集流体是汇集并输出电流的导电骨架，其主要承载活性物质，作为正负极活性物质的载体，为电极提供物理支撑，确保电池结构稳定（不与电解液、黏结剂等发生化学反应，避免腐蚀和副反应）。通过汇集电流，收集和传输活性物质产生的电子，形成电流输出，实现化学能到电能的转换。此外，集流体也能优化电池性能，通过材料选择、厚度控制和表面处理，影响电池内阻、能量密度和循环寿命。
1 传统集流体
锂电池正极常用铝箔，负极常用铜箔，纯度通常达99.5%，具有良好的导电性和机械强度，但存在厚度大、重量重等问题。
1.1 铜箔
1.1.1 锂电铜箔的特点
铜箔由于导电性更佳、质地柔软且加工技术成熟，被广泛用作负极集流体。铜箔作为关键材料，其厚度、均匀性、抗拉强度等性能均会影响电池性能，其中厚度越薄越有助于提升电池质量能量密度。但铜箔主要原材料来自铜，其成本高度依赖于电解铜价格。铜箔在电池中的重量占比较高，成为限制电池能量密度和降低成本提升的瓶颈。
重量方面，传统铜箔约占整电池重量的13%；在成本构成中，铜箔约占电池总成本的9%。
目前市面上用的极薄锂电铜箔厚度普遍在4.5微米至5微米之间，江铜铜箔厚度仅3.5微米的超薄铜箔正进入比亚迪、瑞浦兰钧能源、欣旺达等国内新能源头部企业供应链。
1.1.2 制备方法
传统锂电铜箔的主要制备方法包括电解铜箔、压延铜箔两种：
（1）电解铜箔
原理：以硫酸铜溶液为电解液，铜为阳极，不锈钢辊或钛辊为阴极，在直流电作用下，铜离子在阴极表面还原析出形成铜箔。
特点：纯度高、结晶细致、机械性能好，是目前主流的制备方法，但对电解液成分、温度、电流密度等工艺参数控制要求严格。
（2）压延铜箔
原理：通过物理手段将铜原料反复辊压加工，从纯铜坯料开始不断碾轧缩减厚度并延长长度。
特点：强度和硬度较高，但生产效率低，厚度均匀性较难控制，一般适用于较厚铜箔或对强度要求高的特殊用途。
1.2 铝箔
铝箔因氧化电位高且表面有致密氧化膜，能够在高电位下保持稳定，故用于正极集流体。
铝箔因受强度限制通常厚度在10–20μm范围（常见约12μm）。重量方面，铝箔约占整电池重量的5%；在成本构成中，铝箔占电池总成本的4%。
1.3 总结
传统金属箔在安全性上也存在隐患，制造或使用过程中铜箔边缘可能产生细小毛刺，尖锐的金属毛刺易刺穿电池隔膜引发内短路，造成瞬时大电流放电和热失控风险。总体来看，传统铜箔、铝箔虽具备良好导电性和成熟工艺，但其质量重、成本高且潜在安全问题（如毛刺短路）使其性能提升面临诸多局限。
锂电铜箔主要供应商有诺德股份、嘉元科技、德福科技、中一科技、海亮股份。
锂电铝箔主要供应商有鼎胜新材、五星铝业、华北铝业、南山铝业、万顺新材等。
2 复合集流体
2.1 复合集流体的特点
为保证集流体机械强度和导电功能的前提下大幅减轻重量，同时为提升电池能量密度和安全性、降低成本。在传统集流体的基础上，现在主要推广复合集流体。
复合集流体采用“金属层—高分子基膜—金属层”的三明治式结构。常见的基材为PET、PP或PI薄膜，两侧分别沉积铜或铝层，总厚度通常控制在5–10μm范围，相比传统金属箔明显减薄。以复合铜箔为例，典型结构为4.5μmPET膜加双面各1μm铜层，总厚度6.5μm，可替代6μm电解铜箔；复合铝箔则常见6μm PET基膜加双面各1μm铝层，总厚度8μm，可替代12μm传统铝箔。
重庆金美4.5μm复合集流体MC
不同基膜材料各有优劣。PET力学性能佳、成本低，但在电解液中存在稳定性不足的问题；PP密度更低且化学稳定性好，但与金属层结合力弱，加工难度大；PI耐热性能突出，但成本较高。产业发展趋势是逐步从PET向PP过渡，以平衡安全性与工艺适配性。总体来看，复合集流体通过减薄金属层、引入轻质高分子基膜，实现重量降低50%以上，成为提升能量密度和降低材料成本的重要途径。
2.2 复合集流体的优势
2.2.1 轻量化
由于高分子材料密度远低于金属（例如PET密度仅约1.4g/cm³，而铜约8.9g/cm³），即便复合集流体总厚度与传统金属箔相当甚至略增，其重量仍显著减轻。复合铜箔替代传统6μm纯铜箔可使电芯整体质量减少约6.1–6.5%，对应电池质量能量密度提升约6.5–7.0%。对于正极集流体，采用8μm厚的复合铝箔替换常规12μm铝箔时，箔材质量可减轻近58%，电芯能量密度提高约4.2%。
2.2.2 降低成本
复合集流体有助于降低电池材料成本及对大宗金属价格的依赖。传统铜箔由于全部由电解铜构成，原材料成本高且占铜箔成本的比重超过八成。
复合集流体通过减少金属用量、引入价格低廉的聚合物薄膜，显著优化了材料成本结构。目前，复合铜箔的生产良率和成本基本具备量产条件，复合铜箔的原材料成本约为1.25元/㎡，仅相当于传统6μm铜箔原材料成本的1/3。若铜价持续上涨，复合铜箔的原材料成本优势将进一步凸显。
而制备成本因设备投资和良率问题高于传统铜箔。但复合铜箔两步法的综合生产成本已经趋于传统铜箔的水平。
根据鑫椤资讯，目前头部厂商的复合集流体良率在80%左右。部分头部企业6μm复合铜箔量产良率可达95%以上。未来随着设备国产化和良率提升，复合铜箔的生产成本将进一步下降。成本优势显现将为复合铜箔的大规模商业化应用奠定坚实基础。
2.2.3 提高安全性
复合集流体能够有效提升电池的内在安全性能。这首先体现在其对内部短路和热失控的防范上。传统金属箔在受到挤压、穿刺等机械应力时容易产生尺寸较大的金属毛刺，这些毛刺方向不定，可能刺穿隔膜导致电池内部短路，引发瞬间大电流放电和发热，严重时会诱发电池燃烧甚至爆炸。复合集流体由于中间高分子层的存在，大幅缓解了上述风险。
当电池遭受外力穿刺时，高分子基膜的韧性使其能够吸收变形应力，不易撕裂断裂；即使极端情况下发生短路，由于复合箔两侧的金属镀层厚度只有约1μm，所产生的毛刺体积很小，刺穿隔膜的概率显著降低。同时，夹心层的高分子材料是电绝缘体，赋予集流体较大的局部电阻，可在短路发生时限制短路电流的峰值。
2.2.4 提升寿命
复合集流体对电池循环寿命和可靠性的改善主要体现为对锂枝晶生长的抑制以及极片结构稳定性的提升。锂枝晶是在电池充电过程中负极表面析出的金属锂细丝，是造成电池容量衰减和安全隐患的关键因素之一。
传统纯铜箔因缺乏弹性，表面微观应力集中，往往难以控制锂枝晶的萌生和生长；随着充放电循环进行，这些枝晶可能刺穿隔膜导致微短路，或形成“死锂”使可逆容量下降。复合铜箔由于引入了柔性的高分子支撑层，整体延展性和柔韧性优于纯金属箔，可以在电沉积过程中缓冲和分散由于锂枝晶生长带来的局部应力。多余锂离子因此更倾向于均匀地沉积在负极表面，显著减少了尖锐枝晶的形成，降低了枝晶刺穿隔膜的风险。
同时，高分子基材在电极中还可以形成一定的框架结构，维持活性物质与集流体界面的稳定，使负极极片在反复充放电下保持结构完整。这些作用机理共同延缓了电池容量的衰减，提高了循环寿命。
2.3 主要制备方法
复合集流体的制备工艺主要分为真空蒸镀、磁控溅射和电镀等方式，并在此基础上形成一步法、两步法和三步法的不同路线。一步法（全干法或全湿法）旨在一次性完成成膜工艺，具有流程简洁、膜层均匀等优点，但面临效率低或成本高的瓶颈，仍处于研发阶段。三步法则通过叠加多种成膜方式提高性能，但工艺复杂度高，短期内缺乏成本优势。
1.真空蒸镀
真空蒸镀广泛应用于复合铝箔生产。该工艺在真空环境下加热金属，使其蒸发沉积在基膜表面。其优点是沉积速度快、膜层均匀，适合连续化生产。尤其对铝材料而言，蒸镀工艺避免了电镀中的化学不稳定问题，因此复合铝箔几乎全部采用真空蒸镀法。目前产业界已普遍实现单次双面蒸镀1μm厚度的工艺，部分企业通过二次蒸镀改善结合力和力学性能。
2.磁控溅射
磁控溅射主要用于复合铜箔，能够形成致密且附着力良好的薄膜。由于沉积速率慢且设备成本高，现阶段多用于沉积纳米级种子层，再结合电镀增厚获得所需厚度。例如常见工艺是在PET/PP基膜表面溅射50nm左右的铜种子层，使其具备导电性，再通过电镀增厚至1μm以上。
3.电镀
电镀工艺则是复合铜箔产业化的关键环节。两步法已成为主流：先通过溅射或蒸镀形成导电种子层，再通过湿法电镀快速增厚。该工艺成本低、效率高，能够实现大规模产能。劣势在于需要边缘夹持通电，造成部分区域不可用，但整体可控。
综合来看，复合铝箔以真空蒸镀为核心工艺，复合铜箔则以“两步法（溅射+电镀）”最为成熟。一些前沿企业正尝试一步法，但短期内大规模应用的难度不大。
2.4 主要问题
复合集流体的大规模应用仍受到若干关键技术指标的制约。首先是生产工艺效率、良率较低、成本高。例如，端溅射方面，现有磁控溅射技术需要多次镀膜循环，效率较低；同时会多次将基材拉伸、卷绕，易发生褶皱不良；磁控溅射的过程中靶材易溅射到薄膜以外的地方，增加额外成本。
复合铜箔产品结合力不足。当前复合铜箔产品多存在聚合物薄膜与铜层之间结合力差、表面缺陷多等问题，导电性能不佳，使用过程中容易出现铜层脱落的问题，影响电池性能。
此外，复合集流体目前还存在阻值高、产热高，影响电池性能的问题。当铜箔厚度由电解铜箔的4.5μm、6μm分别降到复合铜箔的两面各1μm时，相应的铜箔阻值变为原始电解铜箔的2.25倍和3倍。增大电池内阻，使电池内的温升变得更加严重。且三明治结构的复合铜箔导热性弱于4.5μm或6μm钢箔，散热较慢。
最后是界面焊接问题。金属材料与高分子材料的界面结合是复合材料制备加工的难点。当前行业常用的复合集流体焊接方式为超声焊接，但超声波能量有限，传统工艺难以将由数十层的复合集流体做成的电芯极耳焊接在一起，易导致焊接不牢固；同时复合集流体表面的金属层较薄，易导致焊接结合力差，进而容易引起复合集流体外接金属极耳的虚焊现象，增大电池的内阻，后续电池充放电过程中温度易升高。
整体来看，复合集流体的制备工艺涵盖基膜处理、真空镀膜、溅射、电镀及后续复合等多个环节，对设备精度、工艺控制和连续化生产能力要求较高。与传统铜箔、铝箔相比，复合集流体在界面结合力、膜层均匀性及良率方面提出了更高标准。若良率低于70%，整体成本优势难以显现；只有当良率提升至80%以上时，才具备与传统铜箔竞争的条件。
此外，电池厂商对新材料普遍需要1–2年的验证周期，高昂的时间成本与研发投入形成显著进入壁垒。另一方面，产线建设通常需要单厂数十亿元投资，资金门槛较高，限制了潜在进入者数量。
3 复合集流体主要参与企业
3.1 材料端
双星新材：PET基膜龙头，实现“基膜-磁控溅射-水电镀”全产业链覆盖，已实现商业化突破。
东材科技：聚焦PP基复合铜箔，处于小批量试产和客户送样验证阶段。
万顺新材：铜箔行业的新星，借其在PET铜箔和复合集流体技术上的创新应用，正迅速成为市场的宠儿。
阿石创：长期深耕于镀膜材料，2022 年开始研发生产锂电池集流体复合箔（铜/铝箔），其以PET/PP等高分子材料为基材，通过PVD及电镀工艺双面沉淀金属薄膜。
方邦股份：深耕高端电子材料行业10余年，依托自身平台技术，研发攻关高端电子材料，包含PET复合铜箔，该铜箔剥离强度高，延伸率≥5%。
3.2 设备端
东威科技：水电镀设备龙头。新兴领域方面率先布局复合集流体（复合铜箔）、光伏电镀铜、高端HDI、玻璃基板等前沿领域设备，并已获得订单。
骄成超声：复合集流体超声波滚焊设备龙头，焊接速度全球领先，深度绑定锂电池龙头厂商。
先导智能：已推出PVD镀膜、水电镀等复合集流体创新制造方案，相关设备已获得客户订单。
三孚新科：提供一步式全湿法复合铜箔电镀设备、水电镀设备等专用设备，创新开发3D复合铜箔，正在客户送样测试；与欧洲半固态电池制造商签订战略合作协议，将配套5GWh半固态电池用复合铜箔。
3.3 制造端
英联股份：已建成5条复合铝箔生产线和5条复合铜箔生产线。子公司江苏英联拟建设10条复合铝箔和134条复合铜箔生产线，年产能目标1亿㎡复合铝箔、5亿㎡复合铜箔。
嘉元科技：通过开发耐高温、耐腐蚀、高比表面积铜箔、微孔铜箔、合金铜箔等全技术矩阵新型负极集流体产品，满足固态电池不同技术路线所需。
重庆金美：国内复合集流体龙头，材料产品已实现商品化应用并进入量产阶段，产业化进度领先。璞泰来2023年与宁德时代就复合铜箔业务建立长期合作，合作协议有效期至2029年。
诺德股份：复合铝箔已迈入小批量生产阶段，复合铜箔也形成小试线。
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