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锂电行业深度系列十一：复合集流体降本增效大趋势，产业化迎来曙光

核心内容

复合集流体作为锂电池集流体的创新方向，正在成为行业降本增效的重要技术路径。其结构为三层，上下铜层各1um，中间高分子层4um，整体厚度为6um。相比传统铜箔，复合铜箔具备更高的安全性、更长的循环寿命、更高的能量密度以及更低的制造成本。随着良率的提升，复合铜箔有望在成本上超越传统铜箔，推动锂电池行业向更高效、更安全、更轻薄的方向发展。

主要观点

1. 复合集流体优势：

   • 高安全性：铜层较薄，毛刺减少；高分子层具备阻燃特性，可防止热失控和自燃。
   • 高循环寿命：减少锂枝晶问题，提升电池寿命和库伦效率。
   • 高能量密度：通过降低集流体质量，提升电池质量能量密度，如三元电池提升约5.6%。
   • 低成本：目前单位成本为4.11元/平米（良率60%），未来随着良率提升有望进一步下降。

2. 复合集流体工艺：

   • 工艺流程分为两步法（磁控溅射+水电镀）和三步法（磁控溅射+蒸镀+水电镀）。
   • 磁控溅射为关键环节，对设备要求高，影响良率和性能。
   • 水电镀环节成熟，可加厚铜层，提高生产效率。

3. 材料特性与选择：

   • 基材选择PET、PP、PI，其中PET因综合性能和成本优势成为主流。
   • 高分子层密度仅为铜的1/7至1/10，显著减轻集流体重量。

4. 市场空间与投资预测：

   • 2025年复合铜箔需求量预计为9.7亿/19.38亿/38.76亿平米（悲观/中性/乐观）。
   • 对应市场空间为50.4亿/100.8亿/201.6亿元。
   • 预计至2025年，磁控溅射与水电镀设备累计投资额达294.9亿元，2023-2025年新增设备投资分别为56.7亿/100.3亿/131.6亿元。

5. 产业链布局与企业进展：

   • 设备端：东威科技、骄成超声、广东腾胜科技、汇成真空、振华科技、合肥东昇等企业在真空镀膜设备领域布局。
   • 材料端：双星新材、康辉新材、东材科技等企业积极布局PET基材。
   • 复合铜箔制造端：重庆金美、厦门海辰、宝明科技、万顺新材、嘉元科技、中一科技等企业已开展研发及量产准备。

关键信息

• 成本测算：复合铜箔单位成本随良率提升而下降，良率60%时为4.11元/平米。
• 技术挑战：当前主要问题为电导率不足和制造良率较低，需进一步优化。
• 行业前景：复合集流体技术具备广阔前景，预计2025年市场空间达200亿元，将成为锂电池产业的重要发展方向。
• 风险提示：复合集流体研发和产业化进展不及预期、下游需求不及预期、行业竞争加剧。

产业化进程

• 重庆金美：一期产能3.5亿平米，预计2025年形成产值100亿元。
• 宝明科技：投资60亿元建设赣州复合铜箔基地，一期计划2023年投产。
• 东威科技：已签署17亿元镀铜设备订单，预计2023年10月首台设备出货。
• 嘉元科技：已开展复合铜箔研发，计划购置中试设备。
• 中一科技：积极布局复合铜箔，产能将达8万吨。
• 万顺新材：已开发出载体铜膜样品，推进复合铜箔研发。
• 光华科技：提供PET铜箔专用化学品解决方案，如水镀SP系列镀铜光剂。

总结

复合集流体作为锂电行业降本增效的重要技术方向，具备高安全性、高能量密度、高循环寿命及低成本等多重优势，有望推动锂电池行业向更高性能和更低制造成本发展。目前，行业内多家企业已开始布局复合集流体的生产与研发，设备端和材料端的技术突破为产业化提供了有力支撑。尽管当前仍面临电导率和良率的技术挑战，但随着技术成熟和规模化生产，复合集流体将成为未来锂电池集流体的主流选择。