PET銅箔增量！受益于4680圓柱電池產(chǎn)業(yè)落地

隨著4680產(chǎn)業(yè)落地。供應(yīng)鏈內(nèi)收益材料包括高鎳正極、硅基負(fù)極、新型鋰鹽、復(fù)合集流體、設(shè)備及電池殼體，其中 PET 復(fù)合銅箔及硅基負(fù)極或?qū)⒊蔀闉樽钪饕隽俊?/p>

◆ 復(fù)合銅箔

鋰電銅箔根據(jù)組成材料的不同可分為傳統(tǒng)銅箔與復(fù)合銅箔。

傳統(tǒng)銅箔：由99.5%的純銅組成，根據(jù)厚度可分為極薄銅箔（≤6μm)、超薄銅箔（6-12μm)、薄銅箔（12-18μm)、常規(guī)銅箔（18-70μm)、厚銅箔（≥70μm)等，其特點為單位面積重量較重、金屬銅材使用量高、導(dǎo)熱性能高。

◆ 鋰電銅箔技術(shù)趨勢

PET 復(fù)合銅膜在鋰電行業(yè)的大批量應(yīng)用是必然的

例如，目前同樣級別的6-8微米的PET銅箔大部分會替代目前6-8微米的傳統(tǒng)銅箔，但是無法代替更薄的傳統(tǒng)銅箔。取代邏輯主要是由 PET 復(fù)合銅膜的四個先進(jìn)性所決定的：高安全、高比容、長壽命、高兼容。6-8μm傳統(tǒng)銅箔極板在遭遇外力碰撞時容易造成燃燒、爆炸等安全隱患，研制更加安全的新式動力電池材料已成為未來發(fā)展的趨勢。

◆ 性能特點

①高安全：消費端對鋰電池的最大顧慮也是也是其不夠安全，電池自燃是由于發(fā)熱失控導(dǎo)致的內(nèi)短路。PET復(fù)合銅膜對這一問題的解決方法就是高分子不容易斷裂，即便斷裂，1微米的鍍銅的強度無法達(dá)到刺穿隔膜的標(biāo)準(zhǔn)，可以實現(xiàn)永不刺穿，把內(nèi)短路的風(fēng)險完全規(guī)避掉。

②高比容。PET復(fù)合銅箔重量更輕，目前集流體占電池重量的比重是15%，PET 技術(shù)可以提升5%-10%的電芯能量密度，實現(xiàn)高比容。

③長壽命。這主要是因為 PET 表面更為均勻。并且金融結(jié)晶體更容易熱脹冷縮，高分子材料的膨脹率更低，更容易空置，保持表面完整性，提升程度在5%。

④高兼容。即很多性能可以更高的去進(jìn)行匹配，比如鋁箔和銅箔都可以應(yīng)用 PET 技術(shù)

⑤成本更低：傳統(tǒng)銅箔約占鋰電池質(zhì)量的9%、成本的8%。銅箔變薄可使相同電芯體積容納更多活性材料，6μm和4.5μm銅箔相比8μm銅箔能量密度分別提升5%和9%；此外銅箔越薄，電池成本越低、受銅價影響越??；傳統(tǒng)銅箔的銅原材料成本占比約80%，原材料環(huán)節(jié)難以降本；而PET銅箔原材料成本占比約31%。受產(chǎn)業(yè)化初期影響設(shè)備成本占比高達(dá)50%，PET銅箔生產(chǎn)通過規(guī)模效應(yīng)降低成本的空間更大，主要降本路徑為通過提高生產(chǎn)效率與良率攤薄單位固定成本。

◆成本結(jié)構(gòu)

銅箔占電池成本比重

迫于成本壓力開發(fā)新材料。動力鋰電池整體朝著高能量密度的方向發(fā)展，但高鎳三元材料較傳統(tǒng)的 6 系三元材料和 5 系三元材料的成本有所上升，由此帶來了原材料的成本壓力，性能與成本的兼顧成為了亟需解決的問題。

鋰電銅箔是鋰電池最重要的原材料之一，充當(dāng)負(fù)極活性物質(zhì)載體的同時又充當(dāng)負(fù)極電子流的收集和傳輸體。目前主流的銅箔產(chǎn)品約占動力電池總質(zhì)量的 14%，更薄的銅箔可以為電池帶來更高的能量密度，但同時也會帶來更高的成本。部分企業(yè)為解決這一難題， 在銅箔產(chǎn)品中引入高分子材料，通過材料創(chuàng)新降低銅箔的重量與成本，從而進(jìn)一步改善電池的性能與成本的兼顧問題。

使用PET銅箔可大幅降低銅箔原材料成本。傳統(tǒng)銅箔由純銅制備，銅成本占銅箔總成本約80%，而PET銅箔是在PET基膜表面進(jìn)行鍍銅，成本由PET價格和銅價共同決定，益于PET材料的低成本，PET銅箔能為電池帶來更更低的材料成本。截至2023年4月10日，銅價約為6.9萬元/噸，PET材料價格約為2.6萬元/噸，經(jīng)我們測算，6.5μm的PET銅箔較目前主流的6μm銅箔可降低62.42%的原材料成本，較目前最為先進(jìn)的4.5μm銅箔可降低51.68%的原材料成本。

◆銅箔產(chǎn)業(yè)鏈

上游原材料及設(shè)備廠商：設(shè)備廠商包括磁控濺射設(shè)備廠商和電鍍設(shè)備廠商；

銅箔制造：根據(jù)鋰電銅箔工藝可分為電解銅箔以及PET銅箔，其中電解銅箔為市場主流工藝，PET銅箔為新工藝；

下游鋰電池廠商：主要包括動力電池廠商、3C消費電池廠商以及儲能電池廠商等。

◆設(shè)備廠商

傳統(tǒng)銅箔多采用電解法制備，PET銅箔工藝核心為真空鍍膜與離子置換

傳統(tǒng)銅箔目前多采用連續(xù)電解法制備。鋰電池發(fā)展初期多采用壓延銅箔，但壓延銅箔生產(chǎn)工藝復(fù)雜、成本高，且全球產(chǎn)能極度集中于少數(shù)幾家公司；電解銅箔由于生產(chǎn)設(shè)備和工藝簡單、容易操作，且產(chǎn)品性能良好，逐漸成為目前最普遍的銅箔生產(chǎn)方式。電解銅箔是在直流電流作用下，銅離子在連續(xù)轉(zhuǎn)動的陰極輥表面還原沉積形成很薄的連續(xù)的銅層繼而連續(xù)剝離形成的，其主要生產(chǎn)流程包括溶銅、生箔沉積、后處理及分切。

PET銅箔制造工藝核心為真空磁控濺射、銅堆積層和清洗抗氧化保護(hù)。PET銅箔生產(chǎn)工藝以高真空設(shè)備磁控濺射在基膜上金屬化，再以離子置換機進(jìn)行金屬置換使金屬層增厚，具體工藝流程包括真空濺射鍍銅（非金屬材料金屬化）、液體電鍍（銅層增厚沉積）、成品材料配切。

復(fù)合銅箔產(chǎn)業(yè)化的核心壁壘為工藝與設(shè)備——真空磁控濺射

真空磁控濺射是制備薄膜的主要技術(shù)之一，下游應(yīng)用廣泛。

磁控濺射鍍膜是通過電場和磁場的作用，工作氣體產(chǎn)生輝光放電，離子轟擊靶材濺射出材料粒子形成薄膜，目的是在塑料薄膜表面制作一層金屬層、使非金屬材料金屬化，具有鍍膜穩(wěn)定性好、重復(fù)性高、均勻度好、適合大面積鍍膜、膜層致密、結(jié)合力好、工藝靈活度高等優(yōu)點，主要應(yīng)用下游包括消費電子、汽車、光學(xué)和玻璃等行業(yè)。

◆ 市場容量

預(yù)計2025年P(guān)ET銅箔磁控與鍍銅設(shè)備市場空間總計約80億元

預(yù)計2025年P(guān)ET銅箔真空磁控濺射設(shè)備市場空間約33.4億元，鍍銅設(shè)備市場空間約46.5億元。相較于傳統(tǒng)鋰電銅箔，PET復(fù)合銅箔帶來真空磁控濺射設(shè)備和鍍銅設(shè)備需求，基于以下假設(shè)測算：

1）假設(shè)2025年中國/全球新能源汽車滲透率33%/21%，據(jù)SPIR預(yù)測，2022-2025年儲能電池需求分別為56GWh、79GWh、108GWh、168GWh；

2）假設(shè)PET銅箔滲透率2025年提升至21.7%；

3）假設(shè)2021年單GWh磁控濺射設(shè)備價值量為3000萬，單GWh鍍銅設(shè)備價值量為3750萬。隨著設(shè)備技術(shù)迭代及規(guī)模效應(yīng)，2022至2025年單GWh磁控濺射設(shè)備價值量分別為2900萬、2800萬、2700萬以及2500萬，單GWh鍍銅設(shè)備價值量分別為3600萬、3500萬、3400萬及3300萬。