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锂电铜箔迎来技术革新,复合铜箔真的能投吗?

发布于 2022-10-21 17:35

近期,复合铜箔(PET铜箔)的热度在大幅度提升,东威科技、宝明科技、双星新材等公司在自7月开始就密集与机构交流,其中东威科技先后接受了74家机构调研。紧接着便有中信证券、中金公司、光大证券等券商陆续发布研报唱多复合铜箔发展空间。斯迪克、方邦股份、裕兴股份等公司也积极披露公司相关业务情况。

 

与此同时,部分投资者已经享受到第一波红利。过去两个月,东威科技、宝明科技股价翻倍,双星新材、万顺新材等公司涨幅也超过50%。一时间复合铜箔备受投资者关注,那么复合铜箔的特性和产业链情况如何?复合铜箔能否替代传统铜箔?复合铜箔的应用情况如何?是否存在技术难点?若复合铜箔兴起会对传统铜箔造成哪些影响?

 

为解答上述问题,妙投邀请到某资深动力电池结构工程师赵先生,为投资者答疑解惑

 

核心看点:

  1. 复合铜箔能提高电池的能量密度,改善电池的安全性,在材料成本上,复合铜箔更具有优势。复合铜箔的材料成本和特性导致其可以完全取代传统铜箔在锂电行业的市场。

  2. 目前复合铜箔刚实现从无到有,还处于和电池企业技术验证阶段,制造成本高企导致其短时间无法被大规模商业化使用,还需要进行大幅度降本。

  3. 积极布局复合铜箔的企业均不是传统铜箔企业,若复合铜箔能按计划降本,传统铜箔行业将完全失去在电池行业的市场。

  4. 复合铜箔行业中游复合铜箔制造环节技术含量较低,且受下游电池巨头压制,投资机会较少,上游设备环节具备强技术壁垒,已经初步出现投资机会。

 

铜箔是锂离子电池的重要基础材料,在电芯成本中占10%左右,既充当负极活性材料的载体,又充当负极电子收集与传导体,作用是将电池活性物质产生的电流汇集起来,以产生更大的输出电流。


铜箔具备良好的导电性、柔韧性、抗氧化性、机械加工性能、较成熟的制造技术、较低的成本,成为锂离子电池负极集流首选,而复合铜箔是一种新型的铜箔材料。

 

赵先生向妙投介绍:传统的锂电铜箔是分为两种,分别为压延铜箔和电解铜箔,目前国内锂电池产业中使用的铜箔中90%以上都是由电解工艺制备的电解铜箔,压延铜箔其实具有更好的属性,但国内不掌握相应的制造技术,且电解铜箔也能使用成本更低,所以一直没有关注压延铜箔的制造技术。


复合铜箔是在电解铜箔的基础上更进一步,将铜靶材分别镀到聚合物基材的两面,形成三明治结构的新型铜箔。

 

与目前主流的电解铜箔相比,复合铜箔的原材料成本有大幅度地降低,在相同厚度时复合铜箔的质量更轻。原因是复合铜箔中铜的含量更低,原材料铜靶材的用量也更低。


锂电池能量密度的统计有质量和体积两个维度,复合铜箔可以在不增加锂电池体积的前提下,降低锂电池的质量,且不会影响锂电池的放电性能。另外,复合铜箔中的聚合物基材具备非常好的柔韧性、抗压性,所以采用复合铜箔的锂电池在安全性上也会有一定的提升。

 

复合铜箔上游分为原材料和设备两类,原材料包括电镀用的铜靶材以及聚合物基材,基材一般都是经过特殊处理,具备导电能力的PET或者PP材料。设备分为PVD和电镀设备两种,设备环节的技术壁垒非常强,东威科技在国内复合铜箔设备环节基本实现了垄断。


中游为复合铜箔制造环节,有原本的传统铜箔企业也有跨界到复合铜箔行业的后进入者,但传统铜箔企业似乎并不是非常重视复合铜箔这一新铜箔技术。下游是复合铜箔的应用端,也就是各种电池企业。

 

从成本、特性等方面考虑,复合铜箔能否替代传统铜箔?

 

赵先生认为:从特性方面看,复合铜箔是一定能替代传统铜箔的,因为对于动力电池来说,消费者的续航焦虑和安全焦虑是产业链需要解决的核心问题,复合铜箔大概能提升6%的能量密度,且复合材料的加入也能提升电池的安全性。在特性方面,传统铜箔是完全无法和复合铜箔竞争的。

 

成本方面的话比较复杂,相同厚度的复合铜箔的材料成本大概是传统铜箔的35%-45%,材料成本的优势巨大,原因就是复合铜箔使用聚合物基材替代了传统铜箔中的一部分厚度,替代的那部分厚度原本是由成本最高的铜靶材和铜粉构成,而聚合物材料的价格要很便宜,所以得以降低材料成本。

 

但是成本构成的另一方面制造成本,目前还存在一定问题,因为是新工艺、新技术而且产量不高,复合铜箔目前的制造成本非常夸张,按照目前的制造成本的话,电池企业一定无法接受。好在目前复合胶膜还处于发展初期,降本路径还没有跑完,未来还存在很大的降本空间,在大规模量产以后,规模化也会分摊部分固定成本。

 

复合铜箔目前的应用情况如何?是否存在技术难点?

 

赵先生认为:目前复合铜箔刚刚实现了从无到有,下一步就是尝试导入电池产业链,但这需要一段比较长的时间用于产业验证,目前还没有看到复合铜箔被应用于商用的电池,所有的复合铜箔企业都处于给下游提供样品以及产品验证的环节,所以也不存在应用,现在复合铜箔最需要做的就是持续验证工作的推进。

 

技术难点主要集中于如何从实验室产品转向工业化量产品,其中涉及到工序改良,设备改良,制造成本如何降低,都属于目前的技术难点,其中如何在成本可控的前提下,让原本不具备导电性的PET基材具备导电性是目前的核心难点,生产工艺已经基本确定,但是成本可控还是一个比较难的点。


目前大部分的技术改良目的都是为了降低批量生产的成本,其中就包括了良率、效率等方面的改良。结合目前复合铜箔产业各环节的表现来看,可能目前的技术难点的难度都不是特别大,产业链对降本的预期比较乐观,这就是为什么明明还没有被批量使用,企业却先购买了设备。

 

复合铜箔若能按预期崛起,会对原本的铜箔产业链造成哪些影响?

 

赵先生认为:若是复合铜箔的制造成本能做到和传统铜箔类似,那对传统铜箔来说就是一次全面打击,复合铜箔会完全替代掉传统铜箔的市场。

 

尤其值得注意的是,目前在推动复合铜箔发展的大多不是传统铜箔企业,而是一些聚合物薄膜材料企业或者PCB企业做的跨界,传统铜箔企业的反应有点慢了,所以复合铜箔的兴起对传统铜箔行业来说可能都不能算成一个技术革新,反而有点类似被替代产业所取代。

 

若是后续传统铜箔企业还是没有及时布局的话,一旦复合铜箔大幅降本成功,电池企业对传统铜箔的需求就会彻底消失,这对传统铜箔企业恐怕会造成巨大的影响。当然也不排除传统铜箔企业可以在复合铜箔制造成本降本路线跑通后,迅速实现后来居上的可能。

 

市场消息称复合铜箔设备的投资机会已经到来,情况是否属实?除此之外,复合铜箔产业链还存在哪些投资机会机会?

 

赵先生认为:目前中游确实是需要一些设备用于前期的工艺试验,以及都需要一定量的产品交给电池厂做验证,对设备的需要不会特别大,中游对设备的需求应该不会持续很长时间,在目前的情况下,复合铜箔产业链也只有设备环节有点机会,中游和原材料端都没有起量。

 

长期看的话,恐怕机会依然集中在上游设备端,因为中游就是一个加工制造业,工艺和设备都在上游,中游全力拼成本,还得看下游电池厂的脸色,起量后应该也是赚个辛苦钱。

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