 示例示例 特点特点 单位面积重量较重,金属铜材使用量高,成本高。导热性能高,用于电池材料安全性差 中间层为 PP 膜,单位面积重量轻,铜材使用量少,降低成本和金属用量。
12、中间层为绝缘层,用于电池材料安全性好 基膜基膜 使用铜料,溶铜后生成原箔生产基膜 PET/PP 原料膜作为基膜 正极材料,47%负极材料,15%铜箔,9%铝箔,4%电解液,12%隔膜,6%其他,7%请务必阅读正文最后的中国银河证券股份有限公司免责声明。4 行业深度报告行业深度报告 工序长度工序长度 13-15 8-10 资料来源:重庆金美环评报告,中国银河证券研究院 1 1、延缓电池内部短路,延缓电池内部短路,降低热失控风险降低热失控风险 新能源汽车安全性重视度日益提升,复合集流体可有效降低电池热失控风险。新能源汽车安全性重视度日益提升,复合集流体可有效降低电池热失控风险。近年来,由电池热失控
13、引发的电动汽车起火自燃事故时有发生,是新能源汽车安全性的核心问题之一。锂离子动力电池“热失控”是一种由电池温度急剧上升而导致电池出现不可逆的失效现象,通常由电池内部物质发生连锁反应引起。诱发动力电池热失控的原因包括机械滥用(碰撞、挤压、穿刺)、电滥用(过充、过放和外短路)、热滥用(外部高温烘烤)以及电池老化所引起的电池内短路等。传统铜箔在金属疲劳断裂或意外损坏情况下可能产生毛刺,电池过充导致过量的锂移动至负极形成锂枝晶,均可能导致隔膜被穿透从而引发内部短路,从而引发电池热失控。图图3 3:锂离子电池失效机理锂离子电池失效机理 图图4 4:动力电池热失控机理及动力电池热失控机理及流程流程 资料来
14、源:锂离子动力电池热失控机理及热管理技术研究进展,中国银河证券研究院 资料来源:锂离子动力电池热失控机理及热管理技术研究进展,中国银河证券研究院 传统技术仅能对内短路起到延缓作用,并通常可能会造成电池能量密度的折损。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”。此外,复合集流体相较传统集流体具备的中间基材层可缓解锂枝晶生长带来的压缩应力,使锂离子沉积更加均匀,电池循环寿命提升约 5%。因此,采用复合集流体代替传统正负极,可有效提升电池安全性。图图5 5:复合铜箔避免穿刺短路复合铜箔避免穿刺短路 图图
15、6 6:锂枝晶穿刺锂枝晶穿刺 资料来源:重庆金美官网,中国银河证券研究院 资料来源:重庆金美官网,中国银河证券研究院 2 2、有效提升能量密度,契合有效提升能量密度,契合新能源汽车长续航新能源汽车长续航发展发展趋势趋势 请务必阅读正文最后的中国银河证券股份有限公司免责声明。5 行业深度报告行业深度报告 长续驶里程和低能耗是新能源汽车发展的方向,作为新能源汽车核心部件,就要求锂离子动力电池能量密度不断提升,从而带动以下几个方面的技术革新。1 1)电极材料变革:)电极材料变革:锂离子电池是利用材料的氧化还原反应来储能和释放能量,因此其能量密度的理论极限由发生氧化还原反应的活性材料决定,取决于反应过
16、程中单位活性材料能够提供的电子数量以及材料的氧化还原电压。2 2)成组结构创新:)成组结构创新:动力电池系统一般由电池包箱体、单体电池、电池管理系统、热管理系统和线束等组成。与电池工艺优化的原理相似,电池系统的电池成组结构创新也是为了降低电池包中单体电池以外的其他组件占比,进而实现电池系统的轻量化。3 3)电池工艺优化:)电池工艺优化:通过电池工艺调整来提高单体电池能量密度的方法,其本质是增加单位体积或重量电池系统内的电极活性物质占比,降低非活性辅材如壳体、集流体和粘结剂等用量。从高能量密度电芯设计的角度来说,为了降低非活性物质的含量,选用密度低、厚度薄的正负极箔材有利于电芯能量密度的提升。表
17、表2 2:箔材对能量密度的影响箔材对能量密度的影响 铜箔铜箔 铝箔铝箔 厚度厚度(m m)电芯能量密度增加电芯能量密度增加(%)厚度厚度(m m)电芯能量密度增加电芯能量密度增加(%)10 0 16 0 8 1.69 14 0.67 6 3.39 12 1.01 4.5 4.75 10 1.58 4 5.08 8 2.02 资料来源:高能量密度锂电池开发策略,中国银河证券研究院 锂电铜箔极薄化趋势下,复合集流体有助于提升电池比能量。锂电铜箔极薄化趋势下,复合集流体有助于提升电池比能量。集流体作为正极材料和负极材料电子传输的载体,在电池的充放电过程中并没有提供任何的容量,同时,铝箔和铜箔的密度均
18、较大,严重影响其能量密度。因此,如何用更轻的材料去取代传统的金属集流体是提高电池能量密度发展的一个重要方向。近年来锂电铜箔呈现轻薄化趋势。2018 年宁德时代率先开始 6m 电铜箔切换,当前已经实现 90%以上渗透率;比亚迪、国轩高科、中创新航、欣旺达等国内主流电池厂也在积极引入 6m 锂电铜箔,6m 锂电铜箔逐步成为行业主流。根据 GGII 数据,6m 及以下锂电铜箔占比从 2020 年的 50.4%提升至 2022 年的86.2%。更薄的 4.5m 铜箔也正在成为国内头部锂电铜箔企业布局的重心。图图7 7:电解铜箔分类电解铜箔分类 图图8 8:锂电铜箔产品结构锂电铜箔产品结构 资料来源:G
19、GII,中国银河证券研究院 资料来源:GGII,中国银河证券研究院 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%50%左右左右。复合铜箔中铜厚度相比 6m 铜箔减少 66.67%,复合铝箔中铝厚度相比 10m 铝箔减少 80%。按铜密度 8.96g/cm3、铝密度2.7g/cm3、PET 密度 1.38g/cm3计算,则 6.5m PET 铜箔相比 6m 铜箔和 4.5m 铜箔,减重幅度分别达到 55%和 40%;8m PET 铝箔相比 12m 铝箔和 10m 铝箔,减重幅度分别达 58%和 49%。金属用量0
20、%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%2020202120226m6m6m 请务必阅读正文最后的中国银河证券股份有限公司免责声明。6 行业深度报告行业深度报告 的节省部分用 PET 等材料进行替代后,保障安全性的同时重量更轻,产品综合性能更优。随着重量占比降低、电池内活性物质占比增加,能量密度可提升 5%-10%。表表3 3:复合集流体可有效提升能量密度复合集流体可有效提升能量密度 负极片负极片 正极片正极片 重量能量密度增加率重量能量密度增加率 电池 0 6m 铜箔 10m 铝箔/电池 1 1m 铜箔+3mPP+1m 铜箔 3m 铝箔+4mPP+3m 铝箔 6%电池
21、 2 1m 铜箔+3mPP+2m 铜箔 10m 铝箔 3%电池 3 6m 铜箔 3m 铝箔+4mPP+3m 铝箔 3%资料来源:比亚迪复合集流体、电极片及电池,中国银河证券研究院 3 3、高分子材料高分子材料更具成本优势更具成本优势,有助实现动力电池降本,有助实现动力电池降本 传统锂电铝箔和铜箔采用“铝锭价+加工费”、“铜价+加工费”的定价模式。以铜箔为例,原材料价格在总成本中占比约 80%,尽管加工费自 2022 年下半年以来持续下降,但铜价震荡上行,维持在高位。而PET、PP 等高分子材料价格仅为铜价的约 1/10,将其应用于锂电正负极材料,有望大幅降低集流体成本,从而满足锂电行业降本增效
22、需求。图图9 9:铜、铜、PETPET、PPPP 价格(元价格(元/吨)吨)图图1010:铜箔加工费(万元铜箔加工费(万元/吨)吨)资料来源:Wind,中国银河证券研究院 资料来源:Wind,中国银河证券研究院 复合铜箔规模化量产后成本有望显著低于传统铜箔。复合铜箔规模化量产后成本有望显著低于传统铜箔。根据 GGII 数据,以 6m 铜箔为例,其单位材料成本为 3.73 元/平方米;而 6.5 微米 PET 铜箔的铜箔厚度为 2m,单位总成本为 1.3 元/平方米,低于铜箔的单位成本,材料成本优势明显。传统铜箔的原材料成本占比约 83%,而复合铜箔原材料成本占比约 31%,且受产业化初期影响设
23、备成本占比高达 50%,复合铜箔生产通过规模效应降低成本的空间更大。在技术完备条件下,复合铜箔大规模量产后有望实现 4.5 元每平米以下,相较传统铜箔有望实现降低 40%的制造成本。00000400005000060000700008000090000中国:平均价:铜(1#):长江有色市场中国:出厂价:聚对苯二甲酸乙二酯(瓶片):常州华润聚酯中国:出厂价:聚丙烯(F800E):上海石化0123456789中国:平均加工费:铜箔(电池级,8um,国产)中国:平均加工费:铜箔(电池级,6um,国产)中国:平均加工费:铜箔(电池级,4.5um,国产)请务必阅读正文最后的中国银河
24、证券股份有限公司免责声明。7 行业深度报告行业深度报告 图图1111:传统铜箔成本结构传统铜箔成本结构 图图1212:复合铜箔成本结构复合铜箔成本结构 资料来源:GGII,中国银河证券研究院 资料来源:GGII,中国银河证券研究院 (二)(二)传统集流体传统集流体 vsvs 复合集流体复合集流体:新工艺催生设备端投资机遇:新工艺催生设备端投资机遇 1 1、工艺:复合铝箔核心环节真空蒸镀,复合铜箔多种路线并存工艺:复合铝箔核心环节真空蒸镀,复合铜箔多种路线并存 电池铝箔生产工艺路线主要有两种:电池铝箔生产工艺路线主要有两种:1 1)铸轧冷轧箔轧(连铸铸轧工艺)。)铸轧冷轧箔轧(连铸铸轧工艺)。将
25、铝锭熔炼后通过铸轧形成铸扎卷,再经过冷轧、退火形成铝箔坯料,最后经过箔轧、退火形成铝箔;2 2)铸锭热轧冷轧箔)铸锭热轧冷轧箔轧(热轧工艺)。轧(热轧工艺)。通过铸锭工艺以形成扁锭,再通过粗轧和精轧分别形成中厚铝板、热轧卷;然后通过冷轧、退火形成铝板带半成品和铝箔坯料;铝箔坯料通过箔轧、退火形成铝箔半成品。采用热轧供坯生产的电池铝箔质量相对稳定但成本偏高;双辊连续铸轧供坯流程短、能耗低、成本低,目前已经成了电池铝箔主要的生产方式。核心设备包括熔炉、轧机、退火炉、轧辊磨床等。图图1313:传统铝箔工艺流程传统铝箔工艺流程 图图1414:传统铝箔核心设备传统铝箔核心设备 资料来源:鼎胜新材,中国银
26、河证券研究院 资料来源:天山铝业,中恒金属,华辰装备,中国银河证券研究院 相较于复合铜箔,复合铝箔制备的技术路线已经十分明确,主要采用真空蒸发镀膜干法工艺。相较于复合铜箔,复合铝箔制备的技术路线已经十分明确,主要采用真空蒸发镀膜干法工艺。即在厚度 4.56.0m 的 PET/PP 基材表面采用真空蒸发的方式,双面镀制一层 1m 的铝膜。直接材料,83%直接人工,3%制造费用,3%运杂费,1%设备,50%原材料,31%能耗,6%其他,13%请务必阅读正文最后的中国银河证券股份有限公司免责声明。8 行业深度报告行业深度报告 图图1515:复合铝箔工艺流程复合铝箔工艺流程 资料来源:重庆金美,中国银
27、河证券研究院 传统锂电铜箔主要采用电解法生产,传统锂电铜箔主要采用电解法生产,将铜料溶解后制成硫酸铜电解溶液,然后在专用电解设备中将硫酸铜电解液通过直流电电沉积而制成箔,再对其进行表面粗化、防氧化处理等一系列处理,最后经分切检测后制成成品,包括溶铜造液、生箔、后处理和分切四个生产工序,核心设备为溶铜罐、生箔机、阴极辊等。图图1616:传统铜箔工艺流程传统铜箔工艺流程 图图1717:传统铜箔核心设备传统铜箔核心设备 资料来源:中一科技,中国银河证券研究院 资料来源:泰金新能,华宏精密,中国银河证券研究院 PET 等高分子材料的结晶度大、极性小、表面能低,会影响镀层与基材之间的黏合力,且高分子材料
28、大多为不导电的绝缘体,因此无法直接进行电镀,需要先对高分子材料进行表面处理、活化等,使其表面沉积一层导电的金属膜。复合铜箔的制备工艺复合铜箔的制备工艺存在多种路线,存在多种路线,包括一步法(化学沉积法包括一步法(化学沉积法/真空磁控溅射真空磁控溅射/真真空蒸镀法)、两步法(真空磁控溅射空蒸镀法)、两步法(真空磁控溅射+水电镀)和三步法(真空磁控溅射水电镀)和三步法(真空磁控溅射+真空蒸镀真空蒸镀+水电镀)水电镀)等等。一步法可分为应用化学沉积的湿法工艺和应用磁控溅射技术的干法工艺。其中,一步湿法是通过化学及电化学相结合的方式在薄膜基材表面沉积一层致密可靠的金属铜层,工序包括前处理、水洗、活化、
29、还原、化铜、电镀铜、烘干等。两步法先采用真空磁控溅射工艺制备基础层,再通过水电镀增厚铜层;三步法则是在磁控溅射后加入真空蒸镀环节,进一步提升沉积效率和均匀性。请务必阅读正文最后的中国银河证券股份有限公司免责声明。9 行业深度报告行业深度报告 图图1818:复合铜箔工艺流程复合铜箔工艺流程 图图1919:复合铜箔工艺流程(两步法)复合铜箔工艺流程(两步法)资料来源:重庆金美,中国银河证券研究院 资料来源:腾胜科技,中国银河证券研究院 2 2、设备、设备:真空镀膜、水电镀、超声波滚焊设备打开市场空间真空镀膜、水电镀、超声波滚焊设备打开市场空间 从工艺路线来看,复合集流体从工艺路线来看,复合集流体制
30、备的核心设备包括真空蒸镀、真空磁控溅射在内的真空镀膜设备,以制备的核心设备包括真空蒸镀、真空磁控溅射在内的真空镀膜设备,以及水电镀设备。及水电镀设备。1 1)复合铝箔制备以及复合铜箔三步法工艺中均应用真空蒸发镀膜设备。)复合铝箔制备以及复合铜箔三步法工艺中均应用真空蒸发镀膜设备。真空蒸镀是物理气相沉积中的一种,需要在真空或特定的大气条件下加热金属源,使其蒸发。然后将气化金属沉积到基底表面,形成金属层或金属化合物层。真空蒸镀的优势是在于效率高,但制程中发热量过高,基膜作为热敏性材料容易变形,影响良率。图图2020:真空蒸镀原理真空蒸镀原理 图图2121:复合铝箔真空镀膜设备复合铝箔真空镀膜设备
31、资料来源:汇成真空,中国银河证券研究院 资料来源:腾胜科技,中国银河证券研究院 2 2)真空磁控溅射设备是复合铜箔两步法和三步法工艺的前道设备。)真空磁控溅射设备是复合铜箔两步法和三步法工艺的前道设备。由于 PET、PP 等高分子材料不导电,故需要先对其进行表面处理、活化、沉积导电层等,增加导电性。真空磁控溅射也是物理气相沉积技术的一种,是用高能等离子体轰击靶材,并使表面组分以原子团或离子形式被溅射出来,并沉积在基片表面,经历成膜过程,最终形成薄膜。复合铜箔的前道制备工艺,即是在厚度 3-8 微米的 PET 或者 PP 等塑料薄膜表面先采用真空沉积铜的方式,制作一层约 30-70nm 的金属层
32、,将薄膜进行金属化。请务必阅读正文最后的中国银河证券股份有限公司免责声明。10 行业深度报告行业深度报告 图图2222:真空磁控溅射原理真空磁控溅射原理 图图2323:复合铜箔磁控溅射镀膜设备复合铜箔磁控溅射镀膜设备 资料来源:汇成真空,中国银河证券研究院 资料来源:汇成真空,中国银河证券研究院 3 3)水电镀设备是几种复合铜箔制备工艺的通用后道加工设备。)水电镀设备是几种复合铜箔制备工艺的通用后道加工设备。水电镀利用电沉积原理,将待加工的镀件接通阴极放入电解质溶液中,直流电的作用下金属铜进入镀液,并不断迁移到阴极表面发生还原反应,逐步形成金属铜镀层。复合铜箔两步法工艺中,将高分子材料经过真空
33、磁控溅射金属化后,继续采用水介质电镀的方式,将铜层加厚到 1m,复合铜箔整体的厚度在 5-10m 之间。图图2424:双边夹卷式水平连续镀膜设备双边夹卷式水平连续镀膜设备 资料来源:东威科技,中国银河证券研究院 4)一步湿法制备复合铜箔则是使用化学沉积方式,在薄膜基材表面覆盖一层致密可靠的金属铜层,并与电化学相结合进行双面镀膜,从而实现“一步法”完成复合铜箔制造。图图2525:化学镀膜原理化学镀膜原理 图图2626:复合铜箔镀膜设备复合铜箔镀膜设备 资料来源:锂离子电池塑料-金属复合集流体的特性及制备研究进展,中国银河证券研究院 资料来源:三孚新科,中国银河证券研究院 请务必阅读正文最后的中国
34、银河证券股份有限公司免责声明。11 行业深度报告行业深度报告 5 5)超声波滚焊是复合集流体最具确定性的设备。超声波滚焊是复合集流体最具确定性的设备。以复合集流体替代传统的铜箔和铝箔,锂电池在前段工序将多出一道采用超声波高速滚焊技术的极耳转印焊工序,从而解决不同复合集流体材料和纯金属箔材之间的转印焊接问题。超声波滚动焊接是焊头在工件表面滚动,从而在工件表面形成连续焊缝,焊头工作面通常为圆柱形。单条产线对滚焊设备的需求数量是极耳超声焊接设备的 3 倍左右。图图2727:超声波滚焊机超声波滚焊机 图图2828:超声波滚焊主轴系统超声波滚焊主轴系统 资料来源:骄成超声,中国银河证券研究院 资料来源:
35、骄成超声,中国银河证券研究院 3 3、成本、成本:复合铜箔生产成本较传统铜箔有望降低复合铜箔生产成本较传统铜箔有望降低 3 30%0%以复合铜箔两步法工艺为例进行如下测算,则在良率 80%的情况下,6.5m 复合铜箔生产成本为 2.45元/平方米。根据铜冠铜箔和中一科技披露的 2021 年上半年锂电铜箔单位成本约 7 万元/吨,考虑当年铜价与 2023 年铜价水平相当,可折算得到 6m 传统铜箔成本为 3.76 元/平方米。由此可得,复合铜箔生产成本较传统铜箔下降 34.78%。表表4 4:复合铜箔与传统铜箔生产成本测算对比复合铜箔与传统铜箔生产成本测算对比 6.56.5m m 复合铜箔单位成
36、本复合铜箔单位成本 6 6m m 传统铜箔成本传统铜箔成本 铜 厚度(m)2.00 6 密度(g/cm3)8.96 8.96 单价(万元/吨)6.89 根据铜冠铜箔及中一科技披露,锂电铜箔成本约 7 万元/吨折算 单平米成本(元)1.23 PET 厚度(m)4.50 密度(g/cm3)1.38 单价(万元/吨)0.70 单平米成本(元)0.04 设备 真空磁控溅射 价值量(万元/台)1400 折旧(年)10 残值 10%速度(m/min)12 宽幅(m)1.30 工作时长(h)16 工作天数(天)300 良率 80%年产出面积(m2)3594240 单平米成本(元)0.35 水电镀 价值量(万
37、元/台)1000 折旧(年)10 残值 10%请务必阅读正文最后的中国银河证券股份有限公司免责声明。12 行业深度报告行业深度报告 速度(m/min)10 宽幅(m)1.20 工作时长(h)16 工作天数(天)300 良率 80%年产出面积(m2)2764800 单平米成本(元)0.33 其他 电费+人工 单平米成本(元)0.50 合计 单平米成本(元)2.45 3.76 资料来源:GGII,铜冠铜箔,中一科技,东威科技(注:铜价和 PET 价格按 2023 年 12 月均值计算)二二、产业化渐行渐近,设备环节有望迎来百亿市场产业化渐行渐近,设备环节有望迎来百亿市场 (一)(一)产业链进展不断
38、产业链进展不断,商业化趋势明朗商业化趋势明朗 从产业链上下游来看,复合集流体上游为包括高分子基材、铜、铝等在内的原材料厂商以及设备厂商,中游为复合铜箔、复合铝箔制造商,下游为各个动力电池企业和车企。图图2929:复合集流体产业链复合集流体产业链 资料来源:中国银河证券研究院 复合铝箔产业化进展较快复合铝箔产业化进展较快,复合铜箔产业链不断迎来催化。,复合铜箔产业链不断迎来催化。早在 2021 年 7 月,OPPO 就发布了引入复合集流体技术的五层夹心式安全电池,实现了复合集流体在消费电子领域的应用。2022 年 11 月,重庆金美率先实现 8m 复合铝箔量产下线。今年 3 月,广汽埃安发布采用
39、复合集流体材料的弹匣电池 2.0,并通过军标级枪击测试,将首先搭载于埃安豪华超跑品牌 hyper。天能电池发布了用于两轮车领域的新一代锰铁锂电池 TP-MAX,同样以复合集流体的应用作为安全升级的亮点。今年 4 月和 6 月,搭载宁德时代麒麟电池的极氪 009 和极氪 001 均使用了复合集流体。年底上市的塞力斯问界 M9 也或将应用复合铝箔。复合铜箔由于基材、工艺路线分歧等原因,产业化进展较复合铝箔相对缓慢。但今年以来产业链上不断迎来催化,趋势愈发明朗。6 月,双星新材、万顺新材公告获得首张复合铜箔订单。道森股份子公司洪田科技研自今年 4 月发布一步法真空磁控溅射一体机后,分别于 7 月和
40、9 月获得 7000 万元和 1.84 亿元订单。9 月 4 日,嘉元科技公告,与三孚新科在复合铜箔产业链建立战略合作关系,并签订“一步式全湿法复合铜箔电镀设备”采购合同,确认合同金额 2.43 亿元。10 月 9 日,璞泰来发布公告,与宁德时代签订战略合作协议,双方同意就复合铜箔集流体业务建立长期合作机制,共同开拓新能源海内外市场;公司溧阳基地预计将在 请务必阅读正文最后的中国银河证券股份有限公司免责声明。13 行业深度报告行业深度报告 2024 年逐步实现产能投放。宁德时代作为下游电池厂龙头,这一战略协议表明复合集流体产业化趋势的进一步明确。图图3030:复合集流体产业链重要进展复合集流体
41、产业链重要进展 资料来源:各公司公告,中国银河证券研究院 (二)多种路线齐头并进,两步法或成(二)多种路线齐头并进,两步法或成复合铜箔复合铜箔主流主流路线路线 从产业链现状来看,复合铜箔目前多种技术路线并存,共同探索商业化路径。从产业链现状来看,复合铜箔目前多种技术路线并存,共同探索商业化路径。1 1)基材端,)基材端,或从或从 PETPET转向转向 PPPP。复合铜箔中可选用的高分子材料主要包括 PET、PP 和 PI 等。PI 具有优异的机械性能、化学稳定性和较宽的温度范围,但由于其生产技术难度高且成本昂贵,很难批量生产,还未进入导入阶段。产业端主流选择为 PET 和 PP。相比于 PP,
42、PET 在耐温性、附着力、抗拉伸性等方面更具优势,因此各材料厂早期多选用 PET 作为中间层,应用已相对成熟。表表5 5:主流基材性能对比主流基材性能对比 PETPET PPPP PIPI 全称 聚对苯二甲酸乙二醇酯 聚丙烯 聚酰亚胺 抗拉强度(MPa)高,250 低,2545 高,200 断裂伸长率(%)90150 200400 50 粗糙度 很高 低 高 稳定性 好 一般 极好 与金属间的界面作用力 良好 较差 良好 使用温度()-60120- 质量密度(g/cm3)1.291.41 0.850.99 1.391.45 耐酸碱腐蚀性 差 良好 优秀 成本 一般 低
43、高 应用 印刷、高档真空镀铝产品、激光防伪基膜、广告牌、交通标志等 印刷、热封膜、食品级镀铝热封膜、高透明胶带、纸类复合的高透明膜等 航空、航海、火箭导弹、原子能、电子电器等 资料来源:锂离子电池塑料-金属复合集流体的特性及制备研究进展,华经产业研究院,中国银河证券研究院 尽管 PET 具备更强的物理性能,但其容易在乙二醇、水、甲醇、氨中发生降解。锂电池负极端存在催化 PET 降解的醇基锂(SEI 膜的成分),可显著促进 PET 的降解。若溶解到电解液中会增加电解液粘度,减缓离子传输速度,增加锂离子电池的内阻。随着循环时间的增加,PET 溶胀溶解反应,使得金属层和PET 之间的化学键会在长期使
44、用过程中逐渐老化,金属层与基底的界面粘结性和剥离强度逐渐减弱,从而导致循环容量下降。因此在测试中,使用 PET 作为基材的复合铜箔出现高温循环跳水,需要对电解液进行改性。请务必阅读正文最后的中国银河证券股份有限公司免责声明。14 行业深度报告行业深度报告 图图3131:PETPET 膜高温循环跳水膜高温循环跳水 资料来源:GGII,中国银河证券研究院 PP 相对于 PET 附着力和抗拉伸能力较弱,但其分子链中只存在碳碳键,除能被浓硫酸、浓硝酸侵蚀外,对其它各种化学试剂都比较稳定,而且也极难发生断链降解,化学稳定性极强。因此目前部分材料厂已经对 PP 基材的复合铜箔进行送样测试,尚需解决 PP
45、与铜金属的结合力问题。2 2)工艺设备端,)工艺设备端,“磁控溅射”“磁控溅射”+“水电镀”的两步法正逐步成为行业主流。“水电镀”的两步法正逐步成为行业主流。从产业链来看,目前“磁控溅射+水电镀”的两步法由于其在良率、成本、效率等方面的综合优势,成为宝明科技、江阴纳力、双星新材、英联股份等进展较快、产能规划较大的复合铜箔材料厂主流选择的工艺路线。前道磁控溅射设备厂商主要包括腾胜科技、汇成真空等,水电镀设备厂商为东威科技。三孚新科凭借其在 PCB 和通用电镀化学品及设备领域的积累,推出一步全湿法路线,推出化学沉积与水电镀相结合的复合铜箔电镀设备,并与嘉元科技签订战略合作协议和 2.43 亿元设备
46、采购合同。道森股份收购洪田科技切入铜箔设备领域,先后推出卷绕磁控溅射镀膜机、卷绕磁控溅射蒸镀复合镀膜机、卷绕蒸发镀膜机等复合铜铝箔一体机设备,并已获得订单。表表6 6:复合铜箔工艺路线对比复合铜箔工艺路线对比 一步法一步法 两步法两步法 三步法三步法 工艺工艺 干法(真空磁控溅射/真空蒸镀)湿法(化学镀)磁控溅射+水电镀 磁控溅射+真空蒸镀+水电镀 优势优势 均匀性好;缩短工序,提升效率 缩短工序,流程简单;良率较高 技术较为成熟,效率和良率较好 均匀性好;沉积效率高 劣势劣势 成本较高 沉积速度慢,生产效率低;环保问题 均匀性略差 工序复杂;增加蒸镀成本;综合良率低 代表企业代表企业 设备厂
47、:道森股份 材料厂:诺德股份 设备厂:三孚新科 材料厂:嘉元科技 设备厂:腾胜科技、汇成真空、东威科技 材料厂:宝明科技、双星新材、英联股份 材料厂:重庆金美 资料来源:各公司公告,中国银河证券研究院 3 3)材料端,玩家陆续入局,产能投入节奏加快。材料端,玩家陆续入局,产能投入节奏加快。宁德时代、广汽等龙头电池厂和车企对复合集流体的应用为行业树立了风向标,推动产业化进程加速发展。各路玩家纷纷投建产能基地,入局复合集流体产业链。根据 GGII,2023 年复合集流体规划产能超过 30 亿平方米/年。其中进展较快的箔材厂商为重庆金美、宝明科技、纳力新材、英联股份等,嘉元科技、诺德股份等传统锂电铜
48、箔厂商入局则相对较晚。请务必阅读正文最后的中国银河证券股份有限公司免责声明。15 行业深度报告行业深度报告 表表7 7:复合集流体产能布局复合集流体产能布局 公司公司 工艺工艺路线路线 项目项目 地点地点 总投资(亿元)总投资(亿元)产能规模(亿平方米)产能规模(亿平方米)进度进度 宝明科技宝明科技 两步法 安徽一期 马鞍山市 62 安徽二期 赣州一期 赣州 11.5 1.5 陆续量产 赣州二期 48.5 江阴纳力江阴纳力 两步法 一期 江苏扬州 112 5 二期 50 双星新材双星新材 两步法 初期 0.5 22 年 12 月完成首条水镀线的整体安装调试;第一条产线年产能 350 万平米,已
49、量产 一期 2 一期设备预计从 5 月陆续进场安装调试 二期 5 胜利精密胜利精密 (合计(合计 1212 亿平亿平米)米)两步法 一期 安徽舒城杭埠经济开发区 8.5 15 条,每条线月设计产能 40 万平方米 22 年年底,第一条全制程生产线(1 台磁控溅射+1条水电镀)已在安徽舒城产业园安装调试完成;第二条水电镀产线正在与东威科技相关人员进行技术改造升级中。PP 复合铜箔已送样检测。二期 47.5 100 条 元琛科技元琛科技 复合铜箔 一条功能性薄膜综合中试线、两条功能性薄膜量产线 PET 复合铜箔小批量试产,PP 复合铜箔正在 攻克结合力问题,已产生小规模的验证订单。预计铜箔 24Q
50、1 完成验证和供应商导入 复合铝箔 设备调试中,预计 8 月下旬送样 英联股份英联股份 两步法 一期 江苏高邮 15.68 100 条复合铜箔,5 亿;10 条复合铝箔,1 亿 目前公司已有 3 条复合铜箔产线,其中 1 条复合铜箔生产线正式运行生产,另有 2 台水镀线设备正在现场调试 二期 15.21 诺德股份诺德股份 一步法 复合集流体产业园项目 湖北黄石 25 复合铜箔+复合铝箔 4.2 亿平方米,年产值 40 亿元 其中:一期 6 条产线(投资 2.5 亿)一期工期 6 个月,计划 2024 年 6 月底前至少建成一条线投产 中一科技中一科技 两步法 武汉中一新材 先期计划建设年产 5
51、00 万平方米 嘉元科技嘉元科技 一步法 已完成中试生产设备的市场调研、技术交流、工艺参数论证、中试生产线订购等工作 重庆金美重庆金美 三步法 示范基地 重庆綦江 1 亿平米 新型多功能复合集流体扩产基地项目 四川宜宾南溪区 55 铜/铝箔约 12 亿平米,预计年产值超100 亿元 光莆股份光莆股份 两步法 复合集流体材料扩建项目 厦门翔安区现有厂区 12 10GWH(1.2-1.5 亿平米)首期复合集流体材料生产线已投产运营 隆扬电子隆扬电子 两步法 复合铜箔生产基地建设项目 江苏淮安 19.2 2.38 亿平米 拟合计新建 7 座标准化“细胞工厂”,同时,每座工厂拟配置 5 套由双面真空溅
52、镀机、双面水平电镀线等相关设备组成的标准化产线,合计形成 35 套复合铜箔标准化生产线 璞泰来璞泰来 独有工艺路线 复合集流体研发生产基地一期 江苏溧阳 20 1.6 万吨复合铜箔 计划 2024 年投产。复合铜箔集流体已向客户卷料送样。安迈特安迈特 一步干法 湖州基地一期 浙江湖州 30 7 一期 2 亿平方米,2024Q1 逐步投产 资料来源:各公司公告,中国银河证券研究院 (三)(三)2 2025025 年复合铜箔设备空间有望超百亿年复合铜箔设备空间有望超百亿 从产业链上下游布局来看,复合铜箔产业化趋势明朗,从产业链上下游布局来看,复合铜箔产业化趋势明朗,以目前主流两步法工艺测算,以目前
53、主流两步法工艺测算,预计预计 20252025 年磁年磁控溅射控溅射+电镀设备电镀设备+超声波滚焊设备超声波滚焊设备市场空间合计达到市场空间合计达到 1 14343 亿元。亿元。根据主流电池厂商产能规划,假设 2023-2025 年,复合铜箔在新增电池市场中渗透率为 0.5%/5%/13%。按单 GWh 需 2 台磁控溅射设备和 3 台电镀设备,单台价格分别为 1400 万元/1000 万元,需超声波滚焊设备价值量 1000 万元,随着效率和良率的提升,单 GWh 所需设备数量和单台设备价值量逐步减少。则到 2025 年,真空磁控溅射设备和电镀设备市场规模将分别达到 57.6 亿元和 58.0
54、 亿元,超声波滚镀设备市场规模 27.7 亿元。表表8 8:复合铜箔设备市场空间测算复合铜箔设备市场空间测算 2 2022022E E 2 2023023E E 2 2024024E E 2 2025025E E 全球锂电池出货量(GWh)830.0 1300.0 1730.0 2290.0 请务必阅读正文最后的中国银河证券股份有限公司免责声明。16 行业深度报告行业深度报告 其中:动力电池出货量(GWh)680.0 1050.0 1350.0 1730.0 储能电池出货量(GWh)150.0 250.0 380.0 560.0 复合铜箔渗透率(%)0.0%0.5%5.0%13.0%复合铜箔电
55、池出货量(GWh)0.0 6.5 86.5 297.7 单 GWh 磁控溅射设备台数 2.0 1.9 1.8 1.7 单台磁控溅射设备价值量(万元)1400.0 1330.0 1263.5 1137.2 单单 GWhGWh 磁控溅射设备投资额(万元)磁控溅射设备投资额(万元)2800.0 2527.0 2274.3 1933.2 单 GWh 电镀设备台数 3.0 2.8 2.6 2.4 单台电镀设备价值量(万元)1000.0 950.0 902.5 812.3 单单 GWhGWh 超声波滚焊投资额(万元)超声波滚焊投资额(万元)1000.0 1000.0 980.0 931.0 单单 GWhG
56、Wh 电镀设备投资额(万元)电镀设备投资额(万元)3000.0 2660.0 2346.5 1949.4 磁控溅射设备市场空间(亿元)磁控溅射设备市场空间(亿元)-1.61.6 19.719.7 57.657.6 电镀设备市场空间(亿元)电镀设备市场空间(亿元)-1.71.7 20.320.3 58.058.0 超声波滚焊市场空间(亿元)超声波滚焊市场空间(亿元)-0.70.7 8.58.5 27.727.7 资料来源:GGII,EVTank,中国银河证券研究院(四四)工艺设备仍存问题亟待优化)工艺设备仍存问题亟待优化 采用磁控溅射技术制备聚合物复合铜箔时,由于非金属聚合物基材的结晶度大、极性
57、小、表面能低,溅镀时会影响镀层与基材之间的附着力,且聚合物基材为不导电绝缘体,无法进行电镀增厚。因此,需要先进行表面活化处理,形成导电金属膜,然后进行电镀增厚工艺。所以,聚合物表面种子层质量的优劣最终决定了复合铜箔的质量。由于聚合物基体厚度仅为几微米,磁控溅射沉积技术在工艺及设备方面面临较大难度。1 1、工艺端、工艺端 (1)铜种子层结合力差。常规磁控溅射沉积粒子能量较低,无法对高分子聚合物基体表面进行有效活化处理,导致铜种子层与聚合物基体间的结合力较差。(2)铜膜针孔率高。常规磁控溅射沉积区域较小,在宽幅较大的聚合物基材表面沉积制备的铜种子层结构可控性、致密性、均匀性差,进而极大增加了电镀增
58、厚过程中产生孔洞的概率(3)基材褶皱、穿孔。铜金属在磁控溅射到高分子聚合物基材表面时,由于溅射的铜原子具有较高的能量,会使基体温度显著升高,造成局部褶皱现象;同时高温熔融状态的铜金属沉积物可能会熔穿聚合物,出现穿孔问题,进而在后续卷的连续生产过程中引起断带等问题。采用磁控溅射制备复合铜膜时,为提高铜种子层与基膜的结合力,解决上述存在的问题,通常需对基膜进行预热处理,使得基底温度控制在4050 为宜(4)铜种子层与电镀工艺匹配性问题。铜种子层的致密性和粗糙度等因素会因末端放电效应,影响最终复合铜箔的质量。请务必阅读正文最后的中国银河证券股份有限公司免责声明。17 行业深度报告行业深度报告 图图3
59、232:种子层结合力差出现剥离种子层结合力差出现剥离 图图3333:铜膜针孔不铜膜针孔不良良 资料来源:聚合物复合铜箔生产技术研究现状及展望,中国银河证券研究院 资料来源:聚合物复合铜箔生产技术研究现状及展望,中国银河证券研究院 图图3434:铜箔穿孔缩聚铜箔穿孔缩聚 图图3535:铜箔局部缩聚铜箔局部缩聚 资料来源:聚合物复合铜箔生产技术研究现状及展望,中国银河证券研究院 资料来源:聚合物复合铜箔生产技术研究现状及展望,中国银河证券研究院 2 2、设备端、设备端 (1)张力控制问题。为能满足在聚合物基体表面连续沉积铜薄膜,需要使用真空卷对卷连续沉积,而聚合物因厚度仅为几微米,其抗拉强度较低,
60、在生产宽幅材料时容易拉扯变形,出现起皱、断带等问题。(2)镀膜均匀性低。在磁控溅射时,若对于磁场喷射角度或大小等未调控好,可能会造成种子层粘附不均匀,导致最终产品面密度差异性较大。(3)靶材利用率低。靶材作为聚合物复合铜箔的关键基材之一,在磁控溅射过程中消耗量巨大,利用率约占 30%。如何提高靶材利用率是目前制约该行业进一步发展的技术壁垒。(4)磁控镀膜沉积速率低。虽然常规的磁控溅射设备在进行金属沉积时具有较快的速率,但在溅射过程中因金属具有较高的能量,使得基膜温度明显升高,进而导致聚合物出现高温收缩变形现象,因此需要散热处理。在保证快速沉积的前提下,如何使基体保持较低温度,是目前仍未解决的难
61、题。(5)溅射沉积种子层与电镀增厚装备的匹配性问题。常规磁控溅射沉积换样时需要对磁控镀膜室进行破空,因而需要大量的抽真空时间,导致溅射沉积效率低下,难与电镀增厚设备匹配。请务必阅读正文最后的中国银河证券股份有限公司免责声明。18 行业深度报告行业深度报告 三三、投资建议及相关标的投资建议及相关标的 (一)投资建议(一)投资建议 受国内动力电池厂商扩产节奏放缓影响,锂电设备新签订单规模将有所收缩,但电池技术的不断发展叠加电池企业的降本需求,将驱动动力电池产业链各环节技术持续更新迭代,为细分领域设备企业带来新的发展机遇。目前复合集流体处于从 0 到 1 的产业化前夜,复合铝箔商业化进展快但降本难度
62、较高,复合铜箔经济性更强但技术路线尚存分歧,建议关注箔材厂送样测试结果及扩产进度,设备厂商将率先受益下游资本开支增长。建议关注以下几个方向:1)极耳转印焊是动力电池采用复合集流体材料后的新增工序,超声波滚焊将是最具确定性的设备环节,相关标的骄成超声;2)复合铝箔真空蒸镀工艺较为确定,复合铜箔目前主流采用两步法工艺,真空镀膜设备和水电镀设备厂商将更为受益,相关标的东威科技、汇成真空(未上市)、腾胜科技(未上市)、海格锐特(未上市)等;3)关注复合铜箔一步法工艺在下游厂商的验证测试情况,相关标的道森股份、三孚新科。表表9 9:相关标的相关标的 股票代码股票代码 股票名称股票名称 EPS(EPS(元
63、元)PEPE(X X)投资评级投资评级 2022A2022A 2023E2023E 2024E2024E 2022A2022A 2023E2023E 2024E2024E 688392.SH 骄成超声 1.66 1.18 1.90 45.5 64.0 39.8 未评级 688700.SH 东威科技 1.45 1.12 1.87 37.9 49.3 29.4 未评级 603800.SH 道森股份 0.51 1.07 2.01 51.5 24.6 13.1 未评级 资料来源:Wind 一致预期,中国银河证券研究院整理,数据截至 2023 年 12 月 25 日(二二)相关标的相关标的 1 1、骄成
64、超声骄成超声:国内超声波设备龙头,复合集流体最具确定性的受益标的国内超声波设备龙头,复合集流体最具确定性的受益标的 骄成超声是国内领先的超声波设备供应商,产品包括超声波焊接及超声波裁切设备。公司一方面在国内动力电池领域及轮胎裁切领域保持领先优势,另一方面积极拓展超声波技术在汽车线束焊接、功率半导体焊接、无纺布焊接、塑料焊接等其他领域的应用,逐步成为平台型超声波设备商,从而打开成长天花板。公司自主研发的动力电池超声波滚动焊接设备,创造性地解决了锂电池复合集流体和箔材之间焊接难度大、焊接效率低下的痛点问题,已为宁德时代供货。超声波滚焊作为复合集流体产业化落地后最具确定性的设备,公司将率先受益于复合
65、集流体带来的增量市场空间。表表1010:骄成超声主要产品骄成超声主要产品 产品类别产品类别 产品名称产品名称 产品用途产品用途 动力电池超声波动力电池超声波焊接设备焊接设备 超声波卧式焊机 动力电池极耳焊接和 PACK 焊接 超声波楔杆焊机 动力电池极耳焊接、无齿焊接和巴片焊接 超声波焊接监控一体机 动力电池极耳焊接 超声波滚焊机 锂电池复合集流体高速滚焊 高速联动超声波焊机 动力电池极耳高速焊接 20kHz 刚性焊机 动力电池极耳预焊和终焊 汽车轮胎超声波汽车轮胎超声波裁切设备裁切设备 20kHz 轮胎裁切系统 轮胎内衬、胎侧、三角胶及胎面裁切,功率相对较高,可用于裁切尺寸较厚的全钢胎胶料
66、40kHz 轮胎裁切系统 轮胎内衬、胎侧、三角胶及胎面裁切,功率相对较低,主要用于半钢胎胶料裁切 其他领域超声波其他领域超声波焊接设备焊接设备 线束端子超声波焊接设备 主要应用于新能源汽车连接线、充电桩连接线、家用电器连接线等 IGBT 端子超声波焊接设备 半导体功率模块端子焊接 PIN 针超声波焊接设备 半导体功率模块 PIN 针焊接 超声波塑料焊接机 适用于塑料行业的各种焊接,比如牛奶盒、塑料杯、手机充电器、电瓶车充电器、汽车内饰、家用电器、化妆品塑料包装产品封口 超声波口罩焊接机/无纺布焊接机 口罩、医疗防护服、纸尿裤、卫生巾等一次性卫生用品焊接 检测及其他设备检测及其他设备 金属检测/
67、X 光机/CCD 检测设备及相关配套设备 主要应用于食品行业和轮胎行业 配件配件 焊头、底模、裁刀、发生器、换能用于设备配套 请务必阅读正文最后的中国银河证券股份有限公司免责声明。19 行业深度报告行业深度报告 器、金属检测机头等 资料来源:重庆金美环评报告,中国银河证券研究院 受益于下游锂电行业的迅猛发展,公司营业收入保持持续快速增长,从 2018 年的 1.09 亿元增长至2022 年的 5.22 亿元,CAGR 达到 47.93%。归母净利润从 2018 年的 0.24 亿元增长至 2022 年的 1.11 亿元,CAGR 达到 46.65%。2023 年前三季度,公司实现营业收入 4.
68、55 亿元,同比增长 17.36%;归母净利润 0.76亿元,同比下降 11.35%,主要系下游动力电池行业需求和验收放缓影响。图图3636:骄成超声骄成超声 2 2 年前三季度收入年前三季度收入 图图3737:骄成超声骄成超声 2 2 年前三季度净利润年前三季度净利润 资料来源:Wind,中国银河证券研究院 资料来源:Wind,中国银河证券研究院 公司盈利水平波动较大,一方面受到期间费用的影响,近年来公司加快新产品、新领域的拓展,不断加大研发投入力度,研发费用率持续提升,2023 年前三季度公司研发费用率高达 18.93%。另一方面
69、主要由于产品结构发生变化,毛利率相对较低的动力电池相关设备占比快速提升,从 2018 年的 51.03%增长至2022 年的 73.16%,导致公司整体毛利率和净利率有所下降,但仍保持较高水平。图图3838:骄成超声骄成超声 2 2 年前三季度费用率年前三季度费用率 图图3939:骄成超声骄成超声 2 2 年前三季度利润率年前三季度利润率 资料来源:Wind,中国银河证券研究院 资料来源:Wind,中国银河证券研究院 0%15%30%45%60%75%90%105%0123456营业收入(亿元)同比-200%0%200%400%600
70、%800%1000%0.00.20.40.60.81.01.2归母净利润(亿元)同比0%5%10%15%20%销售费用率管理费用率研发费用率0%10%20%30%40%50%60%70%销售毛利率(%)销售净利率(%)请务必阅读正文最后的中国银河证券股份有限公司免责声明。20 行业深度报告行业深度报告 图图4040:骄成超声收入结构骄成超声收入结构 资料来源:Wind,中国银河证券研究院 2 2、东威科技:、东威科技:水电镀设备核心供应商,水电镀设备核心供应商,布局真空镀膜设备打开增量空间布局真空镀膜设备打开增量空间 公司是全球领先的电镀设备制造商,产品覆盖 PCB、通用五金和新能源三大领域,
71、其中垂直连续电镀设备国内市占率达 50%以上。公司凭借在 PCB 电镀设备领域深厚的技术积累与领先的市场地位,将业务拓展至通用五金电镀领域和新能源电镀领域。在复合集流体领域,公司是目前唯一能实现水电镀设备规模化量产的企业,同时公司积极向前道工序延伸,推出真空磁控溅射设备,12 靶设备已经推向市场,24 靶设备仍在测试中,未来公司将进行前后道设备一体化销售策略,进一步加强产品竞争力,提升客户黏性。此外,公司真空蒸镀设备也在研发进程中,未来有望进一步拓宽公司市场空间。表表1111:东威科技主要产品东威科技主要产品 产品类别产品类别 产品名称产品名称 产品用途产品用途 PCBPCB 电镀电镀 刚性板
72、垂直连续电镀设备 主要用于消费电子、通讯设备、5G 基站、服务器/云储存、航空航天等 柔性板片对片垂直连续电镀设备 主要用于柔性板 PCB 电镀领域,实现片式柔性板的自动上下料生产。穿戴设备、智能家电、通讯设备等 柔性板卷对卷垂直连续电镀设备 主要用于柔性板 PCB 电镀领域,实现卷式柔性板整卷连续电镀生产。穿戴设备、智能家电、通讯设备等 水平式除胶化铜设备 主要用于 PCB 电镀前进行除胶化铜,主要应用于 PCB、HDI、IC 载板,适用于消费电子、汽车板、5G 通讯设备、服务器、云储存、航空航天等高密度多层板的生产设备 水平棕化设备 板材压合前制程,主要应用于 PCB、HDI、IC 载板,
73、适用于消费电子、汽车板、5G 通讯设备、服务器、云储存、航空航天等高密度多层板的生产设备 水平镀设备(三合一)水平除胶渣、化学沉铜、电镀铜连续线三合一设备,主要应用于 PCB、HDI、IC 载板,适用于消费电子、汽车板、5G 通讯设备、服务器、云储存、航空航天等高密度多层板的生产设备 MSAP 移载式 VCP 主要应用于高阶 HDI 产品和 MSAP 工艺产品的电镀加工 陶瓷 VCP 主要应用于半导体及芯片领域的陶瓷/玻璃产品的电镀加工 通用五金电镀通用五金电镀 龙门式电镀设备 主要用于大型半导体清洗,航空航天,汽车,5G 通讯,3C 产品等电镀,应用范围广泛 五金连续电镀设备 一种可广泛用于
74、紧固件、钕铁硼、电气接插件、冲压件、汽配件等电镀生产加工的连续电镀设备,广泛应用于 5G 通讯、计算机、物联网、汽车、电能、航天航空等领域,面向通用五金表面处理领域(镀铜、镀锌、镀镍、镀锡、镀金、镀银等)提供滚、挂镀清洁、高效、安全生产的全新解决方案 新能源电镀新能源电镀 卷式水平膜材电镀设备(新能源镀膜设备)主要用于动力电池、储能电池及消费电池行业制作阴极载流板,同时也可以应用镀铜膜材基材生产,也可用于各个行业柔性材料的金属化处理 磁控溅射卷绕镀膜设备 主要用于动力电池、储能电池、光伏等行业,亦可用于其他行业柔性材料的金属化处理 光伏镀铜设备 主要用于光伏电池硅片等镀铜代替银浆 资料来源:重
75、庆金美环评报告,中国银河证券研究院 公司凭借在行业内的领先地位,业绩实现稳健增长,2017-2022 年公司收入和归母净利润 CAGR 分别为 21.90%和 36.47%。2023 年前三季度,得益于公司产品和客户的持续拓展,在 PCB 行业景气不足的情况下,公司仍实现收入和净利润的微增,实现收入 7.31 亿元,同比增长 7.10%;实现归母净利润 1.49 亿元,同比增长 2.13%。0%20%40%60%80%100%20022动力电池超声波焊接设备汽车轮胎超声波裁切设备其他领域超声波焊接设备动力电池制造自动化系统检测及其他设备配件其他 请务必阅读正文最后的中国银
76、河证券股份有限公司免责声明。21 行业深度报告行业深度报告 图图4141:东威科技东威科技 2 2 年前三季度收入年前三季度收入 图图4242:东威科技东威科技 2 2 年前三季度净利润年前三季度净利润 资料来源:Wind,中国银河证券研究院 资料来源:Wind,中国银河证券研究院 公司期间费用率管理较好,自 2019 年起整体呈现下降趋势。毛利率较高的 PCB 电镀设备在公司收入结构中占比稳定在 80%以上,随着近年来通用五金电镀设备的扭亏为盈,公司毛利率和净利率均实现稳中有升。2023 年前三季度,公司毛利率和净利率分别为 44.
77、55%和 20.40%。图图4343:东威科技东威科技 2 2 年前三季度费用率年前三季度费用率 图图4444:东威科技东威科技 2 2 年前三季度利润率年前三季度利润率 资料来源:Wind,中国银河证券研究院 资料来源:Wind,中国银河证券研究院 图图4545:东威科技收入结构东威科技收入结构 资料来源:Wind,中国银河证券研究院 0%15%30%45%60%024681012营业收入(亿元)同比0%20%40%60%80%100%0.00.51.01.52.02.5归母净利润(亿元)同比0%2%4%6%8%10%12%销售费用
78、率管理费用率研发费用率0%10%20%30%40%50%销售毛利率(%)销售净利率(%)0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%2002020212022垂直连续电镀设备卷式水平膜材电镀设备龙门式电镀设备滚镀类设备磁控溅射卷绕镀膜设备水平式表面处理设备光伏镀铜设备其他 请务必阅读正文最后的中国银河证券股份有限公司免责声明。22 行业深度报告行业深度报告 3 3、道森股份道森股份:收购洪田科技切入锂电铜箔领域,复合集流体设备进展顺利收购洪田科技切入锂电铜箔领域,复合集流体设备进展顺利 道森股份原为传统油服装备供应商,2022 年 6 月公司成功收购
79、洪田科技 51%股权,切入电解铜箔设备领域。凭借洪田科技在电解铜箔领域的深厚积累,今年 4 月公司成功推出全国首台“一步法”复合铜箔真空磁控溅射一体机,并于 7 月公告通过客户测试验证,获得 7000 万元订单。此外,公司还研发推出卷绕磁控溅射蒸镀复合镀膜机(可双面镀铜镀铝)、卷绕蒸发镀膜机(可双面镀铝),实现真空镀膜领域的平台化布局,并于 9 月公告获得诺德股份 1.84 亿元的复合铜铝箔一体机设备订单。受国际原油市场和国际贸易局势影响,公司传统油服装备业务承压,2020-2021 年出现亏损。2022 年并表洪田科技后,公司业绩实现大幅提升。2023 年前三季度公司营业收入 15.20 亿
80、元,同比增长 4.11%;归母净利润 0.61 亿元,同比下降 3.93%。图图4646:道森股份道森股份 2 2 年前三季度收入年前三季度收入 图图4747:道森股份道森股份 2 2 年前三季度净利润年前三季度净利润 资料来源:Wind,中国银河证券研究院 资料来源:Wind,中国银河证券研究院 公司期间费用率管理较为良好,整体呈下降趋势。收购洪田科技以来,公司进一步加大研发投入,2023 年前三季度研发费用率为 4.46%,同比提升 1.93pct。随着毛利率相对较高的锂电铜箔业务的并表(2022 年在收入中占比 26.90%),
81、以及不良资产的陆续剥离,公司盈利水平得以回升。2023 年前三季度,公司毛利率和净利率分别为 21.85%和 7.42%。图图4848:道森股份道森股份 2 2 年前三季度费用率年前三季度费用率 图图4949:道森股份道森股份 2 2 年前三季度利润率年前三季度利润率 资料来源:Wind,中国银河证券研究院 资料来源:Wind,中国银河证券研究院 -60%-30%0%30%60%90%120%0510152025营业收入(亿元)同比-1000%-800%-600%-400%-200%0%200%400%600%(0.6)(0.4)(0
82、.2)0.00.20.40.60.81.01.2归母净利润(亿元)同比0%1%2%3%4%5%6%销售费用率管理费用率研发费用率-5%0%5%10%15%20%25%30%销售毛利率(%)销售净利率(%)请务必阅读正文最后的中国银河证券股份有限公司免责声明。23 行业深度报告行业深度报告 图图5050:道森股份收入结构道森股份收入结构 资料来源:Wind,中国银河证券研究院 4 4、汇成真空汇成真空:真空应用解决方案供应商,有望创业板真空应用解决方案供应商,有望创业板 IPOIPO 上市上市 公司以真空镀膜技术及成膜工艺为核心,长期致力于溅射镀膜技术、蒸发镀膜技术、离子镀膜技术、柔性卷绕镀膜技
83、术以及成膜工艺的研究和应用。产品已应用于智能手机、屏幕显示、光学镜头等消费电子领域,以家居建材和生活用品为主的其他消费品领域,航空、半导体、核工业、工模具与耐磨件、柔性薄膜等工业品领域,以及高校、科研院所等领域。主要客户包括苹果公司、富士康、比亚迪、捷普、沃格光电、日久光电、宏旺等国内外知名企业和科研院所。2022 年 12 月,汇成真空完成 IPO 过会,今年 9 月公司在创业板提交注册。表表1212:汇成真空真空镀膜设备汇成真空真空镀膜设备 中频磁控溅射镀膜设备中频磁控溅射镀膜设备 高精密电子束蒸发光学镀膜设备高精密电子束蒸发光学镀膜设备 磁控溅射卷绕镀膜设备磁控溅射卷绕镀膜设备 大型金属
84、卷材表面改性连续卷绕镀膜大型金属卷材表面改性连续卷绕镀膜生产线生产线 连续式磁控溅射镀膜设备连续式磁控溅射镀膜设备 柔性材料卷绕镀膜设备柔性材料卷绕镀膜设备 卧式矩形线列式磁控溅射镀膜设备卧式矩形线列式磁控溅射镀膜设备 立式细长管真空镀膜设备立式细长管真空镀膜设备 光刻掩膜版光刻掩膜版/铬版镀膜设备铬版镀膜设备 非均匀镀膜设备非均匀镀膜设备 资料来源:汇成真空招股说明书,银河证券研究院 5 5、腾胜科技腾胜科技:复合集流体设备不断迭代,助力产业化发展:复合集流体设备不断迭代,助力产业化发展 0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%20022井口装
85、置及采油(气)树电解铜箔钢材贸易管线阀门电气设备零件井控设备工程机械零部件 请务必阅读正文最后的中国银河证券股份有限公司免责声明。24 行业深度报告行业深度报告 公司产品包括各类真空应用设备、半导体沉积设备、锂电池材料设备以及纳米材料表面处理设备。卷绕式真空镀膜设备、连续式真空镀膜生产线设备、光学真空镀膜设备、磁控溅射真空镀膜设备、电弧离子真空镀膜设备等多个系列设备,被广泛应用于动力电池、储能电池、半导体、光伏、消费电子、航空航天、汽车零件、机械加工、模具制造、新材料等多行业领域,其中多款设备已实现同类进口产品的国产化替代。目前公司已推出 2.5 代卷绕式复合铜箔真空镀膜设备和 2 代卷绕式复
86、合铝箔真空镀膜设备,并已交付客户。图图5151:腾胜科技复合集流体产品迭代腾胜科技复合集流体产品迭代 资料来源:腾胜科技官网,中国银河证券研究院 四、风险提示四、风险提示 研发进展不及预期的风险。终端验证测试不及预期的风险。产能投产进展不及预期的风险。下游需求不及预期的风险。行业竞争加剧的风险。2017年第1代卷绕式复合铜箔真空镀膜设备研制成功,并实现市场化2021年第2代卷绕式复合铜箔真空镀膜设备面世,并出口日本;第1代卷绕式复合铝箔真空镀膜设备研制成功;2022年第2.5代卷绕式复合铜箔真空镀膜设备推出市场,并交付客户;2023年第2代卷绕式复合铝箔真空镀膜设备研制成功并推出市场,现已进入
87、安装调试阶段。请务必阅读正文最后的中国银河证券股份有限公司免责声明。25 行业深度报告行业深度报告 图图表表目录目录 图 1:锂离子电池结构.3 图 2:锂离子电池成本结构.3 图 3:锂离子电池失效机理.4 图 4:动力电池热失控机理及流程.4 图 5:复合铜箔避免穿刺短路.4 图 6:锂枝晶穿刺.4 图 7:电解铜箔分类.5 图 8:锂电铜箔产品结构.5 图 9:铜、PET、PP 价格(元/吨).6 图 10:铜箔加工费(万元/吨).6 图 11:传统铜箔成本结构.7 图 12:复合铜箔成本结构.7 图 13:传统铝箔工艺流程.7 图 14:传统铝箔核心设备.7 图 15:复合铝箔工艺流程
88、.8 图 16:传统铜箔工艺流程.8 图 17:传统铜箔核心设备.8 图 18:复合铜箔工艺流程.9 图 19:复合铜箔工艺流程(两步法).9 图 20:真空蒸镀原理.9 图 21:复合铝箔真空镀膜设备.9 图 22:真空磁控溅射原理.10 图 23:复合铜箔磁控溅射镀膜设备.10 图 24:双边夹卷式水平连续镀膜设备.10 图 25:化学镀膜原理.10 图 26:复合铜箔镀膜设备.10 图 27:超声波滚焊机.11 图 28:超声波滚焊主轴系统.11 图 29:复合集流体产业链.12 图 30:复合集流体产业链重要进展.13 图 31:PET 膜高温循环跳水.14 图 32:种子层结合力差出
89、现剥离.17 图 33:铜膜针孔不良.17 图 34:铜箔穿孔缩聚.17 图 35:铜箔局部缩聚.17 图 36:骄成超声 2018-2023 年前三季度收入.19 图 37:骄成超声 2018-2023 年前三季度净利润.19 图 38:骄成超声 2018-2023 年前三季度费用率.19 图 39:骄成超声 2018-2023 年前三季度利润率.19 图 40:骄成超声收入结构.20 图 41:东威科技 2017-2023 年前三季度收入.21 图 42:东威科技 2017-2023 年前三季度净利润.21 图 43:东威科技 2017-2023 年前三季度费用率.21 图 44:东威科技
90、 2017-2023 年前三季度利润率.21 图 45:东威科技收入结构.21 请务必阅读正文最后的中国银河证券股份有限公司免责声明。26 行业深度报告行业深度报告 图 46:道森股份 2018-2023 年前三季度收入.22 图 47:道森股份 2018-2023 年前三季度净利润.22 图 48:道森股份 2018-2023 年前三季度费用率.22 图 49:道森股份 2018-2023 年前三季度利润率.22 图 50:道森股份收入结构.23 图 51:腾胜科技复合集流体产品迭代.24 表格目录表格目录 表 1:传统铜箔与复合铜箔对比.3 表 2:箔材对能量密度的影响.5 表 3:复合集
91、流体可有效提升能量密度.6 表 4:复合铜箔与传统铜箔生产成本测算对比.11 表 5:主流基材性能对比.13 表 6:复合铜箔工艺路线对比.14 表 7:复合集流体产能布局.15 表 8:复合铜箔设备市场空间测算.15 表 9:相关标的.18 表 10:骄成超声主要产品.18 表 11:东威科技主要产品.20 表 12:汇成真空真空镀膜设备.23 请务必阅读正文最后的中国银河证券股份有限公司免责声明。27 行业深度报告行业深度报告 分析师承诺及简介分析师承诺及简介 本人承诺以勤勉的执业态度,独立、客观地出具本报告,本报告清晰准确地反映本人的研究观点。本人薪酬的任何部分过去不曾与、现在不与、未来
92、也将不会与本报告的具体推荐或观点直接或间接相关。鲁佩,鲁佩,伦敦政治经济学院经济学硕士,证券从业 9 年,2021 年加入中国银河证券研究院。曾获新财富最佳分析师、IAMAC 最受欢迎卖方分析师、万得金牌分析师、中证报最佳分析师、Choice 最佳分析师、金翼奖等。评级标准评级标准 行业评级体系行业评级体系 未来 6-12 个月,行业指数相对于基准指数(沪深 300 指数)推荐:预计超越基准指数平均回报 20%及以上。谨慎推荐:预计超越基准指数平均回报。中性:预计与基准指数平均回报相当。回避:预计低于基准指数。公司评级体系公司评级体系 未来 6-12 个月,公司股价相对于基准指数(沪深 300
93、 指数)推荐:预计超越基准指数平均回报 20%及以上。谨慎推荐:预计超越基准指数平均回报。中性:预计与基准指数平均回报相当。回避:预计低于基准指数。免责声明免责声明 本报告由中国银河证券股份有限公司(以下简称银河证券)向其客户提供。银河证券无需因接收人收到本报告而视其为客户。若您并非银河证券客户中的专业投资者,为保证服务质量、控制投资风险、应首先联系银河证券机构销售部门或客户经理,完成投资者适当性匹配,并充分了解该项服务的性质、特点、使用的注意事项以及若不当使用可能带来的风险或损失。本报告所载的全部内容只提供给客户做参考之用,并不构成对客户的投资咨询建议,并非作为买卖、认购证券或其它金融工具的
94、邀请或保证。客户不应单纯依靠本报告而取代自我独立判断。银河证券认为本报告资料来源是可靠的,所载内容及观点客观公正,但不担保其准确性或完整性。本报告所载内容反映的是银河证券在最初发表本报告日期当日的判断,银河证券可发出其它与本报告所载内容不一致或有不同结论的报告,但银河证券没有义务和责任去及时更新本报告涉及的内容并通知客户。银河证券不对因客户使用本报告而导致的损失负任何责任。本报告可能附带其它网站的地址或超级链接,对于可能涉及的银河证券网站以外的地址或超级链接,银河证券不对其内容负责。链接网站的内容不构成本报告的任何部分,客户需自行承担浏览这些网站的费用或风险。银河证券在法律允许的情况下可参与、
95、投资或持有本报告涉及的证券或进行证券交易,或向本报告涉及的公司提供或争取提供包括投资银行业务在内的服务或业务支持。银河证券可能与本报告涉及的公司之间存在业务关系,并无需事先或在获得业务关系后通知客户。银河证券已具备中国证监会批复的证券投资咨询业务资格。除非另有说明,所有本报告的版权属于银河证券。未经银河证券书面授权许可,任何机构或个人不得以任何形式转发、转载、翻版或传播本报告。特提醒公众投资者慎重使用未经授权刊载或者转发的本公司证券研究报告。本报告版权归银河证券所有并保留最终解释权。联系联系 机构请致电:机构请致电:深广地区:程 曦 chengxi_ 苏一耘 suyiyun_ 上海地区:陆韵如 luyunru_李洋洋 liyangyang_ 北京地区:田 薇 唐嫚羚 tangmanling_ 中国银河证券股份有限公司 研究院 中国银河证券股份有限公司 研究院 深圳市福田区金田路 3088 号中洲大厦 20 层 上海浦东新区富城路 99 号震旦大厦 31 层 北京市丰台区西营街 8 号院 1 号楼青海金融大厦