銅箔是鋰電池的重要組成部分,隨著銅箔技術不斷迭代,復合銅箔有望登上舞臺。與銅箔相比,復合銅箔有三大優勢:高能量密度;低成本;高安全。預計到2025年復合銅箔出貨量有望達到39.59億平米,對應的市場規模約為158.4億元。
近年來,新能源汽車、儲能等新興行業景氣高企,鋰電池產量呈現爆發式增長,電池廠、整車廠對鋰電池材料的高能量密度、高安全性及提質增效等提出更嚴苛要求。而復合集流體以兼顧能量密度、循環導命、安全性及電池成本的優勢成為電池能量密度提高的最佳解決方案之一。其中,以新工藝復合銅箔為典型代表。
在鋰電池的制作中,負極活性物質由約90%的負極活性物質碳材料、4%-5%的乙炔黑導電劑、6%-7%的粘合劑均勻混合后,涂覆于銅箔集流體表面,經干燥、輥壓、分切等工序,即可制得負極電極,因此除負極活性物質之外,銅箔的性能對于鋰電池的性能也有很大影響。
復合銅箔是新型鋰電池負極集流體材料,相比傳統電解銅箔,具有低成本、高安全和高能量密度的優勢。復合銅箔順應行業發展趨勢,具有潛力的新型鋰電負極集流體材料。目前的電解銅箔工藝成本對銅材原料依賴度較高,受銅價波動影響較大,且在應對電池安全性和能量密度提升方面存在瓶頸。更安全、更高能量密度、低成本是行業發展方向,為復合銅箔新材料的產業化提供了創新的空間。
目前復合銅箔的主流工藝是二步法:磁控濺射+水電鍍。銅箔新勢力企業,往往憑借原材料優勢,或者磁控濺射等工藝技術積累,或者人才儲備等,進入復合銅箔制造領域。隨著新勢力入場,疊加傳統銅箔廠轉型,推動復合銅箔快速迭代。下游電池環節,需要新增超聲焊接工藝,但是從全產業成本來看,復合銅箔依然有明顯的成本優勢。
根據中研普華產業研究院發布的《2023-2028年中國復合銅箔行業競爭態勢與深度研究預測報告》顯示:
復合銅箔是以PET(PP)等高分子材料為基材,上下兩面沉淀金屬銅,其結構類似于“三明治”,主要由“銅-高分子-銅”復合而成。相對傳統銅箔,復合銅箔優勢在于安全性好、質量輕有助于能量密度提升、量產預期成本低。
銅箔是鋰電池的重要組成部分,隨著銅箔技術不斷迭代,復合銅箔有望登上舞臺。與銅箔相比,復合銅箔有三大優勢:高能量密度;低成本;高安全。預計到2025年復合銅箔出貨量有望達到39.59億平米,對應的市場規模約為158.4億元。
銅箔約占電池成本 15%、質量 13%左右,極薄化有利于提升能量密度、降低成 本。銅箔作為鋰電池關鍵組成部分,成本占比與其他主材接近。對于鐵鋰電池而言, 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,銅箔質量占電池質量 13%左右,銅箔輕薄化對于提高電池能 量密度和降低成本有重要意義,也成為必然趨勢。
復合銅箔在磷酸鐵鋰電池、三元鋰電池、鈉離子電池中都可以使用,有效提升安全性和能量密度。鋰電銅箔研發的方向和目的是輕薄化、低成本,復合銅箔是重要的研發方向之一,其作為電池負極集流體具有安全性高、成本低、提升電池質量能量密度等優點,未來將逐步替代傳統銅箔。
復合銅箔對于電池能量密度的提升有重大作用。一方面,有機材料的密度較金屬材料更低,能夠降低集流體的整體質量;另一方面,銅箔的占比變少,厚度變薄,進一步減少了集流體的質量。重慶金美官網顯示,MA/MC(復合型鋁膜/銅模)的重量更輕,面密度較傳統銅箔降低77%,能量密度提高5%以上。騰盛科技官網顯示,復合銅箔質量減輕60%以上,從而帶來電池重量的減輕,傳統純金屬集流體占電池比重達15%,隨著復合集流體重量占比降低,電池能量密度實現提升5%-10%。
從趨勢上來看,我國復合銅箔產業近年來布局企業增多,產業化加快。例如,2021年國內鋰電銅箔產能達31.6萬噸,同比增長37.99%,占比從2017年30%的提升至43.8%。除諾德股份、嘉元科技等頭部企業加速擴產外,海亮股份、白銀有色、江西銅業等銅企逐步布局 ,寧德時代、億緯鋰能、比亞迪、廈門海辰等動力/儲能電池廠商 持續加碼,積極研發并申請復合集流體相關專利,并推進復合集流體驗證。
隨著復合銅箔整體技術需求發展,整體專利申請了和公開量表現為穩步增長態勢,說明了我國復合銅箔相關技術的快速發展,數據顯示,2021年國內復合銅箔相關申請量和公開量分別為22個和10個,從2022年專利內容來看,多集中在復合銅箔膜和生產領域。
根據測算,2025年復合銅箔需求量預計達到39.3億m2,合計196億元;復合銅箔設備約143億元,包括69 億元磁控濺射設備以及74億元水電鍍設備。在這個趨勢下,假設2025年復合銅箔滲透率提升至20%,中國復合銅箔規模將從2021年0.2億平方米增長至2025年39.2億平方米,同時由0.9億元增長至196.1億元。隨著工藝進步和成本下降,復合銅箔單價逐年略降,從2021年6元每平方米降至2025年為5元每平方米。
伴隨著我國復合銅箔產業加速發展,完整產業鏈已基本形成,滲透率的提升、產能的提升、成本價格的降低,意味著我國復合銅箔即將開啟百億藍海市場,發展潛力巨大。
更多行業詳情請點擊中研普華產業研究院發布的《2023-2028年中國復合銅箔行業競爭態勢與深度研究預測報告》。本報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研,參考國家統計局、國家商務部、國家發改委、國務院發展研究中心、行業協會、中國行業研究網、全國及海外專業研究機構提供的大量權威資料,并對多位業內資深專家進行深入訪談的基礎上,通過與國際同步的市場研究工具、理論和模型撰寫而成。全面而準確地為您從行業的整體高度來架構分析體系。讓您全面、準確地把握整個復合銅箔行業的市場走向和發展趨勢。
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2023-2028年中國復合銅箔行業競爭態勢與深度研究預測報告
本報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研,參考國家統計局、國家商務部、國家發改委、國務院發展研究中心、行業協會、中國行業研究網、全國及海外專業研究機構提供的大量權...
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