新能源汽车、储能及动力电池配套需求快速增长,叠加铜价高位运行推高传统电解铜箔生产成本,PET 复合铜箔依托用料省、安全性强、轻量化、提升电芯能量密度等优势,告别小批量试用阶段,步入规模化量产阶段,是锂电集流体重要替代方案。2025 年多家头部电池企业完成产品定点验证,2026 年行业产能集中投放、市场渗透率稳步上行,产业链利润与产能瓶颈逐步向上游原材料、专用设备端转移,上游配套能力直接影响复合铜箔量产良率、成本与扩产进度。

  • 成本构成上,原材料、专用设备分别占到 PET 铜箔生产成本约 31%、50% 以上。原料主要包含超薄改性 PET 基膜、高纯铜靶材、电解铜、电镀化工辅料:4.5μm 及以下超薄高端 PET 基膜部分仍依赖进口,国内外厂商形成错位供应;铜矿资源约束使得铜原料价格波动持续向下传导。

  • 生产主流采用磁控溅射 + 水电镀工艺,核心设备分为溅射镀膜机、连续电镀设备,国内设备国产化率已从早期不足 40% 提升至 70% 以上,本土设备企业逐步实现进口替代,但大宽幅高端溅射设备仍存在技术短板。

现阶段中游厂商陆续落地大额扩产计划,2026 年全球 PET 铜箔需求同比大幅增长,上游迎来需求扩容和国产替代窗口期,同时面临高端原料供给紧张、设备交货周期拉长、精细耗材技术壁垒较高等问题。

本文将围绕核心原材料与生产设备进行解析附推荐核心企业,如有不足、错漏之处欢迎加群交流指正。

01
PET基膜

复合铜箔对基材的弯折性、透明度、绝缘性、耐油性及耐酸性均有一定要求。PP相较于PET密度更低,对于电池重量能量密度的提升更胜一筹,但高分子膜真空镀铜的技术尚未成熟,PP材料耐热性差,容易在真空镀铜环节受热损伤,降低加工效率;PVC的价格便宜,但耐油性较差,容易发生溶胀导致加工过程中材料损伤;PET和PI更符合条件,适合用作复合铜箔的基材,PET以其优异的绝缘性和耐热性在市场上占据更多份额,同时热膨胀系数低,有助于提升电池循环寿命。

基膜是PET铜箔的核心支撑层材料,通常厚度在4um,要求具有优异的机械强度、耐温性和表面平整度,直接决定铜箔的物理性能。基膜材料已开始国产替代进程,技术壁垒较高。

企业推荐:双星新材、东材科技、恒力石化、康辉新材、万顺新材

02
铜靶材

铜靶材制备工艺及应用介绍

铜靶材是磁控溅射镀铜环节的核心耗材,用于在PET基膜表面溅射沉积出极薄的铜金属层。铜靶材市场集中度较高,国内企业虽处国产替代初期,但成长迅速。

企业推荐:阿石创、欧莱新材、江丰电子、隆华科技、有研新材、中钨高新

03
磁控溅射设备

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磁控溅射设备,来源:北方华创真空

磁控溅射是PET铜箔生产“两步法”工艺的第一道工序,通过在真空环境下将铜靶材原子溅射到PET基膜表面,形成约20-40nm的导电铜层,为后续水电镀增厚打下基础。

磁控溅射的原理:将铜靶材置于阴极,然后在真空中利用荷能粒子轰击靶表面,电子与氩气体碰撞电离出大量的氩离子和电子,高能量的氩原子电离后撞击靶材表面,溅射出大量的铜靶材原子,呈中性的靶原子沉积在基材上形成金属薄膜。

目前磁控溅射技术在复合集流体上的应用尚存在部分难点:

①磁控溅射所镀膜层原理为原子沉积,且膜层很薄,难以控制致密性和均匀性,容易起皱;

②过程中需要靶材持续发热,散热要求高,温度难以控制,复合材料基膜耐高温能力较差,容易受损;

③高压放电会烧穿基膜;

④张力控制较难,基膜宽度大,容易拉扯变形;

⑤镀膜效率低,铜金属沉积速度较慢,且质量上佳的铜靶材价格远超铜价。

以上问题均会对良率产生或多或少的影响,复合集流体产业化过程中,这些问题已有部分有较好的解决方案。

企业推荐:腾胜科技、汇成真空、北方华创真空、东威科技、先导智能、道森股份、振华科技、汉嵙新材、宏大真空、日本爱发科、德国莱宝

04
真空蒸镀设备

加入蒸发镀膜主要是为了节约磁控溅射的时间。真空蒸镀技术是在真空条件下,把金属加热至蒸发,使其升华为气态,并从蒸发源向基膜表面输送,均匀地蒸发镀在薄膜表面。同为干法,与磁控溅射镀膜相比,蒸镀法蒸发铜的量更大,对铜的沉积效率较高,生产效率明显高于磁控溅射环节,因此三步法中加入蒸发镀膜主要是为了减少磁控溅射镀膜的重复次数,转而使用蒸发镀膜。

蒸镀工艺环境温度高,对基材的熔点要求高。铜的熔点、沸点分别为 1083℃、2562℃,铜所需的蒸镀温度较高,对基材熔点要求高,PET/PP 等基材熔点很低,仅有 180-255℃。在高温工作环境下,基膜易出现穿孔现象,会对良率产生较大影响,因此目前行业主要使用的是两步法。

蒸发镀膜原理,来源:汇成真空

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国泰真空蒸镀设备

企业推荐:东威科技、道森股份、汇成真空、国泰真空、腾胜科技、四川海格锐特、振华科技

05
水电镀设备

水电镀一般作为制备流程的最后一步,目的是加厚并形成均匀镀层。水电镀是将通过磁控溅射或蒸发镀膜的方式形成的金属化 PET 膜的铜层厚度增加到 1μm,使复合铜箔整体的厚度在 6.5 ~ 8μm 之间。

水电镀过程即为氧化还原过程,利用电流电解作用将金属沉积于电镀件表面,形成金属涂层。具体来说,将待加工的镀件接通阴极放入电解质溶液(例如硫酸铜)中,将金属板接通阳极(例如铜球),在外界直流电的作用下,金属铜以二价铜离子的形式进入镀液,并不断迁移到阴极表面发生还原反应,在阴极上得到电子还原成金属铜,逐步在镀件上形成金属铜镀层。相对于磁控溅射和蒸镀,水电镀成本更低,速度更快,但会产生环保问题。

水电镀是 CVD(化学气相沉积)的一种,属于基础工业,国内的工艺流程比较成熟,生产所用溶液等辅助材料成本也较低,生产速度也明显快于 PVD 镀膜法(磁控溅射和蒸发镀膜),因此在短期内两步法将很难被完全替代。但水电镀会排放污染废水,而 PVD 镀膜不会产生任何污染,这是目前水电镀的缺陷。水电镀会因为双面夹和边缘效应损失良率,但整体可控。

水电镀两边有双面夹,两边夹点在镀膜后是无法使用的,需要报废处理。边缘效应是指水电镀在通电过程当中电力线会分布不均匀,造成基膜的镀膜厚度有差异,影响复合箔材均匀性,技术可以改进均匀性,但是无法消除边缘效应。

水电镀原理,图片来源:鑫华超官网

企业推荐:东威科技、三孚新科、道森股份、振华科技、汇成真空

信息来源:艾邦综合整理

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作者 808, ab