1、中 泰 证 券 研 究 所专 业 领 先 深 度 诚 信证券研究报告2 0 22.1 2.1 1复合集流体产业化加速,替代空间广阔分析师:曾彪分析师:曾彪执业证书编号:执业证书编号:S0740522020001Email:分析师:朱柏睿分析师:朱柏睿执业证书编号:执业证书编号:S0740522080002Email:CONTENTS目录CCONTENTS专 业 领 先 深 度 诚 信专 业 领 先 深 度 诚 信中 泰 证 券 研 究 所中 泰 证 券 研 究 所1复合集流体介绍YUaXrUsYfWpXmP9P9RbRnPqQmOnPlOqRnPiNoPpNbRnMqRxNnNuNNZqMrQ
2、铜箔是负极集流体,传统锂电铜箔以电解为主铜箔是负极集流体,传统锂电铜箔以电解为主 传统铜箔是通过电解、压延或溅射等方法加工而成的厚度在200m以下的极薄铜带或铜片,在电子电路、锂电池等相关领域应用广泛。根据加工方法差异,铜箔可分为电解铜箔和压延铜箔。电解铜箔是指以铜料为主要原料,采用电解法生产的金属铜箔。将铜料经溶解制成硫酸铜溶液,然后在专用电解设备中将硫酸铜液通过直流电电沉积制成原箔,再对其进行粗化、固化、耐热层、耐腐蚀层、防氧化层等表面处理,锂电铜箔主要进行表面有机防氧化处理,最后经分切、检测后制成成品。资料来源:头豹研究院,中泰证券研究所资料来源:头豹研究院,中泰证券研究所4复合集流体结
3、构,与传统集流体对比复合集流体结构,与传统集流体对比 MA(PET铝箔)厚度8微米,其中PET基膜厚度6微米,双面镀铝层各1.2微米。相比目前10微米传统铝箔,可以降低48%的质量,提升电池能量密度;在挤压、碰撞中起到缓冲作用,提升电池安全性;有利于缓冲正极材料充放电过程中的体积形变,提升电池稳定性。MC(PET铜箔)厚度6微米,其中PET基膜4微米,双面镀铜各1微米。同样可以起到提升电池能量密度、安全性、稳定性的功能。同时,由于铜的成本高,复合铜箔大规模量产后,有望具备成本优势。资料来源:金美环评报告,中泰证券研究所资料来源:金美环评报告,中泰证券研究所5PETPET和和PPPP基膜对比基膜
4、对比 PP基膜耐热性较差,同时表面附着力差,受热膨胀后会出现镀铜脱落,导致成品率低,成本高;PET耐热性和附着力好,镀铜层不易脱落,不易起褶皱,成品合格率高。PP重量低,相同体积下重量较PET降低30%以上,可以进一步提升电池能量密度。目前更倾向PET,之后若PP基膜材料附着力和耐热性提升PP可能会有优势。PP基膜的抗拉强度和延伸率不如PET基膜,对铜箔和电池生产工艺提出更高要求。资料来源:资料来源:20222022年中国复合铜箔产业大会,常用工程塑料的密度表,中泰证券研究所年中国复合铜箔产业大会,常用工程塑料的密度表,中泰证券研究所6复合铝箔的生产流程复合铝箔的生产流程 真空镀膜活化:真空镀
5、膜活化:在原材料原膜上,使用化学气相沉积方式沉积5-15nm的铝的氧化层,作为膜面的活化物质。使用蒸发舟作为铝的蒸发载体,向高温的蒸发舟上送入铝丝,通过电加热的方式在950-1000度条件下,让固态铝转变为气态铝,铝蒸汽沿垂直热场方向向基体表面扩散,在铝蒸汽扩散的通道上通入氧气,使氧气和铝分子发生反应生成金属化合物,并沉积在基体表面,形成致密性好的抗蚀辅助层。发生的反应为:AL+O2AL2O3 真空镀膜:真空镀膜:工作原理与上述过程基本相同,区别在铝蒸汽扩散的通道上不通入氧气,仅在基体表面形成铝堆积层。原膜真空反应镀膜真空镀铝分切1打包储存出货铝块资料来源:金美环评报告,中泰证券研究所资料来源
6、:金美环评报告,中泰证券研究所7复合铜箔的生产流程复合铜箔的生产流程-磁控溅射磁控溅射 PET铜箔生产流程包括:真空磁控溅射、碱性离子置换、酸性离子置换等。真空磁控溅射真空磁控溅射(ArAr离子轰击铜合金靶材离子轰击铜合金靶材,使靶原子溅射到基膜上使靶原子溅射到基膜上):用4.5微米PET做基膜,在真空磁控溅射设备中进行镀膜。在设备中通入纯净的氩气,电子与氩原子发生碰撞,电离产生Ar正离子和新的电子。受磁控溅射靶材背面磁场的约束,大多数电子被约束在磁场周围,Ar离子在电场作用下飞向阴极靶,并以高能量轰击铜合金靶的表面,使靶材发生溅射。在溅射粒子中,中性的靶原子或部分离子沉积在基膜上形成薄膜,厚