电力设备行业:锂电新技术从0到1,复合集流体产业化加速落地-20231113-东北证券-31页_2mb
报告摘要
电力设备行业深度报告:锂电新技术从0到1,复合集流体产业化加速落地
核心内容
- 复合集流体作为锂电领域的重要创新方向,具备降本+安全双重优势,其结构为“高分子基材+轻薄导电层(铜/铝)”,具有更轻的重量、更高的能量密度及更优的安全性能。
- 传统集流体减薄面临技术瓶颈,而复合集流体通过材料创新,有效解决这一问题,提升电池性能。
- 复合铜箔相比传统6μm锂电铜箔,理论成本可下降约37%,并可提升电池能量密度约4.98%。预计2025年全球复合铜箔需求将达21.89亿平米,对应市场规模接近110亿元。
- 复合铝箔市场空间相对较小,预计2025年需求为4.19亿平米,市场规模约25.15亿元。
- 复合集流体的产业化进程加速,设备厂商和材料厂商协同推动,2024年有望开启量产新阶段。
主要观点
- 安全性提升:复合集流体可有效防止电池热失控,通过熔断机制切断短路电流,同时具备较强的阻燃性。
- 降本空间显著:复合铜箔可降低铜使用量,实现成本节约,且在高温循环测试中表现优于传统集流体。
- 工艺路线多样:目前主流为两步法(磁控溅射+水电镀),**一步法(干法/湿法)**潜力可期,但尚需验证。
- 基膜选择:PET与PP各有优劣,PP在化学稳定性方面更优,有望成为产业化优先选择。
- 设备投资加速:预计2025年复合铜箔设备投资总额达43.77亿元,其中磁控溅射设备投资1.60亿元(2023)、10.37亿元(2024)、43.77亿元(2025);水电镀设备投资2.29亿元(2023)、15.24亿元(2024)、62.38亿元(2025);超声波滚焊设备投资0.92亿元(2023)、6.22亿元(2024)、26.26亿元(2025)。
- PP基膜投资:预计2025年PP基膜投资额达4.43亿元,其中2023年为0.15亿元,2024年为1.05亿元。
关键信息
- 复合铜箔:适用于负极集流体,提升电池能量密度和安全性,成本下降显著。
- 复合铝箔:适用于正极集流体,产业化进程较慢,市场空间相对较小。
- 设备厂商:包括骄成超声(超声波滚焊设备)、东威科技(水电镀设备)、道森股份(磁控溅射一体机设备)、汇成真空(真空镀膜设备)等。
- 材料厂商:包括宝明科技、铜峰电子、英联股份、双星新材等,主要关注PP基膜的开发和应用。
- 行业趋势:2025年复合铜箔在动力电池和消费电池中的渗透率预计达到15%和134GWh,复合铝箔的渗透率预计达到3%。
- 风险提示:包括复合铜箔测试结果不及预期、降本节奏不及预期、新能源汽车销量不及预期等。
相关标的
骄成超声
- 业务范围:超声波焊接、裁切设备及配件。
- 核心产品:动力电池超声波焊接设备、汽车轮胎超声波裁切设备。
- 市场地位:全球领先的超声波设备厂商,复合集流体滚焊设备确定性高。
- 业绩表现:2022年营收5.22亿元,同比增长40.97%;2023年前三季度营收4.55亿元,同比增长17.36%。
- 订单情况:在手复合铜箔设备订单超20亿元,且陆续获得海外订单。
东威科技
- 业务范围:电镀设备制造,包括水电镀、磁控溅射等。
- 核心产品:水电镀设备、磁控溅射镀膜设备。
- 市场地位:全球领先的电镀设备制造商,垂直连续电镀设备市占率超50%。
- 业绩表现:2022年营收7.31亿元,同比增长7.10%;2023年前三季度营收7.31亿元,同比增长2.13%。
- 订单情况:在手复合铜箔设备订单超20亿元,且有多个国际客户订单。
道森股份
- 业务范围:石油、天然气及页岩气钻采设备,转型锂电设备制造。
- 核心产品:真空磁控溅射一体机设备。
- 市场地位:通过收购洪田科技,在锂电设备制造领域快速布局。
- 业绩表现:2022年营收21.9亿元,同比增长86.39%;2023年前三季度营收15.20亿元,同比增长4.11%。
- 订单情况:与诺德股份签订1.84亿元复合铜铝箔一体机设备订单。
汇成真空
- 业务范围:真空镀膜设备研发、生产、销售及技术服务。
- 核心产品:真空磁控溅射镀膜设备。
- 市场地位:在消费电子领域广泛应用,真空镀膜设备技术成熟。
- 业绩表现:2022年营收5.71亿元,同比增长6.86%;2023年H1营收2.50亿元,同比下降18.55%。
- 订单情况:与捷普、富士康等主要客户合作,但2023年H1业绩受消费电子市场影响。
铜峰电子
- 业务范围:薄膜材料研发、生产、销售,包括PP基膜、PET基膜等。
- 核心产品:PP基膜、PET基膜、金属化镀膜设备。
- 市场地位:国内领先的薄膜材料厂商,PP基膜开发进展较快。
- 业绩表现:2022年营收10.40亿元,同比增长4.04%;2023年前三季度营收7.99亿元,同比增长2.06%。
- 订单情况:2023年6月获得首张PP基膜订单,预计产能将逐步提升。
市场空间预测
- 复合铜箔:预计2025年市场需求为21.89亿平米,市场规模约109.43亿元。
- 复合铝箔:预计2025年市场需求为4.19亿平米,市场规模约25.15亿元。
- 设备投资:预计2025年复合铜箔设备投资总额达43.77亿元,复合铝箔设备投资总额达62.38亿元。
- PP基膜:预计2025年投资总额达4.43亿元,其中2023年为0.15亿元,2024年为1.05亿元。
风险提示
- 测试结果不及预期:复合铜箔在高温循环测试中可能表现不佳。
- 降本节奏不及预期:复合铜箔成本下降速度可能不如预期。
- 新能源汽车销量不及预期:影响复合集流体的市场需求。
图表目录
- 图1:三元锂电池充放电内部原理及集流体结构示意图
- 图2:复合集流体(铜箔)示意图
- 图3:复合集流体(铝箔)示意图
- 图4:锂离子电池主要部件重量占比
- 图5:锂电铜箔各规格厚度产量占比
- 图6:各规格厚度锂电铜箔加工费(万元/吨)
- 图7:复合集流体结构示意图
- 图8:传统集流体(铜箔/铝箔)结构示意图
- 图9:复合集流体性能及成本优势
- 图10:复合铜箔(软基材料)可有效抑制锂枝晶产生
- 图11:传统集流体和复合集流体穿刺效果对比
- 图12:使用传统集流体与使用复合集流体的软包电池阻燃性实验
- 图13:真空磁控溅射镀膜技术图示
- 图14:真空蒸发镀膜技术图示
- 图15:水电镀原理图示
- 图16:一步法(湿法)工艺图示
- 图17:一步法(干法)工艺图示
- 图18:两步法(磁控溅射+水电镀)干湿共混法工艺
- 图19:三步法(磁控溅射+蒸镀+水电镀)干湿共混法工艺
- 图20:粘接法制备流程图
- 图21:PET在磷酸铁锂及三元锂离子电池中的循环稳定性和胶带降解
- 图22:PET分解的反应路径
- 图23:复合集流体产业链
- 图24:超声波金属焊接原理图
- 图25:高强度超声波滚焊主轴系统
- 图26:骄成超声2018-2022年、2023Q1-Q3营业收入及同比增速
- 图27:骄成超声2018-2022年、2023Q1-Q3归母净利润及同比增速
- 图28:骄成超声2022年各项业务营收占比
- 图29:东威科技2018-2022年、2023Q1-Q3营业收入及同比增速
- 图30:东威科技2018-2022年、2023Q1-Q3归母净利润及同比增速
- 图31:东威科技2022年各项业务营收占比
- 图32:东威科技2022年分产品营收占比
- 图33:道森股份2018-2022年、2023Q1-Q3营业收入及同比增速
- 图34:道森股份2018-2022年、2023Q1-Q3归母净利润及同比增速
- 图35:道森股份2022年各项业务营收占比
- 图36:汇成真空下游业务介绍
- 图37:汇成真空真空镀膜设备示意图
- 图38:汇成真空2018-2022年、2023H1营业收入及同比增速
- 图39:汇成真空2018-2022年、2023H1归母净利润及同比增速
- 图40:汇成真空2023H1各项业务营收占比
- 图41:铜峰电子2018-2022年、2023Q1-Q3营业收入及同比增速
- 图42:铜峰电子2018-2022年、2023Q1-Q3归母净利润及同比增速
- 图43:铜峰电子2023H1各项业务营收占比
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