知识点:复合电流 复合铜箔为“铜-高分子材料-铜”的“三明治”结构,具备性能+成本双重优势。 1)性能优势:质地柔软、延展性及抗压性能佳,可有效抑制锂枝晶产生,降低电池内部短路风险, 提升电池能量密度与安全性。 2)成本优势:复合铜箔单位成本主要包括原材料(铜、靶材、基膜)、设备折旧(磁控溅射设备、水电镀设备)和其他费用(水费、电费、人工及其他)。 为了更好促进行业人士交流,艾邦搭建有
知识点:复合电流
复合铜箔为“铜-高分子材料-铜”的“三明治”结构,具备性能+成本双重优势。
1)性能优势:质地柔软、延展性及抗压性能佳,可有效抑制锂枝晶产生,降低电池内部短路风险, 提升电池能量密度与安全性。
2)成本优势:复合铜箔单位成本主要包括原材料(铜、靶材、基膜)、设备折旧(磁控溅射设备、水电镀设备)和其他费用(水费、电费、人工及其他)。
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负极集流体:电池负极活性物质的承载体
1.1.集流体简介:承载负极材料、汇集电流的结构件
集流体指汇集电流的结构件,在锂离子电池上主要指的是金属箔,如铜箔、铝箔。在电池充放电过程中,正极活性物质产生的电流需要通过集流体汇集,形成较大的电流,再通过外部传输到负极材料。因此,集流体应与活性物质充分接触,以便尽可能降低电池内阻,从而有效提升电池整体性能。
资料来源:GGII,东海证劵研究所
当前作为行业主流使用的锂电负极集流体为铜箔。电池负极的电势相对较低,金属铜的嵌入容量相对较小,锂离子不易与其产生合金化反应,因此负极集流体主要使用铜箔。但作为传统材料的铜箔存在一些长期难以解决的问题,包括:1)原材料影响,生产成本高、重量占比大等不可避免;2)安全隐患,当锂电池面临极端情况或受到穿刺后,容易造成电池内部短路,从而导致电池自燃。
因此,当前传统铜箔的核心发展路径十分明确——向更薄发展。更薄的铜箔可以有效降低电池集流体使用成本、减少金属铜的使用则能够提升电池整体能量密度,目前规模化生产的最薄铜箔达到 4.5μm,较 8μm 铜箔能够提升约 6%的电池能量密度。
1.2.铜箔市场整体规模:行业维持高增长,市场集中度较低
在碳中和大环境下,国内锂电及上游材料行业保持高增长态势。2021 年我国锂电铜箔出货量达到 28.05 万吨,同比增长 122.9%,主要得益于新能源汽车需求带动动力电池需求高涨。21 年全年国内动力电池出货量达到 220GWh,未来几年随着全球新能源汽车、储能、 3C 数码等市场需求的持续增长,预计 2022 年锂电铜箔市场需求量约 38.75 万吨。
资料来源:GGII,东海证劵研究所
极薄化趋势带动 6μm 以下铜箔占比提升。2018 年以来,6μm 以下铜箔出货占比呈现出上升的趋势,2021 年占比超过 6 成(其中 6μm 占比为 58%,4.5μm 占比为 6%)。随着锂电铜箔极薄化趋势确定,各铜箔企业加快布局 pet 铜箔等轻薄铜箔,2021 年各大铜箔企业 6μm 铜箔出货量普遍占到企业铜箔产品出货的 80%以上。其中,诺德股份、嘉元科技等部分企业已实现 4.5μm 铜箔产品的小批量供货,其他企业也在加快 4.5μm 铜箔的研发量产进程。
锂电铜箔市场集中度较高。2021 年国内 Top5 企业的市场占有率(按出货量计算)为 45.7%,Top10 企业的市场占有率达 69.5%。随着多家铜箔企业新建产能陆续投放市场,市 场竞争有一定的加剧。2020-2021 年市场 CR5 下降 7.4pct,CR10 下降 5.0pct。
我国是锂电铜箔主要生产国。从全球锂电铜箔产能分布来看,2021 年中国锂电铜箔产 能占比达 75%,为世界锂电铜箔主要产区。龙电华鑫、诺德股份、韩国 ILJIN 产能位列前三, 占比分别为 11%、8%、8%。国内市场中,龙电华鑫、诺德股份、德福科技产能产比均在 9% 以上,位列第一梯队;嘉元科技、铜冠铜箔、禹象铜箔、台湾长春和江铜耶兹铜箔为第二梯队。
下游需求旺盛,头部铜箔企业正在加速产能布局:
1)诺德股份:现拥有青海西宁、广东惠州两大生产基地,合计产能 8.5 万吨/年。2022 年 1 月公司宣布在湖北黄石投建 10 万吨铜箔材料基地;5 月宣布在江西贵溪投建 10 万吨 超薄锂电铜箔生产基地,总投资 25 亿元,分两期建设,其中一期 5 万吨预计于 2023 年投 产 2 万吨、2024 年投产 3 万吨,二期 5 万吨预计于 2025 年开始建设。在建项目投产后, 公司产能将得到大幅提升。
2)德福科技:目前拥有江西九江和甘肃兰州两大生产基地,截止 21 年末总产能为 4.9 万吨/年,预计 2022 年底产能可达 6.5 万吨/年。同时公司计划在兰州新建 15 万吨锂电铜箔 产能,到 2025 年兰州基地总产能将达 20 万吨/年。
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