专用设备行业锂电设备系列研究报告:复合集流体进入加速落地阶段,设备最受益_43页_3mb
报告摘要
复合集流体进入加速落地阶段,设备最受益锂电设备系列研究总结
核心内容概述
复合集流体是一种新型锂电池集流体材料,结构为“金属-PET/PP-金属”,兼具安全性和经济性,是锂电池领域的重要创新。其在抑制枝晶生成、断路效应、抑制扩散等方面具有显著优势,可有效提升电池安全性,并带来约5.56%的减重和5.89%的能量密度提升。此外,复合铜箔相较传统铜箔理论成本节约高达40.3%,具备良好的降本潜力。
2023年是复合集流体量产的关键年,预计2023-2025年复合集流体设备年均市场空间约90亿元。随着设备商、新型铜箔厂、电池厂及终端用户的广泛布局,复合集流体产业化进程不断加速。
主要观点
- 安全性提升:复合集流体通过多层结构有效抑制枝晶生成和内短路起火,可防止热失控,提升电池安全性能。
- 经济性显著:复合铜箔在单位面积质量、铜用量和整体电池重量等方面具有明显优势,理论成本节约显著。
- 产业加速推进:2023年是复合集流体量产元年,多家企业已获得首张订单,技术突破推动产业快速落地。
- 设备厂商受益:由于工艺技术和生产设备是核心壁垒,设备厂商在复合集流体产业化过程中将率先受益,推荐东威科技、骄成超声,建议关注道森股份、汇成真空。
关键信息
1. 复合集流体结构与优势
- 结构:采用“金属-PET/PP-金属”三明治结构,其中PET或PP作为中间绝缘层。
- 优势:
- 安全性:有效抑制枝晶生成、内短路起火和热扩散。
- 经济性:相比传统铜箔,理论成本节约达40.3%,减重比例达55.20%,能量密度提升5.89%。
2. 产业加速与技术突破
- 2023年为量产元年:多家企业如宝明科技、双星新材、万顺新材等已获得首张复合铜箔订单,产业化进展积极。
- 技术路线:主流为“磁控溅射+水电镀”两步法,部分企业尝试一步法或三步法,但两步法因效率和成本优势仍为主流。
- 设备需求:预计2023-2025年复合集流体设备年均市场空间约90亿元,其中磁控溅射设备、水电镀设备、超声波滚焊设备分别需求约118.79亿元、118.79亿元、39.60亿元。
3. 下游应用与市场趋势
- 下游布局:广汽埃安、宁德时代、比亚迪、蜂巢能源等企业纷纷布局复合集流体技术,推动其在动力电池、储能电池、消费电子电池中的应用。
- 市场渗透率:预计到2025年,动力电池、储能电池、消费电子电池中复合集流体渗透率将分别达到15%、30%、20%,综合渗透率18.80%。
4. 设备厂商推荐
- 东威科技:PCB电镀龙头,水电镀设备在复合集流体领域实现量产,具备领先优势。
- 骄成超声:超声波滚焊设备在复合集流体领域有良好应用前景。
- 道森股份:电解铜箔设备龙头,正在开拓一步法设备。
- 汇成真空:真空镀膜平台型企业,磁控溅射设备有望放量。
市场空间测算
| 项目 | 2022 | 2023E | 2024E | 2025E |
|---|---|---|---|---|
| 全球锂电池需求(GWh) | 895 | 1224 | 1628 | 2106 |
| 复合集流体综合渗透率 | 0.09% | 3.50% | 7.43% | 18.80% |
| 搭载复合集流体电池容量(GWh) | 0.828 | 42.88 | 120.95 | 395.95 |
| 相关设备市场空间(亿元) | 0.58 | 30.02 | 84.67 | 277.17 |
| 磁控溅射设备 | 0.25 | 12.86 | 36.29 | 118.79 |
| 水电镀设备 | 0.25 | 12.86 | 36.29 | 118.79 |
| 超声波滚焊设备 | 0.08 | 4.29 | 12.10 | 39.60 |
风险提示
- 产品升级风险:未来可能出现新的技术路线或产品升级,影响复合集流体的市场地位。
- 原材料成本上涨风险:铜、PET等原材料价格波动可能影响成本控制。
- 竞争加剧风险:随着行业加速发展,竞争加剧可能导致设备厂商盈利能力下降。
关键技术与工艺
- 磁控溅射:用于在高分子基材上形成导电层,但效率较低,发热量高。
- 水电镀:用于加厚铜层,实现导电功能,但需要对高分子材料进行预处理。
- 超声波滚焊:用于连接电池极片,对复合集流体有重要应用价值。
基膜材料选择
- PET:抗拉强度高、耐高低温,但易被电解液腐蚀。
- PP:耐酸性好,但附着力差,易断裂。
- PI:综合性能优异,但成本过高,尚未大规模应用。
结论
复合集流体在安全性和经济性方面展现出显著优势,是锂电池行业的重要发展方向。2023年有望成为其量产元年,设备厂商作为核心技术环节,将率先受益。东威科技、骄成超声等企业具备技术优势和市场潜力,值得关注。
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