新能源汽车前沿技术专题报告-电镀铜铝箔产业分析.docx

?

?

新能源汽车前沿技术专题报告

电镀铜铝箔产业分析

?

?

一、电镀铜/铝箔介绍

电镀铜/铝箔是一种夹层式的电池集流体

电镀铜/铝箔与传统箔材的主体功能相同。电镀铜/铝箔是一种新型的动力电池集流体材料，主要由3部分组成，中间一层为绝缘树脂(PET/PEN/PP材质)做芯的导电薄膜，导电薄膜在PET表面还有一些镀层结构。导电薄膜的两侧为厚度1-2μm的金属，主要是一种夹层式的结构。

与传统箔材的制造工艺不同。传统的铝箔和铜箔主要是由辊压或电解工艺生产得到；电镀铜/铝箔是在厚度3.5-6μm的塑料薄膜表面采用磁控溅射和真空蒸镀的方式，制作一层20-80nm的金属层，然后通过水电镀的方式，将金属层加厚到1-2μm，制作总厚度在5.5-8μm之间的复合金属箔，用以代替6-9μm的电解金属箔。

电镀及真空蒸镀在过去的电池行业应用较少

电镀广泛应用于电子计算机、通信、消费类电子、工业仪器、国防航天等行业，基本原理为在含有预镀金属的溶液中，以被镀基体金属为阴极，镀层金属或其他不溶性材料做阳极，通过电解作用，使镀液中预镀金属的阳离子在基体金属表面沉积出来，形成镀层。

真空蒸镀广泛应用于OLED屏幕等行业，使用金属、合金或化合物镀膜，镀铝或绝缘物当作电容之电极。基本原理为在真空条件下，使金属、金属合金等蒸发，然后沉积在基体表面上，蒸发的方法常用电阻加热，电子束轰击镀料，使蒸发成气相，然后沉积在基体表面。

电镀铜/铝箔的安全性强

安全性好是复合材料关键要素之一。随着动力电池在市场渗透率越来越高，安全成为电池产品的最基本诉求。但由于电池能量密度越来越高，电池热失控的风险也同步增加。复合金属箔中间的导电薄膜的阻燃结构，可以大大提高电池的安全性，使用了电镀铜/铝箔的电池可以让高镍电池更安全，保证产品性能的竞争力。

PET的引入对电池能量密度有贡献。电镀铜/铝箔的厚度能达到传统箔材的水平甚至更薄，在部分金属

二、电镀铜/铝箔与传统箔材的比较

电镀铜/铝箔技术优势

电镀铜/铝箔技术。电镀铜/铝箔相比于传统箔材在产品性能、量产可制造性和成本空间上有明确的不同，在性能和成本空间上的优势是电镀铜/铝箔打开市场的关键。在量产可制造性和现行成本上来看，电池制造的附加成本是电镀铜/铝箔在推广中重要的问题，亟待继续突破通孔问题和持续降低产品成本。

主要优势：1）能量密度高。由于PET材料较轻，复合金属箔质量比纯金属箔轻1/3-1/5，电池层级的能量密度将增加。2）安全性高。复合金属箔中间的PET层和磁控溅射形成的阻燃结构，当发生热失控时可以为电路系统提供无穷大的电阻，从而降低电池燃烧起火爆炸的可能性。在高镍电池的测试实验中，可以通过针刺实验。3）材料的降本空间大。同等情况下，金属的用量只有原来纯金属箔的1/3-1/5。如果能够控制制造成本，根据第一性原理，复合箔理论成本会低于金属箔，能有效应对金属价格上涨。

电镀铜/铝箔技术短板

现阶段短板：1）箔材穿孔。金属在磁控和蒸镀到PET材料过程中因为有高温的金属熔融物，可能飞溅熔穿箔材形成通孔。在电池的生产过程中会引起箔材断带，影响电池生产效率，增加制造成本。第二代蒸镀设备对该问题有改善，但无法完全杜绝。2）存在产能瓶颈。由于磁控和蒸镀的节拍限制，目前复合箔的单位设备效率不及传统箔材，这在产品放量的过程中会存在明显瓶颈。3）电池内阻增大，电池的输出功率受影响。相比于金属箔，复合箔的PET和金属存在较大的接触电阻，同时由于阻燃剂等介质的引入，电池的电阻会有所增加，电池在高低温的功率会小幅下降，可能会对整车的加速体验有影响。4）电池制造需新增工序。因为PET材料的引入，常规的电池生产工艺无法直接平移。在极片制作过程中，需要至少增加一个转接焊工序，用来制造极片的极耳，电池的制造成本会增加。

市场空间

新能源行业景气度高，带动锂电池产量快速增长。根据高工产研锂电研究所（GGII）的数据和前瞻研究院的预测，2016～2020年，中国动力锂电池出货量逐年上升。2020年中国动力电池出货量为80GWh，同比增长13%，2020年动力电池市场规模约为650亿元，到2026年我国动力锂电池市场规模有望突破千亿元。

近几年将是锂电池需求旺盛的时期，整个电池产业链都将保持高速的增长。储能、消费在内的新能源产业数据，我们预计，2021年全行业装机量达到370Gwh，同比增长44%，22-25年仍然保持持续增长的状态，到2025年将来到TWh时代，预计装机量1390GWh，同时增速会放缓至32%。

电镀铜/铝箔需求预测

2021年铜箔供应紧张，电镀铜/铝箔有望打开市场。在锂电需求的带动下，自去年下半年以来，锂电铜箔行业快速回暖，市场供不应求，头部企业处于满产满销状态，加工费快速攀升。另一方面供应端产