锂电池复合铜箔市场阐发：复合铜箔量产期近，提拔电池平安性能（附下载）

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（陈述出品方/做者：财信证券，周策、杨鑫）

1 铜/铝箔是当前支流的锂电池集流体，复合集流体是将来开展标的目的

锂离子电池是一种“摇椅”电池，其工做原理为：锂离子充放电过程中，锂离子在 正负极之间嵌进和脱出，同时陪伴着电子在外电路中停止挪动而构成外部电路的电流。充电时，电池正极生成锂离子，颠末电解液挪动到负极并嵌进到负极碳层的微孔中。放 电时，嵌在负极的锂离子颠末电解液挪动回到正极。在锂离子电池中，集流体起到承载之负极素材的感化，更重要的感化是其将上述电 化学反响产生的电子搜集起来导至外部电路中从而构成电流。综合考虑到成本、导电性 等因素，锂离子电池正极摘用氧化电位高的铝箔做为集流体，而负极摘用不容易与 Li 构成 合金的铜箔做为集流体。

铜箔根据消费工艺差别可分为电解铜箔和压延铜箔，锂电铜箔是一种电解铜箔。电解铜箔是由电解液中的铜离子在光滑扭转不锈钢板/钛板圆形阴极滚筒上堆积而成，目前国内 多摘用辊式阴极、不溶性阳极以持续法消费停止消费。压延铜箔是操纵塑性加工原理通过 对高精度铜带频频轧造—退火而成的。在成本方面，压延铜箔固定资产成本高，电解铜箔 在成本上有优势。在消费工艺方面，压延铜箔手艺要求高，工艺复杂，流程长，同时，生 产手艺大多掌握在日美企业手中，消费往往遭到专利的限造；而电解铜箔次要设备均已实 现国产化，电解铜箔在自主消费方面具有明显优势。虽然压延铜箔的弯曲性能优良，延展 性、抗弯曲性和导电性等都优于电解铜箔，铜纯度也高于电解铜箔，但因为电解铜箔具备 消费成本和消费工艺方面的优势，因而电解法是铜箔消费工艺的支流，锂电铜箔就是一种 电解铜箔。

1.1 传统锂电铜箔供需两旺，原料成本主导价格走势

我国传统锂电铜箔产能扩大敏捷，行业集中度不竭提拔。2017-2021 年，我国传统锂 电铜箔产能从 11.31 万吨增长至 31.6 万吨，年复合增长率 29%。产能扩大的同时，传统锂 电铜箔产能操纵率从 55%提拔至 90%，次要原因是下流需求高速增长。我国传统锂电铜箔 行业集中度较高，2020 年，龙电华芯、诺德股份、嘉元科技、中一科技、铜冠铜箔出货量 别离占行业总出货量的 18%、15%、12%、7%、6%， CR5 达 58%。2022 年，跟着甜肃德 福、嘉元科技、诺德股份等企业新建项目陆续投产，国内传统锂电铜箔产能将增加 28.15 万吨至 59.75 万吨，行业集中度也将进一步提拔。

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能量密度要求不竭进步，传统锂电铜箔极薄化趋向显著。6μm 及 4.5μm 锂电铜箔较 8μm 铜箔别离提拔锂电池 5%、9%能量密度，跟着新能源汽车等下流利用范畴对能量密 度的要求不竭进步，对极薄铜箔的需求不竭增长，6μm 及以下规格锂电铜箔渗入率也不 断提拔。2021 年 6μm 及以下规格锂电铜箔渗入率超越 60%，目前新建铜箔厂多规划 6μ m 及以下铜箔，极薄化锂电铜箔成为市场支流。

传统锂电铜箔供需根本平衡，加工费逐渐回落，电解铜成本主导锂电铜箔价格走势。锂电铜箔下流利用范畴次要为储能、动力和 3C 消费电子，2021 年以来，新能源汽车产销 两旺带动锂电铜箔需求继续增长。2021 年，锂电铜箔需求量为 30.64 万吨，同比大幅增长 135.95%；2022 年，估量锂电铜箔需求量达 53.7 万吨，同比增长 75.25%，此中动力电池 对锂电铜箔的需求量 38.88 万吨，占比 72.4%。2020-2021 年，我国锂电铜箔求过于供，均匀加工费处于较高程度。2022 年以来，随 着各大铜箔消费企业新建项目建成投产，锂电铜箔赐与量敏捷扩大，供需根本连结平衡， 加工费逐渐回落至 2020 岁首年月的程度。在供需格局根本不变的前提下，成本端成为影响锂电铜箔价格走势的次要因素，因为电解铜占锂电铜箔总成本的 80%摆布，因而电解铜的价 格主导了锂电铜箔的行情走势。

1.2 市场需求决定开展标的目的，PET 复合铜箔或成支流

铜箔是影响锂电池性能的重要部件，跟着市场对性能和成本的要求不竭进步，PET 复 合铜箔有看成为负极集流体的次要素材。铜箔的抗拉强度、伸长率、外表粗拙度、外表量 量、厚度平均性、抗氧化性和耐侵蚀性均会显著影响锂电池的良品率、电池容量、内阻和 轮回寿命，抗拉强度强、伸长率高、外表光滑干净、厚度平均、抗氧化性和耐侵蚀性强的 铜箔更为下流电池厂商所喜爱。跟着市场对铜箔性能要求的不竭提拔，锂电铜箔履历了从 多孔型电解铜箔、涂碳铜箔、高性能锂电铜箔到超薄铜箔的开展。近年来，能进一步提拔 电池能量密度、减轻电池重量、降低造形成本、提拔平安性的 PET 复合铜箔财产化历程加 速，有看成为将来负极集流体的次要素材。

1.3 复合铜箔手艺壁垒高，设备是关键因素

复合铜箔消费工艺与传统铜箔区别较大，流程愈加复杂。传统铜箔是以铜料做为基膜， 颠末溶铜电解和水电镀等 13-15 道工序造成的；而 PET 复合铜箔则是以 PET 做为基膜，经 过实空镀膜和离子置换等 8-10 道工序造成的，二者区别较大。相较于传统铜箔，PET 复合 铜箔的消费工艺愈加复杂，次要包罗实空磁控溅射活化、实空磁控溅射镀铜、分切、碱性 离子置换等工序，此中实空磁控溅射和程度电镀是手艺难点，国产设备良率不敷。跟着相 关设备的迭代晋级，产物良率不竭提拔，复合铜箔工业化消费也将日益成熟。

复合铜箔的核心工艺是磁控溅射和程度电镀，工艺难点在于溅射过程中能量密度和靶 材更佳婚配的问题及程度电镀的平均性问题。磁控溅射是将靶材后背加上强磁体，构成磁场，在正负电极间施以高的电压产生等离 子体，Ar 离子向负极加速运动，与靶材发作碰碰使得靶材原子离开靶材外表，最初堆积在 衬底上构成薄膜的手艺。若靶材数量过少能量密渡过高，则会招致腔体温渡过高，随便导 致 PET 复合铜箔产生张力问题、延展性问题、异变的问题，因而靶材数量和能量密度的最 佳婚配是影响 PET 复合铜箔良率的重要因素。此外，目前关于大大都磁控溅射设备，溅射 靶材在溅射过程中总会产生不平均冲蚀的现象，一旦靶材被击穿，就会报废，因而靶材利 用率不断较低，那对企业成本掌握以及产物合作力有很大的影响。水电镀工艺是指高分子素材薄膜通过磁控溅射附着金属层后，摘用水介量电镀增厚的 体例将铜层增厚至 1μm 的手艺。目前镀膜机的平均性较低，镀膜机平均性的好坏间接影 响到膜的操行凹凸，目前对镀膜机平均性的精度要求需要 0.1%以至更高，但市场上支流的 镀膜机的平均性只能到达 1%。

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2 复合集流体的优势：高平安性、低成本、高能量密度

2.1 复合集流体：铜或铝夹着高分子素材的三明治构造

传统集流体凡是是通过压延或者电解构成的高纯度铜箔或者铝箔，复合集流体是指 在塑料薄膜 PET、PP、PI 等材量外表上摘用磁控溅射、蒸镀、离子置换等体例，将铜或 者铝平均地镀在塑料薄膜外表从而造造而成的一种新型素材。锂电复合集流体量量相对 传统的铜箔铝箔更轻，从而能够提拔电池能量密度、同时能够进步电池的平安性并降低 素材成本，那些长处使得锂电复合铜箔将有潜力成为将来锂电负极集流体的次要素材。

2.2 复合集流体：高平安性

摘用传统集流体的电芯遭到针刺时易发作热失控：利用传统集流体的电芯停止针刺 测试时，电芯易发作内短路产生大电流，从而电芯内部会快速升温，引起可燃性有机电 解液发作反响并产生高温气体，招致呈现冒烟、起火，严峻时发作爆炸，危及利用者的 人身平安。摘用复合铜箔的电芯能够通过针刺测试：而摘用复合集流体的电芯停止针刺测试时 不会发作热失控，其次要原因为：1）当针刺进电芯内部并发作短路而且升温时，复合集 流体中间的高分子素材层会熔化并发作断路效应，能够按捺短路电流从而掌握电池热失 控，从底子上处理了电芯起爆炸起火；2）复合集流体遭到针刺时产生的毛刺尺寸更小， 发作内部短路的几率更低。针刺测试模仿了极端情状下的电芯短路情景，对电芯的平安性能具有必然的表征意 义：电池发作起火爆炸的素质上是电池发作了热失控，即因为某种原因招致电池的温度 不成控的上升，进而打破临界点，发作起火以至爆炸。招致热失控的原因凡是是异物进 侵内短路招致温度升高，而针刺测试是通过钨钢针垂曲于电池将电池刺穿，整个电池的 能量城市通过该针刺点在短时间内释放，模仿了电池极端情状的内短路。因而，能通过 针刺测试的利用复合集流体的电芯是具有高平安性的。

2.3 复合铜箔：低成本

当前支流的计划是用 6μm 复合铜箔替代 6μm 传统铜箔，用 8μm 的复合铝箔替代 12μm 或者 10μm 传统铝箔。根据测算，复合铜箔和复合铝箔的理论原素材成本均远低 于传统铜箔和传统铝箔，同时复合铜箔的理论单元总成本也低于传统铜箔。

2.3.1 原素材成本低：复合铜箔原素材成本仅传统铜箔的 34%

根据 11 月 22 日的报价数据，铜价为 6.5 万元/吨，PET 切片价格为 0.67 万元/吨。由 于铜价显著高于 PET 价格，而 PET 铜箔用 4μm 的 PET 替代了同等厚度的铜，因而 6μ m 复合铜箔的原素材成本仅为传统 6μm 铜箔的 34%摆布。

2.3.2 复合铜箔理论单元成本为传统铜箔的 65%

电解铜箔成本为 3.96 元/㎡：根据中一科技和铜冠铜箔招股阐明书，铜箔造造费用大 约为 0.47 元/㎡，而 6μm 铜箔原素材成本为 1.20 元/㎡，可计算得出在铜价为 6.5 万元/ 吨的情状下，6μm 铜箔成本为 3.96 元/㎡。规模化之后复合铜箔成本可降至 2.59 元/㎡：根据我们的测算，财产化初期的复合铜 箔成本为 3.47 元/㎡，待规模化之后成本可降至 2.59 元/㎡。相关的假设和测算步调如下：①原素材成本：传统铜箔厚度 6μm，PET 复合铜箔中铜厚度 2μm、PET 厚度 4μm。铜价为 6.5 万元/吨，PET 切片价格为 0.67 万元/吨；②设备成本：根据东威科技披露，1GWh 一般需要 2 台磁控溅射设备和 3 台水电镀 设备，假设磁控溅射设备约 1200 万/台，水电镀设备约 1500 万/台，设备折旧年限为 10 年；③人力成本：假设2台磁控溅射设备和3台水电镀设备一共需要设置装备摆设10人停止操做， 每人工资为 10 万/年；④产量测算：假设产物宽幅为 1.5m；良率在财产化初期为 75%，规模化之后良率达 到 90%；整线消费速度在财产化初期为 8 米/分钟，规模化之后到达 12 米/分钟；⑤水电费用：根据重庆金美环评陈述，消费 3.43 亿 m2 的复合铜箔所需水量约 31.93 吨/年，电量 9880kwh，水电费用约 0.294 元/m2。（假设：工业用水 4.1 元/吨，工业用电 价格 1 元/kwh）。

（本文仅供参考，不代表我们的任何投资定见。如需利用相关信息，请参阅陈述原文。）

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