復合銅箔行業(yè)研究：全方位對比測算復合銅箔與傳統(tǒng)銅箔

1、總論

總論：鋰電銅箔空間廣闊，輕薄化趨勢下復合銅箔嶄露頭角

銅箔下游需求旺盛，鋰電銅箔空間廣闊： 銅箔是鋰電、電子領域的重要材料，主要用于集成電路板、鋰電池電極等產品的生產； 受益于下游新能源汽車、儲能、3C數(shù)碼、小動力、電動工具等領域需求的增長，鋰電池規(guī)模不斷擴大，帶動鋰電銅箔市場需求 提升。2022年中國國內鋰離子電池的出貨量為655GWh，同比增長102.4%；全球市場上鋰電銅箔出貨量為52.3萬噸，同比增速 為35.7%。其中中國市場鋰電銅箔的出貨量38.6萬噸，同比增速為37.7%； 動力電池及儲能需求持續(xù)快速增長，推動鋰電銅箔空間持續(xù)增大。我們預測2025全球鋰電池出貨量達到2227GWh，預計鋰電 銅箔市場規(guī)模2025年達1076億元，2022-2025年CAGR達31%。

總論：復合銅箔可有效提升能量密度

相比傳統(tǒng)電解銅箔，復合銅箔能有效提高鋰電池能量密度，以6 μm銅箔為例： 從銅箔總質量來看，由PET、PP和PI為基膜的復合銅箔每平方米的質量分別為23.44g、21.52g和23.52g，顯著低于傳統(tǒng)銅箔 的質量53.76g； 從成品電池的能量密度來看，按照銅箔質量占動力電池總質量的11%測算，采用由PET、PP和PI為基膜的復合銅箔分別可以 提升電池能量密度達6.6%、7.1%和6.6%。

總論：復合銅箔原材料成本更低，約為傳統(tǒng)銅箔的34%

相比傳統(tǒng)電解銅箔，復合銅箔具有更低的原材料成本： 6μm的傳統(tǒng)銅箔主要由銅組成，6μm復合銅箔主要由4μm PET材料 和1μm*2的銅層組成。 截止2023年3月31日數(shù)據(jù)，市場上電解銅價為69450元/噸，PET材 料參考價為7690元/噸，PP材料參考價為7825元/噸，價格相差巨大 。而受技術差異影響，國內外不同類別PI薄膜價格相差較大，最低 價亦接近20萬元/噸，成本高昂難以大規(guī)模應用于復合銅箔量產。 隨著銅價與高分子基膜價格走低，傳統(tǒng)與復合銅箔原料成本雙雙下 降，但復合銅箔仍具有顯著原材料成本優(yōu)勢。

總論：復合銅箔滲透率有望不斷提升，空間突破291億

隨著復合銅箔技術進步及應用場景的增加，復合銅箔的市場滲透率將不斷提升，帶來市場需求增量空間。 基本假設：1）復合銅箔市場滲透率不斷提高，預計2025年達到12%；2）每GWh鋰電池所需復合銅箔面積固定為1000萬平方 米；3）同一年度，樂觀情形下，復合銅箔市場滲透率相比中性情形會高出5%，而悲觀情形下則反之。 根據(jù)我們的中性情景測算，預計2025年復合銅箔市場空間將達到179.05億元。樂觀情形下，有望突破291億元。

2、下游需求旺銅箔千億市場，復合銅箔嶄露頭角

下游需求旺盛，銅箔市場增量可觀

下游需求旺盛，銅箔市場增量可觀。銅箔是鋰電、電子領域重要的基礎材料，主要用于集成電路板、鋰電池電極等產品的生產 ，下游應用領域廣泛。根據(jù)制備工藝的不同，傳統(tǒng)銅箔可分為壓延銅箔與電解銅箔兩大類，其中壓延銅箔具有較好的延展性， 是早期軟板制程所用的銅箔，可以應用于柔性覆銅板領域；電解銅箔則多應用于電子電路和鋰電池生產，具有成本優(yōu)勢，是目 前主流銅箔產品，總產量占比達98%以上。鋰電銅箔是鋰電池制造的重要組成部分，是鋰電池負極材料載體和集流體的首選材 料，約占鋰電池材料成本的8%。

下游鋰電需求旺盛，鋰電銅箔出貨量高增

受益于下游新能源汽車、儲能、3C數(shù)碼、小動力、電動工具等領域需求的增長，鋰電池規(guī)模不斷擴大，帶動鋰電銅箔市場需求 提升。2022年中國國內鋰離子電池的出貨量為655GWh，同比增長102.4%。下游需求的增長帶動鋰電銅箔的出貨量高增，全 球市場上鋰電銅箔出貨量為52.3萬噸，同比增速為35.7%。其中，中國市場鋰電銅箔的出貨量38.6萬噸，同比增速為37.7%。 我們認為，隨鋰電下游需求的進一步增長，鋰電銅箔行業(yè)的產銷量有望保持高速增長態(tài)勢。

鋰電銅箔輕薄化趨勢漸顯，2025年有望突破1076億

電池需求加速增長，鋰電銅箔空間逐步釋放。動力電池及儲能 需求持續(xù)快速增長，推動鋰電銅箔空間持續(xù)增大。我們預測 2025全球鋰電池出貨量達2227GWh，結合銅冠銅箔招股說明書 披露各厚度尺寸鋰電銅箔銅耗量，基于以下假設進行測算： 1）根據(jù)德?？萍颊泄烧f明書披露的各厚度尺寸的鋰電銅箔單價 ，我們認為隨著銅箔輕薄化趨勢、滲透率提升規(guī)模效應以及銅 價承壓，各尺寸銅箔單價未來幾年趨于下降； 2）根據(jù)中國電子銅箔資訊網(wǎng)披露的各厚度尺寸的滲透率信息， 4.5μm鋰電銅箔市場滲透率不斷提升，假設4.5μm和6μm市占率 2025年分別達到19%和64%，其余尺寸滲透率逐年下降； 3）假設鋰電銅箔單GWh銅耗量，4.5μm/6μm/8μm/8μm以上各 不同厚度的鋰電銅箔銅耗量分別為450/600/750/1000噸 我們預計鋰電銅箔市場規(guī)模2025年達1076.37億元，2022-2025 年CAGR達31%

3、性能成本全方位對比測算復合銅箔與傳統(tǒng)銅箔

相較傳統(tǒng)銅箔，復合銅箔可降本增效提升安全性

相較傳統(tǒng)銅箔，復合銅箔結構特殊有諸多優(yōu)點。 復合銅箔的特殊結構可以有效控制電池熱失控問題，提升電池壽命和安全性； 以6μm銅箔為例：按照銅箔占動力電池11%測算：則PET、PP和PI銅箔替換傳統(tǒng)銅箔分別可提升動力電池能量密度6.61%、 7.1%和6.6%； 以6μm銅箔為例：據(jù)測算，PET/PP銅箔每平米原材料成本約為傳統(tǒng)銅箔的34%左右；考慮到工良品率提升及規(guī)模效應，預計 2025年PET/PP銅箔成品總成本約為傳統(tǒng)銅箔70.8%、79.6%。 同時復合銅箔也有改進空間：如產熱高導熱差、電池循環(huán)壽命略低等。

有效控制穿刺問題提升安全性，導熱性相對較弱

復合銅箔相較于傳統(tǒng)銅箔產熱高，導熱性差： 根據(jù)電阻R的計算公式（R=ρL/S，ρ是電阻率，由材料性質決定；L是長度；S是橫截面積），當銅厚度由電解銅箔的6 μm分別 降到PET復合銅箔的2 μm時，相應的銅箔阻值變?yōu)樵茧娊忏~箔的3倍。 由焦耳定律Q=I2Rt，其中i為電流，t為電流持續(xù)時間，可得在電流不變的情況下，產生的熱量Q與阻值R成正比。因此，若6μm 復合銅箔的阻值為6μm電解銅箔的3倍，則電池運行過程中復合銅箔產生的熱量也會是電解銅箔產生熱量的三倍。 對于鋰電池來說，散熱性能不佳可能導致電池爆炸。相對于鋰電池內部其他材料，銅材料屬于熱的良導體。因此銅箔在鋰電池 內部還要發(fā)揮重要的導熱作用。當銅箔厚度降低，特別是低于1 OZ后，銅箔導熱性能將顯著變差。復合銅箔中僅有2 μm厚的銅 ，且PET屬于熱的不良導體。上述因素疊加，將導致鋰電池內部熱量傳遞受阻，加劇鋰離子電池內部材料的分解，增加風險。

主要高分子基膜材料PET、PP、PI物化性能對比

銅箔質量約占三元動力電池總質量的11%，采用質量較輕的復合銅箔替換傳統(tǒng)銅箔利于提升電池能量密度。復合銅箔主要使用 PET、PP 和 PI 三種高分子材料替換部分銅材，其中PET、PI 密度為銅的1/7，PP密度為銅的1/10，可有效降低銅箔總質量。 物理性能方面：1）PET抗拉強度高、彎折性能好且具有絕緣性，改性后可耐受130-140℃高溫；2）PP材料的密度最低，但 韌性較差、與銅的結合性有待提升，且可耐受溫度在三種材料中最低；3）而PI材料具極好力學性能，可耐受290 ℃高溫；化學性能方面：PET材料不耐強酸強堿，而PP、PI材料可在強酸強堿環(huán)境下良好運作； 目前，PP材料與銅的結合性問題仍有待突破，PI材料雖性能優(yōu)異但成本過高難以推廣。而通過調節(jié)電解液配方，可以一定程 度上緩解PET材料不耐強酸強堿環(huán)境的問題，故PET材料目前應用相對廣泛和成熟。

主流工藝尚未確立，主要有一步、兩步和三步法

相比傳統(tǒng)鋰電銅箔，復合銅箔的工藝有所簡化分為： 一步法、兩步法和三步法： 根據(jù)重慶金美環(huán)評報告，傳統(tǒng)銅箔工藝需要經過溶銅 、凈化、電解、制箔及后續(xù)處理等多達12道以上的工 序；復合銅箔的制備方法主要分為三種，根據(jù)物理相 沉積（PVD）、化學沉積和水電鍍的使用情況，分別 是：一步法、兩步法和三步法。 1）一步法采用化學沉積或是磁控濺射一步成型； 2）兩步法采用磁控濺射打底，再用水電鍍完成剩余部 分； 3）三步法采用磁控濺射打底，真空蒸鍍?yōu)檠a充，最后 用水電鍍完成剩余部分。相比傳統(tǒng)鋰電銅箔，復合銅 箔的工藝流程更為簡單。

綜合成本優(yōu)勢突出，復合銅箔約為傳統(tǒng)銅箔70%

復合銅箔于原材料成本與工藝成本具有顯著優(yōu)勢，PET銅箔 綜合成本有望低于2.9元/m2，前景廣闊： 綜合材料成本與工藝成本考慮，復合銅箔具有顯著成本優(yōu)勢 ，其中PET銅箔綜合成本有望低于2.9元/m2，市場前景廣闊 。根據(jù)我們的測算： 至2025年電解銅箔總生產成本將達到4.07元/m2； PET銅箔總生產成本將逐步降低至2.88元/m2，約為電解銅 箔生產成本的70.80%； PP銅箔總生產成本將逐步下降至3.24元/m2，約為電解銅 箔生產成本的79.63%； 復合銅箔成本優(yōu)勢顯著，未來市場滲透率有望逐步走高，逐 步替代傳統(tǒng)電解銅箔。

4、復合銅箔市場空間有望突破290億，CAGR可達83.89%

隨著復合銅箔技術進步及應用場景的增加，復合銅箔的市場滲透率將不斷提升，帶來市場需求增量。 假設：1）復合銅箔市場滲透率不斷提高，預計2025年達到12%；2）每GWh鋰電池所需復合銅箔面積為1000萬平方米；3）同 一年度，樂觀情形下，復合銅箔市場滲透率相比中性情形會高出5%，而悲觀情形下則反之。根據(jù)我們的中性情景測算，預計 2025年復合銅箔市場空間將達到179.05億元。樂觀情形下，2025年預計復合銅箔市場需求有望突破291億元。

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