2022年復(fù)合銅箔技術(shù)及企業(yè)布局現(xiàn)狀

2022年復(fù)合銅箔技術(shù)及企業(yè)布局現(xiàn)狀一、復(fù)合銅箔產(chǎn)業(yè)概述1、分類對(duì)比較于傳統(tǒng)銅箔生產(chǎn)，復(fù)合銅箔工藝流程大大縮短(由14道左右下降至7道左右)，采用真空鍍膜工藝形成膜面，直接在離子置換設(shè)備中反應(yīng)，同時(shí)真空工序無污染，采用新型藥劑，規(guī)避氰化物等有毒物質(zhì)，還具備藥劑循環(huán)使用，避免了金屬污染物的排放，雖然當(dāng)前受限技術(shù)發(fā)展，整體成本相較傳統(tǒng)銅箔未具備明顯優(yōu)勢(shì)，隨著工藝持續(xù)更新和規(guī)?；档统杀尽?fù)合銅箔有望占據(jù)成本優(yōu)勢(shì)。復(fù)合銅箔和傳統(tǒng)銅箔對(duì)比情況2、薄膜材料路線復(fù)合集流體可采用的基膜有PI(聚酰亞胺)、PP(聚丙烯)和PET(聚對(duì)苯二甲酸乙二酯)的話。PI是性能較好的薄膜類絕緣材料；PP具有很好的光學(xué)性能，透明度好，且在高溫下不釋放有毒物質(zhì)，目前受限于工藝水平；PET具有良好的耐高溫、耐低溫性能，且機(jī)械性能優(yōu)異，韌性是所有熱塑性材料中最好的。綜合成本和性能要求，目前復(fù)合銅箔基膜主要采用PET基膜，水電鍍工藝引入后PP基膜滲透率將有所提高。整體而言，短期內(nèi)PET材料進(jìn)展快于PP，長期看兩者或?qū)⒉⑿?。PI、PP、PET薄膜性能和應(yīng)用情況對(duì)比3、競(jìng)爭優(yōu)勢(shì)復(fù)合銅箔對(duì)于電池能量密度的提升有重大作用。一方面，有機(jī)材料的密度較金屬材料更低，能夠降低集流體的整體質(zhì)量；另一方面，銅箔的占比變少，厚度變薄，進(jìn)一步減少了集流體的質(zhì)量。重慶金美官網(wǎng)顯示，MA/MC(復(fù)合型鋁膜/銅模)的重量更輕，面密度較傳統(tǒng)銅箔降低77%，能量密度提高5%以上。騰盛科技官網(wǎng)顯示，復(fù)合銅箔質(zhì)量減輕60%以上，從而帶來電池重量的減輕，傳統(tǒng)純金屬集流體占電池比重達(dá)15%，隨著復(fù)合集流體重量占比降低，電池能量密度實(shí)現(xiàn)提升5%-10%。另外，復(fù)合銅箔除了在能量密度、成本、安全性有較大優(yōu)勢(shì)外，憑借復(fù)合材料自身優(yōu)勢(shì)，在柔韌性、抗壓強(qiáng)度、均勻性等方面也同樣占優(yōu)。復(fù)合集流體對(duì)電池能量密度的提升二、復(fù)合銅箔技術(shù)現(xiàn)狀1、生產(chǎn)工藝對(duì)比傳統(tǒng)銅箔制備采用電解+電鍍工藝，設(shè)備簡單、成本較低。復(fù)合銅箔采用真空鍍膜+離子置換工藝，制備工藝更為復(fù)雜，蒸鍍是核心工序，其次為水電鍍。制作流程：首先在厚度3.5~6μmPET薄膜表面，采用磁控濺射或真空蒸鍍的方式，在兩面制作20-80nm的金屬層，然后通過水電鍍的方式，將金屬層加厚到1μm。復(fù)合銅箔和傳統(tǒng)銅箔生產(chǎn)工藝對(duì)比2、主要工藝步驟磁控濺射的難點(diǎn)之一是靶材利用率低和鍍膜均勻性較低。靶材的利用率較一般在30%以下，消耗量大，且對(duì)整個(gè)工藝效果及周期等影響較大；鍍膜機(jī)均勻性的好壞直接影響到了光學(xué)薄膜的品質(zhì)高低，精密的均勻性能夠提高鍍膜良性，目前對(duì)鍍膜機(jī)均勻性的精度要求0.1%甚至更高，但目前市場(chǎng)上主流的鍍膜機(jī)的均勻性只能達(dá)到1%。真空蒸鍍是使用較早、用途較廣泛的氣相沉積技術(shù)，相較于真空濺鍍技術(shù)，此方法得到的薄膜密度差(只能達(dá)到理論密度的95%)且附著力較小。以6μm復(fù)合銅箔總成本拆分水電鍍工序?qū)⒔饘倩疨ET的銅層厚度增加到1μm，使復(fù)合銅箔厚度在6-8.5μm之間，要求復(fù)合銅箔鍍銅均勻性需要至少達(dá)到1μm±0.1μm，電鍍?cè)O(shè)備速度至少需要達(dá)到7m/min以上，且距離規(guī)模化量產(chǎn)仍有提升空間。磁控濺射工藝和水電鍍工藝示意圖3、專利量隨著復(fù)合銅箔整體技術(shù)需求發(fā)展，整體專利申請(qǐng)了和公開量表現(xiàn)為穩(wěn)步增長態(tài)勢(shì)，說明了我國復(fù)合銅箔相關(guān)技術(shù)的快速發(fā)展，數(shù)據(jù)顯示，2021年國內(nèi)復(fù)合銅箔相關(guān)申請(qǐng)量和公開量分別為22個(gè)和10個(gè)，從2022年專利內(nèi)容來看，多集中在復(fù)合銅箔膜和生產(chǎn)領(lǐng)域。2015-2022年中國復(fù)合銅箔相關(guān)專利申請(qǐng)數(shù)量變動(dòng)注：截止2022年10月18日三、復(fù)合銅箔產(chǎn)業(yè)成本分析根據(jù)測(cè)算，考慮到設(shè)備、人工成本、電費(fèi)和水費(fèi)等成本，復(fù)合銅箔成本約為2.56元/m2左右，但實(shí)際良率整體和損耗較高，遠(yuǎn)不及75%，整體成本略高于傳統(tǒng)銅箔。未來，隨著復(fù)合銅箔良率、效率提升，復(fù)合銅箔單位成本存在較大下探空間。資料來源：公開資料整理2022年復(fù)合銅箔和傳統(tǒng)銅箔成本對(duì)比四、復(fù)合銅箔產(chǎn)業(yè)鏈入局企業(yè)1、產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)圖譜復(fù)合銅箔上游主要為PET/PP等膜、相關(guān)設(shè)備(包括磁控濺射設(shè)備和水電鍍?cè)O(shè)備)等，中游制造入局企業(yè)數(shù)量較多，包括重慶金美、寶明科技、雙星新材、中醫(yī)科技和諾德股份等，下游主要應(yīng)用鋰電池，廠商主要包括動(dòng)力電池、儲(chǔ)能電池和消費(fèi)電池廠商。復(fù)合銅箔產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)圖譜2023-2025年中國中性預(yù)測(cè)復(fù)合銅箔規(guī)模及滲透率2、主要入局企業(yè)22年以來行業(yè)內(nèi)多家上市公司公告關(guān)于復(fù)合銅箔相關(guān)布局，復(fù)合銅箔材料制造的相關(guān)公司大致可以分為兩類，第一類為膜類相關(guān)材料公司，如雙星新材(光學(xué)膜、節(jié)能窗膜材料等)、寶明科技(觸控屏ITO鍍膜材料)、萬順新材(導(dǎo)電膜、節(jié)能膜、高阻隔膜)、阿石創(chuàng)(鍍膜靶材)；第二類為傳統(tǒng)電解銅箔公司，如中一科技、諾德股份。設(shè)備商方面，東威科技于2022年8-9月連續(xù)簽署3份共計(jì)17億元訂單；廣東騰勝科技目前主要提供真空鍍膜設(shè)備，供貨重慶金美，日本TDK；匯成真空、振華科技、合肥東昇等均為國內(nèi)真空鍍膜設(shè)備領(lǐng)先企業(yè)。PET基材企業(yè)方面，雙星新材在自制4.5um基材基礎(chǔ)上完成了各項(xiàng)工藝，已對(duì)外銷售。五、復(fù)合銅箔市場(chǎng)預(yù)測(cè)1、產(chǎn)業(yè)化時(shí)間當(dāng)前國內(nèi)多家復(fù)合銅箔材料廠商已于上游設(shè)備廠商簽下批量訂單，觀察動(dòng)力電池的驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)與訂單意向來看，或構(gòu)成第二輪行情的主要驅(qū)動(dòng)因素之一。根據(jù)設(shè)備的交貨節(jié)奏，復(fù)合銅箔的第一批規(guī)?；a(chǎn)能最早有望于2023年H1形成，預(yù)計(jì)伴隨焊接、良率等工藝難點(diǎn)解決，或有望推動(dòng)主流電池廠商于2023年H2進(jìn)入小規(guī)模量產(chǎn)上車，預(yù)計(jì)主流搭載復(fù)合銅箔動(dòng)力電池的車型發(fā)布會(huì)有望于2023年出現(xiàn)，2024年有望實(shí)現(xiàn)大規(guī)模裝車。2、市場(chǎng)規(guī)模預(yù)測(cè)以2024年基本達(dá)成商業(yè)化為基礎(chǔ)，假設(shè)6um復(fù)合銅箔單的GWh電池用量為234.4噸，中性預(yù)計(jì)2024年和2025年滲透率分別達(dá)5%和10%，我國復(fù)合銅箔市場(chǎng)規(guī)模有望分別達(dá)41.3億元和100.8%。同時(shí)隨著國內(nèi)整體新能源汽車需求持續(xù)增長，復(fù)合銅箔整體市場(chǎng)規(guī)模引來快速發(fā)展。3、復(fù)合銅箔需求預(yù)測(cè)以中性預(yù)測(cè)滲透率來看，以全球鋰電池出貨量2024年和2025年達(dá)1502GWh和1938GWh為基礎(chǔ)，同時(shí)分別預(yù)計(jì)2024復(fù)合銅箔良率75%，2025年上升至80%，測(cè)算等2024-2025年我國復(fù)合銅箔需求分別可達(dá)100.1GWh和242.3GWh，當(dāng)前全球鋰電出貨量約521GWh，全球電動(dòng)車高速發(fā)展背景下，未來復(fù)合銅箔技術(shù)成熟背景下需求量有望大幅度增長。2023-2025年中國中性預(yù)測(cè)復(fù)合銅箔需求量及良率4、待解決問題在產(chǎn)業(yè)化初期，復(fù)合銅箔本身性能和工藝方面也有一些亟待解決的問題。如由于PET表面光滑的特性，增強(qiáng)層與PET薄