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    有色金属复合铜箔行业深度报告.docx

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    有色金属复合铜箔行业深度报告.docx

    有色金属复合铜箔行业深度报告目录1、电解铜箔行业简介41.1、 电解铜箔概述41.2、 锂电铜箔概述51.3、 电解铜箔的生产工艺62、新基建+新能源带动铜箔需求,电解铜箔维持高增长82.1、 在碳中和背景下,国内铜箔需求保持高速增长82.2、 电解铜箔市场集中度较高,锂电铜箔占比逐渐提升92.3、 锂电铜箔薄型化成为趋势,6Um以下铜箔占比提升.102.4、 铜箔加工费逐渐回落,电解铜成本成为影响铜箔价格走势的2.5、 113、优异的性能契合锂电池发展方向,复合铜箔或成为趋势123.1、 三明治结构能够有效提升锂电池的综合性能123.2、 复合铜箔的核心壁垒是生产工艺和设备143.3、 复合铜箔基膜主要采用PET基膜,而PP膜电池端性能更好164.打破不可能三角,复合铜箔产业化在即174.1、 高安全性是复合铜箔的主打优势174.2、 低成本是产业化加速的基石184.3、 轻薄化打开广阔的应用空间224.4、 PET铜箔尚处于技术验证阶段,产业化元年来临244.5、 市场需求强烈驱动复合集流体产业化加速255、复合集流体市场需求及空间测算285.1、 新能源汽车市场保持高速增长,锂电池铜箔行业持续受益285.2、 锂电池需求快速增长,复合铜箔市场空间广阔295.3、 强兼容为复合铜箔需求打开另一片蓝海305.4、 高渗透率下,复合铜箔成长空间广阔316 .投资建议337 .风险因素341、电解铜箔行业简介1.15、 解铜箔概述电解铜箔是指以铜材为主要原料,采用电解法生产的金属铜箔。电解铜箔的制备过程是将铜材溶解后制成硫酸铜电解液,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。电解铜箔作为电子制造行业的功能性基础原材料,被称为电子产品信号与电力传输、沟通的神经网络,主要用于锂离子电池和印制电路板的制作。电解铜箔是覆铜板、印制电路板和锂离子电池制造中重要的原材料之一。根据应用领域的不同,可以分为锂电铜箔、标准铜箔;根据铜箔厚度不同,可以分为极薄铜箔、超薄铜箔、薄铜箔、常规铜箔和厚铜箔;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。图1:电解铜箔的分类资料来源:中一科技招殴说明书,信达沃募研发中心1.16、 电铜箔概述锂电铜箔,作为锂离子电池的负极集流体,是锂离子电池中电极结构的重要组成部分,在电池中既充当电极负极活性物质的载体,又起到汇集传输电流的作用,对锂离子电池的内阻及循环性能有很大的影响。根据锂离子电池的工作原理和结构设计,负极材料需涂覆于集流体上,经干燥、馄压、分切等工序,制备得到锂电池负极片。为得到更高性能的锂电池,导电集流体应与活性物质充分接触,且内阻应尽可能小。锂电铜箔由于具有良好的导电性、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。锂电铜箔一般厚度较薄,受锂离子电池往高能量密度、高安全性方向发展的影响,锂电铜箔正向着更薄、微孔、高抗拉强度和高延伸率方向发展。根据头豹研究院,锂电池铜箔的品质对锂电池的能量密度、安全性、寿命等方面产生关键影响,品质的评判在于其是否具备良好的物理和化学指标。其中,厚度、厚度均匀性、面密度、表面粗糙度、抗拉强度、延伸率和孔隙率等是考察锂电池铜箔物理品质的主要指标。抗氧化性、耐腐蚀性、耐热性等耐受性是考察锂电池铜箔化学品质的主要指标。锂电池铜箔指标众多,锂电池铜箔下游客户一般需对指标进行综合考虑。目前彳亍业重点关注的指标为厚度。然而,铜箔厚度越薄,其发生断裂的几率越高,影响动力电池安全性,因此低厚度铜箔需同时具备更高的抗拉强度。表1:锂电池铜荒关健技术指标相标美量倒落关友技术招标时堀络的影响时钗电池的主要影喻物林要求厚度(um)厚薄度能量密度厚度越低,能量密度越名厚度均为姓徐段在嗣斜上的负极材料的质量波动称量和姓能一JtH厚度均匀姓越高,电池客量和一Jttt稣高面宙度(gcm2>单<4表面面积的质量容量和能量密度*zttf.电池越枝,客量和提量密度越高物足指标(um)贸极材料在桶上的时*力内阻初循环先命表面粗极度越低,电池内国越小,寿命越长粒伸依度(MPaI斯乂.只建几率良品率.K量.内粗和诵坏*令等猊拄强度越高,电池良品率.容量越由,内IeE超小,寿命继长延伸隼(%)断裂.父健儿隼良品率.客量,内阳和械环寿命等延伸率维高,电池良品率.农量越小,内松越小,寿命越长孔隙卓(%)货极材料在纲笫上的附代力信率i1能和林球寿命孔隙率越馔,电池俗率姓能越好,寿命越长化学指标抗火化也.耐用tkli.*t热通等耐受44纣应箕化腱人度.财腐蚀能力、财热能力良品率.安全tt和和询贝寿命*ttt<ft.电池良品率,安仝tt越高.寿命婚长步存点或:处彩龙虎,传达i£养研发中7锂电铜箔处于锂离子电池产业链的上游,与正极材料、铝箔、负极材料、隔膜、电解液以及其他材料(如导电剂、包装材料等)一起组成锂离子电池的电芯,再将电芯、BMS(电池管理系统)与配件经Pack封装后组成完整锂离子电池包,应用于新能源汽车、电动自行车、3C数码产品、储能应用等下游领域。锂电铜箔的主要原材料为铜材,对应上游为铜矿开采与冶炼行业。图2:锂电栩箔在锂电池产业链中的位置资朴天源;中一2技招殴说明书.休达证*研发中心1.17、 解铜箔的生产工艺电解铜箔的主要生产流程是将铜线溶解后制成硫酸铜溶液,然后在专用电解设备中将硫酸铜溶液通过直流电电沉积而制成箔,再对其进行表面处理,最后经分切、检测后制成成品并包装,包括溶铜造液、电解生箔、表面处理和分切检验四个生产工序,其中电解生箔是制造电解铜箔的核心步骤。图3:电解铜若生产流程图Dissolving process困4:电解生箔原理图Electroforming processRaw wter*l ppef ww千叶泉源:电沉枳嗣SS的微貌组拨线构、ti达证东研发中心OShiny side , Untreated cop* falCathocteCn Own) ,MaRe 3青料来源:电沉稔嗣珞幽微皿蚊就构,自达证总研发中心根据电沉积铜箔的微观组织结构介绍,制液是将空气不断鼓入热的硫酸溶液溶解金属铜形成硫酸和硫酸铜溶液的过程,再通过净化、调整和补充添加剂,得到电沉积铜镀液,主要反应方程式为:Cu+1/202+H2SO4=Cu2+H20+SO42-电解生箔一般采用提式连续电解方法,以Ti合金制成的馄筒为阴极基底,电解过程中馄筒部分浸入镀液中并保持馄筒连续转动,铜不断还原沉积在馄筒表面形成致密的铜层,在提筒转至与镀液脱离后铜层被从基底上剥离、收卷。生箔再经过打磨、电镀ZnsCrxSn等金属或涂布树脂等后处理来修理表面轮廓、抗氧化和提高结合力,最后经过清洗烘干,分切和包装完成生产。图5:生结机和我合金阴极格实物图资料来if:电沆秋铜落的奴戏J.跳站构,传达法摹研发中心S 6:电解铜箔实物图资料求if:电沉秋他储的低现蛆织ti构,传选证0研发中心2、新基建+新能源带动铜箔需求,电解铜箔维持高增长2.1、 在碳中和背景下,国内铜箔需求保持高速增长2021年,受益于下游电子信息、新能源汽车等产业持续蓬勃发展,尤其是新能源汽车保持高速增长,强劲的市场需求带动电子铜箔行业快速发展。表2:2020-2021年我国电解铜缁行业总体经营情况统计St统计总目电子电JIMR拓钗电池牺省总计年修长率产能(万心年)37.622.960.513.4%20204产量(万心年)33.515.34.813.5%销警量(万包年)33.515.048.515.5%的售收入(亿元/年)234.5121.0355.516.6%产能(万心与)42.529.371.818.7%2021年产量(万心斗)40.223.864.030.9%储华量(万如年)39.624.063.631.1%他8枚人(亿元/年)371.6253.0624.675.7%资料袅港:CCFA.住达证察稀矍中心根据CCFA数据,2021年,我国电解铜箔的总产能达到71.8万吨,同比增长18.7%;总产量64.0万吨,同比增长30.9%;总销量63.6万吨,同比增长31.1%;总销售收入达到624.6亿元人民币,同比增长75.7%,销售收入及增长幅度均创下历史新高。2021年,两大类铜箔产量的比例为62.8(电子电路铜箔):37.2(锂电池铜箔锂电池铜箔产量所占比重进一步提升,比上年增加了6个百分点。过去十年电解铜箔产能的年复合增长率为10.52%,产量的年复合增长率为13.28%。图7:20122021年我国电解铜箔产能、产量增长趋势(万吨)资料来源:CCFA.信达法春研定中心2.2、 电解铜箔市场集中度较高,锂电铜箔占比逐渐提升根据CCFA数据,2021年我国电子电路铜箔实现产能42.5万吨,同比增长13.0%;产量40.2万吨,同比增长20.0%;销量39.6万吨,同比增长18.2%;销售收入371.6亿元,同比增长58.5%;各项数据都实现了两位数的增长。2021年电子电路铜箔的产能利用率为95%,比上年增加6个百分点。2021年,国内电子电路铜箔销量在1万吨以上的企业有14家。销量在2万吨以上的企业有5家-建滔铜箔、南亚铜箔、铜冠铜箔、龙电华鑫、长春化工。这5家企业的电子电路铜箔销量占比达到54.5%0根据CCFA数据,2021年,我国锂电池铜箔实现产能29.3万吨,同比增长27.9%;产量23.8万吨,同比增长55.6%;销量24.0万吨,同比增长60.0%;销售收入253亿元,同比增长109.1%o2021年锂电池铜箔各项产销数据的增长幅度都超过了电子电路铜箔。锂电箔在电解铜箔总产量中的比重也进一步提升,比上年增加6个百分点达到了37%o2021年,国内锂电池铜箔销量在五千吨以上的企业有11家。其中销量在2万吨以上的企业有4家-龙电华鑫、诺德股份、嘉元科技、德福科技。这4家企业的锂电箔销量占比达到55.8%o图8:2021年电子电路铜总销量万吨以上规模企业市场占图9:2021年收电池铜箔销量五千吨以上规模企业市场占比()(%)资料来过:CCFA.信达汉茶研发中心资料去源:CCFA,优达江基研发中心2.3、 锂电铜箔薄型化成为趋势,6um以下铜箔占比提升根据CCFA数据,2021年国内锂电池铜箔产量为23.74万吨,同比增长54.8%o2021年6m锂电箔的产量占比大幅增加到58%,成为第一主力品种。4.5m锂电箔的产量达到13389吨,占比提升到6%。锂电池铜箔厚度薄型化的市场趋势继续演进。具备6m锂电箔生产能力已经是铜箔企业的标配并且很多企业也掌握了4.5m锂电箔的生产技术。根据中国电子材料行业协会统计,2021年4.5m锂电箔产量百吨以上的企业有:嘉元科技、诺德股份、华威铜箔、铜冠铜箔、龙电华鑫。S11:2021年国内41电池桐苗各规格产量占比(%)根据智研咨询数据显示,在其他条件不变的情况下,采用6m铜箔可将锂电池能量密度提升至241Whkg,提升幅度5%;采用4.5m铜箔可将锂电池能量密度提升至251Whkg,提升幅度9%。由此可见,更加轻薄的锂电铜箔将能更好地提升能量密度,这是因为锂电铜箔的厚度更小,锂电的质量减轻,也意味着更小的电阻,相应的锂离子电池的能量密度等性能也将得到提升。表3:不同谆度狗妊电铜箔对收能影响对比厚度单位能量电池质量(kfl/kwh)能量钳度(WHZkg)能量密度变化(%)8um4.382306um4.18241+5%4.5um4.01251÷9%资料来瀛:智研咨询Ii达设攀研发中心"薄化是锂电铜箔行业的发展趋势,有助于提升电池能量密度。对于新能源汽车而言,动力电池能量密度是影响汽车续航里程的关键因素。根据CCFA数据,在2018-2021年间,厚度在6m及以下的锂电铜箔产量占比整体上处于上升趋势,其中6m从2018年的26%上升到2021年的58%,4.5m从2020年的3%上升到2021年的6%o2.4、 铜箔加工费逐渐回落,电解铜成本成为影响铜箔价格走势的关键因素目前,铜箔的成品价格主要由铜价+加工费组成,铜箔的企业采购铜丝的价格一般按照上海有色网(SMM)一号电解铜的均价+加工费的模式,而销售铜箔的价格主要按照上个月现货的月均价+加工费的模式。因此,电解铜的价格主导了锂电铜箔的价格走势。锂电铜箔作为锂电池负极材料的载体和导电体,2016-2017年受到全球新能源汽车的第一轮快速发展推动,加工费开始出现上涨。到2017年,8um的锂电铜箔的平均加工费达到5万元/吨,但是随着2019年锂电池下游增速放缓以及锂电铜箔的产能扩张,8m锂电铜箔的加工费又再次下跌到3万元/吨的水平。2020年下半年以来,下游需求的增长导致锂电铜箔供不应求,铜箔的加工费出现大幅度回升。2020-2021年,我国锂电铜箔整体处于供不应求状态,平均加工费处于较高水平。据Mysteelz2022年我国锂电铜箔整体呈现下降趋势,上半年维持在高位,以主流6um铜箔为例,上半年加工费维持在4.5万元/吨左右。下半年随着新增产能的依次投产,锂电铜箔加工费开始出现下滑。图12: 2021-2023年保电洞冬加工费资斗氽源:7”衣讥 休达辽务研发中73、优异的性能契合锂电池发展方向,复合铜箔或成为趋势3.1、 三明治结构能够有效提升锂电池的综合性能根据头豹研究院,PET铜箔采用PET(聚对苯二甲酸乙二酯)等高分子材料替换部分金属,呈现出部分去金属化。PET铜箔的结构为三明治式,即中间是厚度为4-6mPET绝缘层,两边由厚度为lm的铜箔包裹,如6.5m的PET铜箔由4.5m的PET基膜两边各镀lm的铜组成,6.5m的PET铜箔可对标6m的传统锂电池铜箔,其中镀层厚度越厚,导电性越好。PET铜箔可显著提升电池安全性和能量密度,且减少铜箔厚度,用铜量较小,可有效降低原材料成本。图14:复合色箔的结构示如图ElectrodematerialsCathodiccurrent8IeetofPI-TPPPI-TPP-CuPI-TPP-CuZGr资外44:Ultralightandfire-extinguishingCUmntcollectorsforhigh-energyandhighsaMylhium4obatterisM.ft送H斗研发中心根据腾胜科技官网信息,复合铜箔是在基材厚度3-8Um的PET、PP.PI等材质表面采用磁控溅射的方式,制作一层30-70nm的金属层,表面方阻约为0.5-2欧姆,实现基材表面金属化。然后通过水电镀增厚的方式,将金属层加厚到lm或以上,制作总厚度在5-10m的复合铜箔,用以代替4.5-9m的电解铜箔。图15:复合牺箔生产工艺流程较于传统铜箔生产,复合铜箔工艺流程大大缩短(由14道左右下降至7道左右),采用真空镀膜工艺形成膜面,直接在离子置换设备中反应,同时真空工序无污染,采用新型药剂,规避氧化物等有毒物质,此外药剂可以循环使用,避免了金属污染物的排放,虽然当前受限技术发展,整体成本相较传统铜箔未具备明显优势,随着工艺持续更新和规模化降低成本,复合铜箔有望占据成本优势。表4:复合相箔和传统铜结对比情况中间星力PETaPP!t桐材使N!乏.4工已相对成熟;单位面枳支量收支.金丛例材代用黄品,成少,降做成本和金属用量:中间蜃为绝缘层,用于电池材蕾冬高;导热性魄高.用于电池材料安金姓丈料安全性好;生产效率处,增加制造板率.存在名材多孔问题,讨大电池内BL劭响撤出功率*仆a也:毕姓情报网.袁庆公关鼾村料环评'传达江冬畴发中心3.2、 复合铜箔的核心壁垒是生产工艺和设备根据华经情报网,传统铜箔制备采用电解+电镀工艺,设备简单、成本较低。复合铜箔采用真空镀膜+离子置换工艺,制备工艺更为复杂,蒸镀是核心工序,其次为水电镀。制作流程:首先在厚度3.56mPET薄膜表面,采用磁控溅射或真空蒸镀的方式,在两面制作20-80nm的金属层,然后通过水电镀的方式,将金属层加厚至Ulrno5:复合牺络和传统相结工艺对比复合制箔传统例结工艺原理A空优段离子五收(产液成份较为简单,只涉及刨一科支金黑)泞IH电稣水电忧(饿液成份复杂,涉入多种变金属,传统城液可髭会涉及氧化物)用PETZPP原料膜作为基城使用刨料,浓钠后生成原箱生产裂膜工序长度6-813-15植化工序不禽要,家材是平筌.光亮的,并且使用酸度添加M禽叁,为了梢箔与泉材间有较好的结合力,同时为了电流分布均匀物料传送方K采用连续离子Jt接法(操作容易,效率好,马室气膑触时冏皎M)采用多种金禺电悦方式(史客另假饭派清漏到地面,且于空Ul触时间较长)生产环境时工序A空腔体构就了密闭环珑制工序在可密闭的电解议务中进行水洗工序只涉及酸t离子又排后清洗传统伪箔生产涉及被多叶金属,依后都常要清洗前工序污猊物无泞水;无废气:废渣是有价值的金川渔:有真空泵机域噪声有污水,含电弊液和公寓废水;有鼻发物皮3I:4.价化的含金属泥,港芯等:有札域噪声后工序污染物有污水,公计刑液和金属废水;有庾毛;或渔是无价值的企金属龙,这芯等:有礼钱大声有污水,含偏液和金属废水有弃发物从毛;废液是无价值的含金属比,迩芯手:有机钱噪声资料朱泳:塞庆公美新材料环许、体达江挈研发中心根据GGII1复合集流体对生产工艺及设备要求极高,需要将有机高分子材料和金属材料之间做到完美复合。由于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,目高分子材料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。此环节的核心逻辑在于使高分子材料金属化。复合铜箔工艺包括两步法和三步法。两步法是在基材上利用磁控溅射工艺制作一层约50nm基础金属层,再用水电镀工艺将铜镀层提升至Ium左右。三步法是在磁控溅射步骤后加上蒸镀工艺作为过渡,减少后半段电镀难度。在镀膜方式上,磁控溅射+水介质电镀的两步法具备成本低、良率高的优势,随着工艺的成熟,其生产效率不断提高,未来或成为复合铜箔制备方法的主流选择。磁控溅射的“金属化”原理,在其通过荷能粒子轰击固体靶材,使靶材原子溅射出来并沉积到基体表面形成薄膜。根据华经情报网,磁控溅射的难点之一是靶材利用率低和镀膜均匀性较低。靶材的利用率较一般在30%以下,消耗量大,且对整个工艺效果及周期等影响较大;镀膜机均匀性的好坏直接影响到了光学薄膜的品质高低,精密的均匀性能够提高镀膜良性,目前对镀膜机均匀性的精度要求0l%甚至更高,但目前市场上主流的镀膜机的均匀性只能达到1%。水电镀工序将金属化PET的铜层厚度增加到lm,使复合铜箔厚度在6-8.5m之间,要求复合铜箔镀铜均匀性需要至少达到lm±0.1m,电镀设备速度至少需要达到7mmin以上,且距离规模化量产仍有提升空间。资料朱淳:Materialsandstructureengineeringbymagnetron资+来为:即破K而忧磷酸彷对电融高校他律电钝的¥5响.sputteringforadvancedMhiumbatter沁s,信达证林研发中心住达江外研发中心3.3、 复合铜箔基膜主要采用PET基膜,而PP膜电池端性能更好根据SMM,在基膜选择上,复合铜箔可采用的基膜有PK聚酰亚胺PP(聚丙烯)和PET(聚对苯二甲酸乙二酯)等三种。PI是性能较好的薄膜类绝缘材料;PP具有很好的光学性能,透明度好,且在高温下不释放有毒物质,目前受限于工艺水平;PET具有良好的耐高温、耐低温性能,目机械性能优异,韧性是所有热塑性材料中最好的。综合成本和性能要求来看,目前复合铜箔基膜主要采用PET基膜,而PP基膜电池端性能好,更受电池厂青睐,水电镀工艺引入后PP基膜渗透率将有所提高。整体而言,短期内PET材料进展快于PP,长期看两者或将并行。表6:Pl.PP.PET薄膜性能和应用情况对比Pl(聚*充膝)PP(聚丙好)PET(最对茶二甲取乙二堂)律定姓极好一锻好力竽M能极好T好使用温Zt-269-280-1X0Oe60T20C成本很高假一般日前械能最好的弹膜空绿材料,也是财府In热粒最好的品计.应用于就空.航海.旦州宇宙飞fe.火背导弹,原子能.电子电M工业等领域.用于印刷热豺膜.热封膜.食品城彼蛤高透明股带.蛾美复合的高透明腹化学涂布膜可应用于印刷行业:PET高先亮展可应用于高梏A空惊铝产品和会光防伪艮城:PEr反光IS可应用f反光广再花.史通反光标识加工生安全标志等费科来源:牛蝇情报网,信达证磬研发中心4,打破不可能三角,复合铜箔产业化在即动力电池的安全性能是新能源汽车产业可持续发展的基石,在电池材料高镇化大趋势下,安全焦虑仍然是绕不过去的头号难关。在引发电池热失控的各类诱因中,电池内短路是共性环节,且内短路的发生具有很高的隐蔽性。如何攻克电池内短路是世界性难题。由于主流材料各项属性之间的关系很难平衡,安全性、能量密度、循环寿命在理论上形成了不可能三角。由此限制了电池内短路的防护路径选择空间,也提升了热管控的实现难度与成本。因此,任何有望打破不可能三角的材料/结构新技术路线都会成为学术界、业界和资本方关注的焦点。4.1、 高安全性是复合铜箔的主打优势普通集流体材料穿刺时会产生大尺寸毛刺,造成内短路,引起热失控,而热失控则是新能源汽车电池爆炸起火的直接因素。传统技术仅对内短路起到延缓作用,而且以牺牲电池能量密度为代价。图18:锂离子电池热失控相关溢用条件示意图研发中心图19:内部短路的三个级别研发中心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。复合集流体产生的毛刺尺寸小,叠加高分子材料层受热发生的断路效应,短时间内可大大降低短路电流,也可有效防止锂枝晶穿透隔膜引发的热失控。图20:复合集演族控制热失控原理示君四湾体财展MA/MC材日在量H,,时产生的毛 一尺寸小.并©面为分子材日 X«KB9IES.可控阳电速不, *.以,SMfitI电池於失R乃炸 儡火.从本上一决了电馋*体4日产生大尺 寸毛塔内昭. IKB*S同时可1效踮止校马IK的 一系打电池寿命艮安全性向H.电池中电国迁移的建国子数超 过负极石可嵌入散,理黑子 格在负极表面结峰为例技 A.卷枝G会不可逆地造成渡电 池的8和使用寿命衰减. 枝O城域增大.出现穿透隔(使 正负极的路,电池将出IUA失效 等安全向0.而金美的凝合集浣 体的受热喷珞效应可有效防止稷 枝9号致的淤失效网建.大大Sl 开了电池寿命Kl安全性.农科农漱支庆企昊鼾我料宜料.佳达让条飞发中74.2、 低成本是产业化加速的基石根据中商情报网,在传统锂电铜箔中,直接材料成本占锂电铜箔总成本的比例较大,达83%,因此传统锂电铜箔的总成本对阴极铜价格变动的敏感性较高。近年来,锂电铜箔趋于极薄化,即通过压缩体积的方式提升电池的能量密度,为轻薄的PET铜箔带来了机遇。PET铜箔原材料成本占比约31%,成本占比远低于传统铜箔。目前PET铜箔处于产业化阶段,其生产工序中所需设备成本较高,在总成本中占据较大的比例。由于PET价格远低于阴极铜价格,随着设备良率提升,在PET铜箔实现量产后,将具备成本优势。图21:2021年传统锂电国结成本结构图22:2021年PET初结成本结构资料来源:中商情摄网,佳达证氟研发中心if料来出:中离情擅网.自达证*研发中心目前市场上主流选择PET复合铜箔,我们以6.5umPET复合铜箔为例进行成本测算和分析。基于wind的报价数据,铜价和PET单价采用2022-07-01至2023-02-17日均价计算,铜价为63z616元/吨,PET基膜价格为8z004元吨。由于PET基膜价格远低于铜价,而PET铜箔用4.5um的PET替代了4um厚度的铜箔,6um电解铜箔原材料成本为3.42元/m2,而复合铜箔原材料成本为1.19元/m2,能够降低65%的原材料成本。表7:复合相箔与传统铜箔原材料成本对比传线机知(6um)传统倜络(4.5Um)复合制篇(4.5UmPET+2Um制拓)电邮钥不谆度(Um)64.52阴极倒单价(t)63.61663.61663.616倒密度(njt8.968.968.96铜拓成本(元mi)3.422.561.14PET及糜谆度(um)004.5PET切片单价(t)008.004PET辰爬密底(BCnf)001.40PET耳理成本(元An2)000.05原材料成本总计(尢所?)3.422.561.19原料成本降长-25%-65%资料来#;Win匹体达江摹研定中心测弘,注;皮假例物t以8.96s.PET宙度以1.49fcm3计累图23:20172023年阴极铜与PET切片价格(元/吨)90,(XX)期货结算价(活跃合约):阴极铜现货价:PET切片(纤堆级):国内20,000根据中一科技招股说明书其双面光6um铜箔单位成本为6.62万元/吨,其中直接人工和制造费用分别为0.13万元/吨和0.89万元/吨。若铜箔密度按照8.96gcm3计算,则6um铜箔的直接人工和制造费用分别为0.07元/m2和0.48元/m2。根据前述测算,铜价为6.36万元/吨的情况下z6um铜箔的生产成本为3.97万元/m2。复合铜箔的单位成本测算主要包括原材料、设备、人工成本和其他费用(水电费用等),相关假设和测算步骤如下:(1)原材料:传统铜箔厚度为6um,PET铜箔中铜箔厚度为2um,PET基膜厚度为4.5um0铜价为6.36万元/吨,PET基膜价格为0.80万元/吨;(2)设备成本:根据东威科技披露,IGW一般需要2台磁控溅射设备和3台电镀镀膜设备。假设磁控溅射设备为1500万元/台,水电镀设备为1000万元/台,设备折旧年限为10年,不考虑残值。(3)人工成本:假设2台磁控溅射设备和3台水电镀设备一共需要配置10人,人工工资为10万元/年/人;(4)镀铜系统产量测算:假设产品幅宽为1.5米,年生产时间为4800小时,产业化初期良率为75%,规模化后良率达到95%;整体生产线镀铜速度为10米/分钟,规模化后达到12米/分钟;(5)其他费用:根据重庆金美新材料环评报告书,年产0.72亿m2的复合集流体所需水为34712.7吨,电费3000万度,水电费合计为0.335元/m2(假设工业用水为4.1元/吨,工业用电为0.8元/度)表8:复合招箔单位成本测算或本测算二日传统枷拓(6um)复合铜拓(,5um)/产业化初期复合树饴(6.5Um)/规镇化之后原材料成本纲原材料m23.421.141.14PET膜-感材料m2O0.050.05原材料成本合计m23.421.191.19议各成本磁拉减射谀备万力台15M15水电俄设备万元/台IooO10折旧年限年1010折旧费用万Q年600600人工成本人均工资万元/年/人1010每年人工工资万力年100100饿*1系统产量测算产品幡宽来1.51.5A率%75%95%生产速度米/分仲1012年生产时间小时48004800虢婀系统年产量合计万年才来324.00492.48制通费用以备折旧m?1.8521.218单位人工工资m20.070.3090.203其他费用(水电费)m20.480.3350.335单位生产成本合计*m23.973.692.95同比降依%-7%-26%责料来源:Wimi.东成科i£公告.f庆金关新材料球评.信达证察研发中心湘算综上所述,根据相关假设测算得出,在产业化初期复合铜箔的生产成本为3.69元/m2,同比降低7%;在规模化之后复合铜箔的生产成本为2.95元/m2,同比降低26%o在复合铜箔的成本构成中,设备成本占比达到41%,在铜价和PET价格保持稳定的前提下,后期降低设备折旧成为降低复合铜箔成本的关键因素。未来随着良品率的提升以及规模效应逐步凸显,复合铜箔整体成本仍有下降空间。4.3、 轻薄化打开广阔的应用空间锂电铜箔是锂电池负极的关键基础材料,在锂离子电池中既是负极活性物质的载体,又是负极电子的收集体和传导体。由于具备良好的导电性、柔韧性、机械加工性能、成熟的加工技术、低廉的加工成本,铜箔是锂电池负极材料载体和集流体的首选,起到传导、汇集锂电池电流以产生最大输出电流的作用。根据智研咨询数据显示,铜箔的占比达到了13%,仅次于排名第三的电解液,由此可见,铜箔对锂离子电池的影响较大。图24:2021年中国锂离子电池各成分占比()20,诉林来源:哲研咨询,信达证察研发中心复合铜箔对于电池能量密度的提升有重大作用。一方面,有机材料的密度较金属材料更低,能够降低集流体的整体质量;另一方面,铜箔的占比变少,厚度变薄,进一步减少了集流体的质量。重庆金美官网显示,MA/MC(复合型铝膜/铜模)的重量更轻,面密度较传统铜箔降低77%,能量密度提高5%以上。腾胜科技官网显示,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%-80%o同时复合集流体厚度相比业内同行纯金属集流体减少25%-40%,从而将电池内更多空间让渡给活性物质。传统纯金属集流体占电池比重达15%甚至更高,随着复合集流体重量占比降低和电池内活性物质占比增加,电池能量密度实现提升5%-10%o另外,复合铜箔除了在能量密度、成本、安全性有较大优势外,凭借复合材料自身优势,在柔韧性、抗压强度、均匀性等方面也同样占优。表9:复合集流体对于电池能量密度的提升负极片正极片能量率及增加率电池O6uma拓展+活柱材料IoUm铝箔+活柱材料电池11umWSt÷2um主体S1um辅助层栩用父活性材料3um钻笫区+3um支外息+1Um辅助线+3um铝箔层活性材料6.1%也池2IUm例箔层.2Um主侬层Zue辅助层Xum忸箔层+活41材料IOUm体塔+活41材料3.3%电池36um何药及+活性材料3umte54÷3m主体及2.6%资料源:华经情报网.外空证求杨玄皆心基于复合集流体金属-PET/PP高分子材料-金属的三明治结构,高分子材料围绕电池内活性物质层形成层状环形海绵结构,在充放电过程中,可吸收极片活性物质层锂离子嵌入脱出产生的膨胀-收缩应力,从而保持极片界面长期完整性,进而可以使循环寿命提升5%o此外,复合集流体兼容性较好,能够适应各种电池体系。由传统集流体直接升级为复合集流体不会影响原有电池内部电化学反应,高分子材料不会与电池材料发生反应,耐腐蚀,因此复合集流体可运用于各种规格、不同体系的动力电池。从中长期维度来看,强兼容为复合集流体带来了广阔的应用前景。4.4、 PET铜箔尚处于技术验证阶段,产业化元年来临根据头豹研究院,PET铜箔产业化进度可分为三个阶段:探索工艺生产流程阶段、技术验证阶段和大规模量产化阶段,现阶段尚处于密集的技术验证阶段,产业链中,技术壁垒较高的基膜制造厂商和设备制造厂商有望充分受到PET铜箔行业发展的辐射,一方面,中国本土专门从事光学级PET基膜的厂商相对较少,市场对日韩东丽、三菱、SKC依赖度较高。另一方面,磁控溅射工序是PET铜箔必需工艺,其对基膜质量要求高。因此PET薄膜龙头企业在投产PET铜箔方面或具有先发优势。经过前期密集的技术验证,PET铜箔行业有望在龙头企业的带领下启动大规模量产。袅10:PET胡箔发展历程开始时间站束时间阶段行业动态行业勒响/阶段转在2017-012021-06靖芽期20174.陶肚科技协助臬材料企业建立了中国第一条复合纲为产n.20194-.宇往时代中请守利.复合集流体.应用该艮合集泣体的电机板片及电芯.主要用于代防也池内短路何题2019>.国杆高科中访专科,是一杵柔性复合集沌体的制作方法,生要用于降低襄流体的延伸率和电池内阳.提高电池的编坏姓能.畀降低多层真空俄的成本.2020年,比亚迪申请+利.包括一料复合集流体.电池板片,电池和车崎.有利于提高电芯的理论质量宙度以及减少电芯的内尔.2021年.OPPP中请专利,也找电加根片.制备方法.复合义演体.电池及电子议备,主要用于提候一村电极抹片的制备方法.复畲集凝体.电池及电子设吝.摸索工艺生产液型阶段:头部电池厂商开始投入PET钠箔新技术2021-072022-01启动蒯20204,双星新材立发PET钠项口,2021年遗行开发,产品已运往下游客户过行评价认证.2021年.万顺新材已开发出应用于电池食城的栽体树展,样品已送往下游客户的证.20224-,方邦股份表示正在PET复合纲拓犊城遗行了物发布国.仅尚处于早期阶履技术松证阶段:部分电池企业和材料企业遗行密集的技术脸it.大部分电池厂商仍处于现里状方20222025高速发展期C庆金美自主研发的高分子艮合例旗已成功应用于新能源汽车电池,并收利通过笈国串刺实会.K计2022下半年送人支产阶戊.2022下半年,1:明科技表示将计划投资60亿元在裁州Jt段任电池复合俯箔生产基地.大1樵量产化阶段:住过前期密集的技术会证.PET忸拓行业有望在猊头企北的帝保下启动大见模化量产黄料来源:头的研党就、怙达江豕研艮中心4.5、

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