世界微速訊：復合銅箔量產(chǎn)開啟，降本仍在路上

用作鋰電池負極集流體的傳統(tǒng)銅箔受銅價波動影響較大，且逐漸出現(xiàn)安全性和能量密度瓶頸，復合銅箔成為行業(yè)關注的新方向。

目前，復合銅箔處于產(chǎn)業(yè)化初期，技術和工藝路線尚未定型。浙商基金智能權(quán)益投資部基金經(jīng)理柴明對第一財經(jīng)表示，復合銅箔在技術上仍需進一步優(yōu)化，另外應用復合銅箔的主要目的是為了降低電池成本，現(xiàn)階段因為工藝、規(guī)模效應等問題，經(jīng)濟性吸引力還不夠大。

東吳證券預計，復合銅箔2023年產(chǎn)量有望達到2億平方米，對應17GWh電池需求，2025年全球需求預計29億平方米，市場空間為137億元，滲透率提升到10%。

(相關資料圖)

技術路線仍存爭議，PET、PP、PI誰能勝出

集流體是鋰離子電池中不可或缺的組成部件之一，它不僅能承載活性物質(zhì)，而且還可以將電極活性物質(zhì)產(chǎn)生的電流匯集并輸出。業(yè)內(nèi)通常使用鋁箔作正極集流體，銅箔用作負極集流體。

復合銅箔是指以高分子材料為中間層（基膜層），兩邊分別以金屬銅為鍍層的薄膜材料，目前中間層的主要路線包括PET、PP、PI 三種。

PET、PP和PI的密度分別約為1.38g/cm³、0.90g/cm³、1.40g/cm³，低于銅的密度8.96g/cm³。因此，采用高分子材料基膜層替換部分銅材，可以有效降低銅箔總質(zhì)量，進而提高動力電池的能量密度。

以6μm銅箔為例，華安證券測算得出，采用以PET、PP和PI為基膜的復合銅箔電池能量密度分別可以提升6.6%、7.1%和6.6%。

某電池廠研究院研發(fā)經(jīng)理表示，目前，復合銅箔主要針對磷酸鐵鋰電池減重，因為磷酸鐵鋰本身能量密度比較低，使用復合銅箔的磷酸鐵鋰電池重量會比使用傳統(tǒng)銅箔的減少70%。復合銅箔后續(xù)的使用還是看性價比，未來也可以用在三元體系。

從上述三類高分子材料的性能來看，PP復合銅箔材質(zhì)與隔膜接近，與電解液兼容性好，但PP基膜與銅層的附著力較難控制，容易剝離；PET復合銅箔技術難度相對較小，但與電解液適配困難，做成電池存在高溫循環(huán)跳水現(xiàn)象；PI復合銅箔的PI基膜主要依賴進口，成本太高，短期內(nèi)較難大規(guī)模落地。

“當前最接近量產(chǎn)的技術路線為PP、PET復合銅箔。”柴明表示，PP產(chǎn)品部分公司已經(jīng)在送樣測試，產(chǎn)品的一致性以及制作成電池的循環(huán)性能仍需進一步改善，PET產(chǎn)品也需要進一步優(yōu)化。“雖然幾種技術都不太成熟，但頭部企業(yè)更認可PP路線。”

中金公司認為，綜合考慮基膜供應彈性、加工難度、材料熔點等因素，長期或?qū)⑿纬蒔ET為主、PP為輔的復合銅箔材料格局。

現(xiàn)階段，有此前做PET復合銅箔轉(zhuǎn)做PP復合銅箔的企業(yè)，比如重慶金美之前做過PET復合銅箔，現(xiàn)在做PP復合銅箔；也有像寶明科技（002992.SZ）既有PET復合銅箔也有PP復合銅箔，具備兩種產(chǎn)品規(guī)格書的企業(yè)。

三種工藝各有優(yōu)劣，最終定型仍待突破

按照生產(chǎn)工序及原理不同，目前業(yè)界采用的生產(chǎn)方法可以分為：一步法（化學沉積法/真空磁控濺射/真空蒸鍍法）、兩步法（真空磁控濺射+水電鍍）和三步法（真空磁控濺射+真空蒸鍍+水電鍍）。

具體來看，一步法包括磁控濺射、蒸鍍的干法和化學鍍沉積的濕法，優(yōu)勢是均勻度好、良品率高，但成本較高。

上市公司中，三孚新科（688359.SH）具備一步式全濕法復合銅箔化學鍍銅工藝，即通過化學沉積的方式在薄膜基材表面覆蓋一層致密可靠的金屬銅層，并通過較簡易的流程同時進行雙面鍍膜，從而實現(xiàn)“一步法”的復合銅箔制造。

兩步法采用磁控濺射法打底，再由高效的水電鍍法完成大部分工作。在使用磁控濺射保證打底銅層附著性的基礎上，復合銅箔效率得到提升，但均勻性不如一步法。

寶明科技由鍍膜技術相通性切入復合銅箔領域，選擇兩步法生產(chǎn)復合銅箔。此外，重慶金美、雙星新材（002585.SZ）、方邦股份（688020.SH）、元琛科技（688659.SH）等企業(yè)也采用兩步法工藝。

三步法是在兩步法的基礎上增加了真空蒸鍍工藝，生產(chǎn)效率是三種工藝類型中最高的，缺點是工序繁多，且真空蒸鍍工藝的高溫環(huán)境容易使高分子基膜穿孔，良品率低。

對于三種工藝路線的選擇，三孚新科董事長上官文龍曾表示，一步式全濕法復合銅箔電鍍工藝是目前復合銅箔制造工藝中的最優(yōu)工藝之一。

上述研發(fā)經(jīng)理稱，目前兩步法相對比較難做，而且成本偏高，所以很多企業(yè)選擇用三步法，但三步法真空鍍膜所需溫度高達1000多度，而高分子膜實際上的耐溫性也就180多度，如果冷凝溫度控制不當，也會對良率產(chǎn)生一定的影響。

柴明則認為，目前兩步法應用最多，但最終的工藝路線仍無定論，要看相關企業(yè)是否可以率先突破。

理論成本優(yōu)勢明顯，降本仍在路上

除技術、工藝成熟程度外，復合銅箔能否大規(guī)模推廣使用還要看成本。

從原材料成本來看，同等厚度情況下，傳統(tǒng)銅箔約為3.6元/平方米，PET約為1.25元/平方米，僅為傳統(tǒng)銅箔的1/3。

上述研發(fā)經(jīng)理稱，目前復合銅箔還是沒有傳統(tǒng)銅箔便宜，主要因為后續(xù)的工藝、良率、直通率等還沒有上來，設備投入也比較大；長期來看，隨著工藝優(yōu)化和一致性提高，復合銅箔成本比傳統(tǒng)銅箔有優(yōu)勢。

柴明也認為，未來隨著技術進步、規(guī)模擴大，復合銅箔成本有機會低于傳統(tǒng)銅箔。

東吳證券測算，2022年復合銅箔綜合成本約為5.25元/平，尚高于傳統(tǒng)銅箔的約4.17元/平方米，預計隨著設備生產(chǎn)線速度、良率、產(chǎn)能利用率的提升，2023-2024年有望降至4元/平方米以內(nèi)，成本優(yōu)勢逐漸提升，2025年理論上有望降至2.60元/平方米。

當前，相關企業(yè)也在通過技術改良等手段進行降本。

如一步法化學沉積的鈀催化劑成本高，三孚新科采用超低濃度鈀催化技術，將鈀濃度從30ppm左右降至2-4ppm左右，初步測算其一步濕法成本為約4元/平方米，未來可控制在3元/平方米左右。此外，該公司研發(fā)的無鈀催化技術預計2023年可以投入量產(chǎn)應用，可以有效減少貴金屬催化劑成本。

多家企業(yè)加速布局，復合銅箔未來可期？

從各公司產(chǎn)能規(guī)劃來看，雙星新材復合銅箔設計年產(chǎn)能高達5億平方米，首條量產(chǎn)線產(chǎn)品已完成開發(fā)，性能得到下游客戶認可，PET復合銅箔產(chǎn)品已有部分意向訂單。

寶明科技在2022年7月宣布計劃投資60億元建設2期復合銅箔產(chǎn)線，其中一期投資11.5億元，預計2023年二季度量產(chǎn)，達產(chǎn)后可實現(xiàn)年產(chǎn)1.5億-1.8億平方米復合銅箔，配套電池約12-15GWh。目前，該公司送樣客戶涵蓋90%的龍頭電池廠，已在部分龍頭車企通過認證實現(xiàn)小批量供貨，處于準量產(chǎn)狀態(tài)。

英聯(lián)股份（002846.SZ）設計100條復合銅箔生產(chǎn)線，年產(chǎn)能為5億平方米。2023年5月，該公司在互動平臺表示， 2023年計劃投入10條復合銅箔和1條復合鋁箔生產(chǎn)線，建成達產(chǎn)后復合銅箔產(chǎn)能為5000萬平方米、復合鋁箔產(chǎn)能為1000萬平方米。

“國內(nèi)復合銅箔基本上進入了量產(chǎn)階段，萬順新材（300057.SZ）、諾德股份（600110.SH）等企業(yè)都在進行工藝優(yōu)化。”上述研發(fā)經(jīng)理表示，但相較于傳統(tǒng)銅箔做方形電池良率基本可以做到97%左右，復合銅箔好一點的良率基本上也就在93%、94%左右，廠商還需要在生產(chǎn)速度、性能、性價比方面做一些提升，后續(xù)才能真正大規(guī)模使用。

從下游電池廠接受程度來看，2023年3月，廣汽埃安發(fā)布彈匣電池2.0電池安全技術，首次解決了多電芯瞬時短路、爆裂性破壞等極端環(huán)境下的電池安全難題，并成功通過槍擊試驗。其中，超穩(wěn)電極界面就搭載了復合集流體材料（包括復合銅箔和復合鋁箔）。

此外，寧德時代（300750.SZ）、國軒高科（002074.SZ）、珠海冠宇等都曾對復合集流體的安全性、能量密度進行評估。

“電池廠對復合銅箔有濃厚的興趣，也在積極進行測試。”柴明表示，如果相關的技術問題可以解決，并在成本上形成優(yōu)勢，復合銅箔滲透率應該可以快速提升。

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