复合铜箔行业研究报告：复合箔材产业化进程加速，量产在即

（报告出品方：华金证券）

复合箔材性能优异，降本增效

复合箔材有望登上舞台

锂电池是一个复杂的系统，主要由正极材料、负极材料、电解液和隔膜等四大主材，以及铜箔、铝箔、导电剂、粘结剂、结构件等辅材组成。铜/铝箔是锂电池的重要组成部分，作为锂电池正负极的集流体和正负极活性物质的载体，对锂电池的循环寿命、能量密度、安全性等重要性能都有较大影响。传统箔材基本上是由纯铜/铝组成，而复合铜箔/铝箔为三明治结构，中间层为PET膜或者PP膜，上下两面均为厚度约为1微米的铜/铝层。

复合箔材优势一：高能量密度

已知铜、铝、PET膜材的密度分别为8.96、2.7、1.37g /cm³ ，假设1GWh锂电池正极、负极箔材用量均为1200万平方米，铜箔、铝箔厚度分别为6、12微米，对应的铜箔、铝箔用量分别为645、389吨。若替换成复合箔材，设PET层厚度为4.5微米，金属层厚度为2微米，则1GWh锂电池需要的正极、负极箔材相比传统箔材分别减重55%和64%。

复合箔材优势二：物料成本降低

根据近日铜、铝金属的价格，假设铜、铝金属的价格分别为6.5万元/吨和1.8万元/吨，则1GWh锂电池需要的传统铜箔、铝箔原材料成本分别为4193万元和700万元，铜箔原材料成本是铝箔的6倍左右，且铜箔的加工费一般高于铝箔，考虑加工费用后，铜箔成本将更高。若以复合箔材替代传统铜箔和铝箔，1GWh电池的箔材原材料成本分别可以下降2736万元和524万元，下降幅度为65%和75%。

复合箔材优势三：高安全性

电池自燃主要是因为发热失控导致的内短路，采用复合箔材可提高电芯安全性，主要因为：1）复合箔材的高分子材料在150℃以上高温下会发生熔缩，在电池热失控前切断电流回路，并且不会因短路产生高温燃爆，因此可有效防止电池热失控，提升安全性能。2）复合箔材中金属层更薄，在电芯受到冲击时，金属层不易刺穿隔膜，降低内短路发生。3）针刺测试时，PET膜能起到一定的隔离作用。针刺测试时，采用传统箔材的电芯容易发生内短路，电芯电压瞬间降低到0V，电芯内部自放电，温度快速上升；采用复合箔材后的电芯温度并没有明显变化。

复合箔材劣势：快充性能有待提高

由于复合箔材两侧的金属层厚度一般 只有1微米，导致复合箔材的过流能 力有限。在低倍率充放电时候，采用 传统箔材或者复合箔材，电芯的充放 电曲线一般没有明显的差异。而到了 2C、4C高倍率充放电时，复合箔材性 能表现有可能低于传统箔材。基于当前技术进展，除了纯电动4C应 用场景，预计复合铜箔在储能、换电、 中低端车等市场，更有竞争力。

技术路线初定，量产在即

原材料上，PET和PP膜为行业主流选择

膜材的核心功能是负载铜层，需要具有耐高温、较高抗拉强度、低成本、且和铜有较好的结合力等优点。目前可用于复合铜箔的膜材有PET膜、PP膜和PI膜等。由于PI膜售价35～100万元/吨，售价过高，目前行业的主流选择是PET膜与PP膜。

复合铜箔生产工艺主要有三种

一步法有两种工艺：①全湿法。先提升基膜表面粗糙度，然后用化学沉积在基材表面覆盖金属铜层。②全干法。使用磁控溅射或开发磁控溅射和真空蒸镀一体机镀铜。两步法：磁控溅射+水介质电镀。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。三步法：磁控溅射+真空蒸镀+水介质电镀。在磁控溅射后增加真空蒸镀环节，可以快速补足铜膜到适合电镀的厚度。

两步法为市场主流方法

综合效率与良品率考虑，两步法在行业内进展较快。1）一步法：优点是工序简单、均匀性好、良品率高、技术壁垒较高，但是效率较低；2）两步法：效率提高，但是镀层均匀性比一步法略差；3）三步法：优点是生产效率最高，但是工序繁多，且真空蒸镀工艺的高温环境容易使高分子基膜穿孔，良品率低。

复合铝箔生产采用蒸镀工艺

蒸镀更适合复合铝箔的制备。蒸镀工艺通过高温融化金属材料，蒸发到基膜上实现镀铜/铝，比磁控溅射速度更快、效率更高。另外，因为铝的熔点远低于铜，所以蒸镀的温度较低，可减少因高温导致的基膜变形等问题的发生。

磁控溅射设备在两步法和三步法中均有使用

磁控溅射：是一种物理气相沉积（PVD）方法，将氩离子在真空+强电场条件下加速轰击铜靶表面，使铜靶材发生溅射，溅射的铜原子沉积在PET基膜表面形成30-70nm的薄铜层。磁控溅射在两步法和三步法中均有使用，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的金属铜膜。

水电镀

水介质电镀：是指PET基膜经过磁控溅射（真空蒸镀）后有导电性，在电镀液中正反两面通电，进行金属化沉积。具体来说，将“金属化”的高分子材料作为阴极，铜作为阳极，以含铜离子的溶液作为电解液（通常为CuSO4），在外电场的作用下，金属铜经电极反应还原成金属原子，并在高分子材料上进行金属沉积形成铜膜。其技术壁垒在于控制拉力，保障基膜的完整性。  水介质电镀在两步法和三步法中均有使用，水电镀速度快，生产效率高，微米级镀铜可以一次成型。

真空蒸镀

真空蒸镀是一种物理气相沉积（PVD）方法，把金属熔化成液态，形成金属蒸汽开始挥发，然后把蒸汽中铜原子冷凝在PET表面沉积和成长。真空蒸镀主要用于三步法和铝箔生产中，在磁控溅射后增加真空蒸镀环节，目的是提高沉积速度，可以快速补足铜膜到适合电镀的厚度。

需求预测

随着复合铜箔技术成熟，今年 复合铜箔有望开始大规模出货， 并且随着复合铜箔渗透率提高， 复合铜箔到2025年出货量有望 达到新的台阶。假设2023～2025年复合铜箔渗 透率分别为1%、5%和10%，复合 铜箔的平均售价分别为5元/平 米、4.5元/平米、4元/平米。预计到2025年复合铜箔出货量 有望达到26.16亿平米，对应的 市场规模约为104.6亿元。

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