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中信建投: PET铜箔——替代传统铜箔优势突出,受益下游锂电
tony2001
中线波段
2022-07-25 08:43:47
PET铜箔是中间一层4.5μmPET膜,膜两侧各有1μm厚金属铜的高端新材料,可以替代传统铜箔用作锂电池的负极集流体。与传统铜箔相比,PET铜箔具有成本低、安全性高、寿命长等诸多优势,有望大规模应用,相关企业加速布局,目前大都处于研发验证阶段。

多元化应用高端新材料,指标严苛构筑技术壁垒。锂电池是实现化学能与电能转化的重要载体,其中电池集流体起着承载电极活性物质、收集电流的作用,传统铜箔就是负极集流体的重要材料,它的品质对电池的能量密度、寿命等性能产生关键影响。PET铜箔是一种可以替代传统铜箔用作锂电池的负极集流体的高端新材料,它的结构是中间一层4.5μm的PET膜,膜两侧各有1μm厚的金属铜。在生产过程中,首先是使用磁控溅射设备通过真空磁控溅射的方式把铜溅射到PET薄膜上,使绝缘的高分子材料PET膜金属化;其后使用电镀设备,在金属化后的PET膜两边镀铜,使薄膜两侧铜的厚度增加至1μm,最终形成6.5μm的PET铜箔。作为一种高端新材料,其对各项指标要求严苛。首先,PET铜箔作为锂电池集流体,后续需要经过浆料涂布、辊压等生产过程,对基膜柔韧性和强度要求较高;其次,复合铜箔上的PET膜厚度只有4.5μm,要防止磁控溅射过程中箔材穿孔导致承载活性物质的作用下降;第三,PET铜箔上两侧铜膜厚度仅有1μm,要防止氧化避免被电解液腐蚀;第四,电镀过程作业面积较大,要使电流均匀防止镀铜不均;第五,要防止薄膜在收放卷时起皱变形。因此,生产PET铜箔对技术、设备要求严苛,拥有较高壁垒。

相关企业加速布局,优势突出有望替代传统铜箔。与传统铜箔相比,PET铜箔成本更低。铜作为传统铜箔的主要原料,其密度约为8960kg/m3,大约是PET基膜的6.4倍,并且其价格比PET基膜更贵,同时PET铜箔用铜量较少,据我们测算,4.5μm基膜单位成本约为0.1元/平米,两侧各1μm的铜箔单位成本约1.3元/平,故PET铜箔原料单位成本不足1.5元/平,包含其他费用之后PET铜箔完全成本比传统铜箔单位成本便宜约40%以上,并且还有进一步的下降空间;此外,PET铜箔铜含量少、聚酯质量轻,在动力电池中使用能提高电池能量密度;第三,作为PET和铜的复合材料,PET铜箔能很好地防止铜由于金属疲惫断裂、刺穿正负极隔膜而发生的短路,从而大幅提高安全性;第四,由于高分子材料的加入,PET铜箔相比传统铜箔热膨胀系数更低,减轻了因热胀冷缩导致的集流体-负极材料界面不稳定,从而提升电池的循环寿命。此外,PET铜箔可以直接运用于不同规格、不同体系的动力电池,有较强的兼容性。因此,PET铜箔具有诸多优势,相关企业加速布局,目前大都处于研发验证阶段,未来有望替代传统铜箔大规模应用。

锂电受益新能源应用前景广阔,PET铜箔市场空间可期。双碳战略下,我国新能源行业快速发展,新能源车快速发展之下带动锂电池需求维持高增,PET铜箔市场应用前景广阔。据中信建投新能源预测,2022年,预计全球电池装机量达到900GW,2023年预计全球电池装机量为1193GW,预计 PET铜箔渗透率为3%,对应PET铜箔需求量约为4.7亿平米,市场收入空间约37亿元;到2025年,预计全球电池装机量达到2209GW, 若PET铜箔渗透率届时提高到20%,对应PET铜箔需求量约为57亿平米,市场规模约345亿元。

新能源发展拉动锂电需求,PET铜箔应用多元开拓广阔前景,相关PET铜箔生产企业以及上游设备企业将持续受益

双星新材:公司是全球BOPET龙头企业,正逐步从传统普通薄膜企业向新型高端膜材企业迈进。与同样布局PET铜箔的企业相比,双星新材具有多方面核心优势:从生产设备来看,生产PET铜箔所必需的磁控溅射装置工艺与公司现有可变信息材料膜产品TTR膜和ITO膜工艺类似;从原料端来看,PET铜箔主要原材料之一PET基膜由公司自主生产,具有集群化优势,同时4.5μm的PET基材生产壁垒较高,公司拥有充足的生产经验;从成本端来看,公司主业规模较大,成本优势明显,量产后凭借公司一体化优势和对产业链生产工艺的理解,成本还有进一步优化的空间。公司从基膜到PET铜箔生产纵向一体化布局,使公司市场竞争力不断提升。目前,经过公司对PET铜箔多年研发,PET铜箔处于下游验证阶段,有望在验证通过后快速释放产能。

宝明科技:公司于2006成立,主要经营LED背光源、电容式触摸屏等产品。7月6日公司发布公告,拟投资60亿元,在赣州建设锂电池复合铜箔生产基地。其中,一期项目投资11.5亿元,项目建设12个月;二期拟投资48.5亿元,根据一期项目投产和运行情况而定。

万顺新材:公司覆盖多类功能性薄膜产品生产工艺,依托功能性薄膜业务开展“在有机载体薄膜上镀双面铜箔工艺项目”研发工作。公司拥有磁控溅射设备、电子束镀膜设备等进口尖端设备,对产品精度、品控把握能力较强;原有电子屏蔽类产品有镀铜技术,镀铜工艺相对成熟,具备生产和成本优势。目前,公司开发出PET铜箔样品,已将其送样,正在配合下游需求优化产品工艺。

诺德股份:公司深耕铜箔生产制造领域,产品的性能指标以及生产能力都领先于同行,能够批量生产极薄锂电铜箔,先进技术为公司PET铜箔研发测试打下基础,目前,公司已经能够制作小批量样品,并送往下游客户试用。

重庆金美:重庆金美2018年开始布局导电薄膜领域,是导电薄膜技术领导者,积累真空镀膜等一系列集设备、原料、制备方案在内的多重专利壁垒,该公司由长江晨道和中国宝安参股,由宁德时代间接参股,也是宁德时代复合集流体材料供应商之一。公司与新能源行业头部企业配合研发出复合集流体铜箔目前已经实现商品化应用进入量产阶段。公司复合集流体技术与产业化取得较大进展,扩产项目持续推进中,未来有望在电池上得到大规模应用。

东威科技:东威科技是国内镀膜设备核心供应商,下游应用领域广泛,其镀膜设备的客户主要来自锂电池行业,包括PET薄膜生产厂商、电池负极集流体生产厂商等。公司的磁控溅射卷绕镀膜设备能够将PET基膜两侧铜层增厚至1μm并兼顾安全性和导电性,是生产PET铜箔的专用设备。公司IPO募投中年产30台卷式水平镀膜设备项目目前进展顺利。
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