亨通集团--20240524 复合集流体的研发与应用.pdf

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1、复合集流体的研发与应用李华清李华清亨通新材料研究院亨通新材料研究院2024052420240524、苏州、苏州1汇报内容n行业概况n复合集流体开发与应用n行业展望2行业概况32023年中国铜加工材产量数据【中色加协、安泰科】l铜加工材综合产量2085万吨，同比增长3.0%l电解箔87.5万吨，增幅6.5%，锂电箔51.5万吨，增幅24.1%426.3430.1533.534.83739.63611.3116.2419.8621.5633.1142.5551.537.6546.3953.3656.3670.1182.1587.514.4023.2115.025.6224.4017.176.512

2、017年年2018年年2019年年2020年年2021年年2022年年2023年年中国中国2017-2023电解铜箔数据电解铜箔数据电子标箔电子标箔wt锂电铜箔锂电铜箔wt合计产能合计产能wt增幅增幅/%铜加工行业2020-2023数据5 电动汽车、储能带动：铜带、铜箔增速较大476280892020年2011年2022年2023年产量/万吨坐标轴标题中国铜箔材产量数据铜箔材线性(铜箔材)11.3合计合计,3.0(10.0)0.0 10.0 20.0 30.0 40.0 铜排板铜带材铜管材铜棒材铜箔材铜线材铸造铜合金其他合计铜加工铜加工2020-2023增幅增幅2020增幅/%2021增幅/%

3、2022增幅/%2023增幅/%锂电铜箔、铝箔需求预测6电池铝箔电池铝箔全球总全球总需求预测需求预测表表p2023年动力电池需求4.8TWh，储能1TWh（数据来源：2023世界动力电池大会报告）p预计2025 年全球锂电铜箔需求量锂电铜箔需求量121万吨万吨，复合增长率复合增长率 42%。电池铝箔 99万吨，复合增长率万吨，复合增长率 48%。锂电铜锂电铜箔箔全球总全球总需求预测需求预测表表年份2021 2022E 2023E 2024E 2025E动力锂电池铜箔需求（万吨）21.02 36.12 50.11 67.61 86.96 储能锂电池铜箔需求（万吨）0.59 5.03 9.73 1

4、6.90 24.91 消费类锂电池铜箔需求（万吨）8.00 8.30 8.62 8.94 9.28 总需求（万吨）29.62 49.45 68.45 93.46 121.15 铜箔产能概况l2022年：投资火热、过剩迹象全球锂电铜箔名义产能63万吨实际产能54万吨，高出需求12万吨l2023年：过剩5万吨（51.5万吨）中国锂电铜箔出货量预期65万吨l2024年：过剩10万吨l 2025年：大幅过剩（行业洗牌）全球锂电铜箔名义产能166万吨产能132+万吨，高于预测40+万吨，过剩43%l装备技术突破电解铜箔：2020年进口生箔机排产纸2024年，国产制造周期10个月铝箔轧：进口为主复合箔：国

5、产为主7 2021-2025 全球锂电铜箔产能预测（万吨全球锂电铜箔产能预测（万吨）3.26-2.570.184.4911.392.38-50510150501001502020202120222023E2024E2025E2020-2025锂电铜箔出货量/需求量出货量需求量缺口铝箔产能概况l 2023年产量 国内铝材4695万吨铝箔毛料580万吨，铝加工材产量4115万吨铝箔材502万吨，同比上升10.3%电池铝箔36万吨，占比0.8%，体量较小l 投资与装备 进口设备、采购周期长 重资产、回报周期长 投资相对谨慎82251159361252023年中国铝箔产量 510万吨包装及容器箔空调箔

6、电子箔电池箔其他142836020402021年2022年2023年2021-2023年中国电池铝箔产量/万吨复合集流体开发与应用9集流体行业概况l 电池箔市场（电解铜箔+压延铝箔）2025年规模约1000亿元l 行业概况有30+公司宣布投资复合集流体项目OPPO手机电池使用了复合铝箔（官网发布）上海证券报2023年10月报导，复合集流体已搭载整车上路宁德时代麒麟电池使用复合铝箔，纯电极氪009（第三方信息）广汽埃安弹匣电池2.0使用了复合箔（复合箔在研发流程）璞泰来与宁德时代开展复合集流体合作（粘贴法）宝镀、东昇、泊素叶、汇成、东威、爱发科、洪田、昭晟、兆业、迈为、先导、捷佳、精研、岚润均推

7、出新设备宝明科技，4月28日，马鞍山复合铜箔生产基地项目终止（62亿），2023年复合铜箔相关营收16.7万元（企业年报）l 预期订单规模 动力电池，GW级别的采购订单 3C电池，MW级别采购订单10复合集流体预测 vs.实际进展内容单位2023年（艾邦预测）2024年（艾邦预测）2023年（实际数据）2024年（瀚叶预测）复合铜箔渗透率%6110.01*0.02价格元/平10878市场容量亿元701100.070.3复合铝箔渗透率%230.06*0.1价格元/平15101510市场容量亿元39450.752瀚叶研究院测算数据复合集流体市场预测锂电池正极锂电池正极空调空调电容器电容器包装包装p

8、 锂电池负极集流体使用电解铜箔，4.5-12um，目前国内以6um为主，4.5um扩量p 正极集流体使用压延铝箔，10um-15um，目前以12um为主，头部企业已量产企业已量产8m电池集流体12复合集流体复合铜箔工艺流程示意图复合铝箔工艺流程示意图13原理示意图流程示意图复合集流体14 OPPO夹芯式安全电池 弹夹 2.0 枪击实验：体系安全、散热、LFP 快充体系要求：提高载流载流能力、降低内阻 p 针刺试验仅为安全评测内容之一p 小容量针刺试验效果优于大容量复合集流体（大事记）15l 何向明何向明.JPS,塑料塑料集流体集流体l CATL专利专利l BIGl 创业公司创业公司l 产业产业

9、化公化公司司l BIG上上海推海推介会介会l 斯坦福崔毅斯坦福崔毅.Nature Energy，阻燃阻燃集流体集流体l 复合铝箔复合铝箔l 哥伦比亚杨远哥伦比亚杨远.Joule，复合，复合集流体性能评价集流体性能评价l OPPO发布：复合集流体安发布：复合集流体安全电池全电池l 6月电镀装备企业，科创板月电镀装备企业，科创板l 薄膜、铜箔、真空、设备薄膜、铜箔、真空、设备企业入场企业入场l 药水、阳极板、铜粉细分药水、阳极板、铜粉细分l 高安全聚合物复高安全聚合物复合铜箔铝箔集流体合铜箔铝箔集流体材料的开发材料的开发立项立项l CATL复合集流体电复合集流体电池技术池技术获得汽车工获得汽车工程

10、学会科学技术奖程学会科学技术奖l 超声焊接、科创板超声焊接、科创板l 多家官宣获得订单多家官宣获得订单l PP/PET选材选材l 工艺创新：一工艺创新：一vs.三三l PVD装备、创业板装备、创业板l 太阳能装备企业入场太阳能装备企业入场l 高效镀铝机高效镀铝机面世（中面世（中日装备各有特点）日装备各有特点）l 行业洗牌行业洗牌l 产业化进度不及预期产业化进度不及预期l 复合铝箔量产加快复合铝箔量产加快l 倍率测试达到倍率测试达到5Cl 装备企业迅速壮大装备企业迅速壮大l 新进看好复合铝箔新进看好复合铝箔l 部分企业或部分企业或项目终止项目终止2013201720192020202120222

11、0232024高分子薄膜高分子薄膜金属层Cu、Al812u68u基膜选材 PET/PP/PI/CNT，应用场景互补16种类种类PET（短寿命周期产品短寿命周期产品）PP（浸泡实验浸泡实验）PI（高附加值高附加值）CNT名称名称聚对苯二甲酸乙二醇酯聚对苯二甲酸乙二醇酯聚丙烯聚丙烯聚酰亚胺聚酰亚胺碳纳米管碳纳米管热性能热性能-70120-35100-270300优优机械性能机械性能强度较高，韧性较差强度较高，韧性较差抗疲劳性较强，韧性较差抗疲劳性较强，韧性较差强度高、韧性较差强度高、韧性较差强度较高强度较高化学性能化学性能不耐酸碱不耐酸碱耐蚀性优耐蚀性优耐酸性优耐酸性优优优电学性能电学性能介电强度

12、较高，导电性弱介电强度较高，导电性弱介电强度高，导电性弱介电强度高，导电性弱介电性能强度高介电性能强度高导体导体优势优势热性能好，韧性优良热性能好，韧性优良热性能较差，耐酸碱热性能较差，耐酸碱热性好，力性优良热性好，力性优良综合性能综合性能劣势劣势不耐酸碱，易水解不耐酸碱，易水解热性能较差，界面力差热性能较差，界面力差成本较高成本较高成本成本界面特性界面特性界面结合力好，基膜溶胀界面结合力好，基膜溶胀界面结合力差，基膜稳定界面结合力差，基膜稳定界面结合力好，成本高界面结合力好，成本高细分市场细分市场薄膜改性薄膜改性配方、工艺、装备升级配方、工艺、装备升级表面涂层增加结合力表面涂层增加结合力低成

13、本化、细分领域低成本化、细分领域减薄、成膜、细分市场减薄、成膜、细分市场复合铜箔17底层金属化：磁控底层金属化：磁控&蒸镀蒸镀三步法三步法工艺路线：一步法工艺路线：一步法 VS.二步法二步法设备方案：水平型、设备方案：水平型、V型、型、S型型送电方式：双边夹、导电棍、履带式送电方式：双边夹、导电棍、履带式电镀增厚：双侧供电电镀增厚：双侧供电&导电辊导电辊一步法、二步发，一步法、二步发，宽幅面宽幅面二步法二步法 V型导电棍型导电棍磁控溅射设备的创新l电源：直流中频、靶材：六支四十支、腔体：单室多室l效率提升、表面质量难度加大20问题汇总21l透光率、表面质量（标准）l结合力（电解液浸泡实验）l耐

14、溶胀，选材（PP/PET）l基膜寿命&表面改性（生命周期验证）l工艺与装备升级：超预期，未结束（设备风险）复合铝箔22装备与工艺：多次 VS.少次n装备类型p双面蒸镀（铝层1um）双辊、1遍双辊、往复、310遍多辊、1+遍（体积庞大）p单面蒸镀破真空，3050遍n蒸发源p电阻：单排、双排、多排送丝蒸发舟二次开发p感应：坩埚23连续送丝大卷长表面管控难度大 飞溅少表面优良操控难卷重受限功率大蒸发量大温度高膜面损伤蒸发源比较问题汇总 复合铝箔性能24l效率：110遍 vs.3050遍l卷长：2000m vs.15000ml减薄：4.5um10um基膜l少次：4.5-6l多次：812l蒸发源：蒸发舟

15、/坩埚表面凸凹与孔洞率l辅助时间：残铝清理l辅材成本：辊面维护基膜厚度/um4.56.0MD Ts/Mpa235.3215.2MD A /%42.166.6TD Ts/Mpa186.3218.5TD A /%45.260.5面电阻/m正面35.037.0反面37.038.2剥离力/N/cm正面9.5反面9.6粗糙度正面1.2863.608反面2.9374.128厚度/m6.47.9面密度/g/m211.313.2单卷长度/m20003000压延铝箔l13um铝箔Ts：240MPaA：3%辊压效率有待提升关于生产工艺25值得关注的细节n标准颁布与实施p 团体标准：中国国际科促会、高膜协会、艾邦，

16、着手组织编撰；须要电池企业参与！n工艺与装备主导的技术进步p 装备升级：真空（双面、连续化、短流程、高品质）；电镀（辊式导电、一步法）p 工艺创新：干法、湿法、混合法、粘贴法p 辅助工作：腔体与辊面洁净【镀膜残渣清理工艺与工装；辊面清洁工艺工装与选材】；n辅助装备与材料p 辅助设备：分切【分切&复绕】；焊接装备【极耳设计方案】；真空热处理、陶瓷化等p 材料：靶材【系列化、规范化、丰富性】；铝丝【高纯、洁净、无毛刺】；坩埚【材料、加热面、光洁度】；添加剂；n基材研究p PP、PET、PPS、CNTp 基膜改性、选材探索26行业展望27市场展望 新能源成为超级赛道，材料产业大有可为 复合箔膜、双金属材料，应运而生，方兴未艾 传统材料持续优化、新材料层出不穷，未来可期28致谢 报告撰写过程，得到诸多同仁的支持与帮助表示感谢，排名不分先后29谢 谢李华清李华清1386131176613861311766163.COM亨通新材料研究院亨通新材料研究院30