汽车与新能源行业:复合集流体专题报告,新技术迎来突破,产业化黎明将至-20230328-西南证券-34页_2mb
报告摘要
复合集流体专题报告总结
核心内容
复合集流体是锂离子电池领域的一项新兴技术,具有高安全性、低成本和高能量密度等显著优势。其结构为“金属-高分子材料-金属”的三明治结构,通过聚合物基材的绝缘和阻燃性能,可以在电池内短路时形成“点破”状态,有效防止电池热失控和安全问题。
主要观点
- 安全性提升:复合集流体的高分子基材在短路时可熔断,起到“断路效应”,防止电池过热。
- 成本优势显著:按原材料BOM成本测算,复合铜箔成本较传统铜箔降低62.93%,复合铝箔成本降低67%。
- 能量密度提升:复合集流体采用轻量化高分子材料,使得相同厚度下,重量占比降低,活性物质占比增加,从而提升电池能量密度。
- 工艺流程优化:复合集流体工艺相比传统工艺更短、污染更少、危险性更低,适合未来电池制造趋势。
- 市场空间广阔:预计2023-2025年全球动力电池装机量将快速增长,复合集流体的市场空间也随之扩大,复合铜箔和铝箔的需求预计分别达到30.88亿平米和24.7亿平米。
- 生产效率与性能待提升:目前复合集流体生产效率较低,工艺复杂,导致成品率低。同时,复合箔的内阻较大,影响电池快充性能。
关键信息
- 复合铜箔:6.5um复合铜箔单Gwh用量为226.9吨,预计2023年市场空间为1.5亿元,2025年将达32.42亿元。
- 复合铝箔:8um复合铝箔单Gwh用量为136.2吨,预计2023年市场空间为0.11亿元,2025年将达3.71亿元。
- 基材选择:PET/PP作为基材具有轻量化、低成本等优势,但存在易褶皱、易被腐蚀等问题。
- 主要企业进展:
- 广东腾胜科技:已量产复合铜箔设备,具备较强的技术实力。
- 四川海格锐特:提供高真空卷绕镀膜设备,幅宽可达2000mm。
- 东威科技:具备双边夹卷式水平连续镀膜设备,覆盖复合铜箔/铝箔生产。
- 东材科技:布局PET基材生产,提升新能源材料供应能力。
- 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:投资建设复合铜箔产线,一期产能达1.8亿平方米。
- 元琛科技:完成复合铜箔产线调试,预计2023年送样验证。
- 阿石创:作为溅射靶材主要供应商,受益于复合集流体需求增长。
- 光华科技:提供PET铜箔化学品解决方案,推动复合铜箔产业化。
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。
市场空间测算
| 年份 | 全球锂电池装机量(GWh) | 复合铜箔单Gwh用量(吨) | 复合铝箔单Gwh用量(吨) | 复合铜箔渗透率 | 复合铝箔渗透率 | 复合铜箔市场空间(亿元) | 复合铝箔市场空间(亿元) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 2023 | 712.8 | 226.9 | 136.2 | 2% | 1% | 1.50 | 0.11 |
| 2024 | 900 | 226.9 | 136.2 | 10% | 8% | 9.45 | 1.08 |
| 2025 | 1235 | 226.9 | 136.2 | 25% | 20% | 32.42 | 3.71 |
工艺与材料对比
| 材料/工艺 | 传统集流体 | 复合集流体 |
|---|---|---|
| 成本优势 | 无 | 成本降低62.93%(复合铜箔)/67%(复合铝箔) |
| 能量密度 | 无 | 提升显著 |
| 工艺流程 | 较长(13-15道) | 简化(8-10道) |
| 环境影响 | 污染较多 | 污染较少,适合环保生产 |
| 成品率 | 高 | 低(受工艺复杂影响) |
| 适用性 | 工艺成熟 | 仍处于验证和量产初期 |
结论
复合集流体技术作为锂电行业的新兴方向,具备显著的性能和成本优势,正逐步实现产业化。尽管目前面临生产效率、工艺稳定性、材料结合力等挑战,但随着技术成熟和设备优化,未来有望实现大规模应用,推动新能源汽车电池安全与能量密度提升。
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