英之cai
22-11-21 15:59 微博认证:广东电台股市台、投资快报社特约撰稿人 蔡英姿

中信证券11月21日研报认为,复合集流体即将迎来量产,2023年有望成为量产元年。目前两步法技术方案最为成熟,生产效率、良品率和成本将共同推动技术升级的方向。PET和PP基膜均具有潜力,其中PP耐酸性更好,未来或有较大应用。具有磁控溅射和水电镀工艺积累的企业或将具有先发优势。推荐确定性最强的设备环节、具有经验积累的复合集流体生产企业,以及未来具有潜力的PP基膜。
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复合集流体量产前夜已至,设备公司优先受益
安信机械 郭倩倩、陈之馨 机械倩影 2022-11-08:
■复合铜箔是新型锂电负极集流体材料,具备高安全、高比能、长寿命、低成本、强兼容等优势,有望替代传统铜箔成为主流技术路线。
复合集流体为“金属-高分子材料-金属”三明治结构,以高分子绝缘树脂PET/PP/PI等材料作为“夹心”层,上下两面沉积金属铝或金属铜。复合铜箔具有五大优势,有望逐步实现对传统电解铜箔的替代:
1)高安全:高分子层是不易断裂的绝缘材料,受热会发生断路效应,大大降低电池热失控风险;
2)高比能:高分子层质量更轻,电池内活性物质占比增加,能量密度可提升5-10%;
3)长寿命:高分子材料膨胀率更低,表面更均匀,可使电池寿命延长5%;
4)低成本:潜在成本相比传统箔材理论上可降低50%以上;
5)强兼容:可广泛应用于消费、动力、储能电池等领域。

■复合铜箔处于量产前夜,商业化难点在于降本。目前复合铜箔已形成完整产业链,上游为原材料+设备厂商,中游为铜箔制造厂商,下游包括动力、消费、储能电池厂。
目前由于在制备工艺、设备生产速度、良率等方面仍存在一定难点,复合铜箔制造成本仍高于电解铜箔,成为限制其大规模商业化的主要因素。
未来随着设备迭代、工艺技术不断完善,复合铜箔降本空间大。假设磁控溅射设备速率提升至15m/min,电镀设备速率提升至13m/min,良率提升至90%,预计规模量产情形下复合铜箔生产总成本可降至2.88元/m2,较传统铜箔生产成本低25%以上。

■设备优先受益复合铜箔产业化推进,市场空间广阔。
复合铜箔核心生产设备包括磁控溅射设备+水电镀设备+超声波滚焊设备,目前单GWh电池产能对应2台磁控溅射设备(1500万/台)+3台镀膜设备(1000万/台)+6台滚焊设备(200万/台),设备合计价值量为7200万/GWh。
据我们统计,到2025年主流电池厂新增产能超过2.06TWh,假设到2025年复合铜箔在新增产线上渗透率达到25%,存量产线上渗透率达到10%,预计2025年锂电复合铜箔设备市场规模达到148.86亿元,其中,磁控溅射设备市场规模为58.38亿元,电镀设备市场规模为63.24亿元,超声波滚焊设备市场规模为27.24亿元。

复合铜箔完整产业链已形成,分环节看:
上游原材料端:目前主要使用的基膜为PET和PP。布局PET基膜的公司包括日本东丽、帝人、美国3M等,国内主要参与企业包括双星新材和乐凯胶片等;布局PP基膜的公司包括东材科技等。
上游设备端:磁控溅射设备国产替代加速,电镀设备国内企业先发优势明显。
1)磁控溅射设备:外资企业占据主导地位,主要参与企业包括美国应材、日本发那科、德国莱宝等,国内磁控溅射设备企业包括振华科技、腾胜科技、宏大真空、汇成真空、东威科技等。
2)电镀设备:东威科技是国内电镀设备龙头,是目前国内唯一一家能实现PET镀铜设备量产的企业。订单方面,截至2022年11月,公司已先后公告与D客户、L客户签订合作框架,合计合同金额为15亿元,预计两年内实现交付;与宝明科技签订2.13亿元销售合同,向其销售“双边夹卷式水平镀膜设备”,预计2023年4月底前交货。产能方面,10月公司签订昆山东威新能源设备扩能项目,项目总投资10亿元,预计年产销300台/套卷式水平膜材电镀设备和150台/套磁控溅射卷绕镀膜设备。项目建设周期为2年,公司约定2年内每年综合销售额不低于30亿元,建成后年销售额达到50亿元以上。
3)超声波滚焊设备。骄成超声是国内超声波焊接设备龙头,公司基于超声波高速滚动焊接系统技术,成功开发超声波滚焊机,能够实现复合集流体和箔材之间的高速滚焊,根据招股书,公司焊接机焊接速度可达80m/min 以上,同行业未见其他能量产的竞品,目前已向宁德时代供货。
中游生产端:各路企业加码布局,产业化进程加快。
1)膜材料厂商:金美新材料从2019年进入多功能复合集流体薄膜材料领域,2020年与宁德开始合作,目前PP基膜产品处于送样测试阶段,根据公司官网,重庆金美项目一期规划总投资15亿元,产能3.5亿平米,对应年产值17.5 亿元,预计年内复合铝/铜箔有望实现率先量产,二期、三期项目预计于2025 年前形成年产值100亿元;宝明科技2021年布局复合铜箔产品,目前已送样至多家电池厂商,7月公告投资60亿元在江西赣州建设复合铜箔产能,预计一期1.5亿平米项目有望于年内投产;双星新材2020年着手PET复合铜箔立项,计划年内完成5000万平米项目建设,2025年完成5亿平米项目建设;
2)传统电解铜箔材料厂商:诺德股份PET铜箔处于实验验证阶段,在下游客户中批量试用;中一科技武汉子公司计划注册资本为3亿元,计划建设年产500万平方米生产线,进行工艺、技术、设备的验证优化和市场应用推广。
下游电池端:积极推进复合集流体研发认证,产业趋势明朗。
宁德时代、比亚迪、国轩高科以及海辰新能源等多家电池厂正积极布局复合集流体相关专利,其中,宁德时代通过参股金美布局PET复合铜箔,并已在复合集流体技术与产业化方面取得较大进展。

复合铜箔产业化趋势明确,2023年有望成为量产元年:
第一阶段:研发布局阶段(2017-2021):出于优化电池安全性的目的,电池厂对在集流体中加入有机夹层进行研究并设立研发专利。2017年宁德时代率先提出了使用PPTC作为金属集流体内部的夹层,形成“三明治”结构降低电池短路热失控风险。复合集流体逐渐在动力电池、消费电池等领域替代传统的电解铜箔、铝箔投入试用,进入产业高度关注阶段;
第二阶段:技术突破阶段(2022-2023H1):材料厂商以及电池厂商进行密集的技术验证,磁控溅射、电镀、超声焊等设备工艺持续迭代升级,当前国内多家膜材料厂商以及传统电解铜箔凭借工艺共通性积极布局复合箔材,且已与上游设备厂商签定批量订单,提前锁定优质产能。根据设备的交货节奏来看,复合铜箔的小批量产能有望于2023H1形成;
第三阶段:规模量产阶段(2023H2后):随着焊接工艺、产品良率等难点逐渐解决,复合铜箔产业化进程加快,我们预计2023H2复合铜箔有望开启大规模量产,2024年复合铜箔动力电池有望在主流车型上实现搭载装车,相关入局生产者将持续受益。

发布于 广东