複合集流體產業及個股梳理
一. 複合集流體產業邏輯
新能源汽車、儲能等行業景氣度高企,對上游鋰電池材料的能量密度、安全性、成本等方面提出更高要求。
鋰電池電芯由正極、負極、電解液、隔膜組成,集流體是電芯中正負極的關鍵材料。
傳統集流體主要使用金屬銅、鋁;銅箔是影響電池能量密度的關鍵材料,同時占鋰電池總成本約8%。
減少金屬佔比並極薄化,複合集流體提供了解決方案:使用更輕的高分子材料取代傳統金屬,從而達到提高性能及降本的效果。
二. 複合集流體概覽
複合集流體採用「金屬-高分子材料-金屬」的三層複合結構:
(1)中間層基膜:PET、PP、PI等高分子材料。
(2)上下金屬層:正極集流體一般為鋁箔,負極集流體一般為銅箔。三. 複合集流體特性
複合集流體既保留了金屬導電性,又兼具高分子材料的輕質、柔性及絕緣性,帶來多種性能提升:
(1)安全性提升:中間高分子層在高溫下熔斷,可阻斷短路,降低熱失控風險。
(2)能量密度提升:高分子材料密度遠低於金屬,能量密度提升5%-10%。
(3)成本降低:金屬用量減少70%,材料總體成本下降30-40%。
(4)循環壽命延長:通過應力釋放減少電極材料開裂,減少金屬箔腐蝕。
四. 主要環節及廠商梳理
複合集流體主流工藝環節包括磁控濺射、水電鍍、真空蒸鍍,基本原理:
在PET、PP、PI等膜材上採用真空鍍膜方式將薄膜導電並金屬化,形成一層較薄的金屬鍍層;再採用水介質電鍍方式,將鍍層加厚。
設備端市場格局:
(1)真空鍍膜設備:磁控濺射設備(複合銅箔)、蒸鍍設備(複合鋁箔)。
海外企業佔據主導地位,包括美國應材、日本發那科、 德國萊寶;國內相關廠商:匯成真空、振華科技。
(2)真空蒸鍍設備:日本發那科為全球頭部,國內廠商:洪田股份(磁控濺射蒸鍍一體機)。
(3)水電鍍設備:東威科技(國內唯一規模量產複合銅箔水電鍍設備)。4.2 基膜
主要包括PET(聚對苯二甲酸乙二酯)、PP(聚丙烯)、PI(聚醯亞胺)三種高分子材質。
PET當前發展較為成熟,PP總體量較小,PI成本較高。
國內頭部廠商包括:銅峰電子(PET膜)、東材科技(PP/PET膜)、雙星新材(PET膜)。4.3 複合集流體
(1)複合銅箔製造商:寶明科技、萬順新材、嘉元科技。
(2)複合鋁箔製造商:英聯股份。