復(fù)合銅箔產(chǎn)品材料成本優(yōu)勢 復(fù)合銅箔技術(shù)市場應(yīng)用進(jìn)展

• 黃江 2023年3月6日 來源：新浪 739 44
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復(fù)合銅箔的主流生產(chǎn)工藝分為一步法、兩步法和三步法。道森股份正在研發(fā)的復(fù)合銅箔一體機(jī)就是采用多次磁控濺射的一步法工藝。另一家一步法代表廠商三孚新科采用的是化學(xué)沉積法，預(yù)計(jì)今年進(jìn)行市場應(yīng)用。

鋰電銅箔是鋰離子電池銅箔的簡稱,是銅原料用電解法生產(chǎn)并經(jīng)過表面處理的金屬銅箔。在鋰電池既充當(dāng)負(fù)極活性材料的載體,又作為負(fù)極電子收集和傳導(dǎo)的集流體,屬于電解銅箔的重要品類。

相較于傳統(tǒng)銅箔，復(fù)合銅箔通過降低原材料成本有效應(yīng)對了金屬價(jià)格上漲，產(chǎn)品材料成本能夠節(jié)省40%左右。同時(shí)，由于PET材料較輕，所以PET銅箔整體質(zhì)量較小，較傳統(tǒng)銅箔能夠輕60%左右，變相地通過控制電芯重量提升了能量密度，有研究顯示提升幅度能達(dá)到5%-10%。

復(fù)合銅箔產(chǎn)品材料成本優(yōu)勢

復(fù)合集流體的火熱是必然的。經(jīng)過了近十年的發(fā)展，我國或者說世界范圍內(nèi)對鋰離子電池可以革新的技術(shù)點(diǎn)已經(jīng)不多了，而復(fù)合集流體又是一個(gè)理論上能夠極有效降低電池成本的技術(shù)路徑，自然會(huì)受到資本和市場的青睞。

新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展在持續(xù)帶動(dòng)電池行業(yè)的革新和技術(shù)研發(fā)，人們在電池材料和結(jié)構(gòu)上不斷創(chuàng)新，以求獲得能量密度更高、成本更低的產(chǎn)品。這種發(fā)展理念取得了顯著的結(jié)果，相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，從2012年到2020年，鋰離子電池的平均價(jià)格下降了82%，通過擴(kuò)大產(chǎn)能，到今年這個(gè)數(shù)字很可能擴(kuò)大到86%。

而復(fù)合集流體的應(yīng)用不僅能夠繼續(xù)降低鋰離子電池的平均成本，同時(shí)還能在能量密度、安全性等方面提升電池性能，是未來電池領(lǐng)域的重要技術(shù)路徑之一，因此近年來受到了極大的基本及市場關(guān)注。

復(fù)合集流體相較于傳統(tǒng)集流體有了結(jié)構(gòu)性的改變，其中間層為高分子基材，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行金屬層覆蓋，形成了一種“三明治”結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)的好處就是可以利用極薄的金屬層來實(shí)現(xiàn)集流體的導(dǎo)電能力，從而大大降低金屬使用量。

復(fù)合銅箔技術(shù)市場應(yīng)用進(jìn)展

復(fù)合銅箔的主流生產(chǎn)工藝分為一步法、兩步法和三步法。道森股份正在研發(fā)的復(fù)合銅箔一體機(jī)就是采用多次磁控濺射的一步法工藝。另一家一步法代表廠商三孚新科采用的是化學(xué)沉積法，預(yù)計(jì)今年進(jìn)行市場應(yīng)用。

目前，常規(guī)的制備工藝以”磁控濺射+水電鍍“兩步法為主。即使用高能量的氬原子電離后撞擊靶材，濺射銅粒子在基膜上沉積形成銅種子層，再通過水介質(zhì)電鍍的方式將銅層增厚至1μm左右，實(shí)現(xiàn)較好的導(dǎo)電性能。

在磁控濺射與水電鍍之間增加蒸鍍環(huán)節(jié)作為過渡，即為三步法;去除水電鍍，通過反復(fù)磁控濺射或化學(xué)沉積的方式，直接生成銅層，即為一步法。

雖然一步法生產(chǎn)工藝更簡潔高效，能夠大大提升產(chǎn)線效率和自動(dòng)化水平，但由于工藝復(fù)雜度高，一直以來其實(shí)質(zhì)應(yīng)用進(jìn)展處于空白狀態(tài)。

尤其是通過多次磁控濺射達(dá)成一步法對設(shè)備的要求極高。即使在兩步法和三步法中，磁控濺射設(shè)備也是目前影響復(fù)合銅箔產(chǎn)線良率及效率的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

道森股份作為近兩年才入局鋰電銅箔領(lǐng)域的“跨界者”，能夠挑戰(zhàn)業(yè)界少見的一步法，在于其去年對銅箔細(xì)分龍頭洪田科技達(dá)成收購。并且在控股洪田科技后迅速實(shí)現(xiàn)業(yè)績轉(zhuǎn)虧為盈。

洪田科技深耕電解銅箔行業(yè)十余年，能穩(wěn)定生產(chǎn)3.5um高端極薄鋰電銅箔產(chǎn)品。其2022年研制出的直徑 3 米、寬幅 1.82 米的超大規(guī)格電解銅箔陰極輥、生箔機(jī)及配套設(shè)備創(chuàng)造了國際記錄。

基于洪田科技的技術(shù)積累，道森股份在加快電解銅箔業(yè)務(wù)布局的同時(shí)，加速復(fù)合銅箔創(chuàng)新設(shè)備研發(fā)。

去年7月，諾德股份旗下西藏諾德科技獲道森股份 5%股權(quán)出讓，成為其前十大股東。雙方計(jì)劃在2022-2025 年間開展“研發(fā)+供應(yīng)”雙重戰(zhàn)略合作，包括銅箔設(shè)備研發(fā)、極薄銅箔產(chǎn)品、復(fù)合銅箔產(chǎn)品、設(shè)備技術(shù)改造、銅箔設(shè)備供銷等。

去年12月，道森股份與大連理工大學(xué)就真空磁控濺射設(shè)備、復(fù)合銅箔設(shè)備等高端裝備關(guān)鍵技術(shù)及生產(chǎn)工藝達(dá)成合作意向。今年2月進(jìn)一步在江蘇省蘇州市投資設(shè)立高端裝備研究院，推動(dòng)產(chǎn)學(xué)研合作。

根據(jù)中研普華研究院《2023-2028年中國復(fù)合銅箔行業(yè)競爭態(tài)勢與深度研究預(yù)測報(bào)告》顯示：

根據(jù)國家統(tǒng)計(jì)局發(fā)布的數(shù)據(jù)來看，我國銅材產(chǎn)量在2018-2021年中保持增長態(tài)勢，為下游鋰電銅箔產(chǎn)量提供充足的原材料，在2021年度中國的銅材產(chǎn)量達(dá)到了2123.5萬噸，較2020年上升了3.8個(gè)百分點(diǎn)，到2022年1-11月，我國銅材產(chǎn)量已經(jīng)達(dá)到了2081.9萬噸，超過2020年的2045.5萬噸，與2021年整年相比差距較小，由此可見，未來2022年將繼續(xù)保持增長的態(tài)勢。

數(shù)據(jù)顯示，從2021年開始，整個(gè)新能源汽車的產(chǎn)銷量增長速度明顯，在2021年中國新能源汽車產(chǎn)量為354.5萬輛，較2020年上升了160個(gè)百分點(diǎn);銷量為352.1萬輛，較2020年上升了158個(gè)百分點(diǎn)。2022年1-11月也保持產(chǎn)量76%、銷量72%的增速發(fā)展，可見未來新能源汽車發(fā)展前景廣闊。鋰離子電池作為新能源汽車的動(dòng)力來源，其需求量也將在新能源汽車擴(kuò)張的影響下不斷增加，而鋰離子電池上游材料鋰電銅箔的需求量也將進(jìn)一步得到增加。

鋰電銅箔根據(jù)厚度的不同可以分成8μm、6μm、4.5μm。在其他條件不變的情況下，采用6μm銅箔可將鋰電池能量密度提升至241Wh/kg，提升幅度5%;采用4.5μm銅箔可將鋰電池能量密度提升至251Wh/kg，提升幅度9%。由此可見，更加輕薄的鋰電銅箔將能更好的提升能量密度，這是因?yàn)殇囯娿~箔的厚度更小，鋰電的質(zhì)量減輕，也意味著更小的電阻，相應(yīng)的鋰離子電池的能量密度等性能也將得到提升。

“薄化”是鋰電銅箔行業(yè)的發(fā)展趨勢，有助于提升電池能量密度。對于新能源汽車而言，動(dòng)力電池能量密度是影響汽車?yán)m(xù)航里程的關(guān)鍵因素。數(shù)據(jù)顯示，在2018-2021年間，厚度在6μm及以下的鋰電銅箔產(chǎn)量占比整體上處于上升趨勢，其中6μm從2018年的26%上升到2021年的58%，4.5μm從2020年的3%上升到2021年的6%。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國鋰電銅箔出貨量處于逐年增長的狀態(tài)，特別是在2021年中國鋰電銅箔出貨量達(dá)到了28.5萬噸，較2020年上升了128個(gè)百分點(diǎn)，這主要是因?yàn)橄掠涡袠I(yè)新能源的不斷發(fā)展，增加了儲(chǔ)能電池市場需求，鋰電銅箔作為重要原材料出貨量陡然上升。未來國家依然大力發(fā)展清潔能源，鋰電銅箔的需求量必然會(huì)大幅上漲，其市場規(guī)模將呈現(xiàn)欣欣向榮的景象。

全球銅礦市場供需

全球銅礦資源豐富，近幾年銅礦儲(chǔ)量增速放緩。據(jù)USGS數(shù)據(jù)顯示，2021年世界銅礦儲(chǔ)量為8.8億噸，同比增長1.1%。 主要分布在南美洲和北美洲，合計(jì)占比超40%。按國別劃分，智利、澳大利亞、秘魯?shù)你~儲(chǔ)量分別為2億噸、9300萬噸和 7700萬噸，分別占世界銅資源總儲(chǔ)量的22.75%、10.57%和8.75%，合計(jì)約42%。

銅精礦產(chǎn)量集中度高，與儲(chǔ)量資源分布相一致。根據(jù)USGS統(tǒng)計(jì)，2021年全球銅精礦產(chǎn)量為2120萬噸，同比去年上漲2.9%， 增長有限;產(chǎn)量多集中于智利、秘魯?shù)荣Y源稟賦優(yōu)秀的國家 。 頭部銅礦企業(yè)主導(dǎo)全球銅精礦供應(yīng)。2021年全球前十大銅礦生產(chǎn)商的產(chǎn)量占全球的43%，其中，智利國家銅業(yè)公司占比最 大，達(dá)8.2%，其次是自由港和嘉能可，占比分別達(dá)6.7%和5.5%。

銅礦品位呈趨勢性下行。根據(jù)Bloomberg統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，全球銅資源品位自2000年以來，持續(xù)下行趨勢，從0.79%下降至0.44%，主要 由于礦山過度開采，使得礦石資源貧瘠。干擾事件頻發(fā)，阻礙銅礦正常開采。惡劣天氣、罷工、社區(qū)堵路、技術(shù)故障等突發(fā)事件對銅礦開采的影響程度通常用干擾率表示。 據(jù)Wood Mackenzie顯示，銅產(chǎn)出干擾率近年明顯爬升影響，導(dǎo)致銅礦產(chǎn)量不及預(yù)期 。在礦石處理技術(shù)穩(wěn)定的背景下，礦石品位下降意味著開采成本的上升，同時(shí)雜質(zhì)過多導(dǎo)致固體廢物排放引發(fā)環(huán)保問題，進(jìn)而制約銅 礦產(chǎn)量的擴(kuò)張。

據(jù)標(biāo)普數(shù)據(jù)顯示，銅礦的平均交付時(shí)間為18.5年。其中，勘探與研究的平均所需時(shí)間為13.4年，礦山建設(shè)到投產(chǎn)平均需要5.1年 。銅精礦增產(chǎn)受限于銅礦企業(yè)持續(xù)的資本開支和勘探支出，一般從資本開支投入到銅礦建成投產(chǎn)要滯后5年左右，而礦山企業(yè)的資本開支受銅價(jià)影響，具有較 強(qiáng)的周期性。近20 年有兩輪銅礦投資熱潮，第一輪是2004-2006年前后，中國工業(yè)城鎮(zhèn)化進(jìn)程加速增加銅需求，銅價(jià)在此期間突破高點(diǎn)6000美元，拉動(dòng) 銅礦企業(yè)增加資本開支和勘探投入;第二輪是在2010 年前后，各國為擺脫金融危機(jī)推出經(jīng)濟(jì)刺激政策，例如中國推出“四萬億”財(cái)政刺激計(jì)劃， 銅價(jià)再 創(chuàng)新高8000美元，礦山勘探開發(fā)投資達(dá)到歷史高位。 預(yù)計(jì)近幾年資本支出小幅上漲后回落。2022年全球銅企的資本開支約為778.9億美元，相較于2012年最高值1278億美元，下降約35.5%。21年銅價(jià)階段性 見頂，將驅(qū)動(dòng)銅礦企業(yè)的投資意愿，預(yù)計(jì)近幾年資本開支將上漲但幅度有限。

《2023-2028年中國復(fù)合銅箔行業(yè)競爭態(tài)勢與深度研究預(yù)測報(bào)告》由中研普華研究院撰寫，本報(bào)告對該行業(yè)的供需狀況、發(fā)展現(xiàn)狀、行業(yè)發(fā)展變化等進(jìn)行了分析，重點(diǎn)分析了行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀、如何面對行業(yè)的發(fā)展挑戰(zhàn)、行業(yè)的發(fā)展建議、行業(yè)競爭力，以及行業(yè)的投資分析和趨勢預(yù)測等等。報(bào)告還綜合了行業(yè)的整體發(fā)展動(dòng)態(tài)，對行業(yè)在產(chǎn)品方面提供了參考建議和具體解決辦法。

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  2023-2028年中國復(fù)合銅箔行業(yè)競爭態(tài)勢與深度研究預(yù)測報(bào)告

  本報(bào)告由中研普華的資深專家和研究人員通過長期周密的市場調(diào)研，參考國家統(tǒng)計(jì)局、國家商務(wù)部、國家發(fā)改委、國務(wù)院發(fā)展研究中心、行業(yè)協(xié)會(huì)、中國行業(yè)研究網(wǎng)、全國及海外專業(yè)研究機(jī)構(gòu)提供的大量權(quán)...

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