復(fù)合銅箔行業(yè)研究：產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程提速，23年有望成為量產(chǎn)突破元年

（報(bào)告出品方/作者：浙商證券，張雷、黃華棟、楊子偉）

1 復(fù)合銅箔有望引領(lǐng)負(fù)極集流體創(chuàng)新發(fā)展新趨勢(shì)

銅箔是鋰電池負(fù)極集流體材料。銅箔具有良好的導(dǎo)電性和機(jī)械加工性能，質(zhì)地較軟、 制造技術(shù)較成熟，不與鋰發(fā)生合金化反應(yīng)，是鋰離子電池負(fù)極集流體的核心材料和動(dòng)力電 池企業(yè)供應(yīng)鏈布局中重要一環(huán)。目前主要采用厚度約為 4.5-8μm 的超薄電解銅箔作為負(fù)極 集流體，其在動(dòng)力電池重量占比在 10%-15%之間，僅次于正極材料、負(fù)極材料、電解液； 負(fù)極材料成本占比約 12%。

復(fù)合銅箔是傳統(tǒng)電解銅箔的良好替代材料。復(fù)合銅箔是以厚度 4-6μm 的超薄型聚對(duì)苯 二甲酸乙二醇酯（PET）等高分子材料作為基材，先采用真空沉積銅的方式制作一層約 50- 80nm 的金屬層，將薄膜金屬化，然后采用水介質(zhì)電鍍的方式將銅層加厚到 1μm，復(fù)合銅 箔整體的厚度在 5～8μm 之間，導(dǎo)電性可≤20mΩ，使得薄膜兩面均具備導(dǎo)電性，來(lái)代替 傳統(tǒng)的電解銅箔。

復(fù)合銅箔的基材種類多樣，提升基材與鍍層之間的結(jié)合力是關(guān)鍵。復(fù)合銅箔的非金屬 基材可使用聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚氯乙烯（PVC）、聚酰亞胺（PI）、聚丙 烯（PP）等高分子材料。目前行業(yè)內(nèi)主要使用 PET 和 PP 材料作為基材。與銅、鋁等金屬 材料相比，高分子基材具有柔韌度高、密度低、可阻燃等優(yōu)勢(shì)，能夠改善鋰離子電池的安全性，提升能量密度。然而，高分子基材與金屬鍍層之間結(jié)合力較差，導(dǎo)致金屬鍍層容易 從基材表面脫落，可能影響銅箔在電池中的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。 PET 是現(xiàn)階段復(fù)合銅箔基材的主要選擇之一。復(fù)合銅箔對(duì)基材的彎折性、透明度、絕 緣性、耐油性及耐酸性均有一定要求。PP 相較于 PET 密度更低，對(duì)于電池重量能量密度的 提升更勝一籌，但高分子膜真空鍍銅的技術(shù)尚未成熟，PP 材料耐熱性差，容易在真空鍍銅 環(huán)節(jié)受熱損傷，降低加工效率；PVC 的價(jià)格便宜，但耐油性較差，容易發(fā)生溶脹導(dǎo)致加工 過(guò)程中材料損傷；PET 和 PI 更符合條件，適合用作復(fù)合銅箔的基材，PET 以其優(yōu)異的絕緣 性和耐熱性在市場(chǎng)上占據(jù)更多份額，同時(shí)熱膨脹系數(shù)低，有助于提升電池循環(huán)壽命。

上游制造廠商完成技術(shù)儲(chǔ)備，下游電池廠商替代需求迫切，復(fù)合銅箔即將開(kāi)啟產(chǎn)業(yè)化 導(dǎo)入，有望引領(lǐng)負(fù)極集流體創(chuàng)新發(fā)展新趨勢(shì)。復(fù)合銅箔由于其具有低成本、輕量化、安全 性等優(yōu)勢(shì)，頭部電池廠商積極尋求傳統(tǒng)銅箔的替代方案，早在 2017 年即開(kāi)始積極推進(jìn)產(chǎn)業(yè) 化進(jìn)程，2020 年一季度末以來(lái)，銅價(jià)從底部區(qū)間最大漲幅近翻倍，疊加供需緊張助推傳統(tǒng) 鋰電銅箔加工費(fèi)在 2021 年上半年連環(huán)上漲，在原料端及加工端成本上漲雙擊下，電池廠商 利潤(rùn)空間壓縮，進(jìn)一步催化了其對(duì)低成本復(fù)合銅箔的需求。目前，銅價(jià)仍處于 2000 年以來(lái) 歷史高位，下游降本訴求強(qiáng)，經(jīng)過(guò)前期技術(shù)迭代及工藝優(yōu)化，復(fù)合銅箔已實(shí)現(xiàn)下游電池廠 商的測(cè)試驗(yàn)證及小批量生產(chǎn)。隨著量產(chǎn)產(chǎn)線逐步釋放及工藝的持續(xù)優(yōu)化，復(fù)合銅箔即將進(jìn) 入產(chǎn)業(yè)化量產(chǎn)導(dǎo)入時(shí)期，復(fù)合銅箔滲透將持續(xù)加深，有望逐步實(shí)現(xiàn)對(duì)傳統(tǒng)電解銅箔的替代。

2 顛覆傳統(tǒng)銅箔生產(chǎn)工藝，設(shè)備成為復(fù)合銅箔規(guī)?；南刃姓?/h2>

2.1 當(dāng)前干濕混合兩步法為主流，工藝路線尚未明晰

實(shí)現(xiàn)高分子表面金屬化的技術(shù)主要分為干法鍍膜和濕法鍍膜兩種。干法鍍膜又稱為真 空鍍膜法，應(yīng)用較多的是真空蒸鍍和磁控濺射。磁控濺射電鍍層細(xì)密，均勻性好，但有靶 材利用率低下、微粒飛濺影響品質(zhì)等問(wèn)題；真空蒸鍍方法簡(jiǎn)單、效率高，但是溫度高導(dǎo)致 膜材容易熱失效。濕法鍍膜分為水電鍍和化學(xué)鍍，水電鍍上鍍速率高、結(jié)合力好，缺點(diǎn)是 廢水污染問(wèn)題；化學(xué)鍍能耗低，鍍層均勻性好、純度高，但成本較高、效率低，也有環(huán)保 問(wèn)題。復(fù)合集流體鍍銅現(xiàn)階段往往選擇其中一種或配合使用。

復(fù)合銅箔的生產(chǎn)方式主要有“一步法”“兩步法”和“三步法”，目前“兩步法”使 用最廣泛?！耙徊椒ā狈譃橐徊饺煞ㄅc一步全濕法。1）一步全干法：指僅利用磁控濺射 方式鍍銅，效率高但對(duì)設(shè)備要求高；2）一步全濕法：指僅利用化學(xué)鍍的方式沉積銅膜，所 獲得的復(fù)合銅箔良率高同時(shí)無(wú)“邊緣效應(yīng)”，但有效率低和污染問(wèn)題；3）“兩步法”為磁控 濺射+水電鍍，首先通過(guò)磁控濺射在塑料薄膜表面鍍上一層金屬層，使其能夠?qū)щ?，其次?通過(guò)水電鍍的方式加厚金屬層，技術(shù)成熟，成本較低，目前使用最廣泛；4）“三步法”：針對(duì)二步法磁控濺射后不平整的問(wèn)題進(jìn)行改善，在磁控濺射后進(jìn)行真空蒸鍍最后進(jìn)行水電鍍， 利用蒸鍍加速金屬層的沉積，效率高，但是工序復(fù)雜且成本高、良率低，使用少。

以重慶金美為例，主要采用“兩步法”即通過(guò)真空濺射及離子置換方式生產(chǎn)復(fù)合復(fù)合 銅箔。復(fù)合銅箔的制作工藝包含真空濺射活化、真空濺射鍍銅、堿性離子置換、酸性離子 置換、防氧化處理、分切、烘干等，以高真空磁控濺射在基膜上金屬化，再以離子置換的 方式增厚金屬層達(dá)到一定量的金屬銅覆蓋，提高復(fù)合材料對(duì)外導(dǎo)電性。

真空磁控濺射活化/鍍銅工藝采用真空磁控濺射方式，在真空磁控濺射設(shè)備中進(jìn)行兩次 鍍膜。通過(guò)物理氣相沉積（PVD）原理，在 10 -3Pa 的真空環(huán)境下通入純凈氬氣，純度＞ 99.99%。電子在真空條件下，在飛躍過(guò)程中與氬原子發(fā)生碰撞，使其電離產(chǎn)生出 Ar 正離子 和新的電子；受磁控濺射靶材背部磁場(chǎng)的約束，大多數(shù)電子被約束在磁場(chǎng)周圍，Ar 離子在 電場(chǎng)作用下加速飛向陰極靶，以高能量轟擊 Cu 合金靶表面，使靶材發(fā)生濺射，在濺射粒子中，中性的靶原子或部分離子沉積在復(fù)合基膜上形成薄膜，真空磁控濺射活化過(guò)程的鍍膜 厚度一般為 5-20nm，這樣在膜表上形成的銅堆積層的導(dǎo)電性為 10000-3000Ω/m。真空濺射 鍍銅工藝則以活化工藝后的物料作為基膜，以相同的原理在基膜上形成 10-40nm 的銅箔， 鍍銅層的導(dǎo)電性提升至 10-20Ω/m。

真空磁控濺射過(guò)程會(huì)產(chǎn)生不良區(qū)域，是工藝成本控制的關(guān)鍵步驟之一。真空鍍銅后需 要進(jìn)入分切過(guò)程，切除膜面兩邊未被真空磁控濺射鍍到的區(qū)域或鍍膜不良區(qū)域，保障整個(gè) 膜面的導(dǎo)電性，便于后續(xù)銅堆積層工藝的進(jìn)行。分切工序會(huì)產(chǎn)生一定程度的材料浪費(fèi)，因 此需要優(yōu)化真空磁控濺射過(guò)程控制工藝，提升鍍銅層的均一性和邊緣鍍層的利用率，通過(guò) 良率改善帶來(lái)材料成本的降低、生產(chǎn)效率的提高。 兩次離子置換實(shí)現(xiàn)鍍銅層增厚，導(dǎo)電性提升至目標(biāo)水平。經(jīng)過(guò)真空磁控濺射后的膜面 導(dǎo)電性達(dá)到離子置換的門檻，堿性離子置換工藝以無(wú)氧銅為陽(yáng)極，真空磁控濺射鍍銅后的 基膜為陰極，在焦磷酸銅、焦磷酸鉀、檸檬酸銨溶液為堿性離子置換藥劑，將陽(yáng)極放入鈦 藍(lán)制作的陽(yáng)極袋中，膜面以 0.5-3m/min 速度在藥劑槽液下輥穿行，陰、陽(yáng)極浸入藥劑槽中 發(fā)生離子置換反應(yīng)，膜面上的電子形成銅堆積層厚度約為 100nm，膜面導(dǎo)電性提升至 500m Ω/m。經(jīng)過(guò)水洗、分切、烘干工藝去除膜面表面藥劑，切去置換過(guò)程由于膜面邊緣增厚效 應(yīng)引起的 10-15μm 增厚邊緣，避免卷邊和導(dǎo)電性分布不均勻。酸性離子置換工藝則以堿性 置換后的物料作為基膜，以硫酸、銅離子、氯離子為酸性藥劑，膜面以 3-5m/min 速度在酸性藥劑槽液下輥穿行，以相同的原理形成銅堆積層厚度約為 900nm，鍍銅層的導(dǎo)電性提升 至 10-20Ω/m。

后處理過(guò)程主要涉及抗氧化工藝。由于銅很容易發(fā)生氧化反應(yīng)，在空氣中與氧氣、水 蒸氣反應(yīng)生成氧化銅、氧化亞銅、氫氧化銅，采用阻隔空氣方法對(duì)銅堆積層進(jìn)行抗氧化處 理，形成厚度約為 30-60nm 的抗氧化膜，同時(shí)溶液中加入芳香烴化合物防止銅及其合金腐 蝕變色。在經(jīng)過(guò)烘干、分切工藝形成不同寬度、長(zhǎng)度的產(chǎn)品。 為了提升水電鍍前材料表層平整度，可引入真空蒸鍍工藝。真空磁控濺射工藝后銅表 面平整度較低，為提升水電鍍過(guò)程質(zhì)量，三步法工藝會(huì)在真空磁控濺射工藝后增加真空蒸 鍍過(guò)程。真空蒸鍍過(guò)程通過(guò)蒸發(fā)源使金屬加熱蒸發(fā)，當(dāng)蒸發(fā)分子的平均自由程大于蒸發(fā)源 與基片間的線尺寸后，蒸發(fā)的粒子從蒸發(fā)源表面上逸出，在基片表面上凝結(jié)而生成薄膜。 真空蒸鍍法制備膜的質(zhì)量好，厚度可較準(zhǔn)確控制，成膜速率快，效率高，缺點(diǎn)在于蒸鍍溫 度較高，對(duì)基材的耐溫性要求嚴(yán)格。

2.2 工藝對(duì)比：復(fù)合銅箔相比傳統(tǒng)銅箔流程精簡(jiǎn)、效率更高

傳統(tǒng)純銅箔生產(chǎn)基于電解原理，存在流程復(fù)雜，污染物多等問(wèn)題。傳統(tǒng)純銅箔生產(chǎn)工 藝是利用電解原理在某些金屬表面上鍍一層其他金屬或者合金的過(guò)程，主要生產(chǎn)工藝流程 包括電解液制備、生箔制造、表面處理、分切包裝以及相關(guān)的檢測(cè)控制等工序，通過(guò)調(diào)節(jié) 生箔制造過(guò)程的電解工藝參數(shù)及配方、陰極輥轉(zhuǎn)速、電流等，即可生產(chǎn)出不同厚度的銅箔， 生產(chǎn)流程較長(zhǎng)、且更為復(fù)雜，生產(chǎn)過(guò)程的污染物更多，廢料處理成本更高。 復(fù)合銅箔生產(chǎn)過(guò)程工藝控制是關(guān)鍵，核心設(shè)備是量產(chǎn)產(chǎn)能釋放的先決條件。復(fù)合銅箔 對(duì)生產(chǎn)技術(shù)要求高，工藝控制不佳會(huì)導(dǎo)致電鍍層難增厚、掉粉、鍍銅層一致性差等問(wèn)題。 現(xiàn)階段的產(chǎn)品良率較低，優(yōu)化量產(chǎn)工藝控制、保證產(chǎn)品輸出質(zhì)量是實(shí)現(xiàn)復(fù)合銅箔大規(guī)模量 產(chǎn)及供應(yīng)的關(guān)鍵。復(fù)合銅箔生產(chǎn)的核心設(shè)備包括真空磁控濺射設(shè)備、真空蒸鍍?cè)O(shè)備和水平 鍍銅設(shè)備，核心設(shè)備供應(yīng)是新增產(chǎn)線建設(shè)、量產(chǎn)產(chǎn)能釋放的基礎(chǔ)，而核心設(shè)備需求作為產(chǎn) 能建設(shè)的先決條件，目前需求確定性強(qiáng)。

3 材料體系創(chuàng)新大勢(shì)所趨，多輪驅(qū)動(dòng)傳統(tǒng)銅箔去金屬化

3.1 打開(kāi)銅箔輕量化天花板，動(dòng)力電池能量密度再上臺(tái)階

動(dòng)力電池、消費(fèi)電池能量密度提升需求迫切，銅箔是動(dòng)力電池能量密度提升的重要環(huán) 節(jié)之一。動(dòng)力電池能量密度提升對(duì)輕量化水平及整車經(jīng)濟(jì)性具有較大價(jià)值，2017 年新能源 汽車補(bǔ)貼政策首次涉及動(dòng)力電池能量密度要求，隨著新能源汽車的發(fā)展，國(guó)家補(bǔ)貼對(duì)動(dòng)力 電池系統(tǒng)能量密度要求逐漸提高，2019 年開(kāi)始純電動(dòng)乘用車、非快充純電動(dòng)客車、專用車 能量密度補(bǔ)貼門檻分別設(shè)置為 125Wh/kg、135Wh/kg、125Wh/kg。2021 年《鋰離子電池行 業(yè)規(guī)范條件》引導(dǎo)動(dòng)力、儲(chǔ)能、消費(fèi)等不同類型電池向更高的能量密度發(fā)展，其中，消費(fèi) 型、三元能量型電池組能量密度底線分別 180Wh/kg、150Wh/kg。銅箔是動(dòng)力電池能量密度 提升的重要環(huán)節(jié)之一，相較于 8μm 純銅銅箔，6μm 和 4.5μm 可減少銅用量約 22.2%、 44.45%，提升質(zhì)量密度。

鋰電銅箔輕量化加速推進(jìn)，傳統(tǒng)銅箔極薄化遭遇瓶頸。2022 年我國(guó)鋰電池累計(jì)出貨量 655GWh，同比增長(zhǎng) 100%，鋰電銅箔產(chǎn)量約 38 萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng) 63.68%。在輕量化和低成 本的驅(qū)動(dòng)之下，2021 年 6μm 超薄鋰電銅箔出貨量 22.4 萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng) 273.33%，占比 79.72%，占比同比提升 31.72 個(gè)百分點(diǎn)，成為鋰電銅箔供應(yīng)的絕對(duì)主體，滲透率提升速度顯 著。2020 年以來(lái) 4.5μm 鋰電銅箔逐漸開(kāi)始應(yīng)用，2020、2021 年出貨量分別為 0.30、0.60 萬(wàn) 噸，分別占比 2.40%、2.14%，對(duì)于 6μm 以下極薄銅箔的應(yīng)用，一方面由于電池制造端涂布 機(jī)、卷繞機(jī)等關(guān)鍵設(shè)備以及工藝技術(shù)水平無(wú)法解決生產(chǎn)過(guò)程中遇到的褶皺、斷帶等問(wèn)題， 另一方面，6μm 以下極薄銅箔的厚度、抗拉強(qiáng)度、延伸率、耐熱性和耐腐蝕性等重要技術(shù) 指標(biāo)難以滿足下游客戶的應(yīng)用需求，厚度越薄對(duì)材料制造過(guò)程的工藝控制及一致性要求越高，目前傳統(tǒng)銅箔制造工藝能滿足車規(guī)級(jí)材料生產(chǎn)的極限厚度約為 3.5μm。伴隨工藝進(jìn)步， 根據(jù) GGII 預(yù)測(cè)，2025 年 5 及 4.5μm 超薄銅箔出貨占比有望超過(guò) 50%。

PET 路線打開(kāi)銅箔輕量化天花板，單位面積銅箔質(zhì)量對(duì)鍍銅層厚度敏感性高。PET 基 材與銅的密度相差 6.47 倍，相同厚度下逐步提升基材厚度占比，降低鍍銅層厚度占比可進(jìn) 一步提升銅箔輕量化水平，且 PET 銅箔單位面積重量對(duì)鍍銅層厚度的敏感性高于基材厚度。 根據(jù)測(cè)算；4.5μm 基膜的復(fù)合銅箔，相較現(xiàn)階段主流的 6μm 傳統(tǒng)銅箔，當(dāng)單面鍍銅厚度 為 0.5-1.5μm 時(shí)，PET 銅箔單位質(zhì)量可下降 38%-72%。

PET 銅箔推動(dòng)動(dòng)力電池能量密度再上臺(tái)階（相比同樣厚度傳統(tǒng)銅箔或更薄銅箔）?；?于寧德時(shí)代麒麟電池發(fā)布會(huì)公布磷酸鐵鋰電池系統(tǒng)、三元電池系統(tǒng)能量密度分別為 160Wh/kg、255Wh/kg，根據(jù) GGII 統(tǒng)計(jì)，傳統(tǒng)純銅銅箔在鋰電池系統(tǒng)重量中占比 10-15%， 假設(shè)用 4.5μm 傳統(tǒng)銅箔替代 6μm 傳統(tǒng)銅箔，對(duì)應(yīng)磷酸鐵鋰電池、三元電池系統(tǒng)能量密度 可分別提升約 3.73%、4.67%至 165.98Wh/kg、266.91Wh/kg；假設(shè)用單鍍銅層厚度 1μm， 基材厚度 4.5μmPET 銅箔替代 6μm 傳統(tǒng)銅箔，對(duì)應(yīng)磷酸鐵鋰電池、三元電池系統(tǒng)能量密 度可分別提升約 8.61%、10.90%至 173.78Wh/kg、282.80Wh/kg，相比傳統(tǒng)銅箔極薄化路線， PET銅箔可將電芯系統(tǒng)能量密度分別繼續(xù)提升 4.70、5.95個(gè)百分點(diǎn)，推動(dòng)動(dòng)力電池能量密度 再上新臺(tái)階。

3.2 復(fù)合銅箔成本優(yōu)勢(shì)凸顯，設(shè)備固定投資的成本占比大

銅材在傳統(tǒng)電解銅箔成本中占比高，薄銅箔單位面積成本有效下降。傳統(tǒng)電解銅箔成 本構(gòu)成主要包括直接材料、直接人工、設(shè)備折舊、電費(fèi)、其他制造費(fèi)用等，以 2022 年年銅 均價(jià) 5.98 萬(wàn)元/噸（不含增值稅）計(jì)算，6μm 直接材料成本占比約 84%，是銅箔的主要成 本來(lái)源。假設(shè) 6μm 良率 80%，4.5μm 良率 75%，6μm、4.5μm 鋰電銅箔成本分別為 3.81、 2.89 元/m2。

按照現(xiàn)階段銅價(jià) PET 銅箔對(duì) 6μm 傳統(tǒng)銅箔可實(shí)現(xiàn)降本 4.67%。按照上海有色網(wǎng) 2022 年電解銅平均價(jià) 5.98 萬(wàn)元/噸測(cè)算（不含增值稅），根據(jù)測(cè)算，PET 銅箔的單位面積成本約 為 3.55 元/m2，6μm、4.5μm 傳統(tǒng)鋰電銅箔成本約為 3.81、2.89 元/m2，PET 銅箔相比 6μ m 銅箔實(shí)現(xiàn)降本 6.68%，在當(dāng)前良率下與 4.5μm 銅箔仍有一定差距。

PET 銅箔成本結(jié)構(gòu)中設(shè)備占比較大，材料成本顯著降低。按照上海有色網(wǎng) 2022年電解 銅平均價(jià) 5.98 萬(wàn)元/噸測(cè)算（不含增值稅），根據(jù)測(cè)算，PET 銅箔設(shè)備成本、材料成本占比 分別為 19.53%、52.27%，設(shè)備成本成為影響成本的關(guān)鍵因素。

相對(duì) 6μm 傳統(tǒng)鋰電銅箔，PET 銅箔在銅價(jià)大范圍內(nèi)波動(dòng)下具備成本優(yōu)勢(shì)。當(dāng)銅價(jià)逐 漸下行，PET 銅箔與 6μm 傳統(tǒng)鋰電銅箔的成本差異逐漸縮小，PET 成本優(yōu)勢(shì)衰減，在當(dāng)前 良率水平下，當(dāng)銅價(jià)跌破 49000 元/噸（不含增值稅）時(shí)，PET 銅箔的成本優(yōu)勢(shì)消失。2009- 2022 年，銅價(jià)最低點(diǎn)運(yùn)行在 26500 元/噸（不含增值稅）之上，銅價(jià)最高點(diǎn)運(yùn)行在 64000 元 /噸（不含增值稅）之下，歷史均價(jià) 50000 元/噸（不含增值稅），因此，PET 銅箔在銅價(jià)正 常范圍內(nèi)波動(dòng)下相對(duì) 6μm鋰電銅箔均具備成本優(yōu)勢(shì)，對(duì)應(yīng)歷史均價(jià)目前基本平價(jià)，對(duì)應(yīng)歷 史高點(diǎn)對(duì)應(yīng) 11.5%的成本優(yōu)勢(shì)。相對(duì) 4.5μm 傳統(tǒng)鋰電銅箔，目前良率水平下尚不具備成本 優(yōu)勢(shì)，當(dāng)銅價(jià)逐漸上行，PET 銅箔相對(duì)優(yōu)勢(shì)提升。

固定成本下降途徑多樣，降低設(shè)備成本及提升產(chǎn)出效率是關(guān)鍵。隨著設(shè)備成本下降、 單位時(shí)間有效產(chǎn)出增加，PET 銅箔制備成本呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。在影響 PET 銅箔成本的眾多因 素中，設(shè)備成本影響較大，可通過(guò)降低單臺(tái)設(shè)備成本、提升產(chǎn)品良率和單位面積加工速度 （即提升線速度和幅寬）實(shí)現(xiàn)設(shè)備折舊成本降低，其中，設(shè)備良率和單位面積加工速度的 提升對(duì)成本的影響本質(zhì)上均屬于通過(guò)增加制備銅箔面積的有效產(chǎn)出實(shí)現(xiàn)固定成本攤薄，進(jìn) 而實(shí)現(xiàn)總體成本下降。

多因素共振影響下，PET 銅箔有望實(shí)現(xiàn) 28.94%降本空間，相較傳統(tǒng)銅箔存在 25.14- 40.67%的成本優(yōu)勢(shì)?？紤]綜合良率（含設(shè)備）提升（從當(dāng)前約 70%提升至 94%）、設(shè)備效 率提升（磁控濺射線速度從 8.50m/min 提升至 15m/min，水電鍍線速度從 15m/min 提升至 20m/min）、設(shè)備投資成本下降（磁控濺射設(shè)備從 1800 萬(wàn)元/臺(tái)下降至 1000 元/臺(tái)，水電鍍 設(shè)備從 1000 萬(wàn)元/臺(tái)下降至 500 萬(wàn)元/臺(tái)）、電耗下降、原材料價(jià)格下降等多因素疊加影響 下，基于銅價(jià)價(jià)格保持現(xiàn)狀 59800 元/噸，PET 銅箔成本為 2.26 元/m2，相比當(dāng)前有 36.31% 降本空間，相較于 4.5、6μm 傳統(tǒng)銅箔將分別實(shí)現(xiàn) 21.57%、40.57%的成本優(yōu)勢(shì)。

3.3 材料體系創(chuàng)新解決痛點(diǎn)，安全性和循環(huán)性能提升

安全性是鋰離子電池大規(guī)模推廣前提和基礎(chǔ)，傳統(tǒng)銅箔存在一定的安全弊端。鋰離子 電池安全失效的潛在原因有以下六個(gè)方面：局部過(guò)熱、負(fù)極析鋰、金屬顆粒異物、隔膜瑕 疵、設(shè)計(jì)/制造缺陷以及極片變形微短路。一般來(lái)說(shuō)，鋰離子電池發(fā)生事故主要是由于不可 預(yù)測(cè)的內(nèi)短路所造成熱失控引起的。傳統(tǒng)銅箔在金屬疲勞斷裂或意外損壞情況下產(chǎn)生毛刺， 穿透隔膜后使正負(fù)極接觸發(fā)生短路引起熱失控，從而導(dǎo)致電池自燃引起火災(zāi)和爆炸。

復(fù)合銅箔通過(guò)基材熔斷效應(yīng)、吸收疲勞應(yīng)力，雙管齊下提升動(dòng)力電池安全性。電極材 料充放電過(guò)程存在金屬疲勞問(wèn)題，尤其是快充情境下高倍率放電會(huì)大大減少材料的循環(huán)壽 命，負(fù)極集流體包裹在電極材料外，在疲勞應(yīng)力的影響下容易發(fā)生斷裂產(chǎn)生毛刺。高分子 材料彈性較大，可吸收部分疲勞應(yīng)力減少金屬材料的疲勞斷裂。同時(shí)，復(fù)合材料絕緣性好， 可以形成隔膜材料穿透的阻隔，在刺穿過(guò)程能夠形成斷路，避免短路導(dǎo)致熱失控。

表面光潔度高、溫度應(yīng)力下材料變形協(xié)調(diào)性高，助推電池循環(huán)壽命提升。決定充放電 速度的因素主要有電池本身使用的電極材料、動(dòng)力電池溫度以及銅膜厚薄及表面均勻程度。 充電時(shí)，鋰離子從正極脫嵌，穿過(guò)隔膜與電子在負(fù)極匯合，放電時(shí)鋰離子從負(fù)極脫嵌，穿 過(guò)隔膜與電子在正極匯合。復(fù)合銅箔提升電池壽命的關(guān)鍵在于：第一，水電鍍工藝制備銅 箔的表面均勻性及光潔度好，表面缺陷少，能夠有效降低充放電過(guò)程鋰離子在集流體上的 消耗，增加電池中自由移動(dòng)的鋰離子數(shù)量。第二，集流體表面會(huì)涂敷導(dǎo)電漿料，漿料的熱 膨脹系數(shù)小于金屬材料，溫度交變帶來(lái)的材料形變不協(xié)調(diào)，可能導(dǎo)致充放電等溫度變化過(guò) 程中出現(xiàn)漿料的脫落，而高分子基材的熱膨脹系數(shù)較小，能夠保持集流體界面的完整性， 根據(jù)東威科技公司公告，復(fù)合銅箔可以實(shí)現(xiàn)電池循環(huán)壽命 5%左右的提升。

4 復(fù)合銅箔市場(chǎng)前景廣闊，設(shè)備端是產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵

4.1 復(fù)合銅箔增長(zhǎng)推動(dòng)設(shè)備、基材細(xì)分市場(chǎng)高增

動(dòng)力鋰電池裝機(jī)占比高、增量大，輕量化驅(qū)動(dòng)下有望率先實(shí)現(xiàn)復(fù)合銅箔搭載應(yīng)用。在 雙碳戰(zhàn)略的指引下，（1）道路交通領(lǐng)域?qū)?shí)現(xiàn)全面電氣化，動(dòng)力電池將貢獻(xiàn)全球鋰電裝機(jī) 的最大增量，22-25 共三年 CAGR 達(dá) 47.19%；（2）以電化學(xué)儲(chǔ)能為代表的功率型儲(chǔ)能將在 以可再生能源為主體的新型電力系統(tǒng)的構(gòu)建和改造中發(fā)揮巨大作用，22-25 共三年 CAGR 達(dá) 70.95%。（3）消費(fèi)鋰電需求穩(wěn)步增長(zhǎng)。預(yù)計(jì) 2025 年全球鋰電裝機(jī)總量有望達(dá)到 2104GWh， 22-25 共三年 CAGR 達(dá) 43.69%。動(dòng)力電池領(lǐng)域裝機(jī)增量大、占比高，輕量化將率先驅(qū)動(dòng)復(fù)合銅箔在該領(lǐng)域的規(guī)?；a(chǎn)及應(yīng)用，總體產(chǎn)能持續(xù)釋放后會(huì)逐步向消費(fèi)及儲(chǔ)能鋰電領(lǐng)域 延伸。

鋰電池開(kāi)啟擴(kuò)產(chǎn)狂潮，鋰電銅箔需求空間廣闊。據(jù)起點(diǎn)研究不完全統(tǒng)計(jì)，截至 2022 年 9 月，全球主要電池廠商的產(chǎn)能規(guī)劃已達(dá) 5.09TWh，電池銅箔作為鋰電關(guān)鍵材料之一，未來(lái) 有望隨鋰電池實(shí)際新增產(chǎn)能的釋放而快速放量。 預(yù)計(jì) 2025 年，全球復(fù)合銅箔需求量達(dá) 48.62 億 m2，2022-2025 年 CAGR 為 214.97%。 伴隨著新能源汽車市場(chǎng)的快速發(fā)展和新能源發(fā)電配儲(chǔ)要求下新型儲(chǔ)能裝機(jī)需求的爆發(fā)，鋰 電池行業(yè)迎來(lái)廣闊需求。假設(shè) 2025 年前復(fù)合銅箔應(yīng)用集中體現(xiàn)在對(duì)動(dòng)力電池領(lǐng)域傳統(tǒng)鋰電 銅箔的替代，預(yù)計(jì)到 2025 年，動(dòng)力領(lǐng)域滲透率達(dá) 23%，儲(chǔ)能和消費(fèi)領(lǐng)域滲透率達(dá) 10%，對(duì) 應(yīng)復(fù)合銅箔需求量為 48.62 億 m2，2023-2025 年 CAGR 分別為 214.97%。

4.2 設(shè)備端成為降本瓶頸，工藝升級(jí)和快充要求也是關(guān)鍵

下游電池端工藝難度提升。使用復(fù)合銅箔替代傳統(tǒng)鋰電銅箔涉及到電芯制造的相關(guān)工 藝設(shè)備的參數(shù)調(diào)整、工序增加、設(shè)備增加和替換等等一系列問(wèn)題，增加了電極材料涂布、 極片輥壓及極片焊接的難度。例如由于復(fù)合集流體中的高分子薄膜形成的絕緣層會(huì)使得兩 側(cè)金屬鍍層無(wú)法導(dǎo)通，使得傳統(tǒng)的焊接方式不再適用，目前需采用超聲波高速滾焊技術(shù)的 極耳轉(zhuǎn)印焊工序，通過(guò)兩層金屬極耳夾住一層復(fù)合集流體的極耳部分進(jìn)行焊接，再將多層 金屬極耳分別與鋰電池的正極極耳或負(fù)極極耳焊接在一起，間接增加了制造成本。

集流體生產(chǎn)設(shè)備目前生產(chǎn)效率較低、工藝有待改進(jìn)。真空濺射鍍膜設(shè)備方面，常出現(xiàn) 箔材穿孔、鍍銅不均、基材起皺變形等問(wèn)題，且受常規(guī)磁控濺射技術(shù)節(jié)拍限制，銅金屬的 沉積速度為 20～30nm/min，厚銅箔沉積時(shí)間長(zhǎng)，難以實(shí)現(xiàn)卷對(duì)卷生產(chǎn)，阻礙了高效率交付， 目前設(shè)備的線速度在 10m/min 左右，騰勝科技的 2.5 代新設(shè)備線速度據(jù)稱能夠達(dá)到 20m/min, 但目前技術(shù)暫時(shí)無(wú)法實(shí)現(xiàn) 30m/min 速度； 在水電鍍?cè)O(shè)備方面，目前大多為 PCB 電鍍?cè)O(shè)備企業(yè)進(jìn)軍復(fù)合銅箔水電鍍領(lǐng)域，但由 PCB 電鍍遷移至復(fù)合銅箔電鍍時(shí)，基材的厚度降低、幅寬增加，在更薄且更易變形的膜上 鍍銅，需要更高難度的工藝改進(jìn)，目前國(guó)內(nèi)能夠量產(chǎn)水電鍍?cè)O(shè)備的企業(yè)主要是東威科技， 其最新設(shè)備線速度在 15-20m/min，綜合良率約 90%。

良率暫無(wú)行業(yè)統(tǒng)一評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，有較大提升空間。近期復(fù)合銅箔產(chǎn)品良率已有顯著提升， 雙星新材 2022 年 11 月答投資者問(wèn)時(shí)稱公司復(fù)合銅箔產(chǎn)品良率已達(dá) 92%，寶明科技目前的復(fù) 合銅箔產(chǎn)品良率約 80%，三孚新科稱正在開(kāi)發(fā)一步式全濕法復(fù)合銅箔化學(xué)鍍銅工藝，希望 達(dá)到 95%良率。但總體而言行業(yè)現(xiàn)階段暫無(wú)統(tǒng)一的良率評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，未來(lái)仍有較大提升空間。 復(fù)合銅箔結(jié)構(gòu)加大電池內(nèi)阻影響快充性能，通過(guò)打底層工藝可改善。根據(jù)電阻 R 的計(jì) 算公式（R=ρL/S，ρ 是電阻率，由材料性質(zhì)決定；L 是長(zhǎng)度；S 是橫截面積），當(dāng)銅厚度由 電解銅箔的 4.5 μm、6 μm 降到復(fù)合復(fù)合銅箔的雙面共 2 μm 時(shí)，經(jīng)過(guò)焊接后，相應(yīng)的銅箔阻 值變?yōu)樵茧娊忏~箔的 2.25 倍和 3 倍。根據(jù)焦耳定律，在充、放電電流不變的情況下，導(dǎo) 體產(chǎn)生