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报告摘要

复合铜箔量产前夜已至，设备公司优先受益

核心内容

复合铜箔是一种新型锂电池负极集流体材料，采用“金属-高分子材料-金属”三明治结构，具有高安全、高比能、长寿命、低成本、强兼容等优势。其核心工艺为磁控溅射和水电镀技术，预计2023年将成为复合铜箔量产元年。

主要观点

安全性提升：高分子层可有效防止短路，降低热失控风险。
能量密度提升：通过减轻重量，提升活性物质占比，使电池能量密度提升 $5%-10%$。
寿命延长：高分子材料可吸收充放电过程中的膨胀和收缩应力，延长电池寿命 $5%$。
成本优势：相比传统铜箔，原材料成本可降低约 $57%$，预计量产情况下总成本可降至 $2.88元/m^2$，比传统铜箔低 $25%$ 以上。
产业链成熟：上游原材料（PET、PP、PI）、设备（磁控溅射、电镀、超声波滚焊）和中游制造（宝明科技、双星新材等）已形成完整产业链，商业化进程加速。
设备市场潜力大：预计2025年PET复合铜箔设备市场规模将突破 $148.86亿元$，其中磁控溅射设备 $58.38亿元$，电镀设备 $63.24亿元$，超声波滚焊设备 $27.24亿元$。

关键信息

复合铜箔技术特点

结构：由两层金属和中间高分子材料组成，如PET、PP、PI。
工艺流程：两步法（磁控溅射+水电镀），三步法（磁控溅射+蒸镀+水电镀）。
优势：
- 高安全性：高分子层不易断裂，受热发生断路效应，降低热失控风险。
- 高比能：降低材料重量，提升活性物质占比。
- 长寿命：减少极片界面应力，延长电池循环寿命。
- 低成本：减少铜材使用，降低原材料成本。
- 强兼容：适用于消费、动力、储能电池。

工艺难点与设备需求

磁控溅射设备：需解决基膜起皱、镀层不均、膜穿孔等问题，当前国内厂商如东威科技、腾胜科技等已具备量产能力。
电镀设备：需提高生产速度和良率，目前设备速度和良率较低，未来有望提升至 $15m/min$ 和 $90%$。
超声波滚焊设备：用于极耳焊接，需解决焊接强度和效率问题，骄成超声为目前唯一通过宁德时代验证的设备商。

成本测算

传统铜箔成本：$3.70元/m^2$。
复合铜箔成本：
- 产业化初期：$3.29元/m^2$。
- 规模量产情形：$2.88元/m^2$。

市场规模预测

2025年复合铜箔设备市场规模：预计达到 $148.86亿元$，其中：
- 磁控溅射设备：$58.38亿元$。
- 电镀设备：$63.24亿元$。
- 超声波滚焊设备：$27.24亿元$。

投资建议

关注上游设备企业：如骄成超声、东威科技、腾胜科技等，设备优先受益。
关注中游制造企业：如宝明科技、双星新材、重庆金美等，具备量产能力。

风险提示

新能源汽车销量不及预期。
电池厂扩产不及预期。
复合铜箔产业化进度不及预期。
复合铜箔渗透率低于预期。
技术路线变革超预期。
市场竞争加剧。

图表与数据概览

图1：三元锂电池充放电原理。
图2：锂电池结构及负极极片构成。
图3：锂电池成本构成。
图4：25Ah NCM三元锂离子电池材料质量分数。
图5：PET复合铜箔类似“三明治”结构。
图6：热塑性塑料金字塔。
图7：针刺中复合集流体开裂，阻断正负极短路。
图8：复合集流体在重物冲击中无毛刺产生，抑制短路。
图9：铜价与PET切片价格。
图10：复合铜箔工艺流程缩短、难度提升。
图11：磁控溅射镀膜设备工艺原理示意图。
图12：腾胜科技感应蒸发式卷绕镀膜设备。
图13：日本东丽KP薄膜公司蒸镀机原理图。
图14：重庆金美水电镀工艺流程及设备示意图。
图15：复合铜箔极耳焊接新增工序。
图16：PET复合铜箔产业链图示。

表格概览

表1：传统铜箔与复合铜箔对比。
表2：PI、PP、PET薄膜性能和应用情况对比。
表3：PET复合铜箔质量减轻约 $56%$。
表4：复合集流体提升电池能量密度。
表5：PET复合铜箔原材料成本节省约 $57%$。
表6：东威科技设备订单情况。
表7：复合集流体产业链相关公司及产业化进度。
表8：PET复合铜箔成本测算。
表9：预计2025年复合铜箔设备市场规模。

总结

复合铜箔作为新一代锂电池集流体材料，具备多重优势，未来有望逐步替代传统铜箔。设备制造环节是当前产业链中受益最大的部分，尤其是磁控溅射、电镀和超声波滚焊设备。随着技术成熟和成本下降，预计2023年将成为复合铜箔量产元年，2025年设备市场有望突破 $148.86亿元$。投资建议关注设备厂商和中游制造企业，同时需警惕相关风险。

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