一、复合集流体的结构：“三明治结构”
集流体是锂电池中铜箔和铝箔的总称，起承载活性物质和汇集电流的作用。复合集流体采用“三明治”结构，结构为“金属-PET/PP-金属”，即中间一层基膜（为PET或者PP膜），上下各镀一层1μm左右的铜，形成复合结构。
说白了，复合集流体就是从铜箔/铝箔→两片铜箔/铝箔中间夹一片PET/PP膜。从“一片面包”变成“一个三明治”。
二、复合集流体的优点：安全、经济
1、安全性
复合集流体从抑制枝晶生成、断路效应、抑制扩散三个方面提高锂电池安全性。
（1）抑制枝晶生成
锂离子迁移过程中会对集流体产生压缩应力，从而导致集流体上出现微观褶皱，最终导致枝晶产生。若在铜箔上采用柔软衬底材料，可以释放压缩应力从而减缓枝晶生成。枝晶的危害：①生成为枝晶的锂离子不再参与反应，电池容量不可逆的损失。②长大的枝晶会刺破电池正负极之间的隔膜，造成短路。
（2）抑制集流体内短路起火
即使枝晶已经产生并且造成内短路，复合集流体在受到穿刺时产生的毛刺尺寸小，并且因为高分子材料层会发生断路效应，可控制短路电流不增大，从而有效控制电池热失控乃至爆炸起火，从根本上解决了电池爆炸起火。
（3）抑制起火扩散
火灾暴露实验是测试锂离子电池安全性能最极端的测试之一，根据斯坦福大学《Ultralight and fire-extinguishing current collectors for high-energy and high-safety lithium-ion batteries》文中对TPP合集流体火灾暴露实验，传统集流体袋状电池在20秒内完全燃烧，然而TPP复合集流体袋状电池在点火后6秒内微弱燃烧后自行熄灭。袋状电池中的TPP通过释放磷酸盐自由基抑制火灾发展，从而实现阻燃效果。
2、经济性
根据中信建投测算，主流6.5μm复合铜箔相较6μm传统铜箔对锂电池整体减重5.56%，能量密度提升5.89%。目前主流复合铜箔为4.5μm基膜+两侧各1μm铜，与传统铜箔的6μm铜相比，铜用量仅为传统方案的三分之一，同时基膜密度较低，复合铜箔减重比例达到55.20%（与6μm传统铜箔相比）。
复合铜箔相较传统铜箔理论成本节约 40.30%。尽管当前复合铜箔的初始设备投资额较高、加工成本较高，但得益于铜用量的大幅减少，复合铜箔相较传统铜箔直接材料成本节约 61.55%，理论综合成本节约 40.30%，在锂电池降本的大趋势下有望发挥更加积极的作用。
三、复合集流体的工艺：主流两步法+三类镀膜工艺
（一）镀膜工艺
制备过程主要关注点在于高分子基材上的镀膜过程，究其本质是镀膜技术应用。复合集流体制造一般涉及到真空磁控溅射、真空蒸发镀膜、水电镀膜等三类主流的镀膜工艺。
1、磁控溅射为电子在电场的作用下与氩气碰撞后，激发高能量的氩原子电离后撞击靶材表面，使得靶材发生溅射，溅射粒子在基片上沉积形成薄膜，例如在复合铜箔制造中，靶材指铜材料，基片指高分子材料；
2、蒸发镀膜是在真空条件下，采用一定的加热蒸发方式使得镀膜材料气化，粒子在基材表面沉积凝聚为膜。真空磁控溅射与蒸发镀膜均属于物理气相沉积（PVD），也被称为“干法”工艺；
3、水电镀膜是典型的“湿法”工艺，利用电沉积原理，将待加工的镀件接通阴极放入电解质溶液中，直流电的作用下金属铜进入镀液，并不断迁移到阴极表面发生还原反应，逐步形成金属铜镀层。但 PET 等高分子材料不导电，无法直接进行化学电镀，需要先对高分子材料进行表面处理、活化、沉积导电层等，增加导电性。
（二）工艺步骤
复合铜箔制备方法按照工艺步骤数，分为一步法、两步法和三步法。
1、一步法按照是否使用化学试剂分为干法与湿法：一步法干法指使用纯磁控溅射工艺或磁控溅射和真空蒸镀一体机镀铜，通过多靶材、多腔体提高效率；一步法湿法通过对基膜进行清洗、粗化，提升表面粗糙度，然后以化学沉积的方式（不通电）在薄膜基材表面覆盖一层均匀的金属铜层；
2、两步法（目前主流的复合铜箔工艺）包括两个步骤，磁控溅射+水电镀：1）磁控溅射对高分子膜进行活化。由于PET/PP表面不导电，无法直接进行电镀，需要先对高分子材料进行表面处理、活化，溅射形成方阻小于2Ω（厚度约为30nm-70nm）的金属铜膜；2）水介质电镀加厚金属层至实现导电功能。在磁控溅射形成基础铜膜后，通过水介质电镀的方法将两边铜层分别增厚至1µm左右，实现集流体导电的功能；
3、三步法包括三个步骤，磁控溅射+真空蒸镀+水电镀：在磁控溅射后增加真空蒸镀环节，目的是提高沉积速度，真空蒸镀的沉积速度是磁控溅射的3-4倍，可以快速补足铜膜到适合电镀的厚度。
复合铝箔率先量产，采用蒸镀法。相比于复合铜箔的两步法、一步法等技术路线差异，复合铝箔无需使用化学电镀等湿法工艺，仅通过干法工艺便可一次完成双面镀膜，一定程度上减轻了干湿法工艺转换过程对良率的影响，并且没有湿法带来的环评压力。
相较于复合铝箔，复合铜箔在降本及能量密度方面潜力更大。据GGII，8μm复合铝箔对比12μm压延铝箔降低300-500万元/GWH，能量密度提升3-6%；而6.5μm复合铜箔对比6μm锂电铜箔降低2400-3000万元/GWH，能量密度提升5-10%。
（三）中间基膜材料选择
复合集流体基材的主流路线尚未完全确定。复合集流体基膜的的选择有PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯）、PP(聚丙烯）、PI（聚酰亚胺）三种。综合来看，PET的工艺已相对成熟；PP体量较小，正在攻克金属附着力难点；PI材料还未进入导入阶段。
PET具备最佳的抗拉强度、弯折性能、耐高低温性能、绝缘性能等，但其突出的劣势是在电解液环境中易被腐蚀，因此需要电芯厂调整电解液配方来改善；PP耐酸性好，可在高温电解液环境中维持良好性能，但其韧性不足、与铜层附着力不佳，在高速涂布时易断裂，影响整体良率；PI材料在力学指标、电化学性能、耐高温等方面的综合优势突出，但生产成本过高，难以满足降本增效的产业需求。
附：部分复合集流体厂商进展梳理
四、相关标的
增量设备市场规模远大于基膜材料增量市场。
电镀设备：东威科技
超声波焊接设备：骄成超声
电解铜箔设备：道森股份
真空镀膜设备：汇成真空
铜箔厂：宝明科技、元琛科技、胜利精密、阿石创、重庆金美、厦门海辰、双星新材、万顺新材、汉嵙新材、中一科技、嘉元科技、诺德股份。
*黄色为未上市
附：复合集流体产业链及公司
参考资料：中信建投电新、国信电新