证券研究 报告 请务必阅 读正文 最后的 中国银 河证 券股份有 限公司 免责声 明 行业深度报告 机械 设备 2023 年 12 月 26 日 复 合集流 体：曙 光渐近，设备 先行 核心 观点：复合集流体：兼具高安全、低成本、极薄化的新型材料。复合集流体采用“金属-PET/PP 高分子材料-金属”三明治结构，代替传统的铝箔和铜箔作为电池正负极材料，具备低成本、高安全、长寿命和高能量密度等优势。1）高安全性：近年来，由电池热失控引发的电动汽车起火自燃事故是新能源汽车安全性的核心问题之一。复合集流体中间的高分子基材具有阻燃特性，在热失控前 可 快速融化，电池损坏仅局限于刺穿位点形成“点断路”，并可缓解锂枝晶生长带来的压缩应力，从而延缓电池短路。2）高比能：为提升电池能量密度，延长续航能力，近年来锂电铜箔呈现轻薄化趋势。复合铜箔中铜厚度相比 6 m 铜箔减少66.67%，复合铝箔中铝厚度相比 10m 铝箔减少 80%。复合集流体中间层采用轻量化高分子材料，重量比纯金属集流体降低 50%左右，可有效提升电池能量密度。3）低成本：传统铜箔的原材料成本占比约 83%，而复合铜箔原材料成本占比约 31%，且受产业化初期影响设备成本占比高达 50%，复合铜箔生产通过规模效应降低成本的空间更大。在技术完备条件下，复合铜箔大规模量产后有望实现4.5 元每平米以下，相较传统铜箔有望实现降低 40%的制造成本。复合集流体采用全新工艺，催生设备端投资机遇。复合铝箔制备的技术路线已经十分明确，主要采用真空蒸发镀膜干法工艺。即在厚度 4.5 6.0m 的PET/PP 基材表面采用真空蒸发的方式，双面镀制一层 1m 的铝膜。目前复合铜箔的制备工艺存在多种路线，包括一步法（化学沉积法/真空磁控溅射/真空蒸镀法）、两步法（真空磁控溅射+水电镀）和三步法（真空磁控溅射+真空蒸镀+水电镀）。核心设备包括真空蒸镀、真空磁控溅射在内的真空镀膜设备，以及水电镀设备。此外，应用复合集流体后锂电池制备将多出一道采用超声波高速滚焊技术的极耳转印焊工序，带来对超声波滚焊设备的确定性需求。产业化渐行渐近，设备环节有望迎来百亿市场。今年以来，广汽埃安弹匣电池2.0、宁德时代麒麟电池均采用复合集流体材料，麒麟电池已装车极氪 001 和009，问界 M9 也或将应用复合集流体，产业化趋势愈发明朗。从产业链现状来看，复合铜箔目前多种技术路线并存，玩家陆续入局，共同探索商业化路径。1）基材端，由于 PET 耐酸碱性较弱，在测试中出现高温循环跳水，复合铜箔基材 或从 PET 转向 PP。2）工艺设备端，“磁控溅射”+“水电镀”的两步法正逐步成为行业主流，成为宝明科技、纳力新材等进展较快、产能规划较大的复合铜箔材料厂主流选择的工艺路线。3）以目前复合铜箔主流两步法工艺测算，预计2025 年磁控溅射+电镀设备+超声波滚焊设备市场空间合计达到 143 亿元。投资建议：电池技术的不断发展叠加电池企业的降本需求，驱动动力电池产业链各环节技术持续更新迭代，设备企业有望迎来新的发展机遇。目前复合集流体处于从 0 到 1 的产业化前夜，复合铝箔商业化进展快但降本难度较高，复合铜箔技术路线尚存分歧，建议关注箔材厂送样测试及扩产进度，设备厂商将率先受益下游资本开支增长。推荐最具确定性的超声波滚焊设备厂商骄成超声，具备复合铜箔两步法核心水电镀设备量产能力的东威科技，关注一步法工艺设备厂商道森股份、三孚新科等。风险提示：研发进展不及预期的风险；终端验证测试不及预期的风险；产能投产进展不及预期的风险；下游需求不及预期的风险；行业竞争加剧的风险等。机械 设备 推荐(维持)分析师 鲁佩：021-20257809：lupei_ 分析师 登记 编码：S0130521060001 相 对沪深 300 表现图 2023-12-25 资料来源：中国 银河证 券研究 院 相 关研究-20%-15%-10%-5%0%5%10%15%20%机械设备 沪深300 请务必阅 读正文 最后的 中国银 河证 券股份有 限公司 免责声 明。2 行业深度 报告 目 录 一、复合 集流体：兼具 高安 全、低成 本、极 薄化的 新型 材料.3（一）动 力电池 降本提 效趋 势下，复 合集流 体优势 明显.3（二）传 统集流 体 vs 复 合 集流体：新工艺 催生设 备端 投资机遇.7 二、产业 化渐行 渐近，设备 环节有望 迎来百 亿市场.12（一）产 业链进 展不断，商 业化趋势 明朗.12（二）多 种路线 齐头并 进，两步法或 成复合 铜箔主 流路 线.13（三）2025 年 复合铜 箔设备 空间有望 超百亿.15（四）工 艺设备 仍存问 题亟 待优化.16 三、投资 建议及 相关标 的.18（一）投 资建议.18（二）相 关标的.18 四、风险 提示.24 0YAZyRnQoNmNoQmPtOqPmN6M8QbRoMrRnPtQjMnMtRfQtRvN6MqQxOuOnNrRwMnRsQ 请务必阅 读正文 最后的 中国银 河证 券股份有 限公司 免责声 明。3 行业深度 报告 一、复合 集流体：兼具高 安全、低成本、极 薄化 的新型材料（一）动力电 池降 本提效 趋势 下，复 合集 流体优 势明 显 典型锂离子电池结构主要包括正极、负极、电解液和隔膜四部分。正负极通常采用一定孔隙的多孔电极,由集流体和粉体涂覆层构成。集流体的作用主要是承载电极活性物质、将活性物质产生的电流汇集输出、将电极电流输入给活性物质。锂电池集流体通常采用铜箔和铝箔。由于铜箔在较高电位时易被氧化,主要用于负极集流体；铝箔在低电位时腐蚀问题较为严重,主要用于正极集流体。锂电池充电时，加在电池两极的电势迫使正极的嵌锂化合物释放出锂离子，通过隔膜后嵌入片层结构的石墨负极中；放电时锂离子则从片层结构的石墨中析出，重新和正极的嵌锂化合物结合，锂离子实现移动，产生电流。铜箔在动力电池成本中占比 9%，为提升电池能量密度和安全性，并进一步降低成本，锂电铜箔正在向高密度、轻薄化、高抗拉强度、高延伸率等方向发展。图1：锂离子电池 结构 图2：锂离子电池 成本结构 资 料 来源：锂离 子电 池制 造工 艺原 理与应 用，中国 银河 证券 研究 院 资料来 源：GGII，中 国银 河证 券研 究院 复合集流体采用“金属-PET/PP 高分子材料-金属”三明治结构，以高分子绝缘树脂 PET/PP 等材料作为“夹心”层，上下两面沉积金属铝或金属铜，替代传统的铝箔和铜箔作为锂电池正负极。复合铜箔即是在塑料薄膜 PET 等材质表面上制作一层金属导电层的一种新型材料，相比传统电解铜箔，复合铜箔作为负极集流体的锂电池具有低成本、高安全、长寿命和高能量密度等优势。表1：传统铜箔 与复合铜箔对比 传统铜 箔 复合铜 箔 工艺原 理 溶铜电解+电镀 真空镀膜+离子置 换 工艺区 别 核心工艺 是在阴 极辊中 将硫酸 铜电解 液 通过直流 电电沉积而 制成原 箔 直接采用 真空镀 膜与化 学电镀 铜工艺，将铜膜镀 在非金 属材料 表面 组成 99.5%纯铜 高真空下 将铜分 子堆积 到超薄型 PP 基 膜上，再 经过离 子置换 产出成 品 示例 特点 单位面积 重量较 重，金 属铜材 使用量 高，成本高。导热性能 高，用 于电池 材料安 全性差 中间层为 PP 膜，单 位面积 重量轻，铜 材使用量 少，降 低成本 和金属 用量。中间层为 绝缘层，用于 电池材 料安全 性 好 基膜 使用铜料，溶铜 后生成 原箔生 产基膜 PET/PP 原 料膜作 为基膜 正极材料,47%负极材料,15%铜箔,9%铝箔,4%电解液,12%隔膜,6%其他,7%请务必阅 读正文 最后的 中国银 河证 券股份有 限公司 免责声 明。4 行业深度 报告 工序长 度 13-15 8-10 资料来 源：重庆 金美 环评 报告，中 国 银河证 券研 究院 1、延缓电池内部短路，降低热失控风险 新能源汽车安全性重视度日益提升，复合集流体可有效降低电池热失控风险。近年来，由电池热失控引发的电动汽车起火自燃事故时有发生，是新能源汽车安全性的核心问题之一。锂离子动力电池“热失控”是一种由电池温度急剧上升而导致电池出现不可逆的失效现象，通常由电池内部物质发生连锁反应引起。诱发动力电池热失控的原因包括机械滥用（碰撞、挤压、穿刺）、电滥用（过充、过放和外短路）、热滥用（外部高温烘烤）以及电池老化所引起的电池内短路等。传统铜箔在金属疲劳断裂或意外损坏情况下可能产生毛刺，电池过充导致过量的锂移动至负极形成锂枝晶，均可能导致隔膜被穿透从而引发内部短路，从而引发电池热失控。图3：锂离子电池 失效机理 图4：动力电池热 失控机理 及 流程 资料来源：锂离子 动力 电池热 失控 机理及热 管理技 术研 究进展，中国 银河证券研 究 院 资料来源：锂离子 动力 电池热 失控 机理及热 管理技 术研 究进展，中国 银河证券研 究院 传统技术仅能对内短路起到延缓作用，并通常可能会造成电池能量密度的折损。复合集流体中间的高分子基材具有阻燃特性，其金属导电层较薄，短路时会如保险丝般熔断，在热失控前快速融化，电池损坏仅局限于刺穿位点形成“点断路”。此外，复合集流体相较传统集流体具备的中间基材层可缓解锂枝晶生长带来的压缩应力，使锂离子沉积更加均匀，电池循环寿命提升约 5%。因此，采用复合集流体代替传统正负极，可有效提升电池安全性。图5：复合铜箔避 免穿刺短 路 图6：锂枝晶穿刺 资料来 源：重 庆金 美官 网，中国 银河证 券 研究 院 资料来 源：重 庆金 美官 网，中国 银河证 券 研究 院 2、有效提升能量密度，契合新能源汽车长续航发展趋势 请务必阅 读正文 最后的 中国银 河证 券股份有 限公司 免责声 明。5 行业深度 报告 长续驶里程和低能耗是新能源汽车发展的方向，作为新能源汽车核心部件，就 要求锂离子动力电池能量密度不断提升，从而带动以下几个方面的技术革新。1）电极材料变革：锂离子电池是利用材料的氧化还原反应来储能和释放能量，因此其能量密度的理论极限由发生氧化还原反应的活性材料决定，取决于反应过程中单位活性材料能够提供的电子数量以及材料的氧化还原电压。2）成组结构创新：动力电池系统一般由电池包箱体、单体电池、电池管理系统、热管理系统和线束等组成。与电池工艺优化的原理相似，电池系统的电池成组结构创新也是为了降低电池包中单体电池以外的其他组件占比，进而实现电池系统的轻量化。3）电池工艺优化：通过电池工艺调整来提高单体电池能量密度的方法，其本质是增加单位体积或重量电池系统内的电极活性物质占比，降低非活性辅材如壳体、集流体和粘结剂等用量。从高能量密度电芯设计的角度来说，为了降低非活性物质的含量，选用密度低、厚度薄的正负极箔材有利于电芯能量密度的提升。表2：箔材对能 量密度的影响 铜箔 铝箔 厚度（m）电芯能 量密 度增加（%）厚度（m）电芯能 量密 度增加（%）10 0 16 0 8 1.69 14 0.67 6 3.39 12 1.01 4.5 4.75 10 1.58 4 5.08 8 2.02 资 料 来源：高能 量密 度锂 电池 开发 策略，中 国银 河证 券研 究院 锂电铜箔极薄化趋势下，复合集流体有助于提升电池比能量。集流体作为正极材料和负极材料电子传输的载体，在电池的充放电过程中并没有提供任何的容量，同时，铝箔和铜箔的密度均较大，严重影响其能量密度。因此，如何用更轻的材料去取代传统的金属集流体是提高电池能量密度发展的一个重要方向。近年来锂电铜箔呈现轻薄化趋势。2018 年宁德时代率先开始 6 m 电铜箔切换，当前已经实现 90%以上渗透率；比亚迪、国轩高科、中创新航、欣旺达等国内主流电池厂也在积极引入 6 m 锂 电铜箔，6 m 锂 电铜箔逐步成为行业主流。根据 GGII 数据，6 m 及以下锂电铜箔占比从 2020 年的 50.4%提升至 2022 年的86.2%。更薄的 4.5 m 铜箔也正在成为国内头部锂电铜箔企业布局的重心。图7：电解铜箔分 类 图8：锂电铜箔产 品结构 资料来 源：GGII，中国 银河 证券 研究 院 资料来 源：GGII，中 国银 河证 券研 究院 复合集流体中间层采用轻量化高分子材料，重量比纯金属集流体降低 50%左右。复合铜箔中铜厚度相比 6 m 铜箔减少 66.67%，复合铝箔中铝厚度相比 10m 铝箔减少 80%。按铜密度 8.96g/cm3、铝密度2.7g/cm3、PET 密度 1.38g/cm3计算，则 6.5 m PET 铜箔相比 6 m 铜箔和 4.5 m 铜箔，减重幅度分别达到 55%和 40%；8 m PET 铝箔相比 12m 铝箔和 10m 铝箔，减重幅度分别达 58%和 49%。金属用量0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%2020 2021 20226m6m6m 请务必阅 读正文 最后的 中国银 河证 券股份有 限公司 免责声 明。6 行业深度 报告 的节省部分用 PET 等材料进行替代后，保障安全性的同时重量更轻，产品综合性能更优。随着重量占比降低、电池内活性物质占比增加，能量密度可提升 5%-10%。表3：复合集流 体可有效提升能量 密度 负极片 正极片 重量能 量密 度增加 率 电池 0 6 m 铜箔 10m 铝箔/电池 1 1 m 铜箔+3 mPP+1 m 铜箔 3 m 铝箔+4 mPP+3 m 铝箔 6%电池 2 1 m 铜箔+3 mPP+2 m 铜箔 10m 铝箔 3%电池 3 6 m 铜箔 3 m 铝箔+4 mPP+3 m 铝箔 3%资料来 源：比亚 迪 复合 集流 体、电 极片及 电池，中 国银 河证 券研 究院 3、高分子材料更具成本优势，有助实现动力电池降本 传统锂电铝箔和铜箔采用“铝锭价+加工费”、“铜价+加工费”的 定价模式。以铜箔为例，原材料价格在总成本中占比约 80%，尽管加工费自 2022 年下半年以来持续下降，但铜价震荡上行，维持在高位。而PET、PP 等高分子材料价格仅为铜价的约 1/10，将其应用于锂电正负极材料，有望大幅降低集流体成本，从而满足锂电行业降本增效需求。图9：铜、PET、PP 价格（元/吨）图10：铜箔加工费（万元/吨）资料来 源：Wind，中国 银河 证券 研究 院 资料来 源：Wind，中 国银 河证 券研 究院 复合铜箔规模化量产后成本有望显著低于传统铜箔。根据 GGII 数据，以 6 m 铜箔为例，其单位材料成本为 3.73 元/平方米；而 6.5 微米 PET 铜箔的铜箔厚度为 2 m，单位总成本为 1.3 元/平方米，低于铜箔的单位成本，材料成本优势明显。传统铜箔的原材料成本占比约 83%，而复合铜箔原材料成本占比约 31%，且受产业化初期影响设备成本占比高达 50%，复合铜箔生产通过规模效应降低成本的空间更大。在技术完备条件下，复合铜箔大规模量产后有望实现 4.5 元每平米以下，相较传统铜箔有望实现降低 40%的制造成本。0100002000030000400005000060000700008000090000中国:平均价:铜(1#):长江有色市场中国:出厂价:聚对苯二甲酸乙二酯(瓶片):常 州华润 聚酯中国:出厂价:聚丙烯(F800E):上海石化0123456789中国:平均加工费:铜箔(电池级,8um,国产)中国:平均加工费:铜箔(电池级,6um,国产)中国:平均加工费:铜箔(电池级,4.5um,国产)请务必阅 读正文 最后的 中国银 河证 券股份有 限公司 免责声 明。7 行业深度 报告 图11：传统铜箔成 本结构 图12：复合铜箔成 本结构 资料来 源：GGII，中国 银河 证券 研究 院 资料来 源：GGII，中 国银 河证 券研 究院（二）传统集 流体 vs 复 合集 流体：新工 艺催生 设备 端投资 机遇 1、工艺：复合铝箔核心环节真空蒸镀，复合铜箔多种路线并存 电池铝箔生产工艺路线主要有两种：1）铸轧冷轧箔轧（连铸铸轧工艺）。将铝锭熔炼后通过铸轧形成铸扎卷，再经过冷轧、退火形成铝箔坯料，最后经过箔轧、退火形成铝箔；2）铸锭热轧冷轧箔轧（热轧工艺）。通过铸锭工艺以形成扁锭，再通过粗轧和精轧分别形成中厚铝板、热轧卷；然后通过冷轧、退火形成铝板带半成品和铝箔坯料；铝箔坯料通过箔轧、退火形成铝箔半成品。采用热轧供坯生产的电池铝箔质量相对稳定但成本偏高；双辊连续铸轧供坯流程短、能耗低、成本低，目前已经成了电池铝箔主要的生产方式。核心设备包括熔炉、轧机、退火炉、轧辊磨床等。图13：传统铝箔工 艺流程 图14：传统铝箔核 心设备 资料来 源：鼎胜 新材，中 国银 河证 券 研究院 资料来 源：天山 铝业，中恒 金属，华辰 装 备，中国 银河 证券 研究 院 相较于复合铜箔，复合铝箔制备的技术路线已经十分明确，主要采用真空蒸发镀膜干法工艺。即在厚度 4.5 6.0m 的 PET/PP 基材表面采用真空蒸发的方式，双面镀制一层 1m 的铝膜。直接材料,83%直接人工,3%制造费用,3%运杂费,1%设备,50%原材料,31%能耗,6%其他,13%请务必阅 读正文 最后的 中国银 河证 券股份有 限公司 免责声 明。8 行业深度 报告 图15：复合铝箔工 艺流程 资料来 源：重 庆金 美，中国 银河 证券研 究 院 传统锂电铜箔主要采用电解法生产，将铜料溶解后制成硫酸铜电解溶液，然后在专用电解设备中将硫酸铜电解液通过直流电电沉积而制成箔，再对其进行表面粗化、防氧化处理等一系列处理，最后经分切检测后制成成品，包括溶铜造液、生箔、后处理和分切四个生产工序，核心设备为溶铜罐、生箔机、阴极辊等。图16：传统铜箔工 艺流程 图17：传统铜箔核 心设备 资料来 源：中一 科技，中 国银 河证 券 研究院 资料来 源：泰金 新能，华 宏精 密，中 国银河 证券 研究 院 PET 等高分子材料的结晶度大、极性小、表面能低，会影响镀层与基材之间的黏合力，且高分子材料大多为不导电的绝缘体，因此无法直接进行电镀，需要先对高分子材料进行表面处理、活化等，使其表面沉积一层导电的金属膜。复合铜箔的制备工艺存在多种路线，包括一步法（化学沉积法/真空磁控溅射/真空蒸镀法）、两步法（真空磁控溅射+水电镀）和三步法（真空磁控溅射+真空蒸镀+水电镀）等。一步法可分为应用化学沉积的湿法工艺和应用磁控溅射技术的干法工艺。其中，一步湿法是通过化学及电化学相结合的方式在薄膜基材表面沉积一层致密可靠的金属铜层，工序包括前处理、水洗、活化、还原、化铜、电镀铜、烘干等。两步法先采用真空磁控溅射工艺制备基础层，再通过水电镀增厚铜层；三步法则是在磁控溅射后加入真空蒸镀环节，进一步提升沉积效率和均匀性。请务必阅 读正文 最后的 中国银 河证 券股份有 限公司 免责声 明。9 行业深度 报告 图18：复合铜箔工 艺流程 图19：复合铜箔工 艺流程（两步法）资料来 源：重 庆金 美，中国 银河 证券研 究 院 资料来 源：腾胜 科技，中国 银河 证券研 究 院 2、设备：真空镀膜、水电镀、超声波滚焊设备打开市场空间 从工艺路线来看，复合集流体制备的核心设备包括真空蒸镀、真空磁控溅射在内的真空镀膜设备，以及水电镀设备。1）复合铝箔制备以及复合铜箔三步法工艺中均应用真空蒸发镀膜设备。真空蒸镀 是 物理气相沉积中的一种，需要在真空或特定的大气条件下加热金属源，使其蒸发。然后将气化金属沉积到基底表面，形成金属层或金属化合物层。真空蒸镀的优势是在于效率高，但制程中发热量过高，基膜作为热敏性材料容易变形，影响良率。图20：真空蒸镀原 理 图21：复合铝箔真 空镀膜设 备 资料来 源：汇成 真空，中 国银 河证 券 研究院 资料来 源：腾 胜科 技，中国 银河 证券研 究 院 2）真空磁控溅射设备是复合铜箔两步法和三步法工艺的前道设备。由于 PET、PP 等 高分子材料不导电，故需要先对其进行表面处理、活化、沉积导电层等，增加导电性。真空磁控溅射也是物理气相沉积技术的一种，是用高能等离子体轰击靶材，并使表面组分以原子团或离子形式被溅射出来，并沉积在基片表面，经历成膜过程，最终形成薄膜。复合铜箔的前道制备工艺，即是在厚度 3-8 微米的 PET 或者 PP 等塑料薄膜表面先采用真空沉积铜的方式，制作一层约 30-70nm 的金属层，将薄膜进行金属化。请务必阅 读正文 最后的 中国银 河证 券股份有 限公司 免责声 明。10 行业深度 报告 图22：真空磁控溅 射原理 图23：复合铜箔磁 控溅射镀 膜设备 资料来 源：汇成 真空，中 国银 河证 券 研究院 资料来 源：汇 成真 空，中国 银河 证券研 究 院 3）水电镀设备是几种复合铜箔制备工艺的通用后道加工设备。水电镀利用电沉积原理，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。复合铜箔两步法工艺中，将高分子材料经过真空磁控溅射金属化后，继续采用水介质电镀的方式，将铜层加厚到 1 m，复合铜箔整体的厚度在 5-10m 之间。图24：双边夹卷式 水平连续 镀膜设备 资料来 源：东 威科 技，中国 银河 证券研 究 院 4）一步湿法制备复合铜箔则是使用化学沉积方式，在薄膜基材表面覆盖一层致密可靠的金属铜层，并与电化学相结合进行双面镀膜，从而实现“一步法”完成复合铜箔制造。图25：化学镀膜原 理 图26：复合铜箔镀 膜设备 资 料 来源：锂 离子 电池 塑料-金属 复合 集 流体 的特 性及 制备 研究 进展，中国银河 证券 研究 院 资料来 源：三 孚新 科，中国 银河 证券研 究 院 请务必阅 读正文 最后的 中国银 河证 券股份有 限公司 免责声 明。11 行业深度 报告 5）超声波滚焊是复合集流体最具确定性的设备。以复合集流体替代传统的铜箔和铝箔，锂电池在前段工序将多出一道采用超声波高速滚焊技术的极耳转印焊工序，从而解决不同复合集流体材料和纯金属箔材之间的转印焊接问题。超声波滚动焊接是焊头在工件表面滚动，从而在工件表面形成连续焊缝，焊头工作面通常为圆柱形。单条产线对滚焊设备的需求数量是极耳超声焊接设备的 3 倍左右。图27：超声波滚焊 机 图28：超声波滚焊 主轴系统 资料来 源：骄成 超声，中 国银 河证 券 研究院 资料来 源：骄 成超 声，中国 银河 证券研 究 院 3、成本：复合铜箔生产成本较传统铜箔有望降低 30%以复合铜箔两步法工艺为例进行如下测算，则在良率 80%的情况下，6.5 m 复合铜箔生产成本为 2.45元/平方米。根据铜冠铜箔和中一科技披露的 2021 年上半年锂电铜箔单位成本约 7 万元/吨，考虑当年铜价与 2023 年铜价水平相当，可折算得到 6 m 传统铜箔成本为 3.76 元/平方米。由此可得，复合铜箔生产成本较传统铜箔下降 34.78%。表4：复合铜箔 与传统铜箔生产成 本测算对比 6.5 m 复合 铜箔 单位成 本 6 m 传 统铜箔 成本 铜 厚度（m）2.00 6 密度（g/cm3)8.96 8.96 单价（万 元/吨）6.89 根据铜冠 铜箔及 中一科 技披露，锂电铜箔成 本约 7 万元/吨折算 单平米成 本（元）1.23 PET 厚度（m）4.50 密度（g/cm3)1.38 单价（万 元/吨）0.70 单平米成 本（元）0.04 设备 真空磁控 溅射 价值量（万元/台）1400 折旧（年）10 残值 10%速度（m/min）12 宽幅（m）1.30 工作时长（h）16 工作天数（天）300 良率 80%年产出面 积（m2）3594240 单平米成 本（元）0.35 水电镀 价值量（万元/台）1000 折旧（年）10 残值 10%请务必阅 读正文 最后的 中国银 河证 券股份有 限公司 免责声 明。12 行业深度 报告 速度（m/min）10 宽幅（m）1.20 工作时长（h）16 工作天数（天）300 良率 80%年产出面 积（m2）2764800 单平米成 本（元）0.33 其他 电费+人工 单平米成 本（元）0.50 合计 单平米成 本（元）2.45 3.76 资料来 源：GGII，铜 冠铜 箔，中一 科技，东威 科技（注：铜 价和 PET 价 格按 2023 年 12 月均 值计 算）二、产 业化渐行渐近，设 备环节有望迎来百 亿市场（一）产业链 进展 不断，商业 化趋势 明朗 从产业链上下游来看，复合集流体上游为包括高分子基材、铜、铝等在内的原材料厂商以及设备厂商，中游为复合铜箔、复合铝箔制造商，下游为各个动力电池企业和车企。图29：复合集流体 产业链 资料来 源：中国 银河 证券 研究 院 复合铝箔产业化进展较快，复合铜箔产业链不断迎来催化。早在 2021 年 7 月，OPPO 就 发布了引入复合集流体技术的五层夹心式安全电池，实现了 复合集流体在消费电子领域的应用。2022 年 11 月，重庆金美率先实现 8 m 复合铝箔量产下线。今年 3 月，广汽埃安发布采用复合集流体材料的弹匣电池 2.0，并通过 军标级枪击测试，将首先搭载于埃安豪华超跑品牌 hyper。天能电池发布了用于两轮车领域的新一代锰铁锂电池 TP-MAX，同样以复合集流体的应用作为安全升级的亮点。今年 4 月 和 6 月，搭载宁德时代麒麟电池 的 极氪 009 和极氪 001 均 使用了复合集流体。年底上市的塞力斯问界 M9 也或将应用复合铝箔。复合铜箔由于基材、工艺路线分歧等原因，产业化进展较复合铝箔相对缓慢。但今年以来产业链上不断迎来催化，趋势愈发明朗。6 月，双星新材、万顺新材公告获得首张复合铜箔订单。道森股份子公司洪田科技研自今年 4 月发布一步法真空磁控溅射一体机后，分别于 7 月和 9 月获得 7000 万元和 1.84 亿元订单。9 月 4 日，嘉元科技公告，与三孚新科在复合铜箔产业链建立战略合作关系，并签订“一步式全湿法复合铜箔电镀设备”采购合同，确认合同金额 2.43 亿元。10 月 9 日，璞泰来发布公告，与宁德时代签订战略合作协议，双方同意就复合铜箔集流体业务建立长期合作机制，共同开拓新能源海内外市场；公司溧阳基地预计将在 请务必阅 读正文 最后的 中国银 河证 券股份有 限公司 免责声 明。13 行业深度 报告 2024 年逐步实现产能投放。宁德时代作为下游电池厂龙头，这一战略协议表明复合集流体产业化趋势的进一步明确。图30：复合集流体 产业链重 要进展 资料来 源：各 公司 公告，中 国银河 证 券研究 院（二）多种路 线齐 头并进，两 步法或 成 复 合铜箔 主流 路线 从产业链现状来看，复合铜箔目前多种技术路线并存，共同探索商业化路径。1）基材端，或从 PET转向 PP。复合铜箔中可选用的高分子材料主要包括 PET、PP 和 PI 等。PI 具有优异的机械性能、化学稳定性和较宽的温度范围，但由于其生产技术难度高且成本昂贵，很难批量生产，还未进入导入阶段。产业端主流选择为 PET 和 PP。相比于 PP，PET 在耐温性、附着力、抗拉伸性等方面更具优势，因此各材料厂早期多选用 PET 作为中间层，应用已相对成熟。表5：主流基材 性能对比 PET PP PI 全称 聚对苯二 甲酸乙 二醇酯 聚丙烯 聚酰亚胺 抗拉强度（MPa）高，250 低，2545 高，200 断裂伸长 率（%）90150 200400 50 粗糙度 很高 低 高 稳定性 好 一般 极好 与金属间 的界面 作用力 良好 较差 良好 使用温度（）-60120-30140-269280 质量密度（g/cm3）1.291.41 0.850.99 1.391.45 耐酸碱腐 蚀性 差 良好 优秀 成本 一般 低 高 应用 印刷、高 档真空 镀铝产 品、激 光防伪基膜、广告牌、交通 标志等 印刷、热 封膜、食品级 镀铝热 封膜、高 透明胶带、纸类复 合的高 透明膜 等 航空、航 海、火 箭导弹、原子 能、电 子 电器等 资 料 来源：锂 离子 电池 塑料-金 属复合 集 流体 的特 性及 制备 研究 进展，华 经 产业 研究 院，中国 银河 证券 研究院 尽管 PET 具备更强的物理性能，但其容易在乙二醇、水、甲醇、氨中发生降解。锂电池负极端存在催化 PET 降解的醇基锂（SEI 膜的成分），可显著促进 PET 的降解。若溶解到电解液中会增加电解液粘度，减缓离子传输速度，增加锂离子电池的内阻。随着循环时间的增加，PET 溶胀溶解反应，使得金属层和PET 之间的化学键会在长期使用过程中逐渐老化，金属层与基底的界面粘结性和剥离强度逐渐减弱，从而导致循环容量下降。因此在测试中，使用 PET 作为基材的复合铜箔出现高温循环跳水，需要对电解液进行改性。请务必阅 读正文 最后的 中国银 河证 券股份有 限公司 免责声 明。14 行业深度 报告 图31：PET 膜高温循 环跳水 资料来 源：GGII，中 国银河 证券 研究 院 PP 相对于 PET 附着力和抗拉伸能力较弱，但其分子链中只存在碳碳键，除能被浓硫酸、浓硝酸侵蚀外,对其它各种化学试剂都比较稳定，而且也极难发生断链降解，化学稳定性极强。因此目前部分材料厂已经对 PP 基材的复合铜箔进行送样测试，尚需解决 PP 与铜金属的结合力问题。2）工艺设备端，“磁控溅射”+“水电镀”的两步法正逐步成为行业主流。从 产业链来看，目前“磁控溅射+水电镀”的两步法由于其在良率、成本、效率等方面的综合优势，成为宝明科技、江阴纳力、双星新材、英联股份等进展较快、产能规划较大的复合铜箔材料厂主流选择的工艺路线。前道磁控溅射设备厂商主要包括腾胜科技、汇成真空等，水电镀设备厂商为东威科技。三孚新科凭借其在 PCB 和通用电镀化学品及设备领域的积累，推出一步全湿法路线，推出化学沉积与水电镀相结合的复合铜箔电镀设备，并与 嘉元科技签订战略合作协议和 2.43 亿元设备采购合同。道森股份收购洪田科技切入铜箔设备领域，先后推出卷绕磁控溅射镀膜机、卷绕磁控溅射蒸镀复合镀膜机、卷绕蒸发镀膜机等复合铜铝箔一体机设备，并已获得订单。表6：复合铜箔 工艺路线对比 一步法 两步法 三步法 工艺 干法（真 空磁控 溅射/真空 蒸镀）湿法（化 学镀）磁控溅射+水电镀 磁控溅射+真空蒸 镀+水电 镀 优势 均匀性好；缩短 工序，提升效 率 缩短工序，流程 简单；良率较 高 技术较为 成熟，效率和 良率较 好 均匀性好；沉积 效率高 劣势 成本较高 沉积速度 慢，生 产效率 低；环 保问题 均匀性略 差 工序复杂；增加 蒸镀成 本；综 合良率低 代表企 业 设备厂：道森股 份 材料厂：诺德股 份 设备厂：三孚新 科 材料厂：嘉元科 技 设备厂：腾胜科 技、汇 成真空、东威 科 技 材料厂：宝明科 技、双 星新材、英联 股 份 材料厂：重庆金 美 资料来 源：各公 司公 告，中 国银 河证券 研 究院 3）材料端，玩家陆续入局，产能投入节奏加快。宁德时代、广汽等龙头电池厂和车企对复合集流体的应用为行业树立了风向标，推动产业化进程加速发展。各路玩家纷纷投建产能基地，入局复合集流体产业链。根据 GGII，2023 年复合集流体规划产能超过 30 亿平方米/年。其中进展较快的箔材厂商为重庆金美、宝明科技、纳力新材、英联股份等，嘉元科技、诺德股份等传统锂电铜箔厂商入局则相对较晚。请务必阅 读正文 最后的 中国银 河证 券股份有 限公司 免责声 明。15 行业深度 报告 表7：复合集流 体产能布局 公司 工艺 路线 项目 地点 总投资（亿 元）产能规 模（亿平方 米）进度 宝明科 技 两步法 安徽一期 马鞍山市 62 安徽二期 赣州一期 赣州 11.5 1.5 陆续量产 赣州二期 48.5 江阴纳 力 两步法 一期 江苏扬州 112 5 二期 50 双星新 材 两步法 初期 0.5 22 年 12 月完成首条水镀 线的整 体安装 调试；第 一条产线年产能 350 万平米，已量产 一期 2 一期设备 预计从 5 月陆续 进场安 装调试 二期 5 胜利精 密（合计 12 亿平米）两步法 一期 安徽舒城 杭埠经济开发 区 8.5 15 条，每条线月设 计产能 40 万平方米 22 年年底，第一条 全制程 生产线（1 台磁控溅射+1条水电镀）已在 安徽舒 城产业 园安装 调 试完成；第二条水电 镀产线 正在与 东威科 技相关 人 员进行技 术改造升级 中。PP 复合铜 箔已送 样检测。二期 47.5 100 条 元琛科 技 复合铜箔 一条功能 性薄膜 综合中 试线、两条功 能性薄膜量 产线 PET 复合铜 箔小批 量试产，PP 复 合铜箔 正在 攻克结合 力问题，已产 生小规 模的验 证 订单。预计铜箔 24Q1 完成验 证和供 应商导 入 复合铝箔 设备调试 中，预计 8 月下 旬送样 英联股 份 两步法 一期 江苏高邮 15.68 100 条复合铜箔，5 亿；10 条复合铝箔，1 亿 目前公司 已有 3 条复合铜 箔产线，其中 1 条复合铜箔生产线 正式运 行生产，另有 2 台水镀 线设备正 在现场调试 二期 15.21 诺德股 份 一步法 复合集流 体产业 园项目 湖北黄石 25 复合铜箔+复合铝箔 4.2 亿平方 米，年产值 40 亿元 其中：一期 6 条产 线（投资 2.5 亿）一期工期 6 个月，计划 2024 年 6 月底前至少建成 一条线投产 中一科 技 两步法 武汉中一 新材 先期计划 建设年产 500 万平方米 嘉元科 技 一步法 已完成中 试生产 设备的 市场调 研、技 术 交流、工 艺参数论证、中试 生产线 订购等 工作 重庆金 美 三步法 示范基地 重庆綦江 1 亿平米 新型多功 能复合 集流体扩产基地 项目 四川宜宾 南溪区 55 铜/铝箔约 12 亿平米，预 计年产 值超100 亿元 光莆股 份 两步法 复合集流 体材料 扩建项目 厦门翔安 区现有厂区 12 10GWH（1.2-1.5 亿平米）首期复合 集流体 材料生 产线已 投产运 营 隆扬电 子 两步法 复合铜箔 生产基 地建设项目 江苏淮安 19.2 2.38 亿平米 拟合计新建 7 座标 准化“细胞工 厂”，同 时，每座 工厂拟配置 5 套由双 面真空 溅镀机、双面 水平电镀 线等相关设 备组成 的标准 化产线，合计 形 成 35 套复合铜箔标准 化生产 线 璞泰来 独有工艺路线 复合集流 体研发 生产基地一期 江苏溧阳 20 1.6 万吨复合铜箔 计划 2024 年投产。复合铜箔 集流体 已向客 户卷料 送样。安迈特 一步干法 湖州基地 一期 浙江湖州 30 7 一期 2 亿平方米，2024Q1 逐步投产 资料来 源：各公 司公 告，中 国银 河证券 研 究院（三）2025 年 复合铜箔 设备 空间有 望超 百亿 从产业链上下游布局来看，复合铜箔产业化趋势明朗，以目前主流两步法工艺测算，预计 2025 年磁控溅射+电镀设备+超声波滚焊设备市场空间合计达到 143 亿元。根据主流电池厂商产能规划，假设 2023-2025 年，复合铜箔在新增电池市场中渗透率为 0.5%/5%/13%。按单 GWh 需 2 台磁控溅射设备和 3 台电镀设备，单台价格分别为 1400 万元/1000 万元，需超声波滚焊设备价值量 1000 万元，随着效率和良率的提升，单 GWh 所需设备数量和单台设备价值量逐步减少。则到 2025 年，真空磁控溅射设备和电镀设备市场规模将分别达到 57.6 亿元和 58.0 亿元，超声波滚镀设备市场规模 27.7 亿元。表8：复合铜箔 设备市场空间测算 2022E 2023E 2024E 2025E 全球锂电 池出货 量（GWh）830.0 1300.0 1730.0 2290.0 请务必阅 读正文 最后的 中国银 河证 券股份有 限公司 免责声 明。16 行业深度 报告 其中：动 力电池 出货量（GWh）680.0 1050.0 1350.0 1730.0 储能电池 出货量（GWh）150.0 250.0 380.0 560.0 复合铜箔 渗透率（%）0.0%0.5%5.0%13.0%