锂电新技术从 0 到 1，复合集流体产业化加速落地！

锂电那些事 今日第二条 2023年11月25日 星期六

锂电新技术从  0  到  1 ，复合集流体产业化加速落地

节选来源：东北证券

分析师：安邦

复合集流体产业链

✓   复合集流体具备降本 + 安全优势。

集流体作用是汇集电流、承载正负极活性物质，其本身为非活性物质，箔材减薄是产品迭代的重要方向。传统集流体减薄面临瓶颈，复合集流体采用“高分子基材 + 轻薄导电层 ” 的三明治结构，可有效防止电池热失控，降低铜使用量实现降本，减重进而提升电池能量密度。

复合集流体性能及成本优势：极高的安全性能，更高的能量密度，更低的制造成本，更长的电池寿命，更广泛的兼容性

✓   复合集流体产业化加速，渗透率的核心在于降本。

2022  年以来以东威科技为代表的设备厂商陆续收获复合铜箔设备订单，以宝明科技为代表的材料厂商陆续向电池厂送样复合铜箔，璞泰来的粘结法工艺与宁德绑定合作，多家电池、汽车厂商纷纷入局，产业链上下合力推动产业化进程。相较传统 6µm 、 4.5µm  锂电铜箔，复合铜箔理论成本的下降空间约 37% 、 32% ，使用复合铜箔的电池能量密度提升比例达 4.98% 、 2.73% ，目前复合铜箔处于从  0  到  1  加速渗透的起点，降本节奏是驱动渗透率提升的关键。 预计  2025  年使用复合铜箔的锂电池达 219GWh ，对应复合铜箔需求达 22  亿平，对应市场规模接近 110  亿元 。

✓   两步法为目前主流路线，一步法潜力可期， PP 基膜优势显现。

复合集流体制备过程是在高分子材料（ PET/PP ）上镀膜（铜 / 铝），核心在于镀膜工艺，关键工艺包括磁控溅射、蒸发镀、水电镀、化学镀。 1 ）工艺的选择要综合考虑产线效率、良率及设备投资，“磁控溅射 + 水电镀 ” 的两步法为目前较多厂商选择的主流工艺，一步法的理论成本低于两步法，由于工艺尚不成熟，仍需产业后续验证。假设两步法渗透率为 100% 进行测算， 2023-2025 年磁控溅射设备新增投资额为 1.60 、 10.37 、 43.77  亿元，水电镀设备新增投资额为 2.29 、 15.24 、 62.38  亿元，超声波滚焊设备新增投资额为 0.92 、 6.22 、 26.26  亿元。 2 ）基膜选择方面， PET  拉伸强度、耐温性、附着力优于 PP ，但由于在酸性下易分解，在电池高温循环测试中出现“跳水”现象，而 PP  化学稳定性较强，或将成为复合铜箔产业化的优先选择。

复合集流体的制备过程就是在高分子材料（ PET/PP ）上镀膜（铜 / 铝），核心在于 镀膜工艺 。薄膜加工工艺可分为 干法和湿法 ，制备复合集流体的关键工艺主要包括磁控溅射、蒸发镀、水电镀、化学镀，其中磁控溅射和真空蒸发镀为干法，水电镀和化学镀为湿法。

1 ）真空磁控溅射： 用高能等离子体轰击靶材，并使表面组分以原子团或离子形式被溅射出来，并沉积在基片表面，经历成膜过程，最终形成薄膜。制备复合铜箔时以铜作为靶材，高分子材料作为基片。优点在于薄膜与基材结合力强，缺点是薄膜生长速度较慢，高能粒子可能损伤基膜。

2 ）真空蒸发镀： 加热镀膜材料使表面组分以原子团或分子团形式被蒸发出来，并沉降在基片表面形成薄膜。最大优势在于效率高、成膜速度快于磁控溅射，且镀层均匀，缺点是铜膜与基材结合力较弱。

3 ）水电镀： 镀层金属做阳极，待镀工件做阴极，镀液中的金属离子在外电场作用下，经电极反应还原成金属原子，并在阴极上进行金属沉积，最终镀层金属的阳离子在待镀工件表面被还原形成镀层。复合铜箔水电镀工艺则是将初步金属化的高分子材料作为阴极，铜作为阳极，含铜离子的溶液作为电解液。优点是薄膜生长速度快，缺点是电流不均易产生边缘效应，可能造成局部穿孔，存在环保问题。

4 ）化学镀也称无电解镀或自催化镀， 在无外加电流的情况下利用合适的还原剂，使镀液中的金属离子还原成金属，沉积在材料表面形成致密镀层。与电镀相比，化学镀的优点是镀层均匀、针孔小，缺点是沉积速度慢、催化剂成本较高，存在环保问题。

✓   复合集流体产业链：

1 ）上游 主要是基膜、溅射铜靶材、电镀化学品、设备等，包括 PP 基膜厂商东材科技、铜峰电子等，磁控溅射设备厂商汇成真空、腾胜科技等，水电镀设备厂商东威科技，一体机设备厂商道森股份，复合集流体焊接设备厂商骄成超声。

2 ）中游 为复合铜、铝箔制造厂商，包括新入局厂商宝明科技、金美新材料、英联股份等，以及老牌锂电铜箔厂商诺德股份、嘉元科技、中一科技等。

3 ）下游 为动力、储能、消费电池厂商，包括宁德时代、比亚迪、中创新航、亿纬锂

能等。

2025  年使用复合铜箔的锂电池有望达  200GWh  以上，对应市场规模接近 110  亿元 。复合铜箔有望在消费、动力端率先应用，储能由于对成本较为敏感，预计使用进度晚于消费、动力。假设 2023-2025  年复合铜箔在消费与动力端的渗透率为 1% 、 5% 、 15% ， 2025  年复合铜箔在储能端的渗透率为 2% ，对应 2023-2025  年使用复合铜箔的锂电池为 8 、 52 、 219GWh ，对应复合铜箔需求为  0.76 、 5.18 、 21.89  亿平，假设单平价格为  6 、 5.5 、 5  元，得到市场空间为  4.58 、 28.51 、 109.43  亿元。

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