銅箔與四大鋰電材料一起組成電芯，成本占比在9%-15%之間。近年來，銅箔行業(yè)隨著鋰電池市場飛速發(fā)展而同步起飛。2014年國內(nèi)鋰電池出貨量只有30GWh出頭，到了2020年已經(jīng)達(dá)到158.4GWh，6年翻5倍。同期鋰電銅箔的出貨量從3.1萬噸提升至14.6萬噸，復(fù)合增速高達(dá)29%，增長也是接近5倍。有機(jī)構(gòu)預(yù)計2025年全球電動車銷量將達(dá)到1800萬輛，2021-2025年復(fù)合增速為36%，在此背景下，預(yù)計銅箔到2025年的總需求約為109萬噸。2021年電動車爆發(fā)式增長，銅箔的需求量急劇上升。而通常一條傳統(tǒng)的電解銅箔產(chǎn)線的擴(kuò)建周期在1-2年。因此，盡管從去年下半年開始，銅箔企業(yè)大幅擴(kuò)產(chǎn)，但供需缺口持續(xù)存在。供需失衡下，銅箔的加工費(fèi)持續(xù)漲價，2021年上半年6微米和8微米銅箔加工費(fèi)漲幅分別超過30%和50%。復(fù)合銅箔是一種以聚對苯二甲酸乙二酯(PET)等材質(zhì)作為基礎(chǔ)材料，兩邊分別采用先進(jìn)工藝沉積金屬銅層而制成的一種新型材料，目前已經(jīng)有量產(chǎn)產(chǎn)品推向市場，據(jù)電池廠家測試完全可以替代目前的電解銅箔作為鋰電池負(fù)極集流體的作用。

材料工藝

新材料工藝：傳統(tǒng)的銅箔主要是由輥壓或電解工藝生產(chǎn)而成，而復(fù)合銅箔是在基材厚度3-8um的PET、PP、PI等材質(zhì)表面采用磁控濺射的方式，制作一層30-70nm的金屬層，方阻約為0.5-2歐姆，實現(xiàn)基材表面金屬化。然后通過水電鍍增厚的方式，將金屬層加厚到1μm或以上，制作總厚度在5-10um的復(fù)合銅箔，用以代替4.5-9um的電解銅箔。

 

 

新材料創(chuàng)新優(yōu)勢

1、大幅度提升了安全性。復(fù)合銅箔中間的有機(jī)絕緣層，當(dāng)發(fā)生熱失控時可以為電路系統(tǒng)提供無窮大的電阻，并且它本身是不燃的，從而降低電池燃燒起火爆炸的可能性，提升電池的安全性。

2、有效提升電池的能量密度，因為PET材料較輕，所以PET銅箔整體質(zhì)量較?。ㄏ喈?dāng)于把金屬箔中間部分換成一層PET），減輕電池的重量，提升了電池的能量密度，在總體厚度基本不增加的情況下，比原來的傳統(tǒng)銅箔減輕了60%左右。

3、減少銅箔厚度，降低原材料成本電鍍技術(shù)比延展技術(shù)得到的材料更薄，PET層減少了銅箔的用量，降低原材料成本有效應(yīng)對金屬價格上漲，成本能節(jié)省40%左右。

 

技術(shù)及設(shè)備

      新型的復(fù)合銅箔材料是通過采用磁控濺射真空鍍膜技術(shù)時對有機(jī)薄膜首先進(jìn)行材料表面金屬化處理，實現(xiàn)材料導(dǎo)電并保證膜層的致密度和結(jié)合力。磁控濺射真空鍍膜技術(shù)優(yōu)點(diǎn)是：具有穩(wěn)定性好、重復(fù)性好、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。在磁控濺射完成了底層之后再通過水電鍍增厚的辦法將銅層增厚至1um左右，就可以實現(xiàn)集流體的導(dǎo)電需求。

 

      廣東騰勝科技創(chuàng)新有限公司研制出國內(nèi)首臺量產(chǎn)型復(fù)合銅箔的真空鍍膜設(shè)備。公司擁有較強(qiáng)的真空鍍膜技術(shù)與設(shè)備的設(shè)計制造經(jīng)驗，在復(fù)合銅箔材料工藝及裝備上已經(jīng)有超過5年的技術(shù)積累。設(shè)備已經(jīng)銷售到國內(nèi)外等電池與材料生產(chǎn)企業(yè)。

 

市場機(jī)會

      隨著市場快速增長的環(huán)境，鋰電銅箔正向著更薄、高抗拉強(qiáng)度和高延伸率方向發(fā)展。由于復(fù)合銅箔可以提升電池能量密度、提高電池的安全性并有效降低成本，使得復(fù)合銅箔有望在不久的將來成為鋰電負(fù)極集流體的主要材料。2022年隨著銅箔供應(yīng)的持續(xù)緊張，銅可能會繼續(xù)漲價。PET復(fù)合銅箔有望獲得更大的使用機(jī)會，并迅速打開市場。目前國內(nèi)已經(jīng)有多家電池企業(yè)提前進(jìn)行新材料的布局。據(jù)說在2022年內(nèi)有一家電池頭部將實現(xiàn)PET復(fù)合集流體新材料的快速放量，目標(biāo)是到年底能夠達(dá)到過億平米的產(chǎn)量。已經(jīng)有不少電池頭部企業(yè)也在積極布局復(fù)合集流體材料的制作和應(yīng)用。

 

總結(jié)

          相信隨著越來越多的鋰電池廠家關(guān)注復(fù)合集流體這種新材料以及不斷有上游材料廠商投入到這個產(chǎn)業(yè)，未來幾年鋰電池銅箔產(chǎn)業(yè)格局有可能會發(fā)生重大的變化。這個新型材料將成為鋰電池產(chǎn)業(yè)未來幾年內(nèi)的一個重要的關(guān)注焦點(diǎn)，也必將引起更多投資機(jī)構(gòu)以及企業(yè)的關(guān)注。新型復(fù)合集流體材料未來的發(fā)展非常值得期待。