（报告出品方：国泰君安证券）

高端铜箔产物需求旺盛，复合铜箔产业化成为行业共鸣期待

复合铜箔初露锋铓，与传统铜箔相比上风明显

铜箔是现代电子行业必不成少的根本材料，传统铜箔按生产工艺的分歧分为压延铜箔和电解铜箔两类。按照应用范畴及产物规格分歧，电解铜箔可分为锂电铜箔、电子电路铜箔，其中锂电铜箔主要应用于锂离子电池范畴，如消费类锂电池、动力类锂电池及储能用锂电池等；电子电路铜箔按照其自身厚度和技术特性主要应用于分歧类型的印制电路板（PCB）。

铜箔下游新能源汽车市场远景广漠，将带动锂电铜箔行业快速发展，锂电铜箔行业高端铜箔产物需求旺盛。受下游新能源汽车行业续航需求增加、高能量密度电池享受更高补助等因素影响，锂离子电池向轻薄化、高能量密度发展趋势明显。催化铜箔企业不竭升级产物，厚度、抗拉强度、延伸率、耐热性和耐腐蚀性等指标提升，6微米极薄及更薄的成为结构的重心，4微米、4.5微米等产物已在宁德时代、中创新航等展开应用。新型3C数码市场如无人机、可穿着设备等近年来发展迅速，对高端锂离子电池的需求增多，也带动了高端锂电铜箔需求增长。

锂电铜箔已从关键辅材向焦点主材演变，在锂电池本钱占比快速爬升至第三位。电池企业争相入股投资锂电铜箔企业，表白电池企业在保障锂电铜箔供给稳定和维稳价格方面的需求迫切。铜原料涨价、加工费上涨、下游市场需求增长，锂电铜箔价格大幅上涨。据高工锂电，2022上半年，锂电铜箔在5系三元电芯中的本钱占比已经上升至第三位，仅次于正极和电解液，在其它材料体系中的电芯本钱占比也出现分歧水平的上升。

传统铜箔为复合铜箔产业奠基坚实根本

已具有投资范围及运营资金壁垒。传统铜箔企业解决了复合铜箔产业化的投资范围和运营资金范围要求壁垒。（1）复合铜箔的技术含量高，对生产工艺与设备的要求严格。厂商需具有自行设计、加工生产的关键设备的能力。（2）复合铜箔设备投入范围要求高，较强的范围经济特点，在投资建厂时的关键设备购置、根本扶植投入需要具有资金实力。（3）金属铜产物属于大宗商品，资金实力也要求高。

技术储备完备。传统锂电企业为复合铜箔产业化解决高技术壁垒。（1）生产技术经验堆集为主，需持久的生产实践试探，如复合添加剂的制备技术、生箔技术、后处置技术等，均难以通过简单复制即把握。（2）复合铜箔不单要具有耐热性、抗氧化性，而且要求概况无针孔、皱纹，与层压板要有较高的抗剥强度，没有处置微粒迁移等基板污染现象等，属于技术条理较高的铜加工材料。

锂电铜箔扩产迅猛，极薄铜箔渗透率快速提升

为进一步提升电池能量密度，动力电池企业要求锂电铜箔极薄化，加速对8μm以下铜箔的导入。据高工锂电，2018-2021年，国内6μm铜箔的市场占比已从 20.5%提升至66.0%；8μm铜箔从79.5%下降至25.1%；4.5μm极薄铜箔则从0%上升至近10%。今朝，锂电铜箔企业都在加速4.5μm极薄铜箔的产业化，头部动力电池企业也在加速4.5μm铜箔的导入，表白下游市场对极薄铜箔的需求延续升温。

材料：体现产业化焦点驱动——平安性、低本钱、轻量化

高平安性是复合集流体的主打上风

（1）传统集流体发生毛刺会刺穿隔膜致使内短路，复合铜箔毛刺小且熔点低助力提升平安性。由于复合铜箔的中间层为PET/PP基膜等有机层，被刺穿能够有效避免电芯短路，从而可以提升电池平安。电池中电离迁移的锂离子数量跨越负极石墨可嵌入的数量，锂离子将在负极概况洁宁，成为锂枝晶。锂枝晶会不成逆的造成锂电池的容量和使用寿命衰减。若锂枝晶继续增大，出现穿透隔膜使正负极短路，电池将出现热失效等平安问题。

（2）复合集流体毛刺小且其受热断路效应可有效避免锂枝晶致使的热失效问题，大大提升电池寿命和平安性。复合集流体材料穿刺时因其高基膜高份子不轻易断裂，即使断裂，铜层比传统的更薄，穿刺时发生的毛刺更短，1微米的镀铜的强度无法到达刺穿隔膜的标准，从底子上下降了毛刺穿透隔膜并与电极接触的风险。

（3）PET等有机层不导电且熔点低。发生局部短路时较易熔断并实现局部电流的点断路，发生大面积短路时PET层和阻燃结构可提供无穷大电阻从而有效避免电池热失控。传统技术在电解液中添加阻燃剂，一般添加的量较少，仅能对内短路起到延缓作用，且以牺牲电池能量密度为价格，过量添加会致使电池电化学性能大幅下降。而复合集流体中间的高份子基材具有阻燃特性，其金属导电层较薄，短路时会如保险丝般熔断，在热失控前快速融化，电池损坏仅局限于刺穿位点形成“点断路”。

低本钱是产业化的基石

在低本钱方面，在技术完备条件下，复合铜箔低本钱体现在原料本钱低、设备投资高但量产后综合本钱低，理论降本空间大。大范围量产后有望实现综合本钱 4.5元每平米以下，相较传统铜箔有望实现下降40%的制造本钱，理论上放量后单平原料本钱有望下降2元以上。

中持久轻量化带来广漠的应用远景

复合铜箔1GWh锂电池箔材于传统铜箔减重56%。由于铜密度为8.96 g/cm3，高于PET膜材的1.37g /cm3 ，因此将部分铜换成PET材料，能削减箔材的重量。假定1GWh锂电池负极箔材用量为1200万平米，铜箔厚度为6微米，则需要的铜箔用量为645吨。若将铜箔、铝箔换成复合箔材，其中PET层厚度为4微米，金属层厚度为2微米。 1GWh锂电池需要的复合铜箔为281吨，相对传统箔材减重达56%。中持久看，轻量化与强兼容为其带来广漠的应用远景，复合铜箔产业化成为行业共鸣期待。

制造工艺：两步法+PET基膜工艺成熟度较高，推动产业化加速落地

复合铜箔有三种生产方案，产业内使用两步法居多

复合铜箔工艺线路多元，当前产业内以基膜PET+两步法为主，量产难点在设备和良率。从基膜材料选择看来，PET材料抗拉强度更大、工艺简单，成为主流选择。PP材料电池端性能好更受电池厂青睐，或工艺成熟后成为更优选。从制造工艺看来，分为一步法、两步法和三步法。一步法分为全湿法和全干法，其产物性能优异、良率高，但今朝本钱高昂，尚处实验室攻关阶段。两步法包括磁控溅射+水电镀环节，成熟度较高。三步法在两步法基础上增加真空蒸镀环节，即磁控溅射+真空蒸镀+水电镀，提升生产效率和均匀性，但损失良率。

复合铜箔制造技术仍存多项功能有待提升

复合集流体对生产工艺及设备要求极高，需要将有机高份子材料和金属材料之间做到完美复合。传统集流体直接升级为复合集流体不会影响原有电池内部电化学反应，因此复合集流体可运用于各类规格、分歧体系的动力电池。PET材料的引入，电池制造需新增工序。

复合集流体对生产工艺及设备要求极高，除优化工序外，影响产业化是主要因素还有性能范畴与制造工艺范畴。性能范畴其快充性能有待提升、制造工艺范畴其磁控溅射均匀性+水电镀两面夹是影响产业化的主要因素。

设备：产业化的根本，设备先行

锂电产业链技术加速迭代，设备更新先行

锂电产业技术迭代设备更新先行。对于锂离子动力电池而言，能量密度和平安性为其最重要的两个指标。从锂离子动力电池应用于电动汽车以来，实际装车产品的能量密度从100Wh/kg 提升到200-300Wh/kg，向高能量密度发展是动力电池的必定趋势。

但在现有的材料体系下，能量密度的提升将致使电池的热稳定性变差，造成平安性风险，从而对锂电池的生产技术与加工工艺提出了更高的要求。

新工艺、新产物往往需要新的设备来实现，较快的行业工艺更新速度和产物迭代，促使锂电制造设备的更新周期缩短。原本设计使用寿命为5-8 年的设备，实际更新周期仅3-5 年，进一步推动了锂电制造设备向高效率、高精度、更兼容偏向发展。

复合铜箔产业化趋势确定。铜箔材料是锂电池负极材料的重要组成部分，约占锂电池总本钱的8%。锂电池中铜箔降班、减重趋势明显，为顺应行业发展，PET复合铜箔应运而生，产业化趋势根基确定。

复合集流体今朝处于0-1的产业化早期，设备延续迭代，今朝正逐步实现国产化。初代设备以进口为主，如应用材料、爱发科、德国莱宝等，其技术水平领先，但造价昂贵，约为国产设备的2.5-3.5倍，生产周期长，拿货周期较国产长，后续不易维护。

国产设备今朝已逐步切入，包括磁控溅射、水电镀以及后续的超声焊已经基本实现国产替换，今朝产业内新增产能根基采购国产设备。

磁控溅射/真空蒸镀（PVD）设备以进口为主，国产化加速

磁控溅射/真空蒸镀设备以进口为主，国产替换加速。今朝磁控溅射设备以进口为主，本钱较高。磁控溅射是两步法制复合铜箔中的第一步，由于基膜不导电且铜不轻易直接沉积，因此需要在基膜上先通过磁控溅射形成纳米级的铜层。

海外设备较为先进，海外厂商如爱发科、德国莱宝等占据真空镀膜较大市场份额。国内广东腾胜已大批量供货，汇成真空也在加速追赶中。

代加工材料的机械化特性分歧。PET/PP膜很薄，不像之前代加工材料半导体和通用五金材料比力硬，两者机械化特性分歧。

溅射参数分歧。原来可以开很高的频率，温度高不会对产物有影响，但PP/PET膜温度高会引起起皱、穿膜等，因此其压力和溅射速率都不能高，需找到合适的生产参数、速度、张力控制，对膜的机械性需要紧密控制。今朝解决方案有多靶材逐级溅射等，据GGII，已经有厂商使用16、20靶材，相较之下半导体仅用1、2个靶材。

在于避免基膜击穿。PET基膜唯一4μm，溅射铜原子仅靠动能穿透嵌进去，基膜很轻易被完全打穿，做到嵌入高份子却不打穿，需生产参数、速度、张力控制等极为合适。

水电镀以国产双边夹镀膜设备为主，先发上风明显

电镀是三种方式都要使用的工艺，归类为物理气相沉积（CVD）。电镀总结来说即借助外界直流电的作用，在溶液中进行电解反应，使导电体例如金属的概况沉积一金属或合金层。

突破超声焊技术才可实现PET铜箔量产

超声波焊接技术具有不成替换性。锂电池发展的重点偏向包括平安性和续航能力，多功能复合集流体在这两点均能带来提升。以复合铜箔替换传统的铜箔，锂电池在前段工序需多出一道采用超声波高速滚焊技术的极耳转印焊工序，同时中段工序的多层极耳超声波焊接工序依旧连结不变，进一步拓宽超声波技术在锂电行业的应用范围。在锂电池生产工序中，多层极耳的超声波焊接不存在迭代风险，且随着锂电池技术的发展，超声波焊接技术的应用范围还将进一步扩大。

超声波焊接是把高频振动的能量聚集到金属件的待焊概况以焊接金属。超声波金属焊接是将焊件置于焊座上，焊头在压力作用下在焊件概况往返高频振动磨擦，焊件界面间氧化物或污染被破坏挤走，从而形成纯净金属之间的接触，在高频超声磨擦的作用下，接触的金属发生塑性变形及活动，形成局部毗连区域；随着超声能量的延续增加，金属塑性活动进一步增强，局部毗连区域不竭扩大融合，进而形成焊接接头。

设备采购主要有两种方式

设备厂商一般不提供整机自动化设备。三种设备位于锂电池中段工序，均属于整机自动化设备的一部分，整机自动化设备一般由电芯上料、阳极（阴极）极耳超声焊接、贴胶、电芯下料等部分组成。整机自动化设备一般由集成商提供，其中主要包括富家激光、联赢激光、利元亨、海目星、赢合科技、中基自动化等。