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環(huán)球焦點!復合銅箔,產業(yè)化元年將來臨

2022-12-08 18:44:26 來源 : 上市公司研究院

(原標題:復合銅箔,產業(yè)化元年將來臨)

近期A股反彈行情中,新能源賽道承壓明顯,曾經備受追捧的鋰電股走勢羸弱,但復合銅箔賽道卻異軍突起,龍頭寶明科技無懼賽道股調整5個月大漲近4倍。


(資料圖片)

近1個月內有多家券商發(fā)布看好復合銅箔產業(yè)前景的報告,機構認為2023年將成為復合銅箔的量產元年,而今年年末到明年年初將成為重要行業(yè)重要的時間窗口,大部分材料企業(yè)送樣結果及下游整車/電池企業(yè)相關訂單有望落地。

東吳證券研報指出,復合銅箔兼具安全性、高能量密度和低成本優(yōu)勢,可部分替代傳統(tǒng)銅箔,目前設備端已開始實現(xiàn)0-1的突破,預計2023年下半年實現(xiàn)批量生產,2025年滲透率將達到10%。上游原材料、設備,中游復合銅箔制造等產業(yè)鏈將受益。

復合銅箔優(yōu)勢明顯

銅箔作為鋰電池負極集流體,主要起到承載負極活性物質和匯集電流的作用。傳統(tǒng)銅箔以99%高純度電解銅為主要材料,存在著質量占比高(占鋰電池總重量約13%)、成本高(占鋰電池成本約9%)、限制鋰電能量密度提升等問題。

目前鋰電銅箔正向輕薄化發(fā)展,但傳統(tǒng)銅箔減薄存在理論上限,成本和性能難以兼顧。復合銅箔打破了傳統(tǒng)銅箔瓶頸,兼具高安全性、高能量密度、低成本等優(yōu)勢,是傳統(tǒng)鋰電池集流體(鋁箔和銅箔)的良好替代材料,正在引領新一輪產業(yè)趨勢。

復合銅箔是以PET/PP等高分子材料為基膜、上下兩面電鍍沉積銅膜,所形成的具有三明治結構的銅箔材料。其在工藝原理、材料構成、性能特點等方面均與傳統(tǒng)銅箔不同。目前主流產品為6-6.5μm的PET銅箔以代替6-9μm的傳統(tǒng)電解銅箔。

PET復合銅箔采用“三明治”結構,用低密度高分子膜置換金屬銅,降低了熱失控風險,相比于6μm傳統(tǒng)銅箔,單位面積重量降低55%,能量密度提升5%-10%,理論上單位物料成本降低63%。

東吳證券測算,當前復合銅箔綜合成本偏高,未來有望通過提升良率、設備線速繼續(xù)降本,預計2025年理論上有望降至3元以下(傳統(tǒng)銅箔4元/平)。

由于復合箔材兩側的金屬層厚度一般只有1微米,導致復合箔材阻值高、產熱高,會影響電池整體的充放電效率,所以在到高倍率充放電時,復合箔材性能表現(xiàn)有可能低于傳統(tǒng)箔材,但不影響2C以內電池端應用?;诋斍凹夹g進展,復合銅箔有望在儲能、換電、中低端車等市場更有競爭力。

2023年有望實現(xiàn)批量生產

復合銅箔生產工藝的基本原理是在基膜表面鍍上銅層,工藝難度較大,工藝流程可以分為銅箔制造端和電池制造端,與傳統(tǒng)銅箔相比,均有顯著差異。

據(jù)業(yè)內人士介紹,目前復合銅箔尚在產業(yè)化初期,工藝尚未完全統(tǒng)一,存在基膜選擇分歧和鍍膜方式分歧等。

復合銅箔可采用的基膜有 PI(聚酰亞胺)、PP(聚丙烯)和 PET(聚對苯二甲酸乙二酯)等三種。綜合成本和性能、工藝等要求,目前復合銅箔基膜主要采用PET基膜,而PP電池端性能好更受電池廠青睞,預計隨工藝逐漸成熟后上量,長期看PET和PP兩者或將并行。

目前復合銅箔的制備方法實踐中分為一步法、兩步法和三步法。一步法分為全濕法和全干法,產品性能優(yōu)異、良率高,但成本過高尚處于實驗室攻關階段;兩步法包括磁控濺射+水電鍍環(huán)節(jié),成熟度高;三步法增加真空蒸鍍提升生產效率和均勻性,但損失良率。

兩步法具備成本低、良率高的優(yōu)勢,隨著工藝的成熟,其生產效率不斷提高,成為當下主流選擇。產業(yè)內公司以重慶金美和萬順新材為主使用三步法,其他大多數(shù)公司如寶明科技、雙星新材、方邦股份等選擇兩步法,隨著工藝的成熟,成本低、良率高的兩步法預計成為未來主流選擇。

目前復合銅箔處于工藝認證中后期,設備加速突破0-1階段,預計2023年下半年實現(xiàn)批量生產。從不同環(huán)節(jié)看復合銅箔產業(yè)鏈進展:

①電池環(huán)節(jié),寧德時代領跑,已研發(fā)近5年,專利布局深厚;國軒高科、比亞迪也在積極推進。

②設備環(huán)節(jié),基本實現(xiàn)國產化,當前格局集中,未來或呈整線布局趨勢。

前道設備中騰勝科技占磁控濺射設備半壁江山,設備效率近1年大幅提升,2.5代濺射設備線速提升至50%至20米/min,年底開始交付,未來有望提升至30m/min,良率提升至90%。

中道設備僅有東威科技水電鍍設備實現(xiàn)量產,新一代設備線速將提升40%至10米,良率有望提升至90%,明年設備預示訂單對應70-100gwh;后道超聲焊設備,驕成超聲受寧德扶持,與必能信平起平坐。

③制造環(huán)節(jié),驗證進展上,重慶金美、 驗證進展靠前,量產在即,雙星新材、元琛科技等明年初設備調試,傳統(tǒng)銅箔廠嘉元科技、諾德股份、中一科技等也已訂購設備。

目前PET銅箔處于0-1階段,1-N階段,首看下驗證進度,反映技術實力和未來拿訂單能力。金美布局最深厚,下游驗證速度最快,處于第一梯隊,寶明科技在二線電池廠中驗證最快,處于1.5梯隊,萬順新材和雙星新材布局較早,積極送樣,驗證進展靠前,處于第二梯隊。

四條主線布局

復合銅箔處于產業(yè)鏈中游,鋰電銅箔產業(yè)鏈上游為原材料與設備廠商,主要包括磁控設備廠商和電鍍設備廠商。中游為銅箔制造,制造工藝可分為電解銅箔和PET 銅箔,其中電解銅箔為市場主流工藝,PET 銅箔為新工藝。下游主要包括動力電池廠商、3C消費電池廠商和儲能電池廠商等。

據(jù)東吳證券測算,復合銅箔2023年下半年開始批量生產,產量有望達到2億平,對應15-20gwh電池需求,2024年有望達到8億平左右。2025年全球需求預計29億平,空間137億,滲透率提升到10%。PET銅箔設備在2025年全球空間144億。遠期來看,2030年復合銅箔的滲透率有望提升至22%,需求達192億平,市場空間達到771億元,設備空間達到188億元。

隨著復合銅箔技術逐步趨于成熟,良率的提升、工藝的成熟、規(guī)模效應的釋放,成本有望進一步降低,看好PET銅箔產業(yè)鏈前景。近期產業(yè)鏈持續(xù)催化,加速突破0-1階段,2023年量產元年即將來臨,東吳證券推薦四條主線。①看好終端性能提升的電池廠商,推薦寧德時代、比亞迪,關注國軒高科;②看好訂單先行的設備龍頭廠商,關注東威科技、驕成超聲、三孚新科、道森股份;③看好量產在即的復合銅箔制造廠商,推薦璞泰來,關注元琛科技、寶明科技、雙星新材、阿石創(chuàng)、萬順新材。④看好加快布局的傳統(tǒng)銅箔廠商,推薦嘉元科技、諾德股份,關注中一科技。

關鍵詞: 復合銅箔
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