1、 敬请参阅末页重要声明及评级说明 证券研究报告 迎新能源东风量价齐升，锂电铜箔登峰造“极” Table_IndNameRptType 金属非金属新材料金属非金属新材料 行业研究/深度报告 行业评级：增持行业评级：增持 报告日期： 2021-12-01 Table_Chart 行业指数与沪深行业指数与沪深 300 走势比较走势比较 Table_Report 相关报告相关报告 主要观点：主要观点： Table_Summary 锂电铜箔是锂电池负极集流体的核心材料锂电铜箔是锂电池负极集流体的核心材料 电解铜箔根据应用领域的不同可以分为锂电铜箔和标准铜箔。其中锂 电铜箔在锂电池电芯材料中的成本占比达到
2、 5%-8%，是动力电池企 业供应链布局中的重要一环。锂电铜箔有四大制造工序，技术指标复 杂、对添加剂配方和生产控制技术等方面要求也很高，因其优质的特 性成为锂离子电池负极集流体的首选，且被替代的可能性较低。 锂电铜箔极薄化发展，新能源汽车产业引爆需求锂电铜箔极薄化发展，新能源汽车产业引爆需求 登峰造 “极” ， 大势所趋登峰造 “极” ， 大势所趋。 我们认为支撑极薄化锂电铜箔渗透率提升的 逻辑有四：1）电池能量密度提升需求驱动极薄化；2）下游电池企业 降本诉求驱动极薄化；3）极薄化铜箔提升产品溢价；4）宁德时代等 下游电池厂商的设备技术突破。6m 和 4.5m 的锂电铜箔相比较 于 8m
3、的铜箔能提升 5.11%和 8.82%的质量能量密度，用其制造的 电动车单车可节约成本 18.1%和 20.3%， 且毛利率较 8m 及以上铜 箔毛利率高 7.80pct、 16.23pct， 加上宁德时代等下游电池厂商设备技 术的突破，极薄化成为锂电铜箔的未来发展方向。 新能源汽车需求彻底引爆锂电需求，市场天花板再度提升新能源汽车需求彻底引爆锂电需求，市场天花板再度提升。新能源汽 车市场空间广阔，2021 年 1-10 月国内销量 254 万辆，动力电池成为 锂电铜箔需求增量的最主要推动力。 预计 2021-2025 年， 全球锂电铜 箔需求量分别达到 33.03/44.45/53.70/6
4、4.89/78.92 万吨，未来 5 年 CAGR=30.05%。 扩产受限叠加供需错配，紧平衡提升景气度扩产受限叠加供需错配，紧平衡提升景气度 供需缺口逐渐拉大， 铜箔厂商扩产计划密集。供需缺口逐渐拉大， 铜箔厂商扩产计划密集。 产量方面， 2020 年全球 锂电铜箔产量为 18.3 万吨， 与 21.2 万吨的需求相比， 出现了 2.91 万 吨的缺口， 并且供需缺口会逐年拉大。 产能方面， 2020 年全球锂电铜 箔有效产能为 25.7 万吨，国内有效产能为 19.5 万吨。海内外均有扩 产计划， 国内厂商扩产步伐更大， 预计 2022-2023 年锂电铜箔迎来扩 产潮。铜箔厂商扩产有以
5、下两点内在驱动力：第一，以新能源车动力 电池为代表的需求拉动；第二，满足头部电池厂准入条件。 设备、工艺、认证、资金、扩产周期、产能利用率限制下，限制产能设备、工艺、认证、资金、扩产周期、产能利用率限制下，限制产能 扩张存在瓶颈：扩张存在瓶颈：阴极辊设备是扩产受限的关键；工艺、认证、资金壁 垒较高；锂电铜箔扩产周期长，速度明显慢于下游电池厂扩产计划； 国内产能利用率有待进一步提升：锂电铜箔分切导致损耗，超薄铜箔 对生产工艺的高要求降低了生产效率，标箔也对锂电铜箔产能提升存 在牵制。 预计未来两年供需缺口会越来越大， 行业景气度将有所提升。 -16% 4% 24% 44% 64% 84% 12/
6、203/216/219/2112/21 金属非金属新材料 沪深300 Table_CompanyRptType 行业研究行业研究 敬请参阅末页重要声明及评级说明 2 / 34 证券研究报告 锂电铜箔投资全景图锂电铜箔投资全景图 第一梯队的诺德和嘉元产量高、技术领先、大客户订单充足；第二梯 队的铜冠铜箔和中一科技均已 IPO 顺利过会，超华科技也是较为纯 正的铜箔标的，远东股份绑定宁德时代；此外，海亮股份、江西铜业 等铜产业链龙头均有较大的产能规划。我们建议关注目前供需紧平我们建议关注目前供需紧平 衡局面下， 能够兑现量价齐升、 成功绑定优质客户的头部企业： 诺德衡局面下， 能够兑现量价齐升、
7、成功绑定优质客户的头部企业： 诺德 股份、嘉元科技（电新组覆盖） ，以及顺利过会的铜冠铜箔、中一科股份、嘉元科技（电新组覆盖） ，以及顺利过会的铜冠铜箔、中一科 技技。 1）诺德股份：产能加速释放叠加大客户需求旺盛，量价齐升带来业 绩触底反弹； 2）嘉元科技：良品率高叠加优秀的费用控制带来领先的单吨盈利能 力，扩产规划多点开花； 3）铜冠铜箔：铜陵有色旗下铜箔厂商，兼顾标箔与锂电铜箔； 4）中一科技：锂电铜箔产能瞄准 6m 及以下的极薄铜箔，实控人 更迭后上市重启进展顺利。 风险提示风险提示 新能源汽车销售不及预期， 政策支持不及预期； 铜箔轻薄化进程不及 预期；铜箔加工费超预期下滑。 kUh
8、UdYnVbYeVvNzRyQvN7N9R9PsQrRmOoPjMnMoMkPqQtR7NpPvMxNmRsQNZtOmM Table_CompanyRptType 行业研究行业研究 敬请参阅末页重要声明及评级说明 3 / 34 证券研究报告 正文正文目录目录 1 锂电铜箔：锂电负极集流体，技术工艺要求高锂电铜箔：锂电负极集流体，技术工艺要求高 . 5 1.1 锂电铜箔是锂电池负极集流体的核心材料 . 5 1.2 锂电铜箔技术指标复杂、要求高 . 6 1.3 电解铜箔制造工艺 . 8 1.3.1四大制造工序：溶铜、生箔、后处理及分切，生箔是核心 . 8 1.3.2添加剂配方+设备调制构筑产品k
9、now-how . 8 2 锂电铜箔的需求趋势如何？锂电铜箔的需求趋势如何？ . 10 2.1 登峰造“极”，大势所趋 . 10 2.2 大水养大鱼，新能源汽车需求引爆锂电铜箔行业 . 14 2.2.1 锂电池行业天花板不断提升，增长动能切换 . 14 2.2.2 新能源汽车市场扩容，铜箔行业极富成长性 . 15 2.3 国内铜箔市场空间测算 . 18 2.3.1 相关假设 . 18 2.3.2锂电铜箔需求测算 . 18 3 扩产受限叠加供需错配，紧平衡提升景气度扩产受限叠加供需错配，紧平衡提升景气度 . 20 3.1 龙头厂商积极扩产，但未来两年仍存在供需缺口 . 20 3.2 工欲善其事必
10、先利其器，阴极辊设备是扩产受限的关键 . 24 3.3 工艺、认证、资金壁垒构筑护城河 . 26 3.4 扩产周期长且产能利用率有待提升，供给进一步受限 . 27 3.5 小结 . 29 4 锂电铜箔投资全景图锂电铜箔投资全景图 . 30 风险提示：风险提示： . 33 Table_CompanyRptType 行业研究行业研究 敬请参阅末页重要声明及评级说明 4 / 34 证券研究报告 图表目录图表目录 图表图表 1 铜箔成本占锂电池成本的铜箔成本占锂电池成本的 8% . 5 图表图表 2 铜箔质量占锂电池质量的铜箔质量占锂电池质量的 13% . 5 图表图表 3 铜箔产业链：锂电铜箔是铜产
11、业链中最具备成长性的品种铜箔产业链：锂电铜箔是铜产业链中最具备成长性的品种 . 6 图表图表 4 锂电池铜箔产品特征对锂电池性能的影响锂电池铜箔产品特征对锂电池性能的影响 . 7 图表图表 5 生产电解铜箔的四生产电解铜箔的四大工序大工序 . 8 图表图表 6 铜箔厚度变化趋势铜箔厚度变化趋势 . 10 图表图表 7 嘉元科技主要产品演变情况嘉元科技主要产品演变情况 . 10 图表图表 8 不同厚度的锂电铜箔对于电池质量能量密度的影响不同厚度的锂电铜箔对于电池质量能量密度的影响 . 12 图表图表 9 铜箔越薄，电动车的单车铜箔成本越低铜箔越薄，电动车的单车铜箔成本越低 . 12 图表图表 1
12、0 6m、8m 的含税平均加工费（万元的含税平均加工费（万元/吨）吨） . 13 图表图表 11 中一科技各型号锂电铜箔产品毛利率情况中一科技各型号锂电铜箔产品毛利率情况 . 13 图表图表 12 宁德时代宁德时代 6m 铜箔涂布机铜箔涂布机 . 14 图表图表 13 宁德时代宁德时代 6m 铜箔高速卷绕机铜箔高速卷绕机 . 14 图表图表 14 国内锂电池各终端出货量（国内锂电池各终端出货量（GWh） . 15 图表图表 15 中国新能源汽车销量及渗透率（万辆，中国新能源汽车销量及渗透率（万辆，%） . 15 图表图表 16 全球新能源汽车销量及渗透率（万辆，全球新能源汽车销量及渗透率（万辆
13、，%） . 15 图表图表 17 2020 年以来国内主要新能源汽车产业政策年以来国内主要新能源汽车产业政策 . 16 图表图表 18 Build Back Better 法案中有关新能源汽车税收抵免的条款法案中有关新能源汽车税收抵免的条款 . 17 图表图表 19 主流传统车企的新能源汽车产业布局主流传统车企的新能源汽车产业布局 . 17 图表图表 20 2019-2025 年全球锂电铜箔供需平衡表年全球锂电铜箔供需平衡表 . 19 图表图表 21 全球锂电铜箔出货量情况全球锂电铜箔出货量情况 . 20 图表图表 22 国内锂电铜箔出货量情况国内锂电铜箔出货量情况 . 20 图表图表 23
14、国内厂商锂电铜箔分产品厚度产量（万吨，国内厂商锂电铜箔分产品厚度产量（万吨，%） . 20 图表图表 24 国内主流厂商锂电铜箔产量（万吨）国内主流厂商锂电铜箔产量（万吨） . 21 图表图表 25 锂电铜箔产能测算锂电铜箔产能测算 . 22 图表图表 26 国内主流厂商的扩产计划国内主流厂商的扩产计划 . 23 图表图表 27 国内其他厂商的扩产计划国内其他厂商的扩产计划 . 23 图表图表 28 阴极辊实物图阴极辊实物图 . 24 图表图表 29 阴极辊结构图阴极辊结构图 . 24 图表图表 30 阴极辊表面晶粒度对比阴极辊表面晶粒度对比 . 25 图表图表 31 国内阴极辊厂商概况国内阴
15、极辊厂商概况 . 26 图表图表 32 铜箔新建产能项目单位投资铜箔新建产能项目单位投资 . 27 图表图表 33 各锂电池材料固定资产投各锂电池材料固定资产投资额情况资额情况 . 27 图表图表 34 中一科技中一科技 1 万吨锂电铜箔项目建设周期表万吨锂电铜箔项目建设周期表 . 28 图表图表 35 国内厂商锂国内厂商锂电铜箔产能、产量及产能利用率（万吨，电铜箔产能、产量及产能利用率（万吨，%） . 28 图表图表 36 上市铜箔厂商盈利预测上市铜箔厂商盈利预测 . 31 图表图表 37 主流厂商锂电铜箔产品毛利率对比主流厂商锂电铜箔产品毛利率对比 . 32 图表图表 38 上市铜箔厂商盈
16、上市铜箔厂商盈利预测利预测 . 32 Table_CompanyRptType 行业研究行业研究 敬请参阅末页重要声明及评级说明 5 / 34 证券研究报告 随着国内外新能源汽车的加速放量， 电池材料需求快速上升， 同时， 车企针对动 力电池的能量密度等性能指标提出更高要求。锂电铜箔作为电池负极材料的载体以 及集流体的首选材料， 其产品特征与下游锂电池性能息息相关： 厚度影响能量密度、 表面均匀性影响电池稳定性。在下游电池厂提升能量密度以及降低生产成本的需求 驱动下，铜箔产品正积极向“极薄化”方向发展，极薄化推动产品技术革新，同时为 具备生产能力的企业构筑更为坚实的护城河，铜箔行业伴随新能源汽
17、车景气度提升 以及技术革新两方面因素影响，进入新的发展快车道。 但是，总览锂电铜箔行业，依旧面临低端产能过剩、 “极薄化”技术推进困难重 重等问题，那么锂电铜箔的需求趋势究竟如何？供应格局如何？铜箔“极薄化”的锂电铜箔的需求趋势究竟如何？供应格局如何？铜箔“极薄化”的 壁垒在哪里？以及怎样的生产企业具备脱颖而出的能力？壁垒在哪里？以及怎样的生产企业具备脱颖而出的能力？我们将通过供需测算、企 业发展情况分析等途径剖析行业发展趋势。 1 锂电铜箔：锂电铜箔：锂电负极集流体，技术工艺要求高锂电负极集流体，技术工艺要求高 1.1 锂电铜箔是锂电池负极集流体的核心材料锂电铜箔是锂电池负极集流体的核心材料
18、 什么是什么是电解电解铜箔？铜箔？电解铜箔作为电子制造行业的功能性关键基础原材料，主要 应用于锂离子电池和印制线路板的制作，根据应用领域的不同可以进一步分为锂电 铜箔以及标准铜箔。在锂电池的广泛应用成为电解铜箔成长的主要亮点，本文也将本文也将 重点分析锂电铜箔的供需格局以及技术发展趋势等重点分析锂电铜箔的供需格局以及技术发展趋势等。在锂电池电芯材料中，锂电铜 箔的成本占比达到成本占比达到 5%-8%，是动力电池企业供应链布局中的重要一环；它既是负极 活性材料的载体，又是负极电子收集与传导体，主要作用是将电池活性物质产生的 电流汇集起来，以产生更大的输出电流。由于锂电铜箔具备导电和机械加工性能良
19、 好、质地较软、制造技术较成熟、成本优势突出等特点，因而成为锂离子电池负极集 流体的首选，且被替代的可能性较低。 图表图表 1 铜箔铜箔成本占成本占锂电池成本锂电池成本的的 8% 图表图表 2 铜箔铜箔质量占质量占锂电池质量锂电池质量的的 13% 资料来源：产业信息网，华安证券研究所 资料来源：产业信息网，华安证券研究所 根据应用领域的不同，电解铜箔可以分为锂电铜箔以及标准铜箔根据应用领域的不同，电解铜箔可以分为锂电铜箔以及标准铜箔。锂电铜 箔主要是指应用在锂离子电池中作为集流体的铜箔，目前市场的主流产品 规格为 6m 和 8m； 标准铜箔主要指应用在印刷电路板 （PCB） 的铜箔， 一般比锂
20、电池铜箔更厚， 大多在 12-70m。 根据 CCFA 的数据统计， 2020 年国内电解铜箔产量中，标箔占比 69%，锂电铜箔占比 31%，其中锂电铜 箔由于受到下游新能源的高景气度影响，产量占比持续提升。 Table_CompanyRptType 行业研究行业研究 敬请参阅末页重要声明及评级说明 6 / 34 证券研究报告 根据铜箔厚度的不同，可以分为极薄铜箔（根据铜箔厚度的不同，可以分为极薄铜箔（6m） 、超薄铜箔（） 、超薄铜箔（6-12 m） 、薄铜箔（） 、薄铜箔（12-18m） 、常规铜箔（） 、常规铜箔（18-70m）和厚铜箔（）和厚铜箔（70m） 。 目前国内锂离子电池应用较
21、多集中在极薄铜箔中的 6m 产品，在提升能 量密度以及降低度电成本的驱动下， “极薄化”带动了 4.5m 产品的研发 和应用。生产过程中，主要通过调整直流电的大小以及阴极辊的转速来控 制铜箔的厚度。 根据表面状况不同可以分为双面光铜箔、双面毛铜箔、双面粗铜箔、单面根据表面状况不同可以分为双面光铜箔、双面毛铜箔、双面粗铜箔、单面 毛铜箔和超低轮廓铜箔 （毛铜箔和超低轮廓铜箔 （VLP 铜箔） 。铜箔） 。 铜箔的光面是阴极辊表面的镜面反应， 毛面是光面的相反面。其中，双面光电解铜箔双面光电解铜箔具有双面结构对称、表面轮 廓度极低、 较高的延伸率与抗拉强度等特性； 与单面毛、 双面毛锂电铜箔相 比
22、， 其与负极材料粘贴时， 接触面积成倍增长， 可以明显降低负极集流体与 负极材料之间的电阻，提高锂离子电池的体积容量与结构的对称性，同时 双面光锂电铜箔负极集流体具有较好的耐冷热膨胀性能，可以明显延长电 池的寿命。 1.2 锂电铜箔技术指标复杂锂电铜箔技术指标复杂、要求高要求高 随着电子产品微型化、 尖端化发展， 以及新能源汽车对动力的续航能力、 安全性 能提出更高要求，锂离子电池也朝着高容量化、高密度化以及高速化发展，对电池 材料的要求也随之提高。高性能锂电铜箔呼之欲出，且整体技术性能提升，包括但 不限于铜箔表观质量、物理性能、稳定性以及均匀性等，与电池性能息息相关。 图表图表 3 铜铜箔产
23、业链：锂电铜箔是铜产业链中最具备成长性的品种箔产业链：锂电铜箔是铜产业链中最具备成长性的品种 资料来源：SMM，华安证券研究所 Table_CompanyRptType 行业研究行业研究 敬请参阅末页重要声明及评级说明 7 / 34 证券研究报告 1） 厚度：厚度：影响电池能量密度。厚度越薄，能量密度越高。根据我们的测算， 6 m和4.5m的锂电铜箔的能量密度分别为240.49Wh/kg、 248.98Wh/kg， 相比较 8m 铜箔能分别提升能量密度 5.11%和 8.82%； 2） 抗拉强度及伸长率：抗拉强度及伸长率： 影响负极制作的成品率、 电池容量、 内阻和循环寿命等。 在制作锂离子电
24、池负极时， 涂覆活性材料的电极在进行轧辊、 压延等压平工 序过程中， 若铜箔的抗拉强度较低， 则容易导致电极尺寸稳定性和平整性变 差，且易产生铜箔断裂；若铜箔的伸长率低，则铜箔与活性材料间的接触性 能会变差，且铜箔自身将产生内应力，而出现裂痕。 3） 表面粗糙度（轮廓） ：表面粗糙度（轮廓） ：影响电池内阻和循环寿命等。铜箔本身需要一定的粗 糙面能使得负极材料较好地附着在铜箔表面而不脱落。 但是， 粗糙度不是越 高越好，随着表面粗糙度的增加，会使得负极材料的接触性能变差，致使负 极活性材料在铜箔表面附着力下降， 从而使涂覆活性材料更容易脱落， 直接 影响到电池内阻和循环寿命等性能； 4） 厚度
25、均匀性：厚度均匀性：影响电池一致性、稳定性以及容量大小。均匀度不一致将影响 负极电极实际活性物质的涂覆量， 而负极涂覆活性物质的质量波动情况将对 电池容量和一致性产生直接影响； 5） 铜箔表面质量：铜箔表面质量：若铜箔表面出现缺陷，如条纹、凹陷、褶皱、针孔、斑点和 机械损伤等， 则将导致负极材料在铜箔上的附着力下降， 涂布后出现露箔点， 两面活性材料涂覆将对容量、内阻、循环寿命等电池性能产生很大的影响， 甚至直接导致电极报废等严重问题。 6） 抗氧化性及耐蚀性：抗氧化性及耐蚀性： 影响导电性等。 铜箔表面易与空气中的氧发生氧化反 应，形成氧化膜。该表面氧化膜是半导体，电子能导通，但是若这一层钝
26、化 膜太厚， 阻抗较大， 则会增加电池内阻， 从而使锂离子电池容量降低。 相反， 若铜箔的氧化膜层比较疏松， 则会使负极活性材料的附着能力有所减弱。 因 此， 锂电铜箔在制造过程必须采取措施增加其抗氧化能力， 以保持其导电性 能良好。 锂离子电池使用的有机电解液有较强腐蚀性， 为了保持铜箔的化 学性能与电化学性能的稳定，铜箔需要有较强的耐腐蚀性。 7） 孔隙率孔隙率：影响负极活性物质在铜箔表面的附着力。 图表图表4 锂电池铜箔产品特征对锂电池性能的影响锂电池铜箔产品特征对锂电池性能的影响 锂电铜箔性能的直接影响与间接影响锂电铜箔性能的直接影响与间接影响 序序 号号 铜箔性能指标铜箔性能指标 直
27、接影响直接影响 对锂离子电池性能的间接影响对锂离子电池性能的间接影响 性能要求性能要求 1 厚度 铜箔的厚薄程度 电池的能量密度 确保安全性的前 提下，越薄越好 2 抗拉强度及伸长率 铜箔断裂或裂缝 负极制作的成品率、可操作性电 池容量、内阻和循环寿命等 越高越好 3 表面粗糙度（轮廓） 负极活性物质在铜箔表面的附着力 电池内阻和循环寿命等电池性能 一定的粗糙度 4 表面质量 负极活性物质在铜箔表面的附着力 电池容量、内阻、循环寿命等 越高越好 5 厚度均匀性 负极涂覆活性物质的质量波动 电池容量和一致性等 面密度一致 6 抗氧化性及耐蚀性 铜箔氧化膜的厚度，耐腐蚀性 电池内阻、电池容量等 越
28、高越好 7 孔隙率 负极活性物质在铜箔表面的附着力 电池的倍率性能和长循环寿命 越高越好 资料来源：嘉元科技招股说明书，华安证券研究所 Table_CompanyRptType 行业研究行业研究 敬请参阅末页重要声明及评级说明 8 / 34 证券研究报告 1.3 电解电解铜箔制造工艺铜箔制造工艺 1.3.1 四大制四大制造造工序工序：溶铜、生箔、后处理及分切：溶铜、生箔、后处理及分切，生箔是核心，生箔是核心 电解铜箔的制造过程主要有四大工序， 包括溶铜、 生箔、 后处理以及分切工序。 溶铜溶铜：主要涉及电解液制备，在特种造液槽罐内，用硫酸、去离子水将铜料制 成硫酸铜溶液，为生箔工序提供符合工艺
29、标准的电解液。 生箔：生箔： 核心设备是生箔机， 生箔机的核心部件是阴极辊。核心设备是生箔机， 生箔机的核心部件是阴极辊。 在生箔机电解槽中， 硫酸铜电解液在直流电的作用下，铜离子获得电子，并于阴极辊表面电沉积制成原 箔，经过阴极辊的连续转动、酸洗、水洗、烘干、剥离等工序，铜箔被连续剥离、收 卷而形成卷状原箔。 后处理：后处理：对原箔进行酸洗、有机防氧化等表面处理工序后，使产品技术指标 符合客户要求。 分切：分切：根据客户对于铜箔的品质、幅宽、重量等要求，对铜箔进行分切、检验 和包装。 标箔和锂电铜箔的制造工艺差别主要在后处理环节。标箔和锂电铜箔的制造工艺差别主要在后处理环节。标准铜箔与锂电铜
30、箔的前 期生产设备、生产工艺（包括溶铜、生箔和分切工艺）相同，主要区别在于后期抗氧 化处理工艺，其中标准铜箔使用电镀工艺，并且需要经过粗化、固化、灰化、钝化以 及多次水洗等步骤，而锂电铜箔使用化学材料进行表面抗氧化处理。之所以存在这 种差别，主要是因为 PCB 板和锂电池对于铜箔功能要求不同，锂电池中的铜箔仅仅 是为了汇集并传导电流，能够使电流越大越好，而 PCB 板还要在铜箔上刻蚀印刷电 路，铜箔对导电的要求更高，电流需要按照规定的路线在覆铜板上传导，这对于标 箔的表面要求更高。 1.3.2 添加剂配方添加剂配方+设备调制构筑产品设备调制构筑产品 know-how 需求驱动技术革新，工艺技术
31、与铜箔产品质量的稳定性有较强的相关性，生产 工艺技术即体现在对生产设备以及电解液、添加剂的选型、工艺配方、操作方法等 多方面的要求。 以嘉元科技为例， 在电解液及添加剂控制技术方面在电解液及添加剂控制技术方面， 公司积累丰富的工艺 know- 图表图表 5 生产电解铜箔的四大工序生产电解铜箔的四大工序 资料来源：嘉元科技招股说明书，华安证券研究所 Table_CompanyRptType 行业研究行业研究 敬请参阅末页重要声明及评级说明 9 / 34 证券研究报告 how。电解液和添加剂中的指标，包括直流密度、电解液温度、电解液的 PH 值、电 解液的洁净度和添加剂的选型、 配方等， 直接影响
32、生产的铜箔是否满足高品质需求。 尤其是添加剂 （主要作用有： 细化晶粒的平整作用、 降低电极与溶液间的表面张力、 改善电解液对电极的表面湿润性等） ，作为最主要的控制因素之一，决定了铜箔的产 品性能和用途。 在生产控制技术方面在生产控制技术方面，铜离子浓度、硫酸浓度、电解液温度、电解液流速、流 量、添加剂的选型、组合和添加方式、电流密度等，各个参数之间相互影响又独立作 用，因而更需要生产企业具备动态监测以及实时调整的能力，最大程度保障产品的 高品质。 Table_CompanyRptType 行业研究行业研究 敬请参阅末页重要声明及评级说明 10 / 34 证券研究报告 2 锂电铜箔的需求趋势
33、如何？锂电铜箔的需求趋势如何？ 2.1 登峰造“极” ，大势所趋登峰造“极” ，大势所趋 铜箔行业的发展经历了生产工艺的演变，从传统的压延工艺改进到目前的电解 工艺，显著降低生产成本并提升铜箔产品品质；而未来，极薄化将继续成为锂电铜 箔的发展方向。纵观全行业，极薄化趋势极为显著：2016 年，国内的动力电池主要 应用 9-12m 铜箔产品；2017 年，8m 产品逐渐成为主流产品；2017 年下半年 开始，6m 产品开始进入市场，随后市占率不断提升；2020 年，4.5m 铜箔进入 量产期，国内部分龙头企业具备规模化供应的能力。而通过对嘉元科技产品结构升 级路径的梳理，我们同样发现极薄铜箔的产
34、品研发生产进程也在不断加快。 图表图表 6 铜铜箔箔厚度变化趋势厚度变化趋势 资料来源：诺德股份招股书，华安证券研究所 图表图表 7 嘉元科技主要产品演变情况嘉元科技主要产品演变情况 资料来源：嘉元科技招股说明书，华安证券研究所 Table_CompanyRptType 行业研究行业研究 敬请参阅末页重要声明及评级说明 11 / 34 证券研究报告 我们认为支撑极薄化锂电铜箔渗透率提升的逻辑有我们认为支撑极薄化锂电铜箔渗透率提升的逻辑有四四： 1） 电池能量密度提升需求驱动极薄化； 2） 下游电池企业降本诉求驱动极薄化； 3） 极薄化铜箔提升产品溢价； 4） 宁德时代等下游电池厂商的设备技术突
35、破。 支撑逻辑一：支撑逻辑一：电池能量密度提升需求驱动极薄化。电池能量密度提升需求驱动极薄化。 电池能量密度关乎着电动汽车的续航，可以说续航时间和里程是制约电动车发 展的重要因素，因此提升电池能量密度也就成为了锂电池厂商的必然选择。锂电池 能量密度基本由电池正负极决定，而单纯的正负极活性材料不能保证电池能发电， 电池内必须要有电解液、隔离膜、粘结剂、导电剂、集流体、基体、壳体材料等非活 性物质，这样才能获得稳定的、持续的、安全的电能载体。我们可以这样形容，正负 极活性材料相当于“红花” ，而非活性材料是“绿叶” ，有了绿叶的衬托，红花才能更 好地完成任务，但如果能通过降低绿叶重量的同时，保证绿
36、叶依旧能够稳定地衬托 红花，那么剩余的空间可以增加更多的红花，使得花儿更加鲜艳。在本文开篇的锂 电池质量占比中可以看到，正负极材料以外的部分质量占据电池的 60%，这其中就 蕴含着增加活性物质、提升电池能量密度的空间。 定性看， 通过降低铜箔厚度， 可以实现电池在电芯体积不变的情况下， 增加活性 材料用量，进而增加浆料涂覆厚度，从而使得电芯的能量密度提升，最终汽车续航 里程增加。 定量看，6m 和和 4.5m 的锂电铜箔相比较于的锂电铜箔相比较于 8m 的铜箔能提升的铜箔能提升 5.11%和和 8.82%的质量能量密度。的质量能量密度。根据锂电池质量能量密度的计算公式：质量能量密度=电池 容量
37、/电池质量。即，理论上可以通过保持电池容量不变的情况下，减小电池质量以 提升质量能量密度；或通过保持电池质量不变的情况下，提升电池容量。极薄化的 锂电铜箔能通过第一种方式实现能量密度的提升；同时，更薄的锂电铜箔也能降低 电池内阻，实现更好的电池性能。根据我们的测算，根据我们的测算，6m 和和 4.5m 的锂电铜箔的的锂电铜箔的 能量密度分别为能量密度分别为 240.49Wh/kg、248.98Wh/kg，相比较，相比较 8m 铜箔能分别提升能量铜箔能分别提升能量 密度密度 5.11%和和 8.82%。 我们根据以下我们根据以下假设假设进行测算进行测算： 1） 单位面积质量：根据灵宝华鑫官网数据
38、，8m、6m 和 4.5m 锂电铜箔 的单位面积质量分别为 72 g/、54 g/、40 g/； 2） 锂电铜箔面积单耗： 假设在不同的铜箔厚度情况下， 单位能量使用的铜箔面 积相同，均为 11.81 /kWh； 3） 锂电铜箔质量单耗：根据中国有色金属报的测算，8m 铜箔质量单耗 为 830-1000g/kWh，保守测算，按照 850g/kWh 计算；6m、4.5m 铜箔 的质量单耗分别为 638g/kWh、496g/kWh； 4） 单车带电量：根据中国汽车动力电池产业创新联盟的月度数据显示，2021 年 10 月纯电动乘用车的单车带电量为 47.6kWh； 5） 锂电铜箔质量能量密度：根据
39、 CCFA 数据统计，8m 锂电池的质量能量密 度为 228.80Wh/kg，据此测算出 8m 锂电池质量以及铜箔以外的锂电池 材料质量； 6） 假设电池质量中，除铜箔质量外，其他电池材料以及电池包装等质量相同； Table_CompanyRptType 行业研究行业研究 敬请参阅末页重要声明及评级说明 12 / 34 证券研究报告 支撑逻辑二：支撑逻辑二：下游电池企业降本诉求驱动极薄化下游电池企业降本诉求驱动极薄化。 定性看，虽然 6m 和 4.5m 的铜箔加工费可能较 8m 更高，但是通过铜箔 厚度的减小使得“原材料减少”带来的降本空间大于“加工费的增加” ，因此极薄铜 箔的单车铜箔成本更
40、为划算。在降本的诉求驱动下，下游电池厂商具备较强的动机 进行研发并生产极薄铜箔。 定量看，根据图表 8 的测算，我们了解到使用 8m/6m/4.5m 铜箔的电动 乘用车单车的铜箔用量分别为 40.6kg/30.3kg/23.6kg；铜箔定价以“铜价+加工费” 为依据：铜价方面，根据上市公司公告披露的信息，多采用长江有色金属网月度铜 均价做基础来定价， 根据近期的铜价走势， 这里设定铜价为 7 万元/吨； 加工费方面， 根据上海有色网等公开信息来源的数据，设定 8m/6m/4.5m 铜箔的加工费分 别为 3.6 万元/吨、4.6 万元/吨、7.5 万元/吨。根据以上设定进行测算，使用使用 8m/
41、6 m/4.5m 铜箔的电动车单车铜箔成本分别为铜箔的电动车单车铜箔成本分别为 4293 元、元、3515 元、元、3422 元，使用元，使用 6m和和4.5m铜箔分别较使用铜箔分别较使用8m铜箔的电动车单车节约成本铜箔的电动车单车节约成本18.1%和和20.3%。 图表图表 8 不同厚度的锂电铜箔对于电池质量能量密不同厚度的锂电铜箔对于电池质量能量密度度的影响的影响 8m 6m 4.5m 单位面积质量单位面积质量 g/2 72 54 42 锂电铜箔面积单耗锂电铜箔面积单耗 2/kWh 11.81 11.81 11.81 锂电铜箔质量单耗锂电铜箔质量单耗 g/kWh 850 638 496 单
42、车带电量单车带电量 kWh 47.6 47.6 47.6 铜箔使用质量铜箔使用质量 kg 40.5 30.3 23.6 其他电池材料及包装等其他电池材料及包装等 kg 167.58 167.58 167.58 电池质量电池质量 kg 208.04 197.93 191.18 锂电池质量能量密度锂电池质量能量密度 Wh/kg 228.80 240.49 248.98 能量密度优化能量密度优化 5.11% 8.82% 资料来源：灵宝华鑫官网，中国有色金属报，CABIA，CCFA，华安证券研究所 图表图表 9 铜箔越薄，铜箔越薄，电动车的电动车的单车铜箔成本越低单车铜箔成本越低 8m 6m 4.5m
43、 铜价（万元铜价（万元/吨）吨） 7 7 7 加工费（万元加工费（万元/吨）吨） 3.6 4.6 7.5 单车铜箔用量（千克）单车铜箔用量（千克） 40.5 30.3 23.6 单车单车铜箔成本铜箔成本拆解拆解 铜价（元）铜价（元） 2835 2121 1652 单车单车铜箔成本铜箔成本拆解拆解 加工费（元）加工费（元） 1458 1394 1770 单车铜箔单车铜箔成本成本（元）（元） 4293 3515 3422 资料来源：长江有色金属网，上海有色网，华安证券研究所 Table_CompanyRptType 行业研究行业研究 敬请参阅末页重要声明及评级说明 13 / 34 证券研究报告 支
44、撑逻辑三：支撑逻辑三：极薄化铜箔提升产品溢价。极薄化铜箔提升产品溢价。 定性看，铜箔产品的定价模式为“铜价+加工费” ，其中铜价基本采用 m-1 价格 为基准，铜价波动可以较快地传递给下游客户，因此铜价波动对铜箔厂商毛利影响 不大。 而在加工费方面， 率先实现极薄化铜箔生产将使得企业享受更多的技术溢价， 毛利率更高、定价权更强，激励铜箔企业加速实现极薄铜箔产能扩张。 定量看，通过不同厚度铜箔加工费的变化趋势不难发现，6m 铜箔加工费始终 与 8m 铜箔拉开差距，但差距在缩小。目前，8m/6m/4.5m 铜箔的加工费分 别为 3.6 万元/吨、4.6 万元/吨、7.5 万元/吨。根据诺德股份副总
45、裁陈郁弼在高工锂 电峰会上的演讲，2021 年 H1 宁德时代 4.5m 铜箔用量约为 600-700 吨/月，H2 增长至 2000 吨/月左右， 渗透率有望从 3%提升至 10%以上； 中航锂电、 国轩高科、 亿纬锂能、 比亚迪、 力神等在进一步提升其 6m 铜箔的渗透率； 当前头部动力电池 企业的 6m 渗透率超过 90%，其他动力电池企业的 6m 铜箔渗透率也在快速提 升。迅速放量的轻薄化需求和高加工费都驱动着头部铜箔厂商加速生产更轻薄的铜 箔产品。 轻薄铜箔毛利率更高，高利润也驱动着铜箔厂商生产极薄化铜箔。以中一科技 为例，2021 年 H1，双面光锂电铜箔中，8m 及以上、6m、4
46、.5m 产品的毛利 率分别为 21.47%、29.27%、39.70%，6m、4.5m 铜箔毛利率分别较 8m 及 以上铜箔毛利率高 7.80pct、16.23pct。 图表图表 10 6m、8m 的含税平均加工费（万元的含税平均加工费（万元/吨）吨） 图表图表 11 中一科技各型号锂电铜箔产品毛利率情况中一科技各型号锂电铜箔产品毛利率情况 资料来源：诺德股份公司公告，华安证券研究所 资料来源：中一科技招股书，华安证券研究所 注： （1）锂电铜箔数据均针对双面光产品，未考虑单面光产品，主 要原因是单面光产品占比较少，在营收中仅占 3.04%，也并非未来 主要发展方向； （2）在 8m 及以上产
47、品中，8m 产品收入占比 93.94%，因此 可大致认为 8m 产品毛利率近似于 8m 及以上产品的毛利率。 0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 8.00 9.00 200202021.1-6 6m8m 18.16% 11.47% 15.28% 21.47% 39.42%39.70% 37.38% 28.79% 26.08% 29.27% 0% 5% 10% 15% 20% 25% 30% 35% 40% 45% 20021H1 8m及以上4.5m6m Table_CompanyRptType 行业研究行业
48、研究 敬请参阅末页重要声明及评级说明 14 / 34 证券研究报告 支撑逻辑四：宁德时代等支撑逻辑四：宁德时代等下游下游电池厂商的电池厂商的设备技术设备技术突破。突破。 宁德时代利用先进的研发优势率先引入 6m、4.5m 的极薄铜箔并向铜箔厂 商批量订货。 涂布工序是锂电池厂商迟迟未从 8m 向 6m 转型的重要技术障碍， 涂布工序是将搅拌好的浆料涂在铜箔上，最重要的是涂浆厚度和重量的一致性，极 薄化的铜箔很容易在涂布过程中出现断带、 打褶， 涂布还要避免粉尘颗粒混入极片。 宁德时代率先研发设计出专门用于 6m 极薄铜箔的涂布机和全球首台 6m 极薄 铜箔高速卷绕机， 2018 年解决 6m
49、极薄化铜箔应用难题， 2019 年使用 6m 极薄 铜箔作为动力锂离子电池的主要负极集流体。宁德时代还从 2020 年开始引入 4.5 m 铜箔进入电池生产。可以说，宁德时代等锂电池下游厂商的设备技术突破是极薄 化铜箔需求迅速放量的重要因素。 图表图表 12 宁德时代宁德时代 6m 铜箔涂布机铜箔涂布机 图表图表 13 宁德时代宁德时代 6m 铜箔高速卷绕机铜箔高速卷绕机 资料来源：CCTV大国重工第二季，华安证券研究所 资料来源：CCTV大国重工第二季，华安证券研究所 2.2 大水养大鱼，新能源汽车需求引爆锂电铜箔行业大水养大鱼，新能源汽车需求引爆锂电铜箔行业 2.2.1 锂电池行业天花板不
50、断提升，增长动能切换锂电池行业天花板不断提升，增长动能切换 简单回溯锂电发展史，大致可以分为三个阶段： 1）粉墨登场（1991-2000） ：锂电池凭借能量密度、循环寿命以及性能提升，弥 补了二次电池在消费电子领域的痛点，自 1991 年索尼公司首次实现锂电商业化之 后的 10 年间， 日本公司凭借技术专利垄断全球市场， 2000 年日企市占率高达 93%。 2）日韩争霸（2001-2010） ：这一时期，移动电话、随身听等消费电子产品的兴 起让锂电行业的市场快速成长， 日企技术升级缓慢并且开始外溢， 韩国三星和 LG 抓 住机遇，开放的供应链体系和产能扩张优势帮助韩企迅速占据市场份额，201
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