PRODUCTS

滚焊机

杏彩体育:复合铜箔全产业链分析:优势突出空间广阔加速突破

  相较传统铜箔,复合铜箔结构特殊有诸多优点:复合铜箔的特殊结构可有效控制电池热失控问题,提升电池寿

上手简单

焊接美观

形变量小

移动方便

产品简述:

  相较传统铜箔,复合铜箔结构特殊有诸多优点:复合铜箔的特殊结构可有效控制电池热失控问题,提升电池寿

  相较传统铜箔,复合铜箔结构特殊有诸多优点:复合铜箔的特殊结构可有效控制电池热失控问题,提升电池寿命和安 全性;以6μm铜箔为例,按铜箔质量占动力电池11%测算,则PET、PP和PI铜箔替换传统铜箔分别可提升动力电池能量 密度6.61%、7.1%和6.6%;据测算,PET/PP铜箔每平米原材料成本约为传统铜箔的34%左右;考虑良品率提升以及规 模效应,预计2025年PET/PP铜箔总成本约为传统铜箔的70.8%与79.6%。

  随着复合铜箔技术进步及应用场景的增加,复合铜箔的市场渗透率将不断提升,带来市场需求增量空间。假设:1)复合铜箔市场渗透 率不断提高,预计2025年达到12%;2)每GWh锂电池所需的复合铜箔面积固定为1000万平方米3)同一年度,乐观情形下,复合铜箔 市场渗透率相比中性情形会高出5%,而悲观情形下则反之。乐观情形下,2025年预计复合铜箔市场需求有望突破291亿元。 从产业链分解角度来看,复合铜箔产业链上游主要为相关设备、基膜和其他辅材,中游为复合铜箔生产厂商,下游为锂电池生产厂商 。上游设备制造头部厂商卡位优势明显、基膜开始国产替代,其余辅材进展顺利;中游制造环节,传统电解铜箔厂商和转型厂商均有 参与;下游电池厂商积极推进布局,产业化进展顺利。

  基膜端:PET/PP材料适应不同应用场景,目前宝明 科技在复合集流体领域较快,PP及PET铜箔有望实现 量产。随着锂电池需求的持续升温,假设复合铜箔渗 透率逐渐提升,乐观性预期下我们预计2025年 PET/PP复合铜箔市场需求量有望接近18.9/18.9亿平 方米,市场空间有望达3.53/2.45亿元。双星新材、康 辉新材、东材科技等快速开拓PET/PP基材的研发生产 与市场开发,在基膜膜材上实现国产化替代。 辅材端:铜靶材市场集中度高,为世界巨头垄断,国 内厂商成长迅速。国内企业虽处于国产替代初期,但 头部厂商成长迅速。铜靶材龙头为阿石创、江丰电子 等。镀铜化学品方面,光华科技为电镀液龙头,三孚 新科专注化学镀铜化学品开发。光华科技PET复合铜 箔镀铜技术优势明显,三孚新科积极推进复合铜箔电 镀化学品测试,进展顺利。

  相较传统铜箔,复合铜箔结构特殊有诸多优点:复合铜箔的特殊结构可以有效控制电池热失控问题,提升电池寿命和安全性;以6μm铜箔为例,按 照铜箔质量占动力电池11%测算,则PET、PP和PI铜箔替换传统铜箔分别可提升动力电池能量密度6.61%、7.1%和6.6%;据测算,PET/PP铜箔每 平米原材料成本约为传统铜箔的34%左右;考虑到工艺成熟良品率提升以及规模效应,预计2025年PET/PP铜箔成品总成本约为传统铜箔的70.8% 与79.6%。同时,复合铜箔也有一定劣势:如产热高导热差、电池循环寿命略低等,复合铜箔推广仍需突破上述问题。

  随着复合铜箔技术进步及应用场景的增加,复合铜箔的市场渗透率将不断提升,带来市场需求增量空间。假设:1)复 合铜箔市场渗透率不断提高,预计2025年达到12%;2)每GWh锂电池所需的复合铜箔面积假设为1000万平方米3)同 一年度,乐观情形下,复合铜箔市场渗透率相比中性情形会高出5%,而悲观情形下则反之。根据我们的中性情景测算, 预计2025年复合铜箔市场空间将达到179.05亿元;乐观情形下,2025年预计复合铜箔市场需求有望突破291亿元。

  复合铜箔产业链上游主要为相关设备、基膜、铜靶材及镀铜化学品厂商,中游为复合铜箔生产厂商,下游为电池生产厂商,包含动力电池、储能电池、消费电 池等。复合铜箔上游原材料主要包含PET/PP基膜、溅射铜靶材及镀铜化学品等:基膜厂商主要包括双星新材、东材科技等;溅射靶材厂商主要包括阿石创、 有研新材等;镀铜化学品的主要生产厂商为光华科技及三孚新科。复合铜箔相关生产设备主要有复合铜箔制造设备(磁控溅射设备、真空蒸镀设备、水电镀设 备等)、复合铜箔一体机及焊接设备,主要参与厂商包括东威科技、道森股份、腾胜科技、骄成超声等。中游制造环节,传统电解铜箔厂商中一科技、 诺德股份及金美科技、宝明科技、英联股份等新进入者都有参与。锂电池为复合铜箔主要下游应用领域,龙头电池厂商包括宁德时代、比亚迪、国轩高科等。

  复合铜箔制备的基本工艺分为物理相沉积、化学相沉积和水电镀,三种工艺各有所长。1)物理相沉积方法包括离子镀法、磁控溅射法和真空 蒸镀法:离子镀法因设备繁多、操作复杂,未能在复合铜箔制造中得到广泛应用。磁控溅射法因其镀层附着力好、纯度高且效果可控的优点, 常用于基膜层的打底。真空蒸镀法附着力弱但均匀性强,且效率是磁控溅射的2-3倍,故常作为磁控溅射法的补充用于提高整体效率;2)化学 相沉积方法常在湿式一步法中使用,业内主要使用厂商为三孚新科,具有工序简单、无切边效应和适合各种基膜材料的优点,但其效率较低且 需要额外投资;3)水电镀的镀铜效率最高,但附着性较差、对工艺要求高且具有一定污染性,常与磁控溅射法与真空蒸镀法搭配使用以兼顾 铜层附着性与效率。

  复合铜箔主流生产工艺未定,部分制造设备处于0-1的阶段。从需求侧来看:下游电池厂商对复合铜 箔试样积极性较高,对于复合铜箔的设备的需求逐步落地;从供给侧来看:复合铜箔设备正处于进口 替代阶段。国产设备制造商正快速追赶外资制造商的步伐,产品竞争力大幅提升,有望实现复合铜箔 制造设备的国产化替代。

  复合铜箔设备细分市场格局迥异,腾胜科技、东威科技与骄 成超声在各自领域具备优势地位,国产替代进口大势所趋。 从制备方法层面:磁控溅射+水电镀的两步法是目前主流选择 ,但一步法与三步法仍在快速迭代追赶,并未形成定局。从 工艺维度来看:1)国内磁控溅射设备市场腾胜科技和洪田科 技较为领先;2)而真空蒸镀设备市场未出现明显龙头企业, 汇成真空、道森股份(一体机)等均有所布局;3)水电镀设 备分为垂直电镀和水平电镀两类,复合铜箔制备所需的水平 电镀设备,国内厂商东威科技具备相应量产能力;4)在一步 法设备上,道森股份已于4月发布磁控-蒸镀一体机设备,三 孚新科量产型一步式全湿法复合铜箔电镀设备成功出货,二 者均兼容PET、PP基膜;5)在电池端的焊接设备上,骄成 超声滚焊机已为宁德时代供货,超声焊接设备市场占 有率达到30%。

  复合铜箔主要使用 PET、PP 和 PI三种高分子材料替换部分铜材,三种材料各有优劣。PET材料熔点高且韧性好,在磁控溅射环节稳定性较好,改善性能后常温 下循环性能优于PP材料;PP 材料密度最低,可最大幅度提高能效且耐酸碱性能及高温循环表现优异,但熔点和机械强度不如PET,在磁控溅射环节基膜易被刺 穿,与铜的结合性问题仍有待突破;PI 材料性能优异,但成本过高难以推广。宝明科技PET铜箔产能稳步推动,预计2023年Q2实现量产,PP路线亦加速推进。 以生产规模和产品种类来看,BOPET薄膜前 4大供应商分别是杜邦帝人、东丽(Toray)、三菱化学(Mitsubishi Chemical)、SKC,BOPP薄膜主要由 Taghleef、Gettel Group、Innovia(CCL Industries)等厂商生产。杜邦帝人等4家公司的BOPET产能约占全球产能43%,1995年一度达到58%。随着新厂家 的不断加入,4大厂商的产能份额正逐步减少,集中度逐步发散。日本东丽公司产品应用于普通工业用材料、包装材料与磁性材料;帝人杜邦主要生产用于包装、 电器、光学电子等市场的聚酯薄膜产品;三菱化学主要产品包括电子电器、包装膜等;SKC在韩国长期占据磁记录、光记录介质市场的榜首地位,并在全球市场 占据了相当大的份额。BOPP薄膜由少量跨国大型企业与大量区域型中小企业组成,包括Taghleef、Gettel Group、Innovia(CCL Industries)、Oben Group和福 建福融新材,韩国东丽也有产能扩充,2021年全球CR5达16%。从销量来看,亚太地区对BOPP产品需求最大,份额约占68%左右,其次为欧洲地区,约占13% 左右。

  国内PP薄膜产能处于良性增长状态,功能性薄膜逐 渐转向供需平衡。2014以来我国PP薄膜产能整体呈 上升趋势,2016年开始由于环保政策收紧增速有所 下降,产能规模进入良性增长状态。截至2021年7月 ,中国PP行业产能已达667万吨,生产线余 条。从产品类型来看,我国传统 BOPP 薄膜市场供 应相对充足,而功能性 PP 薄膜起步较晚且技术壁 垒较高,国内产能布局尚不充分,但随技术发展正 逐渐由结构性供不应求走向供需平衡状态。

  高纯铜靶材为优良溅射材料,市场集中度高为世界巨头垄断,国内厂商成长 较为迅速。溅射靶材是一组主要用于薄膜镀膜的特殊材料,高纯铜靶材是高 纯度铜经过熔炼、锻造、轧制和热处理等工艺后的产物,是真空镀膜行业的 优良溅射材料。高纯铜材料具有电阻率低、导电性好等优势。靶材市场集中 度高,主要被世界巨头垄断。国内市场起步较晚,少数厂商门槛。 目前,全球溅射靶材市场的龙头企业主要有JX日矿金属、霍尼韦尔、东曹和 普莱克斯,市场份额分别为30%、20%、20%和10%,合计垄断了全球80% 的市场份额。国内企业虽然处于国产替代初期,但头部厂商成长迅速,如江 丰电子、隆华科技、阿石创、有研新材等公司掌握了溅射靶材生产的核心技 术,国产铝、铜、钼等靶材逐渐崭露头角,填补了国内在溅射靶材领域的空 白,其中复合铜箔生产原料之一的铜靶材主要龙头公司为阿石创、江丰电子 及有研新材。

  目前复合铜箔进入产业化量产前夕,部分厂商已进入验证阶段,产业启 动信号明显。中游铜箔厂商稳步扩建产能,积极推动复合集流体的研发 与送样验证。目前生产复合铜箔的厂商主要分为传统锂电铜箔生产商及 技术上具备共同性适合转型至复合铜箔领域的两类参与者。前者主要包 括诺德股份、嘉元科技、中一科技等,此类公司已通过原有业务与下游 客户建立深度合作,有望凭借市场优势实现业务条线从传统铜箔到复合 铜箔的顺利转移。后者主要包括宝明科技、英联股份、双星新材、阿石 创等,此类公司一般主营复合铜箔相关业务,通过ITO镀膜、PET基膜 制造等原有技术积累跨业进入复合铜箔制造领域。目前布局复合铜箔的 厂商中,宝明科技、金美新材、英联股份进度较快;双星新材量产首条 线产品完成开发,已有部分意向订单;万顺新材已送下游客户认证但尚 无订单。汉嵙新材已采购道森的磁控溅射一体机,调试完成后有望积极 送样;三孚新科已具备产业化条件,一步法全湿复合铜箔电镀设备已出 货。

  复合铜箔制造与应用仍有诸多问题亟待解决。从制造角度而言,复合铜箔加工过程中,会出现翘曲、褶皱,箔材穿孔,辊压断 带以及镀层厚度不均的问题:箔材边缘翘曲、褶皱将会影响下游电池端极耳转印焊的强度,进而影响锂电池性能表现。而磁控 溅射、真空蒸镀造成的基膜穿孔进一步会导致复合铜箔辊压过程中出现断带现象。辊压过程中每出现一次断带,就需要报废近 20m的料带且耗时15分钟进行人工接带处理,严重影响成品良率和最终成本。除此之外,复合集流体的铜镀层厚薄不均将会导 致锂电池的阻抗变大,进而降低电池充放电效率;从下游应用而言,复合铜箔在高温环境和强酸强碱环境下的循环性能表现有 待提升:常温循环下,PET/PP 铜箔循环寿命在2000/1850圈左右;高温循环下,下降到1350/1450圈左右;而在强酸、强碱电 解液环境下,PET铜箔循环寿命只有800圈左右。距离锂电池常规循环寿命要求常温2500圈,高温1800圈仍有一定差距。

  电镀设备底蕴深厚,独家量产复合铜箔水电 镀设备先发优势明显。主营高端精密电镀设 备,业务遍及垂直、水平膜材电镀设备、滚 镀式设备与龙门式电镀设备,深耕电镀领域 近二十载,电镀设备底蕴深厚。国内首度实 现复合铜箔生产所需水平电镀设。

咨询热线(微信同号):

139-2320-7345 131-4357-7991
杏彩体育登录

地址:广东省佛山市南海区罗村下柏芦塘明进工业区七号

电话:0757-63369301

传真:0757-86401667

手机:13902425478(微信同号) 13923205342(微信同号)

网址:www.jsttgm.com

扫一扫
加我为好友
Copyright © 2021 杏彩体育·(中国)官方网站 All Rights Reserved. 粤ICP备2021024927号  技术支持:佛山网站建设   网站地图 
top