復(fù)合銅箔行業(yè)研究：設(shè)備工藝逐步成熟，復(fù)合集流體量產(chǎn)進(jìn)入倒計(jì)時(shí)1復(fù)合集流體成本更低、性能更優(yōu)，將逐步替代傳統(tǒng)集流體1.1集流體主要用于匯集電流、承載正負(fù)極活性物質(zhì)集流體主要起到匯集電流、承載正負(fù)極活性物質(zhì)的作用。集流體在鋰離子電池中起到不可或缺的作用，一方面承載正負(fù)極活性物質(zhì)，一方面將電池在充放電過程中正負(fù)極活性物質(zhì)產(chǎn)生的電流匯集并進(jìn)行傳輸，減小電池內(nèi)阻同時(shí)提高電池庫倫效率、循環(huán)穩(wěn)定性及倍率性能。目前正極集流體是鋁箔，負(fù)極集流體是銅箔。銅、鋁等金屬由于電導(dǎo)率高、電化學(xué)穩(wěn)定性好、機(jī)械強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于鋰電集流體，其中銅在高電位比較容易氧化，主要用于負(fù)極集流體，鋁作為負(fù)極集流體腐蝕較為嚴(yán)重，主要用于正極集流體。電解銅箔由99.5%的純銅組成，由于其良好的導(dǎo)電性、機(jī)械加工性能，質(zhì)地較軟、制造技術(shù)較成熟、成本優(yōu)勢(shì)，成為鋰電池負(fù)極集流體的首選。1.1.1銅箔影響電池能量密度、成本，向輕薄化方向發(fā)展銅箔性能直接影響電池的能量密度、循環(huán)壽命、安全性等關(guān)鍵性能。銅箔占鋰電池總重量比重約13%，其質(zhì)量與體積直接決定了電池的能量密度，在電池能量密度持續(xù)提升的過程中，對(duì)銅箔輕薄化提出了更高的要求；銅箔集流體作為載體，和負(fù)極材料結(jié)合緊密度直接影響著電池導(dǎo)電性、內(nèi)阻、循環(huán)壽命。為了使兩者緊密結(jié)合，電池集流體在與活性材料輥壓過程中，會(huì)承受比較大的應(yīng)力，因此對(duì)銅箔抗拉伸強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率等機(jī)械性能提出較高要求，而銅箔表面性能如粗糙度、表面質(zhì)量、孔隙率等等都會(huì)影響到與活性材料的結(jié)合度；另外，電池成分較為復(fù)雜，在充放電過程中，要求銅箔自身化學(xué)及電化學(xué)穩(wěn)定性好，不會(huì)與電解液等物質(zhì)發(fā)生副反應(yīng)也比較重要；集流體的均一性也直接決定了正負(fù)極的均一性，進(jìn)而影響電池一致性。電解銅箔生產(chǎn)主要有溶銅、生箔、后處理、分切四大工序。溶銅工序是將電解液制備，在特種造液槽罐內(nèi)，用硫酸、去離子水將銅料制成硫酸銅溶液，為生箔工序提供符合工藝標(biāo)準(zhǔn)的電解液；生箔工序是在生箔機(jī)電解槽中，硫酸銅電解液在直流電的作用下，銅離子獲得電子于陰極輥表面電沉積而制成原箔，經(jīng)過陰極輥的連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)、酸洗、水洗、烘干、剝離等工序，并將銅箔連續(xù)剝離、收卷而形成卷狀原箔；后處理工序是對(duì)原箔進(jìn)行酸洗、有機(jī)防氧化等表面處理工序后，使產(chǎn)品質(zhì)量技術(shù)指標(biāo)符合客戶要求；分切工序是根據(jù)客戶對(duì)于銅箔的品質(zhì)、幅寬、重量等要求，對(duì)銅箔進(jìn)行分切、檢驗(yàn)、包裝。銅箔約占電池成本15%、質(zhì)量13%左右，極薄化有利于提升能量密度、降低成本。銅箔作為鋰電池關(guān)鍵組成部分，成本占比與其他主材接近。對(duì)于鐵鋰電池而言，銅箔占電池總成本比重約15%，三元電池略低于鐵鋰電池，而銅箔成本重要組成是原材料銅的成本。另外，銅箔質(zhì)量占電池質(zhì)量13%左右，銅箔輕薄化對(duì)于提高電池能量密度和降低成本有重要意義，也成為必然趨勢(shì)。銅箔輕薄化趨勢(shì)明顯。下游動(dòng)力電池企業(yè)的技術(shù)發(fā)展和產(chǎn)品需求決定了銅箔的技術(shù)升級(jí)。早期動(dòng)力電池企業(yè)以8μ銅箔為主，主要由于動(dòng)力電池企業(yè)在涂布、卷繞等環(huán)節(jié)使用極薄銅箔存在工藝難度。目前國際三大電池廠商LG、三星、松下仍然以8μ銅箔為主，而國內(nèi)電池廠商率先推動(dòng)了極薄銅箔的應(yīng)用。寧德針對(duì)6μ銅箔專門研發(fā)了涂布機(jī)和全球首臺(tái)6μ高速卷繞機(jī)，在2018年開始規(guī)?；瘧?yīng)用6μ銅箔，國內(nèi)其他一線企業(yè)如比亞迪、國軒高科也逐步實(shí)現(xiàn)導(dǎo)入。目前寧德開始從6μ向4.5μ切換。1.1.2傳統(tǒng)鋁箔主要為壓延鋁箔，發(fā)展趨勢(shì)是持續(xù)減薄傳統(tǒng)鋁箔主要為壓延鋁箔，發(fā)展趨勢(shì)是持續(xù)減薄。由于鋁箔具有密度低、耐腐蝕性強(qiáng)、延展性較好等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于建筑、食品包裝領(lǐng)域，后其應(yīng)用進(jìn)一步向鋰電領(lǐng)域拓展。傳統(tǒng)鋁箔占電池成本3-5%，前幾年主要為15-20μm后進(jìn)一步減薄至12-13μm，目前8-10μm的鋁箔在部分電池廠商中也得到應(yīng)用。鋁箔生產(chǎn)工序繁多，提高良率是競(jìng)爭(zhēng)核心。電池級(jí)別的鋁箔對(duì)于材料的針孔、切邊、毛刺、凸度率、抗拉和延伸強(qiáng)度均有嚴(yán)格的要求。目前鋁箔主要采用壓延工藝，生產(chǎn)過程涉及合金熔鑄、均勻化、鑄軋、冷軋、中間退火、箔軋等多個(gè)軋制工藝和熱處理工序。每一道工序環(huán)環(huán)相扣，每個(gè)環(huán)節(jié)都影響制約著下一個(gè)步驟的良品率。隨著電池能量密度越來越高，對(duì)于鋁箔厚度也要求進(jìn)一步減薄，而隨著鋁箔從15μm減薄到10μm以下，針孔數(shù)量迅速增加，成為鋁箔不良的核心原因。對(duì)于鋁箔生產(chǎn)企業(yè)而言，提高生產(chǎn)效率及壓延良率是成本競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)鍵。1.2復(fù)合銅箔可降本、減重，復(fù)合鋁箔顯著提高電池安全性1.2.1復(fù)合集流體采用三明治結(jié)構(gòu)，中間為高分子材料、兩側(cè)為金屬堆積層復(fù)合集流體采用三明治結(jié)構(gòu)，由中間的高分子材料和兩側(cè)的金屬堆積層組成。其中，復(fù)合銅箔中間基膜主要為PET、PP等高分子材料，厚度一般為4-4.5μm，雙面鍍銅層一般為0.8-1.5μm左右，合計(jì)為5.6-7.5μm，導(dǎo)電性可≤20mΩ，制作工藝主要包含磁控濺射、銅層堆積、清洗抗氧化保護(hù)；復(fù)合鋁箔主要采用真空鍍膜工藝，通過蒸發(fā)釜先鍍上8-15nm金屬氧化鋁，然后加厚1μm左右鋁層。考慮到鋁離子的附著力，復(fù)合鋁箔基膜主要采用PET材料。1.2.2復(fù)合鋁箔極大提高電池安全，做到只冒煙不起火電動(dòng)汽車自燃熱失控主要原因之一在于正負(fù)極內(nèi)部短路帶來的熱失控，鋰電池通過短路點(diǎn)進(jìn)行大電流放電，產(chǎn)生較高溫度，從而導(dǎo)致熱失控。而復(fù)合集流體可以從基本原理上杜絕內(nèi)短路的發(fā)生。電池最危險(xiǎn)的內(nèi)短路為正極集流體與負(fù)極接觸，成因可以分為機(jī)械濫用、熱濫用、電濫用三種。根據(jù)正負(fù)極短路的類型來看，可以分為正極集流體鋁和負(fù)極集流體銅接觸短路、正極材料和負(fù)極集流體銅接觸短路、正極集流體鋁和負(fù)極材料短路、正極材料和負(fù)極材料發(fā)生短路。從內(nèi)短路成因來看，機(jī)械濫用是指外部擠壓、針刺等使得電池隔膜破裂，正負(fù)極之間直接接觸；電濫用是指電池內(nèi)部金屬析出，形成鋰枝晶刺穿隔膜從而導(dǎo)致正負(fù)極接觸；熱濫用則是隔膜受熱大規(guī)模收縮崩潰，導(dǎo)致正負(fù)極接觸。電池的內(nèi)短路帶來的局部發(fā)熱若持續(xù)累積就會(huì)觸發(fā)熱失控連鎖反應(yīng)，帶來起火爆炸等安全事故。內(nèi)短路過程中阻值降低、產(chǎn)熱能力上升，可以分為初期、中期、末期。內(nèi)短路發(fā)展演化可達(dá)數(shù)百小時(shí)，初期現(xiàn)象不明顯，末期可導(dǎo)致電池?zé)崾Э?。?nèi)短路初期阻值很高、電壓緩慢降低，產(chǎn)熱現(xiàn)象不明顯；中期階段，伴隨內(nèi)阻的逐步降低，電壓明顯下降，產(chǎn)熱開始聚積；內(nèi)短路末期，電池溫度達(dá)到隔膜崩潰溫度，電池正負(fù)極大面積短路，使電池發(fā)生熱失控。復(fù)合集流體能起到保險(xiǎn)絲的作用，做到只冒煙不起火。復(fù)合集流體采用了金屬層與高分子層機(jī)械-電-熱性能的多重耦合結(jié)構(gòu)關(guān)系。在內(nèi)短路初期，點(diǎn)接觸時(shí)由于表面導(dǎo)電金屬層較薄，可以在短路大電流瞬間熔斷或受力開裂，毫秒內(nèi)切斷電流回路；在內(nèi)短路繼續(xù)積累，發(fā)生面接觸時(shí)，高分子材料受熱熔融收縮，形成結(jié)構(gòu)局部坍塌，在進(jìn)一步發(fā)生熱失控之前切斷電路回路。1.2.3復(fù)合銅箔兼顧性能與成本，將率先普及復(fù)合銅箔對(duì)比傳統(tǒng)電解銅箔具有五大優(yōu)勢(shì)。通過低密度、低楊氏模量、高可壓縮性以及低造價(jià)的高分子材料替代普通金屬銅，復(fù)合銅箔面密度較傳統(tǒng)銅箔降低77%，在擠壓、碰撞中起到緩沖作用、緩解負(fù)極材料充放電過程中體積形變，降低原材料成本。在制造端，復(fù)合銅箔相比傳統(tǒng)電解銅箔生產(chǎn)可將制程消耗能量降低50%，廢水、廢渣、廢棄等有害物質(zhì)降低30%?？偨Y(jié)來看，復(fù)合銅箔對(duì)比傳統(tǒng)銅箔具有高安全性、高比能量、低成本、長(zhǎng)壽命、強(qiáng)兼容五大優(yōu)勢(shì)。復(fù)合銅箔密度更低，可顯著提高能量密度。由于高分子材料密度低于銅、鋁等金屬，復(fù)合集流體面密度顯著低于傳統(tǒng)集流體。其中，6μ復(fù)合銅箔面密度僅為24g/m2，相比傳統(tǒng)銅箔實(shí)現(xiàn)55%減重，復(fù)合鋁箔面密度為27g/m2，相對(duì)于傳統(tǒng)鋁箔在減薄2μ的同時(shí)減重57%。復(fù)合集流體使用可顯著減低電池能量密度，且電池自身能量密度越高、提升效果越明顯。同時(shí)使用復(fù)合銅箔和鋁箔，可將原能量密度250Wh/kg的三元電池提升至282Wh/kg，同比提升13%；將180Wh/kg的鐵鋰電池能量密度提升至196Wh/kg，同比提升9%。核心是因?yàn)殡姵啬芰棵芏仍礁?，銅箔、鋁箔、結(jié)構(gòu)件等不提供電量的結(jié)構(gòu)在重量中的占比就越高。復(fù)合銅箔理論成本遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)銅箔，具有較大的降本潛力。對(duì)于純銅銅箔而言，原材料成本占比較高。在銅價(jià)6萬元噸的條件下，傳統(tǒng)銅箔單位成本為3.91元/平

（不含稅），其中銅的成本為3元/平，占比70%以上。而PET銅箔可降低2/3銅的用量，原材料成本下降顯著。根據(jù)測(cè)算，在良率為80%的情況下，大規(guī)6A21量產(chǎn)后PET銅箔成本約為3.14元/平，比傳統(tǒng)銅箔（3.91元/平）下降0.77元/平，后續(xù)伴隨良率持續(xù)提升，成本還有持續(xù)下降的空間。銅價(jià)越高，復(fù)合銅箔經(jīng)濟(jì)性越強(qiáng)。在綜合良率超過65%時(shí)，復(fù)合銅箔在大部分場(chǎng)景下對(duì)比傳統(tǒng)銅箔已經(jīng)具備經(jīng)濟(jì)性。根據(jù)測(cè)算，當(dāng)銅價(jià)大于5萬/噸時(shí)，復(fù)合銅箔綜合良率超過65%即具備經(jīng)濟(jì)性；當(dāng)銅價(jià)在4.5萬元/噸時(shí)，復(fù)合銅箔綜合良率超過70%即具備經(jīng)濟(jì)性；當(dāng)銅價(jià)在4萬元/噸時(shí)，復(fù)合銅箔綜合良率超過80%即具備經(jīng)濟(jì)性。2設(shè)備工藝逐步成熟、下游加速認(rèn)證2.1高分子材料金屬化底層技術(shù)成熟，鋰電領(lǐng)域提出更高要求復(fù)合集流體的工藝目標(biāo)是將銅層與高分子材料穩(wěn)定、均勻、致密的結(jié)合，核心工藝是高分子表面金屬化。高分子材料金屬化是利用物理或化學(xué)手段在高分子材料表面鍍上一層金屬，使其表面呈現(xiàn)出金屬的某些性質(zhì)，目前主要有干法和濕法兩類技術(shù)方法。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，磁控結(jié)合力強(qiáng)、均一度高，被應(yīng)用于第一道基膜金屬化，但鍍厚銅生產(chǎn)效率較高、成本較低。蒸鍍結(jié)合力弱于磁控，生產(chǎn)效率高于磁控；濕法鍍膜分為化學(xué)鍍和水電鍍，化學(xué)鍍優(yōu)勢(shì)在于能耗低、均一性高、幅寬長(zhǎng)，但生產(chǎn)效率低、鍍液成本高；水電鍍鍍銅速度快，目前被應(yīng)用于兩步法后道金屬化基膜加厚，存在潛在環(huán)保問題。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)合銅箔生產(chǎn)底層技術(shù)磁控濺射、真空蒸鍍、化學(xué)沉銅、水電鍍等PCB制造、五金鍍膜等領(lǐng)域均有成熟應(yīng)用，目前的生產(chǎn)工藝為其中一種或集中技術(shù)的組合，根據(jù)使用技術(shù)的數(shù)量有可以分為一步、兩步、三步法。鋁的導(dǎo)電性較差，復(fù)合鋁箔主要采用真空蒸鍍。鋰電銅箔的生產(chǎn)對(duì)于傳統(tǒng)技術(shù)提出新的工藝要求。電池廠一般會(huì)對(duì)材料做物性測(cè)試和電池兼容性測(cè)試，工藝難點(diǎn)在于快速在膜材表面大面積、均勻鍍膜，對(duì)于工藝控制能力提出極高要求。同時(shí)，基膜材料（pp）和電池體系兼容問題，也要求工藝做出更多的改進(jìn)。2.2工藝路線：老技術(shù)新應(yīng)用，復(fù)合銅箔兩步法、復(fù)合鋁箔一步法較成熟2.2.1磁控濺射：金屬化打底，復(fù)合銅箔生產(chǎn)最核心工藝磁控濺射廣泛應(yīng)用于基膜金屬化打底，具有效率高、結(jié)合力強(qiáng)、溫升低等優(yōu)勢(shì)。磁控濺射原理是低壓氣體中的輝光放電現(xiàn)象，在1870年開始應(yīng)用鍍膜技術(shù)，1930年之后由于沉積效率提升而逐步開始應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)。磁控濺射設(shè)備是一個(gè)腔體，內(nèi)部包含陰陽兩極，其工作原理是，在陰極放置靶材、陽極放置基膜，在工作過程中將腔體內(nèi)抽真空并通入氬氣，在陰極和陽極中間施加千伏電壓，Ar+在輝光放電的作用下飛向陰極轟擊靶材原子，使靶材發(fā)生濺射。中性靶材金屬離子沉積在陽極基材上成膜。磁控濺射具有沉積效率高、基材溫升低、結(jié)合力高、可實(shí)現(xiàn)大面積成膜等優(yōu)勢(shì)，目前被廣泛應(yīng)用于光學(xué)、顯示面板、半導(dǎo)體、太陽能電池等領(lǐng)域。磁控應(yīng)用于基膜金屬化打底，直接決定材料關(guān)鍵性能。磁控濺射使用高能等離子體轟擊靶材，使得表面組分以原子團(tuán)或者離子的形式被濺射出來沉積在基材表面。磁控濺射溫度相對(duì)較低、與基材結(jié)合力強(qiáng)、均一性強(qiáng)等特點(diǎn)，因此被應(yīng)用于前道基膜金屬化打底環(huán)節(jié)，這一環(huán)節(jié)的誤差在后道銅層增厚過程會(huì)被進(jìn)一步放大，直接影響材料方阻、均一性、致密度等關(guān)鍵指標(biāo)。磁控濺射被應(yīng)用于復(fù)合銅箔生產(chǎn)的1、2、3步法。一步法主張通過磁控直接鍍上雙面1μ厚銅，鍍層質(zhì)量好、不產(chǎn)生環(huán)境污染，但工藝難度大、成本高；兩步法和三步法是將磁控作為金屬化打底手段，后續(xù)通過蒸鍍、水電鍍等增厚銅層。目前磁控濺射被應(yīng)用于復(fù)合銅箔前道基膜金屬化打底環(huán)節(jié)，對(duì)比其他領(lǐng)域的應(yīng)用，提出了新的考驗(yàn)，核心在于良率、生產(chǎn)效率、連續(xù)性等指標(biāo)之間的互斥性。一方面，復(fù)合銅箔作為電池級(jí)產(chǎn)品，對(duì)于大面積鍍膜一致性要求較高，整卷產(chǎn)品不能出現(xiàn)厚度不均、點(diǎn)漬、穿孔等情況，否則會(huì)對(duì)設(shè)備長(zhǎng)期連續(xù)、穩(wěn)定運(yùn)行提出了很高的要求，但長(zhǎng)期運(yùn)行磁控設(shè)備腔體內(nèi)熱量累計(jì)，又會(huì)影響到設(shè)備運(yùn)行；另外，為降低復(fù)合銅箔生產(chǎn)成本，需要提高設(shè)備生產(chǎn)效率和運(yùn)行速率，相應(yīng)的需要提高運(yùn)行功率，更高的能量又會(huì)對(duì)基膜造成傷害，降低產(chǎn)品良率，這對(duì)工藝控制又提出了更高的考驗(yàn)；同時(shí)，磁控濺射設(shè)備每次開關(guān)機(jī)都需要進(jìn)行抽真空、腔體清洗等環(huán)節(jié)，影響產(chǎn)品的生產(chǎn)效率，但連續(xù)化生產(chǎn)的溫升又會(huì)影響到良率。2.2.2真空蒸鍍：復(fù)合鋁箔生產(chǎn)唯一工藝，也可用于增厚銅層真空蒸鍍是指在真空條件下將金屬材料加熱使之在短時(shí)間內(nèi)氣化，沉積在高分子材料表面形成鍍層。真空鍍膜目前主要用于復(fù)合鋁箔的生產(chǎn)，沉積速度快、鍍膜效率高，但蒸鍍工藝金屬和基膜結(jié)合力較差、溫度高易引起基膜疲勞、工藝重復(fù)性差，存在良率低、電耗大、成本高的問題。金美已經(jīng)實(shí)現(xiàn)復(fù)合鋁箔的量產(chǎn)。真空蒸鍍是使用蒸發(fā)舟作為鋁的蒸發(fā)載體向高溫的蒸發(fā)舟上送入鋁絲，通過電加熱利用熱傳導(dǎo)的方式在950-1000℃的條件下，將固態(tài)鋁變成氣態(tài)鋁，最終沉積在基材表面。在鍍膜時(shí)，為了防止膜的形變，一般會(huì)在冷卻主鼓的鋼輥中通入零下20-零下30℃的冷卻液進(jìn)行急速降溫，使分子迅速凝結(jié)在膜面。復(fù)合鋁箔生產(chǎn)核心工藝步驟有兩點(diǎn)，首先通過真空反應(yīng)鍍膜在膜材表面蒸鍍一層Al2O3，形成致密性好、抗蝕輔助層。其次再蒸鍍一層800-1000nm厚的金屬鋁，為了將鋁層加厚至1μ，可能需要重復(fù)蒸鍍20-30次，極易引起基膜疲勞。三步法復(fù)合銅箔的生產(chǎn)中，也會(huì)在磁控、水鍍中間環(huán)節(jié)引入蒸鍍工序，核心是提高生產(chǎn)效率、增強(qiáng)結(jié)合力。2.2.3化學(xué)沉銅：一步法工藝簡(jiǎn)單，現(xiàn)階段成本較高化學(xué)鍍是指在基礎(chǔ)液中加入某種特定的還原劑，使得金屬離子在高分子材料表面自催化作用下還原成鍍膜層的金屬沉積過程。具體到銅的沉積上則是應(yīng)用活化劑使基材表面吸附活性離子（一般為鈀），銅離子在鈀粒子上被還原形成金屬銅晶核，銅晶核自身作為催化劑促進(jìn)銅離子進(jìn)一步沉積。反應(yīng)原理為：還原(陰極)反應(yīng)：CuL2++2e-→Cu+L；氧化(陽極)反應(yīng)：R→O+2e-?；瘜W(xué)沉銅被廣泛用于印制線路板的通孔鍍中，一般工藝流程為：鍍件前處理，包含去應(yīng)力處理、除去鍍件表面的油污；其次對(duì)表面進(jìn)行粗化、活化等處理；最后進(jìn)行化學(xué)鍍工序。三孚新科復(fù)合銅箔生產(chǎn)設(shè)備為“一步式”全濕法復(fù)合銅箔化學(xué)鍍銅設(shè)備。三孚新科為表面工程專用化學(xué)品提供商，主要產(chǎn)品有電子化學(xué)品和通用電鍍化學(xué)品。三孚利用自己在電鍍液配方上的優(yōu)勢(shì)，進(jìn)一步向設(shè)備領(lǐng)域拓展，提供設(shè)備+鍍液的一體化解決方案。一步法優(yōu)勢(shì)在于縮短了工序，流程更加簡(jiǎn)單，降低了設(shè)備維護(hù)成本；反應(yīng)溫度比較低良率比較高；工藝沒有邊緣效應(yīng)，更加適合大寬幅生產(chǎn)。目前化學(xué)鍍一步法配方中存在貴金屬鈀，因此成本較高，同時(shí)銅層沉積速度較慢。2.2.4水電鍍：增厚銅層手段之一，目前工藝最成熟、成本最低水電鍍以鍍層金屬或不溶性材料做陽極，待鍍工件做陰極，鍍層金屬離子溶液為電鍍液；通電后，金屬離子在陰極得電子還原成金屬沉積在陰極表層，從而形成結(jié)構(gòu)致密、均勻，且與基材表面結(jié)合力良好的金屬鍍層。通過電鍍法得到的金屬鍍層表面致密光滑，內(nèi)應(yīng)力較化學(xué)鍍小，工藝制造成本低，適用于工業(yè)化生產(chǎn)。水電鍍可應(yīng)用于鍍鉻鋅銅鎳等，被廣泛應(yīng)用于PCB電鍍。外層精密加工環(huán)節(jié)的全板電鍍或圖形電鍍工藝的二次銅、包括后續(xù)精密加工的鍍鎳金或噴錫等表面處理均需要VCP設(shè)備的參與。水電鍍被用于復(fù)合銅箔金屬化后銅層的增厚。水電鍍是復(fù)合集流體兩步法第二道生產(chǎn)環(huán)節(jié)重要工藝，以純銅為陽極，膜面金屬層作為陰極，膜面在藥劑槽下輥之間穿行，銅離子在膜面得到得到電子沉積為純銅。這一道工序?qū)⒛さ暮穸葟膸资{米進(jìn)一步加厚到1μ。本道工藝的核心難點(diǎn)在于鍍膜的均一性、金屬層和膜的結(jié)合力。東威雙邊夾卷式水平連續(xù)鍍膜設(shè)備解決了傳統(tǒng)滾輪式送電對(duì)膜的擦傷影響良率的問題，單機(jī)設(shè)備良品率達(dá)90%。2.3工藝總結(jié)：老技術(shù)新應(yīng)用，兩步法較為成熟復(fù)合銅箔工藝路線一步法、兩步法、三步法，兩步法是現(xiàn)階段最有可能實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)的路線。綜合來看，一步法是利用真空蒸鍍、磁控濺射、化學(xué)鍍等方式直接在高分子材料表面鍍上1μm金屬層，特點(diǎn)在于現(xiàn)階段生產(chǎn)效率較低、成本較高，這三種方式內(nèi)部比較來看，蒸鍍生產(chǎn)效率相對(duì)較高，但溫度較高、生產(chǎn)過程中膜易疲勞造成不良，并且金屬與高分子材料附著性一般；磁控濺射耗電量大、成本中等；化學(xué)鍍現(xiàn)階段成本較高，降本還需要設(shè)備和配方端進(jìn)一步的突破。兩步法是使用一步法工藝先將薄膜鍍上幾十納米厚的銅層進(jìn)行金屬化，然后利用水電鍍將銅層增厚至1μm。目前最成熟、最適合量產(chǎn)的工藝路線是磁控濺射+水電鍍，現(xiàn)階段成本可以達(dá)到3元/平左右。三步法則是在磁控濺射和水電鍍中間環(huán)節(jié)增加真空蒸鍍，這一步驟核心是想解決銅離子在PP表面附著力較差的問題，但量產(chǎn)的良率與效率仍待研究。2.4材料端：基材是復(fù)合集流體的地基，主要有PET、PP兩種路線基材是復(fù)合集流體的地基，直接影響材料一致性。在復(fù)合集流體生產(chǎn)中，金屬層直接附著在基膜上，基膜的分子結(jié)構(gòu)、強(qiáng)度、平整度、厚薄均勻、延展性等技術(shù)指標(biāo)，直接影響著復(fù)合箔材的性能。均一性和平整度是對(duì)基膜最基礎(chǔ)的性能，同時(shí)還需要具備一定的耐熱性，承受磁控等加工過程中的產(chǎn)熱；另外，基膜還需要同時(shí)具備柔韌性和機(jī)械強(qiáng)度，后續(xù)電池生產(chǎn)過程中，復(fù)合集流體需要涂布活性材料并且輥壓，需要一定的機(jī)械強(qiáng)度防止破損翹邊，同時(shí)在后續(xù)輥壓過程中，基膜會(huì)發(fā)生延展需要較好的柔韌性防止斷裂。復(fù)合集流體基膜有三大難點(diǎn)：1）控制材料形變程度：高分子薄膜厚度極小，材料張力控制難，收卷時(shí)容易形變；2）控制材料熱收縮：真空蒸餾使基材受到熱影響，需要精密控制熱收縮率；3）表面處理對(duì)于后續(xù)加工較為關(guān)鍵。目前行業(yè)主流材料有PET和PP兩種，PET材料加工簡(jiǎn)單，現(xiàn)階段被廣泛采用。從材料的力學(xué)性能看，PET在拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率、楊氏模量等指標(biāo)上均優(yōu)于PP材料，并且對(duì)于金屬離子的結(jié)合力更強(qiáng)。因此PET基膜更加易于后續(xù)的磁控濺射和水電鍍加工，成為目前企業(yè)量產(chǎn)的主要選擇。電池加工過程中，少量結(jié)晶水難以避免，和電解液反應(yīng)生產(chǎn)會(huì)生成氫氟酸，而PET材料不耐強(qiáng)酸強(qiáng)堿。PP材料相對(duì)柔軟，加工性能相對(duì)較差、與金屬離子結(jié)合力較弱，現(xiàn)階段量產(chǎn)難度略高。但PP材料具備密度較低、成本低、耐強(qiáng)酸強(qiáng)堿等優(yōu)勢(shì)，隨著后續(xù)工藝成熟，有較大應(yīng)用潛力。32023年有望成為行業(yè)量產(chǎn)元年，遠(yuǎn)期空間近2000億元3.1需求預(yù)測(cè)：0-1的賽道，預(yù)計(jì)2030年市場(chǎng)空間千億級(jí)別3.1.1復(fù)合銅箔將迎來快速滲透，2025年空間超300億元電池出貨量層面：在全球碳中和的大趨勢(shì)下，我們認(rèn)為交通領(lǐng)域及能源領(lǐng)域的低碳化將推動(dòng)新能源車和光配配儲(chǔ)滲透率不斷提升。我們預(yù)計(jì)2025、2030年全球新能源車需求2523、5237萬輛，對(duì)應(yīng)動(dòng)力電池出貨1779、4390GWh；儲(chǔ)能電池出貨量420、1352GWh。復(fù)合集流體滲透率：復(fù)合銅箔安全性、成本優(yōu)于傳統(tǒng)銅箔，我們預(yù)計(jì)在產(chǎn)品、技術(shù)成熟之后將會(huì)大規(guī)模推廣應(yīng)用、替代傳統(tǒng)銅箔。另外，復(fù)合銅箔電阻略高于傳統(tǒng)銅箔，在4-5C快充領(lǐng)域相對(duì)受限。我們假設(shè)2030年4-5C快充應(yīng)用在25%左右，則復(fù)合銅箔在動(dòng)力領(lǐng)域滲透率為75%；儲(chǔ)能對(duì)成本和循環(huán)壽命敏感度高，對(duì)于快充要求不高，我們預(yù)計(jì)復(fù)合銅箔在2030年滲透率100%；消費(fèi)電池對(duì)于安全性和循環(huán)性能要求略低于動(dòng)力，理論上復(fù)合銅箔可以實(shí)現(xiàn)100%替代。復(fù)合鋁箔具有安全性和減薄的優(yōu)勢(shì)，但成本相對(duì)較高、降本空間有限，我們預(yù)計(jì)主要在高端動(dòng)力及對(duì)空間利用率要求高的消費(fèi)領(lǐng)域使用。預(yù)計(jì)2025、2030年復(fù)合鋁箔在動(dòng)力領(lǐng)域的滲透率為7%、25%，在消費(fèi)領(lǐng)域的滲透率為25%、50%。復(fù)合集流體需求：?jiǎn)蜧Wh電池對(duì)應(yīng)復(fù)合集流體需求約為1000萬平，我們預(yù)測(cè)2025、2030年復(fù)合銅箔的需求分別為64、504億平，2023-2025年復(fù)合增速為360%、2025-2030年復(fù)合增速為51%。2025、2030年復(fù)合鋁箔的需求分別為16.8、130億平，2023-2025年復(fù)合增速為393%、2025-2030年復(fù)合增速為50%。復(fù)合銅箔對(duì)比傳統(tǒng)銅箔可以提高安全性和能量密度，在新產(chǎn)品推廣應(yīng)用的初期，可以享受一定的技術(shù)溢價(jià)。我們預(yù)計(jì)復(fù)合銅箔2023、2024、2025年價(jià)格分別為7、6.5、5.3元/平，2030年復(fù)合銅箔滲透率達(dá)到82%，產(chǎn)品盈利回歸合理水平，預(yù)計(jì)單平價(jià)格將會(huì)低于傳統(tǒng)銅箔，在4.3元/平。對(duì)應(yīng)的，復(fù)合銅箔2025年、2030年市場(chǎng)空間分別為341億元、2148億元。3.1.2磁控、水電鍍、滾焊設(shè)備需求有望爆發(fā)，子賽道2025年空間均近百億我們假設(shè)現(xiàn)階段磁控濺射設(shè)備線速度約12m/min，對(duì)應(yīng)年產(chǎn)能475萬平，售價(jià)約為1500萬元；水電鍍?cè)O(shè)備線速度為6m/min，對(duì)應(yīng)年產(chǎn)能為238萬平，售價(jià)約為1000萬元。我們預(yù)計(jì)伴隨著設(shè)備與工藝持續(xù)進(jìn)步，設(shè)備線速度將會(huì)持續(xù)提升，單GWh設(shè)備投資將會(huì)持續(xù)下降，我們預(yù)計(jì)2025、2030年單GWh電池對(duì)應(yīng)磁控濺射設(shè)備投資約為2470、1500萬元，水電鍍?cè)O(shè)備投資約為3000、2000萬元。我們預(yù)計(jì)磁控濺射及水電鍍?cè)O(shè)備市場(chǎng)需求2024年將迎來爆發(fā)式增長(zhǎng)，磁控濺射設(shè)備當(dāng)年新增需求383臺(tái)，水電鍍?cè)O(shè)備新增需求567臺(tái)。2027年磁控濺射設(shè)備當(dāng)年需求1116臺(tái)，對(duì)應(yīng)空間172億元；水電鍍?cè)O(shè)備1847臺(tái)，對(duì)應(yīng)空間257億元。相比起傳統(tǒng)集流體，復(fù)合集流體需要額外焊接箔材，催生超聲波滾焊設(shè)備需求。超聲波滾焊單元價(jià)值量在300萬元/臺(tái)，單GWh復(fù)合銅箔或鋁箔需要4臺(tái)滾焊單元，則每?jī)|平復(fù)合集流體對(duì)應(yīng)滾焊單元價(jià)值量在1.2億元，對(duì)應(yīng)百億的市場(chǎng)空間。3.2產(chǎn)業(yè)進(jìn)入送樣測(cè)試加速期，2023年有望成為量產(chǎn)元年復(fù)合集流體行業(yè)快速推進(jìn)，2023年有望成為量產(chǎn)元年。復(fù)合集流體的發(fā)展可以分為三個(gè)階段：1）2017-2022H1為行業(yè)研發(fā)階段，設(shè)備、工藝待定型，行業(yè)參與者較少。復(fù)合集流體概念最初誕生于某頭部電池企業(yè)，其應(yīng)用面臨材料生產(chǎn)、電池極耳轉(zhuǎn)印焊兩方面問題。驕成超聲在2017年研發(fā)了超聲波滾焊設(shè)備，解決了復(fù)合集流體極耳焊接的問題；金美早期即開展復(fù)合集流體的研發(fā)、生產(chǎn)，2018年其復(fù)合集流體產(chǎn)品已實(shí)現(xiàn)歐洲車企高鎳三元車型的裝車使用；材料本身優(yōu)越性已經(jīng)得到驗(yàn)證，但由于設(shè)備、工藝端的不成熟，良率、生產(chǎn)效率成為限制復(fù)合集流體量產(chǎn)的瓶頸。2）2022H2至今，設(shè)備成熟、工藝定型，多名玩家入局，進(jìn)入送樣驗(yàn)證階段。兩步法設(shè)備逐步完善，工藝定型。2022年7月寶明科技率先宣布擴(kuò)產(chǎn)，勝利精密、納力新材料、元琛科技等企業(yè)宣布入局，開始設(shè)備購置及送樣。大部分企業(yè)有望在2023年走完電池物性測(cè)試及循環(huán)測(cè)試流程。3）2023年行業(yè)將進(jìn)入量產(chǎn)應(yīng)用階段，寶明科技贛州基地一期有望在2023Q2投產(chǎn)。公司送樣測(cè)試結(jié)果反饋積極，在具備規(guī)?；?yīng)能力后，有望獲得下游客戶訂單，補(bǔ)齊量產(chǎn)應(yīng)用最后一環(huán)。而其他企業(yè)在推進(jìn)送樣的同時(shí)，也在積極進(jìn)行產(chǎn)能準(zhǔn)備，測(cè)試送樣通過之后有望快速量產(chǎn)。4投資分析4.1產(chǎn)業(yè)鏈復(fù)合集流體產(chǎn)業(yè)鏈可以分為上游設(shè)備和原材料、中游制造、下游電池。設(shè)備端，磁控濺射設(shè)備目前以國產(chǎn)為主，騰勝科技、匯成真空等已經(jīng)有量產(chǎn)設(shè)備出貨，道森預(yù)計(jì)在2023Q2推出一步法設(shè)備；目前東威科技能批量供應(yīng)水電鍍?cè)O(shè)備，在手訂單金額約20億元；使用蒸鍍工藝的企業(yè)相對(duì)較少，海外愛發(fā)科設(shè)備實(shí)力較強(qiáng)，金美采用海格瑞特設(shè)備；三孚新科獨(dú)創(chuàng)了一步法的工藝路線，并收購設(shè)備企業(yè)明毅電子，完善一步法設(shè)備+耗材的布局；復(fù)合集流體極耳轉(zhuǎn)印焊環(huán)節(jié)需要新增超聲波滾焊設(shè)備，目前驕成超聲較為領(lǐng)先，焊接速度可以實(shí)現(xiàn)80m/min。原材料環(huán)節(jié)，目前國內(nèi)國外基膜均有使用，雙星新材可以實(shí)現(xiàn)自給，降低50%基膜成本的同時(shí)，可以通過膜層面的改性提高后道生產(chǎn)的良率；磁控濺射靶材目前供應(yīng)企業(yè)有阿石創(chuàng)、歐萊靶材等；電鍍化學(xué)品，光華科技自主研發(fā)生產(chǎn)氧化銅粉、硫酸銅，品質(zhì)達(dá)到國際領(lǐng)先水平，其水鍍SP系列鍍銅光劑應(yīng)用于水鍍?cè)龊胥~層環(huán)節(jié)，在較寬電流密度范圍內(nèi)均具有優(yōu)異的鍍層厚度一致性。三孚新科自研一步法鍍銅液，第一代由于含有貴金屬鈀成本較高，第二代配方有望使用更便宜的金屬替代，降低成本。復(fù)合集流體制造端，目前入局的玩家可以分為傳統(tǒng)銅箔企業(yè)、同源技術(shù)切入、其他業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型、基膜下游延伸等類型。傳統(tǒng)銅箔玩家優(yōu)勢(shì)在于對(duì)于鋰電環(huán)節(jié)標(biāo)準(zhǔn)熟悉，下游客戶資源豐富；同源技術(shù)遷移有寶明科技、勝利精密、阿石創(chuàng)等，對(duì)磁控濺射工藝、技術(shù)有一定積累，在復(fù)合銅箔領(lǐng)域具備一定的先發(fā)優(yōu)勢(shì)；基膜企業(yè)可以實(shí)現(xiàn)基膜自給，從源頭改善膜材性能，提高后道工序良率并降低成本。下游電池端，復(fù)合集流體可以應(yīng)用動(dòng)力、消費(fèi)、儲(chǔ)能電池。4.2公司梳理東威科技：PCB電鍍?cè)O(shè)備龍頭，率先受益于復(fù)合銅箔量產(chǎn)公司成立于2001年，成立之初便專注于PCB電鍍?cè)O(shè)備研發(fā)制造。公司主要產(chǎn)品包括應(yīng)用于PCB電鍍領(lǐng)城的垂直連續(xù)電鍍?cè)O(shè)備、水平式表面處理設(shè)備，應(yīng)用于五金表面處理專用設(shè)備的龍門式電鍍?cè)O(shè)備、五金連續(xù)電鍍?cè)O(shè)備等。公司在業(yè)內(nèi)率先實(shí)現(xiàn)VCP電鍍?cè)O(shè)備設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化與規(guī)?；?，電鍍均一性、貫孔率等指標(biāo)由于行業(yè)水準(zhǔn)，市占率超過30%。公司可以批量生產(chǎn)雙邊夾卷式水電鍍?cè)O(shè)備，充分收益復(fù)合銅箔產(chǎn)業(yè)化推進(jìn)。公司在電鍍?cè)O(shè)備領(lǐng)域積累深厚，成功研發(fā)了國內(nèi)首臺(tái)用于復(fù)合銅箔的后道鍍銅設(shè)備，生產(chǎn)良率可以達(dá)到90%以上。截至2022年11月，公司公告在手訂單（含框架協(xié)議）規(guī)模接近20億元。另外，公司在2022年12月成功實(shí)現(xiàn)首臺(tái)磁控濺射設(shè)備出貨，未來有望實(shí)現(xiàn)“磁控+水鍍”一體化產(chǎn)線交付。另外，公司還推出了第三代光伏垂直電鍍?cè)O(shè)備，設(shè)備速度可到8000片，相較于上一代產(chǎn)品速度提升20倍，硅片厚度能夠滿足110-180μm、電鍍均勻性R≤10%、破片率＜1%。公司已經(jīng)與國電投簽署了框架協(xié)議，2023年有望迎來光伏電鍍銅元年。驕成超聲：超聲波設(shè)備龍頭，滾焊設(shè)備核心供應(yīng)商驕成超聲成立于2007年，自成立之初便專注于功率超聲領(lǐng)域，公司主要產(chǎn)品可以分為超聲波裁切與超聲波焊接兩塊，具體包括動(dòng)力電池超聲波焊接設(shè)備、汽車輪胎超聲波裁切設(shè)備、其他領(lǐng)域超聲波焊接設(shè)備、動(dòng)力電池制造自動(dòng)化系統(tǒng)、檢測(cè)及其他設(shè)備、配件等。超聲波金屬焊接具有溫度低、電阻低、時(shí)間短等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于動(dòng)力電池多層極耳焊接。公司是國內(nèi)少有的可以與國際高端超聲波工業(yè)設(shè)備廠商進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)的企業(yè)，動(dòng)力領(lǐng)域下游客戶包括寧德時(shí)代、比亞迪、中創(chuàng)新航、國軒高科、蜂巢能源、億緯鋰能等一線電池廠商，今年在寧德供應(yīng)鏈中占比超過50%。超聲波滾焊設(shè)備獨(dú)供寧德時(shí)代。復(fù)合集流體對(duì)比傳統(tǒng)集流體新增極耳轉(zhuǎn)印焊工序，對(duì)于超聲波焊接設(shè)備效率提出了更高的要求。公司自主研發(fā)的超聲波滾焊設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)合集流體與箔材之間的高速焊接，速率能實(shí)現(xiàn)80m/min。單GWh滾焊設(shè)備設(shè)備投資是傳統(tǒng)點(diǎn)焊設(shè)備3倍，公司斬獲寧德時(shí)代2024年底前獨(dú)供協(xié)議。復(fù)合銅箔量產(chǎn)應(yīng)用將為公司帶來巨大的彈性。寶明科技：復(fù)合銅箔性能、產(chǎn)能領(lǐng)先行業(yè)，龍頭之勢(shì)隱現(xiàn)公司成立于2006年，2020年在深交所上市。公司傳統(tǒng)主業(yè)為L(zhǎng)ED/CCFL背光源及觸摸屏深加工，應(yīng)用于智能手機(jī)、平板電腦、車載顯示器等領(lǐng)域。伴隨智能手機(jī)進(jìn)入存量市場(chǎng)，公司加大中大尺寸車載顯示、MiniLED背光源研發(fā)和市場(chǎng)推廣力度。ITO鍍膜與復(fù)合銅箔生產(chǎn)技術(shù)共通，公司產(chǎn)品性能、產(chǎn)能規(guī)劃領(lǐng)先。公司電容式觸摸屏加工業(yè)務(wù)利用鍍膜和黃光蝕刻等工藝使不帶觸控功能的液晶玻璃或AMOLED封裝玻璃形成具有觸控功能的顯示觸控一體化面板。玻璃基板鍍膜使用磁控濺射工藝，與目前復(fù)合銅箔金屬化打底工藝技術(shù)同源。公司復(fù)合銅箔樣品已經(jīng)對(duì)全球領(lǐng)先的電池企業(yè)進(jìn)行送樣，產(chǎn)品性能獲得下游客戶認(rèn)可。公司進(jìn)行了積極的產(chǎn)能規(guī)劃。2022年7月發(fā)布公告，在贛州投資60億元建設(shè)復(fù)合銅箔生產(chǎn)基地，預(yù)計(jì)產(chǎn)能8億平，項(xiàng)目分兩期建設(shè)，一期1.5億平預(yù)計(jì)2023Q2達(dá)產(chǎn)。另外，公司2023年1月發(fā)布公告，計(jì)劃總投資62億元在馬鞍山濺射生產(chǎn)基地，預(yù)計(jì)產(chǎn)能與贛州規(guī)模相近，公司已規(guī)劃產(chǎn)能16億平。勝利精密：傳統(tǒng)業(yè)務(wù)賦能復(fù)合銅箔，公司重新啟航公司成立于2003年，2010年深交所上市。公司初期主要從事TV結(jié)構(gòu)件加工，通過一系列收并購，逐步將業(yè)務(wù)拓展到筆記本、手機(jī)領(lǐng)域精密精密結(jié)構(gòu)件加工。2019年以來，勝利精密進(jìn)行戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型，聚焦消費(fèi)電子同時(shí)，開啟汽車中控玻璃、鎂合金壓鑄等第二成長(zhǎng)曲線。傳統(tǒng)業(yè)務(wù)賦能復(fù)合銅箔。公司傳統(tǒng)主業(yè)具備隔膜生產(chǎn)和PVD鍍膜相關(guān)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，一方面，對(duì)于基膜性能以及生產(chǎn)過程中的展平、張力控制有深入理解；另外，復(fù)合銅箔生產(chǎn)核心工藝為磁控濺射，公司前期中控玻璃蓋板類產(chǎn)品涉及磁控濺射工序，具備關(guān)鍵環(huán)節(jié)設(shè)備能力和工藝能力的經(jīng)驗(yàn)積累。憑借前期在技術(shù)與工藝上的積累，公司在較短時(shí)間內(nèi)完成了產(chǎn)線調(diào)試和樣品生產(chǎn)工作，將技術(shù)積累進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為產(chǎn)業(yè)化初期進(jìn)度上的先發(fā)優(yōu)勢(shì)。公司復(fù)合產(chǎn)品送樣測(cè)試中，積極進(jìn)行產(chǎn)能準(zhǔn)備。根據(jù)公司公告，公司擬以公司全資子公司安徽飛拓為單位，在安徽舒城建立生產(chǎn)基地投建2條3A光學(xué)膜生產(chǎn)線和115條復(fù)合銅箔生產(chǎn)線，對(duì)應(yīng)3A光學(xué)膜產(chǎn)能85萬平，復(fù)合銅箔產(chǎn)能12億平。項(xiàng)目累計(jì)投資金額56億元，分兩期進(jìn)行，一期8.5億元、二期47.5億億元。投資節(jié)奏為2022年底前完成固定資產(chǎn)投資5億元，2023年底完成15億元，2024年底完成28億元，2025年底完成37億元。根據(jù)公司最新公告，現(xiàn)階段單產(chǎn)線月產(chǎn)能在40萬平，年化約500萬平；預(yù)計(jì)2023年中月產(chǎn)能1300-1500萬平，年化約1.5億平到2023年底月產(chǎn)能4500萬平，年化5億平。阿石創(chuàng)：PVD鍍膜材料供應(yīng)商，對(duì)磁控工藝?yán)斫馍羁贪⑹瘎?chuàng)成立于2002年，于2017年上市。公司專業(yè)從事PVD鍍膜材料，包括濺射靶材和蒸鍍材料，是國內(nèi)設(shè)備最全、技術(shù)最先進(jìn)、產(chǎn)品最多元化的龍頭企業(yè)之一。公司自主研發(fā)200多款高端鍍膜材料，覆蓋新型顯示、光學(xué)光通訊、太陽能光伏、半導(dǎo)體等多個(gè)領(lǐng)域。憑借在