复合铜箔行业:产业化加速,设备厂商率先受益
【华西机械团队】崔琰:S1120519080006复合铜箔行业:产业化加速,设备厂商率先受益请仔细阅读在本报告尾部的重要法律声明仅供机构投资者使用证券研究报告2022年10月6日证券研究报告发送给东方财富信息股份有限公司。版权归华西证券所有,请勿转发。 p11381771摘要复合铜箔性能优势显著,市场前景广阔锂电铜箔超薄化趋势下,复合铜箔将成为锂电池负极集流体的新选择。复合铜箔采用金属+聚合物薄膜+金属组合的“三明治”结构和磁控溅射、水电镀的关键工艺,复合铜箔实现了更高的能量密度、更低的成本和更高的安全性。根据测算,考虑到设备、人工成本、电费和水费等成本,复合铜箔成本为2.56元/m2,已低于电解铜箔原材料成本(3.35元/m2,未包含制造成本)。未来,随着复合铜箔良率、效率提升,复合铜箔单位成本仍有下探空间。百亿蓝海市场,发展潜力巨大。根据我们测算,2025年复合铜箔需求量预计达到39.3亿m2,合计196亿元;复合铜箔设备约143亿元(69亿元磁控溅射设备+74亿元水电镀设备)。产业化加速,设备厂商率先受益设备端:先发企业优势凸显,竞争格局良好。电镀设备龙头东威科技是目前国内唯一能批量生产用于复合铜箔制备的卷式水平镀膜设备厂商,单机设备良品率达90%,其双边夹卷式设备放量在即,首台磁控溅射设备有望快速交付;腾胜科技也已经从第1代设备升级到目前最新的2.5代设备,在性能、产能与及良品率上得到很大的提升。基膜端:对基膜品质要求高,PET膜是市场主流。国内高端基膜产品市场被国外公司所垄断,如日本东丽、三菱、东洋纺、美国3M、韩国SKC等。国内能够自主生产超薄PET/PP膜的厂商数量有限,双星新材、康辉新材、东材科技等优势较大。2021年,国内PET膜第一梯队的企业为双星新材和东材科技,其次是合肥乐凯、大东南和激智科技等企业。制造端:布局企业增多,产业化加快。2021年国内实现新增产能约11.6万吨(2.9万吨的电子电路铜箔+8.7万吨锂电池铜箔的产能),同比增长19.17%。2021年国内锂电铜箔产能达31.6万吨,同比增长37.99%,占比从2017年30%的提升至43.8%。除诺德股份、嘉元科技等头部企业加速扩产外,海亮股份、白银有色、江西铜业等铜企逐步布局,宁德时代、亿纬锂能、比亚迪、厦门海辰等动力/储能电池厂商持续加码,积极研发并申请复合集流体相关专利,并推进复合集流体验证。投资建议:复合铜箔产业化加速,行业处于初期,蕴含巨大机遇,给予行业“推荐”评级。受益标的:上游复合铜箔设备如东威科技、腾胜科技(未上市)。风险提示:复合铜箔产业化进度不及预期,行业竞争加剧,下游行业景气度不及预期。证券研究报告发送给东方财富信息股份有限公司。版权归华西证券所有,请勿转发。 p2一、锂电铜箔:锂电池负极集流体,超薄化趋势明显2证券研究报告发送给东方财富信息股份有限公司。版权归华西证券所有,请勿转发。 p33锂电铜箔:锂电池负极集流体,超薄化趋势明显铜箔是通过电解、压延或者溅射等方法加工而成的厚度在200μm以下的极薄铜带或者铜片。目前铜箔加工方法大致可分为电解铜箔和压延铜箔。1)压延铜箔:将阴极铜等原材料在1200℃以下熔化铸造成铸锭,通过热轧使铜合金铸锭厚度降低。具体为熔化→铸锭→热轧→冷轧→退火→冷轧→除油→表面处理→检验→分切包装;2)电解铜箔:将阴极铜等原材料用稀硫酸溶解后,利用电化学原理,在阴极辊中将硫酸铜电解液通过直流电电沉积制成原箔,再进行表面处理,分切后得到成品。具体为溶铜→溶液净化→电解沉积→表面处理→检验→分切包装。与电解铜箔相比,压延铜箔的电导率更高,延伸效果更好,但其生产工艺控制难度大,原料成本高及国外对关键技术的垄断也限制了压延铜箔的应用;而电解铜箔的原料则可从废铜、废电缆等废旧材料中重新提炼,成本较低,环境压力小。因此,国内目前基本采用电解铜箔,市场占有率达95%以上。指标压延铜箔电解铜箔弹性系数高较高铜纯度99.9%99.8%制作工艺涂布电镀性能绕曲性强导电性强分子紧密程度紧密疏松晶体结构垂直排列叠加排列设备精度要求高较高生产成本高低用途翻盖手机里的摄像头制造和印刷电路板、锂电池图表:压延铜箔与电解铜箔部分指标比较铜、硫酸、水溶铜电解液净化生成箔表面处理纯水制备、污水废弃处理纯水制备、污水废弃处理分割包装图表:电解铜箔生产流程资料来源:中国报告网、中国联净官网,华西证券研究所整理证券研究报告发送给东方财富信息股份有限公司。版权归华西证券所有,请勿转发。 p44电解铜箔是覆铜板(CCL)及印制电路板(PCB)、锂电池制造的重要的材料。1)根据应用领域不同,分为锂电铜箔、标准铜箔;2)根据铜箔厚度不同,分为极薄铜箔(≤6μm)、超薄铜箔(6-12μm)、薄铜箔(12-18μm)、常规铜箔(18-70μm)和厚铜箔(>70μm);3)根据表面状况不同,分为双面光铜箔、双面毛铜箔、双面粗铜箔、单面毛铜箔和甚低轮廓铜箔(VLP铜箔)。国外主流动力电池企业一般采用8µm铜箔、国内主流动力电池企业采用的是6µm铜箔。宁德时代有少部分动力电池则采用了4.5µm铜箔。集流体是锂电关键材料之一。锂离子电池一般是由正、负极片、隔膜和电解液构成。集流体作为承载材料需要柔韧性,否则易在弯折处断裂,导致电池的短路。此外,柔韧性也会影响电池的寿命、循环次数等。锂电铜箔具有良好导电性和机械加工性能、在较低电位时不易被氧化、质地较软、制造技术较成熟、成本优势等特点,是锂电池负极集流体的首选。图表:电极片结构铜箔在较高电位时易被氧化,主要用于电位较低的负极,厚度通常为6-12μm铝箔在低电位时腐蚀问题较为严重,主要用于正极集流体,厚度通常为10-16μm资料来源:公开资料,华西证券研究所整理锂电铜箔:锂电池负极集流体,超薄化趋势明显图表:中国锂电池铜箔分规格产量占比统计0%20%40%60%80%100%20182019202020214.5微米6微米8微米10微米类目具体说明厚度影响电池能量密度。厚度越薄,能量密度越高抗拉强度及伸长率影响负极制作的成品率、电池容量、内阻和循环寿命等表面粗糙度影响电池内阻和循环寿命等厚度均匀性影响电池一致性、稳定性以及容量大小铜箔表面质量影响铜箔表面负极材料在铜箔上的附着力大小抗氧化性及耐腐蚀性影响导电性孔隙率影响负极活性物质在铜箔表面的附着力图表:锂电铜箔技术指标说明证券研究报告发送给东方财富信息股份有限公司。版权归华西证券所有,请勿转发。 p55铜箔性能显著影响锂电性能,是制作锂电关键材料之一。在锂电池的制作中,负极活性物质由约90%的负极活性物质碳材料、约4%的乙炔黑导电剂、约6%的粘合剂均匀混合后,涂覆于铜箔集流体表面,经干燥、辊压、分切等工序,即可制得负极电极,因此除负极活性物质之外,铜箔的性能对于锂电池的性能也有很大影响。锂离子电池对高比容量和高倍率性能的需求,铜箔在厚度上朝着超薄化方向快速发展。铜箔的改性主要方法:铜箔表面处理、电化学处理、直流刻蚀铜箔、铜箔表面涂层、3D结构铜箔、复合改性处理。重量拆分:铜箔占锂电池总重量约13%,仅次于正极材料、负极材料和电解液。成本拆分:铜箔占锂电池总成本约9%,仅次于正极材料
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