下游需求旺盛,铜箔市场增量可观。铜箔是锂电、电子领域重要的基础材料,主要用于集成电路板、锂电池电极等产品的生产,下游应用领域广泛。 

根据制备工艺的不同,传统铜箔可分为压延铜箔与电解铜箔两大类,其中压延铜箔具有较好的延展性,是早期软板制程所用的铜箔,可以应用于柔性覆铜板领域;电解铜箔则多应用于电子电路和锂电池生产,具有成本优势,是目前主流铜箔产品,总产量占比达 98%以上。

锂电铜箔是锂电池制造的重要组成部分,是锂电池负极材料载体和集流体的首选材料,约占锂电池材料成本的 8%。受益于下游新能源汽车、储能、3C 数码、小动力、电动工具等领域需求的增长,锂电池规模不断扩大,带动锂电铜箔市场需求提升。

铜箔产业结构图,来源:华经情报网,华安证券研究所
锂电池成本结构图,来源:华经产业研究院,华安证券研究所
16-22中国锂离子电池出货量及增速,来源:华经情报网,高工锂电,华安证券研究所

复合铜箔与传统铜箔在工艺及结构方面有着显著差异,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。

在结构上,传统铜箔由 99.5%的纯铜组成;而复合铜箔是一种新型的动力电池集流体材料,主要由部分组成,中间一层为PET、PPPI 等材质的基层薄膜,薄膜两侧为厚度 1μm 左右的铜,是一种夹层式的结构。使用密度和成本更低的绝缘高分子材料作为基材替换部分铜,能有效降低箔材成本,显著提升动力电池能量密度。在工艺上,传统铜箔主要由溶铜电解+电镀制备;

而复合铜箔的制备工艺主要有三种。分别是:一步法、两步法和三步法。一步法采用化学沉积或是磁控溅射一步成型;两步法采用磁控溅射打底,再用水电镀完成剩余部分;三步法采用磁控溅射打底,真空蒸镀为补充,最后用水电镀完成剩余部分。锂电铜箔轻薄化趋势明显,2021 年,我国电解铜箔市场中6μ产品产量占比达58%,4.5μm铜箔产量加速提升,不同于传统电解铜箔的轻薄化思路,复合铜箔在铜箔结构上改进已初露头角。

性能成本全方位对比测算复合铜箔与传统铜箔

相较传统铜箔,复合铜箔结构特殊有诸多优点:复合铜箔的特殊结构可以有效控制电池热失控问题,提升电池寿命和安全性; 以 6μ铜箔为例,按照铜箔占动力电池 11%测算,则 PETPP 和 PI 铜箔替换传统铜箔分别可提升动力电池能量密度 6.61%7.1%和 6.6%;据测算,PET/PP 铜箔每平米原材料成本约为传统铜箔的 34%左右;考虑到工艺成熟良品率提升以及规模效应,预计 2025 年 PET/PP 铜箔成品总成本约为传统铜箔的 70.8%与 79.6%。同时复合铜箔也有一定劣势:如产热高导热差、电池循环寿命略低等,复合铜箔推广仍需突破上述问题。

信息来源:华安证券

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新能源汽车的快速发展带动了动力电池的高速增长。动力电池生产流程一般可以分为前段、中段和后段三个部分。其中,前段工序包括配料、搅拌、涂布、辊压、分切等,中段工序包括卷绕/叠片、封装、烘干、注液、封口、清洗等,后段主要为化成、分容、PACK等。材料方面主要有正负极材料,隔膜,电解液,集流体,电池包相关的结构胶,缓存,阻燃,隔热,外壳结构材料等材料。 为了更好促进行业人士交流,艾邦搭建有锂电池产业链上下游交流平台,覆盖全产业链,从主机厂,到电池包厂商,正负极材料,隔膜,铝塑膜等企业以及各个工艺过程中的设备厂商,欢迎申请加入。

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作者 808, ab