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所谓复合铜箔,是用一层高分子材料如PET、PP等作为铜箔基材,先采用真空沉积铜的方式制作一层薄约80nm的金属层,将薄膜金属化,然后再采用水介质电镀的方式加厚铜层,来使得复合铜箔的厚度达到5-9μm,两边都有优良的导电性,同时由于中间是不可导电的高分子材料,使得电池在发生穿刺冲撞时更难以起火燃烧,大幅度提高了电池的安全性,是未来将替代传统电解铜箔的良好材料。

目前,复合铜箔的基材主要选择有PET和PP两个路线。

复合铜箔的基膜厚度约4.5μm,在磁控溅射时,基膜的平整性会极大地影响到复合铜箔的寿命。如果基膜不够平整,磁控溅射后的铜粒子很难熨平基膜表面的起伏,就会导致膜上存在没有打到铜粒子的孔洞,形成业内俗称的针孔。同时,基膜也需要有足够的延展性来应对后道磁控溅射时的多次溅射,防止被过多的铜粒子打穿。

PET材料作为基膜尽管有结合力好、成本低的优势,但普通的4.5μmPET基膜表面平整度是不够的,这样在磁控溅射后会形成较多针孔,在随后电池的高温循环时就会和从针孔渗入的电解液发生溶胀反应,破坏铜箔的结构,导致电池高温循环的跳水。

今年四五月份,由于PET铜箔在测试中出现了高温循环跳水的瓶颈,产业端部分公司开始从PET铜箔转向做PP铜箔,如宝明科技宣布放弃PET铜箔的研发,开始主攻PP方向。

PP即聚丙烯,和PET不同,作为大分子材料,相比PET更加平整,不容易出现针孔问题,但有着不耐高温和结合力差的问题。PP作为复合铜箔基材,需要在溅射时利用溅射设备在PP表面先打一层镍铬的底层,增强金属铜和PP的粘结力,再继续用铜靶溅射,导致了成本的直接上升。

因此两种材料都需要在基材上进行改性以解决其各自的问题,即能够解决针孔问题的PET路线和能够解决结合力问题的PP路线。

目前PET路线,由于近期双星新材万顺股份接连公布了下游的订单,表明PET路线已经一定程度上取得了下游的认可,在基膜层面,据信双星和东芝的基膜都经过了多次迭代,目前均匀性和一致性都已经大幅提高,其高温循环次数相比去年的1000-1300次有了较好改善,近期的订单成为PET路线进入产业化量产的标志。

PP方面则主要是宝明科技采用铜峰电子的基材和宁德、比亚迪等在进行研发,5月中旬的送样表明已经有接近PET铜箔的结合力,但整体看还是在送样测试阶段。下半年PP铜箔的测试结果如果能够达到1500次以上,将会是产业链的另一个催化。

市场一直以来都在争论PET和PP的路线之争,近期两个订单放出后的实际情况表明下游对两条路线都有较好的验证都,因此复合铜箔可能是双线推广的板块趋势,今年下半年将逐步进入产业化量产阶段。

假设2025年前复合铜箔应用集中体现在对动力电池领域传统锂电 铜箔的替代,预计到 2025年,动力领域渗透率达23%,储能和消费领域渗透率达10%,对 应复合铜箔需求量为48.62亿m2 ,2023-2025年CAGR分别为214.97%,2025年市场空间将达到目前的10倍,进入从1到10的阶段。

因此目前看,跟踪复合铜箔主要可以分为两个阵营,PET路线的双星新材万顺新材英联股份,PP路线的宝明科技铜峰电子东材科技,以及设备端的东威科技骄成超声道森股份等。

宝明科技是最早布局复合铜箔的公司之一,已经从PET转向PP路线,与宁德时代比亚迪等合作紧密,在赣州和马鞍山均有产能规划,只待下游送样完成。

东材科技有较大的PP基膜产能,共拥有3条聚丙烯(PP)薄膜生产 线,其中有2条可用于生产薄型聚丙烯薄膜,年产能约为4000吨,并于2022年初投资约4亿元建设年产3000吨超薄聚丙烯(PP)薄膜项目,同时还投资5000万建设复合铜箔项目。

双星新材是老牌高分子材料龙头,自身拥有PET基膜产能,也有较强的包括磁控溅射在内的工艺技术积累,其PET铜箔密实度、延展性处于行业一线地位,6月份公告获得用户首张PET订单,复合铜箔产能规划7亿平。

万顺新材布局复合铜箔也较早,同时还有电池铝箔产能,通过外购基膜也取得了下游认可,6月底公告获得首张订单。

英联股份据称是业内进展较快的复合铜箔新锐,技术层面有哈工大的武博士做技术专家带队,规划了100条复合铜箔和10条复合铝箔生产线,预计2025年 产能可达复合铜箔5亿㎡、复合铝箔1亿㎡。

东威科技是国内能够量产水电镀设备的唯一企业,下游客户包括宝明、胜利精密等多家复合铜箔龙头,设备端核心标的。

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2023-08-22 13:56

复合集流体