复合铜箔,产业化元年将来临|铝箔|电解铜

admin 96 2023-01-24 09:27:06

(原标题:复合铜箔,产业化元年将来临) 近期A股反弹行情中,新能源赛道承压明显,曾经备受追捧的锂电股走势羸弱,但复合铜箔赛道却异军突起,龙头宝明科技无惧赛道股调整5个月大涨近4倍。近1个月内有多家券商发布看好复合铜箔产业前景的报告,机构认为2023年将成为复合铜箔的量产元年,而今年年末到明年年初将成为重要行业重要的时间窗口,大部分材料企业送样结果及下游整车/电池企业相关订单有望落地。东吴证券研报指出,复合铜箔兼具安全性、高能量密度和低成本优势,可部分替代传统铜箔,目前设备端已开始实现0-1的突破,预计2023年下半年实现批量生产,2025年渗透率将达到10%。上游原材料、设备,中游复合铜箔制造等产业链将受益。复合铜箔优势明显铜箔作为锂电池负极集流体,主要起到承载负极活性物质和汇集电流的作用。传统铜箔以99%高纯度电解铜为主要材料,存在着质量占比高(占锂电池总重量约13%)、成本高(占锂电池成本约9%)、限制锂电能量密度提升等问题。目前锂电铜箔正向轻薄化发展,但传统铜箔减薄存在理论上限,成本和性能难以兼顾。复合铜箔打破了传统铜箔瓶颈,兼具高安全性、高能量密度、低成本等优势,是传统锂电池集流体(铝箔和铜箔)的良好替代材料,正在引领新一轮产业趋势。复合铜箔是以PET/PP等高分子材料为基膜、上下两面电镀沉积铜膜,所形成的具有三明治结构的铜箔材料。其在工艺原理、材料构成、性能特点等方面均与传统铜箔不同。目前主流产品为6-6.5μm的PET铜箔以代替6-9μm的传统电解铜箔。PET复合铜箔采用“三明治”结构,用低密度高分子膜置换金属铜,降低了热失控风险,相比于6μm传统铜箔,单位面积重量降低55%,能量密度提升5%-10%,理论上单位物料成本降低63%。东吴证券测算,当前复合铜箔综合成本偏高,未来有望通过提升良率、设备线速继续降本,预计2025年理论上有望降至3元以下(传统铜箔4元/平)。由于复合箔材两侧的金属层厚度一般只有1微米,导致复合箔材阻值高、产热高,会影响电池整体的充放电效率,所以在到高倍率充放电时,复合箔材性能表现有可能低于传统箔材,但不影响2C以内电池端应用。基于当前技术进展,复合铜箔有望在储能、换电、中低端车等市场更有竞争力。2023年有望实现批量生产复合铜箔生产工艺的基本原理是在基膜表面镀上铜层,工艺难度较大,工艺流程可以分为铜箔制造端和电池制造端,与传统铜箔相比,均有显著差异。据业内人士介绍,目前复合铜箔尚在产业化初期,工艺尚未完全统一,存在基膜选择分歧和镀膜方式分歧等。复合铜箔可采用的基膜有 PI(聚酰亚胺)、PP(聚丙烯)和 PET(聚对苯二甲酸乙二酯)等三种。综合成本和性能、工艺等要求,目前复合铜箔基膜主要采用PET基膜,而PP电池端性能好更受电池厂青睐,预计随工艺逐渐成熟后上量,长期看PET和PP两者或将并行。目前复合铜箔的制备方法实践中分为一步法、两步法和三步法。一步法分为全湿法和全干法,产品性能优异、良率高,但成本过高尚处于实验室攻关阶段;两步法包括磁控溅射+水电镀环节,成熟度高;三步法增加真空蒸镀提升生产效率和均匀性,但损失良率。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,成为当下主流选择。产业内公司以重庆金美和万顺新材为主使用三步法,其他大多数公司如宝明科技、双星新材、方邦股份等选择两步法,随着工艺的成熟,成本低、良率高的两步法预计成为未来主流选择。目前复合铜箔处于工艺认证中后期,设备加速突破0-1阶段,预计2023年下半年实现批量生产。从不同环节看复合铜箔产业链进展:①电池环节,宁德时代领跑,已研发近5年,专利布局深厚;国轩高科、比亚迪也在积极推进。②设备环节,基本实现国产化,当前格局集中,未来或呈整线布局趋势。前道设备中腾胜科技占磁控溅射设备半壁江山,设备效率近1年大幅提升,2.5代溅射设备线速提升至50%至20米/min,年底开始交付,未来有望提升至30m/min,良率提升至90%。中道设备仅有东威科技水电镀设备实现量产,新一代设备线速将提升40%至10米,良率有望提升至90%,明年设备预示订单对应70-100gwh;后道超声焊设备,骄成超声受宁德扶持,与必能信平起平坐。③制造环节,验证进展上,重庆金美、 验证进展靠前,量产在即,双星新材、元琛科技等明年初设备调试,传统铜箔厂嘉元科技、诺德股份、中一科技等也已订购设备。目前PET铜箔处于0-1阶段,1-N阶段,首看下验证进度,反映技术实力和未来拿订单能力。金美布局最深厚,下游验证速度最快,处于第一梯队,宝明科技在二线电池厂中验证最快,处于1.5梯队,万顺新材和双星新材布局较早,积极送样,验证进展靠前,处于第二梯队。四条主线布局复合铜箔处于产业链中游,锂电铜箔产业链上游为原材料与设备厂商,主要包括磁控设备厂商和电镀设备厂商。中游为铜箔制造,制造工艺可分为电解铜箔和PET 铜箔,其中电解铜箔为市场主流工艺,PET 铜箔为新工艺。下游主要包括动力电池厂商、3C消费电池厂商和储能电池厂商等。据东吴证券测算,复合铜箔2023年下半年开始批量生产,产量有望达到2亿平,对应15-20gwh电池需求,2024年有望达到8亿平左右。2025年全球需求预计29亿平,空间137亿,渗透率提升到10%。PET铜箔设备在2025年全球空间144亿。远期来看,2030年复合铜箔的渗透率有望提升至22%,需求达192亿平,市场空间达到771亿元,设备空间达到188亿元。随着复合铜箔技术逐步趋于成熟,良率的提升、工艺的成熟、规模效应的释放,成本有望进一步降低,看好PET铜箔产业链前景。近期产业链持续催化,加速突破0-1阶段,2023年量产元年即将来临,东吴证券推荐四条主线。①看好终端性能提升的电池厂商,推荐宁德时代、比亚迪,关注国轩高科;②看好订单先行的设备龙头厂商,关注东威科技、骄成超声、三孚新科、道森股份;③看好量产在即的复合铜箔制造厂商,推荐璞泰来,关注元琛科技、宝明科技、双星新材、阿石创、万顺新材。④看好加快布局的传统铜箔厂商,推荐嘉元科技、诺德股份,关注中一科技。
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