01 復(fù)合銅箔的優(yōu)勢(shì)

銅箔作為鋰電池負(fù)極集流體，主要起到承載負(fù)極活性物質(zhì)+匯集電流的作用。傳統(tǒng)銅箔以99%高純度電解銅為主要材料，具有導(dǎo)電性強(qiáng)、散熱性好、制造成本低等優(yōu)勢(shì)，但也存在著質(zhì)量占比高、原材料成本高等問題，主要是兩點(diǎn)：

1.傳統(tǒng)銅箔占鋰電池總重量比例約13%，但在電池的充放電過程中并沒有提供任何的容量，因此電池質(zhì)量能量密度有進(jìn)一步提升的空間；

2.當(dāng)受到穿刺時(shí)易內(nèi)部短路，引起熱失控甚至電池自燃，因此存在較嚴(yán)重的安全隱患。

比起于傳統(tǒng)的鋰電池銅箔來說，新型的復(fù)合銅箔，最關(guān)鍵的是可以解決掉安全的問題，萬(wàn)一出現(xiàn)線路短路的情況，高溫會(huì)迅速融化外層銅鍍層，里面的材料可以絕緣，導(dǎo)致電池直接斷路，這就大大降低了電車自燃的現(xiàn)象。

另外，同等厚度下，復(fù)合集流銅箔單位重量下降55%，預(yù)計(jì)可以提升能量密度5%-10%。高分子膜密度遠(yuǎn)小于金屬銅，經(jīng)我們測(cè)算，主流6.5μm復(fù)合銅箔產(chǎn)品單位面積重量相對(duì)于6μm傳統(tǒng)銅箔降低55%；且復(fù)合銅箔重量?jī)?yōu)勢(shì)明顯，僅當(dāng)傳統(tǒng)銅箔厚度下降至2.5μm時(shí)，其重量才低于復(fù)合銅箔。比亞迪專利測(cè)試，復(fù)合集流體可使電池能量密度提升2.6%-6.1%。比亞迪專利顯示，正負(fù)極復(fù)合集流體的運(yùn)用，使得電池能量密度提升6.10%；僅考慮負(fù)極集流體使用復(fù)合銅箔，能量密度也提高3.30%。

不管從重量還是從電池的能量密度來說，復(fù)合銅箔都是領(lǐng)先于傳統(tǒng)銅箔的，因此復(fù)合銅箔替代掉傳統(tǒng)銅箔只是時(shí)間問題，類似于光伏電池里面的TOPCON、HJT替代掉老式的光伏片，所以未來復(fù)合銅箔的增量空間值得期待。

02 復(fù)合銅箔的工藝

復(fù)合銅箔工藝路線更加復(fù)雜、多元，當(dāng)前產(chǎn)業(yè)內(nèi)以PET+兩步法為主，量產(chǎn)難點(diǎn)在于設(shè)備和良率。

(1)材料端：PET抗拉強(qiáng)度更大、工藝簡(jiǎn)單成為主流選擇；PP電池端性能好更受電池廠青睞，預(yù)計(jì)工藝成熟后上量。

PET膜推進(jìn)較快，當(dāng)前產(chǎn)業(yè)內(nèi)以PET膜為主，未來預(yù)計(jì)PP膜與PET膜路線并行。由于工藝難度低，目前PET膜產(chǎn)業(yè)化進(jìn)度較快，是當(dāng)前產(chǎn)業(yè)內(nèi)公司的主要選擇。而PP膜在磁控濺射中結(jié)合力和抗拉強(qiáng)度較弱，目前仍在改性，預(yù)計(jì)隨著復(fù)合箔工藝逐漸成熟，PP膜憑借在電池應(yīng)用端的優(yōu)勢(shì)，被選做復(fù)合銅箔基膜的比例會(huì)上升。

(2)制作端：實(shí)踐中分為一步法、兩步法和三步法。一步法分為全濕法和全干法，產(chǎn)品性能優(yōu)異、良率高，但尚處于實(shí)驗(yàn)室攻關(guān)階段；兩步法包括磁控濺射+水電鍍環(huán)節(jié)，成熟度高；三步法增加真空蒸鍍提升生產(chǎn)效率和均勻性，但損失良率。目前大多數(shù)廠商采用兩步法。

l從性能來看：真空蒸鍍顆粒更大、均勻度改善有限、存在燙損基膜的風(fēng)險(xiǎn)，整體看兩步法性能更好。

l從良率來看：步數(shù)增加會(huì)帶來新的工藝控制降低良率，真空蒸鍍存在高溫燙傷PET基底問題。

l從生產(chǎn)效率來看：真空蒸鍍沉積效率更高，可以更快沉積至種子銅層厚度，因此三步法生產(chǎn)速度更快。

l從生產(chǎn)成本來看：三步法新增蒸鍍?cè)O(shè)備（預(yù)計(jì)800萬(wàn)元/臺(tái)），成本高于兩步法。

產(chǎn)業(yè)內(nèi)公司以重慶金美和萬(wàn)順新材為主使用三步法，其他大多數(shù)公司如寶明科技、雙星新材、方邦股份等選擇兩步法，隨著工藝的成熟，成本低、良率高的兩步法預(yù)計(jì)成為未來主流選擇。

(3)電池生產(chǎn)端：增加了滾焊，并將極耳焊接改為超聲焊接。

超聲波焊接是一種固相焊接方法，焊件之間的連接通過聲學(xué)系統(tǒng)的高頻彈性振動(dòng)以及在工件之間靜壓力的夾持作用下實(shí)現(xiàn)。

PET銅箔極耳焊接只能用超聲焊。PET和銅的熔點(diǎn)不同，激光焊接的波長(zhǎng)無法同時(shí)滿足塑料和金屬的熔點(diǎn)。因此使用超聲波摩擦的物理特性，將PET層與銅鋁材熔接。具體在電池制作中：

l在輥壓之前新增滾焊（超聲焊預(yù)處理）：PET不導(dǎo)電，若只把極耳焊接在一面銅層，另一面銅層被pet阻隔無法導(dǎo)通，因此先需要進(jìn)行滾焊（上下再加一層銅箔），為極耳焊接環(huán)節(jié)做準(zhǔn)備。

l極耳焊接改為超聲波終焊：功率更大、保證焊接強(qiáng)度和焊接效果。?最后由制片廠主導(dǎo)，將超聲焊和制片設(shè)備做成卷繞一體機(jī)。

03 復(fù)合銅箔產(chǎn)業(yè)鏈及相關(guān)個(gè)股

產(chǎn)業(yè)鏈分為上游材料、中游銅箔制造以及下游的電池應(yīng)用。

目前處于產(chǎn)業(yè)化初期，設(shè)備環(huán)節(jié)格局較為集中。其中前道磁控濺射設(shè)備，騰勝科技領(lǐng)跑，占據(jù)半壁江山；中道水電鍍?cè)O(shè)備由于屬于全新設(shè)備，目前只有東威科技實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)；后道超聲焊設(shè)備，驕成超聲受寧德扶持，與必能信平起平坐。

磁控濺射設(shè)備壁壘更高，整體設(shè)備廠商未來或呈整線布局趨勢(shì)。設(shè)備整線布局可以提升良率，發(fā)揮協(xié)同效應(yīng)，尋找合適參數(shù)實(shí)現(xiàn)最大產(chǎn)能。目前除了布局一體機(jī)的設(shè)備廠外，許多單設(shè)備廠商開始考慮整線布局，如東威科技由水電鍍?cè)O(shè)備向上布局磁控濺射設(shè)備，騰勝科技在磁控濺射設(shè)備基礎(chǔ)上或?qū)⑾蛳虏季帧?/span>

目前PET銅箔處于0-1階段，1-N階段，首看下驗(yàn)證進(jìn)度，反映技術(shù)實(shí)力和未來拿訂單能力。金美布局最深厚，下游驗(yàn)證速度最快，處于第一梯隊(duì)，寶明科技在二線電池廠中驗(yàn)證最快，處于1.5梯隊(duì)，萬(wàn)順新材和雙星新材布局較早，積極送樣，驗(yàn)證進(jìn)展靠前，處于第二梯隊(duì)。

訂單先行的設(shè)備龍頭廠商：東威科技、驕成超聲、三孚新科、道森股份；量產(chǎn)在即的復(fù)合銅箔制造廠商：璞泰來，關(guān)注元琛科技、寶明科技、雙星新材、阿石創(chuàng)、萬(wàn)順新材。