20230328-西南证券-复合集流体专题报告_新技术迎来突破_产业化黎明将至_34页
报告摘要
复合集流体专题报告总结
核心内容
复合集流体是一种新型电池材料,其结构为“金属-高分子材料-金属”的三明治结构,具有以下核心优势:
- 高安全性:在电池发生内短路时,聚合物基材具有绝缘和阻燃性能,可形成“点破”状态,防止持续大电流导致电池过热,从而有效提升电池安全性能。
- 低成本:复合铜箔和复合铝箔相比传统铜箔和铝箔原材料成本分别降低62.93%和67%,但当前由于设备投入、工艺稳定性等因素,量产成本优势尚未完全体现。
- 高能量密度:复合集流体采用轻量化高分子材料,使电池内活性物质占比增加,从而提升能量密度。例如,6.5um复合铜箔与传统铜箔相比,质量能量密度增加率高达57.79%。
主要观点
- 技术优势:复合集流体相较于传统集流体,具有更短的工艺流程、更低的污染排放和更小的危险性,整体生产更加环保高效。
- 市场前景:复合集流体处于产业化前期,市场增长迅速。预计到2025年,复合铜箔和复合铝箔的需求分别达到30.88亿平米和24.7亿平米。
- 成本结构:复合铜箔和铝箔的原材料成本分别降低62.93%和67%,但目前由于工艺复杂性和成品率低,量产成本优势尚未充分体现。
- 性能挑战:当前复合集流体生产效率较低,且因PET/PP基材与金属层之间较大的接触电阻,可能影响电池的快充性能。此外,镀层结合度差和基材易褶皱等问题也限制了其广泛应用。
关键信息
材料成本对比
| 材料 | 密度(g/cm³) | 价格(万元/吨) | 原材料成本(元/m²) | 质量能量密度增加率 |
|---|---|---|---|---|
| 传统铜箔 | 8.96 | 5.74 | 3.09 | - |
| OPP复合铜箔 | 1.06 | 0.8 | 0.04 | 57.79% |
| 传统铝箔 | 2.7 | 1.63 | 0.44 | - |
| PET复合铝箔 | 1.37 | 0.71 | 0.06 | 49.56% |
市场空间预测
| 年份 | 全球锂电池装机量(GWh) | 复合铜箔市场空间(亿元) | 复合铝箔市场空间(亿元) |
|---|---|---|---|
| 2023 | 712.8 | 1.5 | 0.11 |
| 2024 | 900 | 9.45 | 1.08 |
| 2025 | 1235 | 32.42 | 3.71 |
工艺流程对比
| 工艺类型 | 工序长度 | 工艺原理 | 特点 |
|---|---|---|---|
| 传统集流体 | 13~15 | 延压/电解 | 工艺成熟,导热性能高 |
| 复合集流体 | 8~10 | 磁控溅射+水电镀 | 工艺流程缩短,增加电池安全性能,制造过程中污染少 |
基材性能对比
| 材料 | 抗张强度(Kg/cm²) | 耐温性(℃) | 价格(万/吨) |
|---|---|---|---|
| PI | >500 | -240℃--260℃ | 58.5 |
| PP | <300 | -30℃--140℃ | 0.78 |
| PET | <500 | -70℃--150℃ | 0.71 |
复合集流体主要企业进展
- 广东腾胜科技:国内最早实现复合铜箔量产的设备厂商,已出口至日本,拥有多个系列的真空镀膜设备。
- 四川海格锐特:提供磁控溅射和蒸镀设备,产品幅宽可达2000mm,已批量供货。
- 东威科技:布局复合集流体设备,拥有双边夹卷式水平连续镀膜设备、滚筒卷式水平膜材电镀设备等。
- 东材科技:提供PET/PP基材,计划新增3000吨/年的超薄型聚丙烯薄膜产能。
- 重庆金美:率先实现8微米复合铝箔量产,主供全球动力电池龙头企业。
- 宝明科技:建设赣州复合铜箔生产基地,一期已投产,规划产能达1.8亿平方米。
- 元琛科技:布局复合箔材,预计2023年逐步送样,有望成为新的营收增长点。
- 阿石创:主要提供溅射靶材,受益于复合集流体需求增长。
- 光华科技:提供PET铜箔化学品整体解决方案,已实现高镀层一致性。
风险提示
- 新能源汽车增长率不及预期;
- 复合集流体渗透率不及预期;
- 复合集流体产品合格率不及预期;
- 复合铝箔集流体降本不及预期。
结论
复合集流体在安全性、成本和能量密度方面具有显著优势,正处于快速产业化阶段。随着技术进步和工艺优化,未来有望实现更广泛的市场应用和成本优势。然而,目前仍面临生产效率低、工艺复杂和成本控制等问题,需进一步突破以实现规模化生产。
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