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复合铜箔行业研究报告:复合铜箔开启集流体变革产业元年

jh18616091022 来源:AIOT大数据 2023-05-26 14:43 次阅读

1.市场潜力巨大,开启产业化元年

1.1.材料优势显著,企业纷纷布局

复合集流体中间一层采用高分子材料,具有制造成本低、安全性高等 优势,前景广阔。复合集流体是一种新型集流体材料,采用夹层式结构, 两侧是厚约 1 微米的铜材,中间一层是 PET、PP 或 PI 材质的基层薄膜。与 传统集流体相比,复合集流体具有制造成本低、安全性高、兼容性强等优 点,使用复合集流体的电池能量密度高、循环寿命长。以负极复合铜箔为 例,制造成本方面,夹层高分子材料的使用可节省约 66%的铜材,使成本 相较传统箔材降低约 50%;安全性方面,从材料端解决纯金属集流体长期 老化催化的问题,复合集流体受到穿刺时的毛刺尺寸小,并且高分子材料 层会断路,有效控制电池热失控现象;能量密度方面,由于高分子材料的 使用,其质量要比传统铜箔轻 60%,能量密度提升 5%以上。基于多种优势, 行业展开对集流体的研究并推进产业化。

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复合铜箔国内产线最早于 2017 年推出,目前已进入规模化量产阶段。从发展历程来看,(1)2015 年起,金美新材料进行新型多功能复合集流体 材料的工艺研发和生产,国内复合铜箔步入探索阶段。下游电池厂商积极 探索复合集流体技术、布局相关专利,如宁德时代、比亚迪、厦门海辰等 企业分别在 2019 年、2020 年和 2021 年申请了相关专利。(2)2021 年下 半年开始,复合铜箔生产厂商陆续推进产品送样,如诺德股份和双星新材 分别在 2021 年 11 月和 2022 年第一季度向下游客户供货,行业进入技术验 证阶段。(3)2022 年底复合铜箔发展进入规模化量产阶段,相关厂商包括 重庆金美、宝明科技、光腾微纳。

产业化进展持续推进,二十余家复合铜箔厂商处于送样阶段,部分企 业实现小批量量产。产业化进展持续推进,二十余家复合铜箔厂商处于送 样阶段,包括双星新材、方邦股份、元琛科技、万顺新材、嘉元科技、诺 德股份等。其中部分企业实现小批量量产,包括重庆金美、宝明科技、光 腾微纳。

复合铜箔生产厂商积极进行产能布局,十余家企业规划项目。具体来 看,重庆金美和光腾微纳分别计划在 2025 年之前形成 100 亿元年产值、在 2023 年底前形成超 5000 万平米的年产能。纳力新材江阴基地一期规划年产 能 1 亿平,扬州基地 2023 年可年产 5 亿平复合集流体,预计 2023 年 8 月 一期完全投产,二期达产后可年产 50 亿平复合集流体;双星新材首条产线 已完成安装调试,2025 年计划实现年产能 5 亿平;中一科技规划年产能 500 万平;胜利精密 2023 年底产能预计达 4500 万平,并投资了年产能为 12 亿 平的安徽飞拓项目;宝明科技赣州项目计划的年产能约为 1.5 亿平,并在马 鞍山投建了复合铜箔项目;英联股份江苏高邮项目计划投建 100 条生产线复合铜箔;璞泰来、隆扬电子分别规划了 1.6 万吨、2.38 亿平的产能。

1.2.下游积极推动,攻克技术难关

下游厂商积极进行复合铜箔产业布局,包括宁德时代、国轩高科、厦 门海辰及 OPPO 等。在动力电池和储能电池领域,宁德时代下属公司间接 持有重庆金美 15.68%的股权,通过重庆金美实现对复合铜箔的布局;国轩 高科和厦门海辰分别投建 200GWh 复合集流体项目和 2.1 亿平复合铜箔项 目。另外,消费电子领域方面,OPPO 于 2021 年 7 月发布的产品中便引入 了复合集流体技术。

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下游积极开展相关的专利布局。下游电池厂商布局相关的专利技术, 攻克复合集流体焊接技术难关。宁德时代、厦门海辰、蜂巢能源、国轩高 科、蔚来、比亚迪和华为等企业纷纷申请了复合集流体、电池极片、电化 学装置相关的专利。在动力电池领域,宁德时代研发的多功能复合集流体 技术在 2021 年全球新能源汽车前沿及创新技术评选中获评为十大创新技术 之一。在储能领域,海辰新能源 2022 年 1 月申请了复合集流体及其制备方 法和应用专利。

针对复合集流体焊接问题,下游进行技术攻关。由于复合铜箔中间的基膜不具有导电性,使用复合铜箔时,锂电池的前道工序需额外使用超声 波高速滚焊工序将两侧铜箔汇集。针对复合集流体的焊接问题,下游电池 厂商积极配套相关技术,进行技术攻关。蜂巢能源针对复合集流体电池极 片焊接方法、焊接设备等技术进行开发;国轩高科研发复合集流体滚焊模 切一体化设备及滚焊切模方法。

1.3.百亿级市场规模,复合铜箔潜力无限

测算 2023-2025 年全球复合铜箔市场规模分别为 9.8/54.9/239.6 亿元。复合铜箔方面,我们测算 2023-2025 年全球复合铜箔市场规模分别为 9.8/54.9/239.6 亿元,假设如下:2023-2025 年全球复合铜箔渗透率将由 1% 提升至 20%;随着产业逐步成熟,单价呈下降趋势,2023 年-2025 年,由 7 元/平降低至 5 元/平。

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预计 2025 年全球复合铜箔设备市场规模超 300 亿元。设备方面,若工 艺路线全为两步法,我们测算 2023-2025 年全球复合铜箔设备市场规模分别 为 9.2/60.4/316.3 亿元,假设如下:单 GWh 对应磁控溅射设备/水电镀设备 所需数量分别为 2/3 台,磁控溅射设备、水电镀设备单价分别为 1800、1000 万元/台。

预计 2025 年全球复合铜箔基膜市场规模超 10 亿元。基膜方面,我们 测算 2023-2025 年全球复合铜箔基膜市场规模分别为 0.4/2.7/14.4 亿元。假 设如下:基膜单价为 0.3 元/平。

预计 2025 年全球复合铜箔添加剂市场规模超 70 亿元。添加剂方面, 若工艺路线全为两步法,我们测算 2023-2025 年全球复合铜箔添加剂市场规 模分别为 2.1/13.7/71.9 亿元。若工艺路线全为全湿法一步法化学镀,我们测 算 2023-2025 年全球复合铜箔添加剂市场规模分别为 3.5/22.9/119.8 亿元。假设如下:两步法添加剂和一步法化学镀添加剂价格分别为 1.5 和 2.5 元/ 平。

预计 2025 年全球复合铜箔靶材市场规模超 70 亿元。靶材方面,若工艺路线全为两步法,我们测算 2023-2025 年全球复合铜箔靶材市场规模分别 为 2.2/14.3/74.7 亿元。若工艺路线全为全磁控一步法,我们测算 2023-2025 年全球复合铜箔靶材市场规模分别为 4.4/28.5/149.5 亿元。假设如下:靶材 价格为 17.4 万元/吨,经折算后,两步法靶材和全磁控一步法靶材价格分别 为 1.6 和 3.1 元/平。

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2.市场关注的关键问题探讨

2.1.成本优势是否显著:生产成本可降 44%

PET 价格低于铜,复合铜箔减少铜用量,可有效地降低原材料成本。据百川盈孚的数据,截至 2023 年 5 月 24 日,我国电解铜的价格为 6.42 万 元/吨;PET 的价格为 0.68 万元/吨,仅为电解铜的十分之一左右。复合铜箔 中间一层采用 PET 等作为基材替换掉传统铜箔中的铜材,减少了对铜的使 用,可以有效地降低材料成本

PET 复合铜箔(两步法)的生产成本较传统铜箔下降约 44%。在原料 端,复合铜箔的铜用量仅为传统铜箔的 1/3,复合铜箔的单位材料成本仅为 1.1 元/平米,相较于传统铜箔的 3.1 元/平米降幅明显。在设备端,复合铜箔 所利用的设备包括磁控溅射设备、水电镀设备等。整体来看,传统铜箔和 复合铜箔的生产成本分别为 3.64 元/平米和 2.04 元/平米,复合铜箔生产成 本可得到有效降低。

2.2.一步法二步法孰能胜出:各有优劣,并行发展

一步法(化学镀)在良率、镀膜均匀性等方面具有优势,但成本略高。一步法(化学镀)生产流程较为简单,可一步完成对复合铜箔的制备,理 论良率较高。且无需施加外力或加热,因此可以有效避免薄膜变形、断带、 薄膜穿孔等现象的发生,提高生产良率。化学镀不需要通电,不存在因“边 缘效应”,镀膜均匀性更好,更适合生产大宽幅的复合薄膜。但化学镀铜 的速度较慢,且镀铜成本略高。

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化学镀需在活化步骤使用钯等催化剂,提高了成本。钯作为一种催化 剂被用于化学镀铜中活化步骤。钯属于贵金属,价格较高,据百川盈孚的 数据,截至 2023 年 5 月 24 日,上海贵金属钯现货价为 373 元/克,高于铂 的现货价 246 元/克。

一步法成本问题具有解决空间,如光接枝等无钯技术、低浓度金属钯 催化技术。由于 PET 的化学性质较为稳定,因此在进行化学镀之前,首先 要进行活化处理。活化步骤主要采用化学吸附技术, 使基材表面产生活性位 点,催化后续的化学镀铜反应发生。根据《聚合物材料表面化学镀铜的前 处理研究进展》,化学镀铜前活化方法包括 7 种,可选择的范围较广。已 有实验表明,可以通过气相光接枝改善 PET 表面的亲水性,可实现无钯镀 铜。若光接枝等无钯技术、低浓度金属钯催化技术等成功运用到复合铜箔 的生产中,或可解决一步法成本问题。据三孚新科公司公告,公司拥有低 浓度金属钯催化技术和无钯催化技术。

目前复合铜箔的两/三步法生产工艺存在良率低、各层结合力不足等问 题。两/三步法生产工艺复杂,需要多个生产步骤,降低了生产效率。通过 磁控溅射工艺在基膜上镀铜时,在高速及高温的条件下,粒子可能飞溅熔 穿基膜,产生穿孔的问题。另外,采用两/三步法制备复合铜箔,也会形成 基膜层、磁控溅射层和水电镀层等多个膜层,各金属层结合力不足,易出 现脱落的现象。多家企业积极布局一步法。在设备端,道森股份和三孚新科分别可提 供干法一体机设备和一步式全湿法设备,两家企业的设备均已正式推出, 同时三孚新科还可提供全湿法镀铜的化学添加剂。在复合铜箔生产端,汉 嵙新材、安迈特、东尼电子、沃格光电和诺德股份均布局了一步法(干法) 生产工艺,除沃格光电的产品仍处于实验室阶段以外,其他四家生产厂商 的产品均已送样。另外,诺德股份还与道森股份展开合作,共同开发复合 铜箔设备。

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一步法、两步法的产业化同步推进。目前采用一步法的复合铜箔厂商 包括东尼电子、汉嵙新材、安迈特、沃格光电、诺德股份等,5 家企业均采 用干法工艺,另外,光腾微纳正在研发化学镀;采用两步法的复合铜箔厂 商包括重庆金美、双星新材、方邦股份、元琛科技、宝明科技等。从设备 厂商来看,目前采用一步法工艺的企业包括道森股份和三孚新科,分别采 用干法和湿法工艺,先导智能也正在推进一步法工艺。目前布局两步法工 艺的设备企业包括汇成真空、振华科技、腾胜科技、宏大真空、合肥东昇 等。

3.产业链各环节同步推进,工艺路线持续开拓

复合集流体上游包括设备、基膜、靶材、添加剂等。从复合集流体产 业链方面看,上游包括 PET、PP 等基膜材料厂商;磁控溅射设备、蒸镀设 备、水电镀设备等设备厂商;以及添加剂、靶材等原材料厂商。中游为复 合铜箔的研发、生产、制造。下游终端应用主要包括电动车动力电池、储 能电池、消费电池等领域。

3.1.工艺:工艺百花齐放,主流仍为两步法

复合铜箔的工艺路线包括一步法、两步法和三步法 3 种,是各项工艺 的排列组合,水电镀在两步法和三步法中必须使用到。具体而言,一步法 采用磁控溅射、蒸镀和化学镀 3 种工艺中的 1 种。两步法首先通过磁控溅 射或化学镀对基材进行金属化处理,再通过水电镀对镀层进行增厚,目前 主流的两步法生产工艺为磁控溅射结合水电镀。在两步法中间加入蒸镀工 艺即为三步法,目的在于提升镀层沉积速率。在两步法和三步法中,先通 过真空镀等方式在基材表面形成一层金属薄膜后,均需以水电镀将金属膜 镀至所需厚度。全干法工艺包括磁控溅射或蒸镀、全湿法为化学镀、干湿共混法为磁 控溅射+水电镀。复合铜箔的制备工艺还可以干法、湿法进行分类,全干法 工艺包括磁控溅射或蒸镀、全湿法工艺为化学镀、干湿共混法工艺如磁控 溅射+水电镀。

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薄膜加工工艺较多,复合铜箔主要用到真空蒸镀和溅射镀膜,同时也 有其他工艺被试验开发。薄膜制作方法较多,包括气相法、液相法等。气 相法包括 PVD(物理气相沉积)和 CVD(化学气相沉积)等,其中,PVD 包括真空蒸镀、溅射镀膜和离子沉积法;CVD 包括热 CVD、光 CVD 等。液相法包括电气电镀、无电解电镀、液相外延法。此外,还有涂布法、印 刷法等镀膜技术。目前,真空蒸镀和溅射镀膜是复合集流体主要用到的镀 膜技术,同时其他薄膜制作方法也被持续研究应用,如厦门海辰有涂布法+ 水电镀的专利技术。

3.1.1.一步法:包括全湿法和全干法,正积极推进

一步法包括全湿法(如化学镀)和全干法(如磁控溅射、蒸镀),在 提升良率等方面具有优势。一步法可分为全湿法和全干法,全湿法即化学 镀;全干法即利用真空镀技术,包括仅采用磁控溅射、仅采用真空蒸镀、 同时采用磁控溅射和蒸镀 3 种工艺。一步法避免了设备转换对良率的损害, 提升自动化水平。全干一步法仍存在部分问题。全干法镀膜在提升良率、均匀性、自动 化水平以及沉积纯度方面具有优势。但仍存在问题,磁控溅射在连续溅射 过程中可能会降低复合铜箔的物理性能,且成本较高;真空蒸镀的难度较 大。全湿法化学镀是指经过粗化和活化处理后,通过化学沉积的方式(不 通电)在基材表面沉积金属层。化学镀首先对基材进行清洗、粗化和活化, 使基材表面产生活性,催化化学还原反应,通过化学沉积的方式在不导电 的工件表面镀上金属层。化学镀铜的步骤包括:除油、粗化、活化、中和 处理、浸入镀铜液中镀铜。

3.1.2.两步法:工艺较为主流,含溅射和水电镀

主流的两步法包括磁控溅射和水电镀两道工序。两步法首先通过磁控 溅射或化学镀 2 种方式对基材进行处理,在基材表面形成一层 30nm-70nm 的铜膜,使基材表面具有导电性,再通过水电镀的方法将两侧的铜膜分别 增厚至 1µm 左右。目前,主流的两步法为磁控溅射+水电镀的生产工艺。水电镀之前必需前置工序是因为 PET 等基膜不具有导电性,需要通过真空 镀、化学镀或添加石墨烯等方式使基膜具有导电性。

3.1.3.三步法:两步法中加入蒸镀,牺牲良率提升效率

在两步法中间加入蒸镀,即为三步法。由于真空蒸镀的沉积速度为磁 控溅射的 3-4 倍,在磁控溅射后增加真空蒸镀工序,可提高沉积速度,使金 属膜更快地达到厚度要求。采用三步法生产复合铜箔,可节约加工时间、 提升生产效率,但增加蒸镀设备抬高了生产成本,同时也增加了基膜被烫 损、产品良率下降等的风险。

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3.2.设备:水电镀国产替代中,超声波滚焊应用拓宽

3.2.1.真空镀:包括磁控溅射和蒸镀,两技术各有优劣

PVD 即物理气相沉积,是一种在真空条件下采用物理方法使材料沉积 在待镀件上形成薄膜的技术。PVD 通过物理方法,将固态或液态基体材料 表面气化,在真空环境中将气态的分子、原子或离子输运到基体表面并沉 积形成薄膜。PVD 镀膜技术可分为三种,即真空溅射镀膜、真空蒸发镀膜 和真空离子镀膜。磁控溅射是利用磁场约束电子运动进行溅射,使靶材原子沉积到基材 表面形成镀膜。溅射是指利用荷能粒子轰击靶表面,使固体原子或分子从 表面射出的现象。磁控溅射是利用磁场束缚电子运动进行溅射,与传统溅 射技术相比,具有低温、高速的特点。原理方面,以惰性气体(通常为氩 气)产生辉光放电现象生产出带电的离子,氩离子经加速后撞击靶材表面, 将靶材原子溅射下来后,沉积到元件表面形成所需膜层。磁控的作用是通 过采用正交电磁场的特殊分布控制电场中的电子运动轨迹,使得电子在磁 场中形成摆线运动,提升与气体分子碰撞的几率。

真空蒸镀是利用真空蒸镀装置加热膜材,使膜材粒子凝结并沉积形成 固态薄膜。真空蒸镀是在真空条件下,利用蒸发装置将膜材进行加热,将 膜材表面组分以原子团或分子团形式蒸发出来,使其脱离膜材表面,形成 粒子流直接射向基片。由于基片表面温度较低,蒸气粒子可在基片上凝结 并沉积形成固态薄膜。

复合铜箔的真空镀膜方法主要采用磁控溅射和真空蒸镀,两种方法各 有优劣。溅射镀膜的附着力较好,薄膜致密性好,但溅射的效率较低,沉积速率仅为 0.01-0.5 微米/分,且由于加工需要特种气体,成本较高。真空 蒸镀的效率较高,沉积速率为 0.1-70 微米/分,但其致密性较差,密度仅可 达到理论值的 95%,且由于加工过程中热量较高,基膜容易变形,影响产 品良率。

复合铜箔真空镀的设备参与者包括东威科技、腾胜科技、振华科技、 汇成真空、宏大真空、合肥东昇、海格锐特等。东威科技在水电镀设备的 基础上延伸布局磁控溅射设备,首台磁控溅射设备于 2022 年 12 月交付, 2023 年磁控设备产能规划不低于 50 台。腾胜科技首创一次双面沉积技术以 及低温沉积技术等多项专利技术,2023 年、2024 年预计出货量分别为 60 台、80 台。

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3.2.2.水电镀:国产替代进行中,东威科技技术领先

复合铜箔的水电镀是指利用电流电解作用,通过氧化还原反应在基材 表面形成铜镀层的过程。具体而言,首先通过真空镀等方式使基材(如 PET 基膜)具备一定导电性,然后将基材作为阴极,铜板作为阳极,置于电镀 液中,接通直流电源。在外界电流的作用下发生氧化还原反应,阳极的铜 板变成铜离子溶入电镀液中,铜离子在阴极被还原成金属铜,在基材表面 形成铜镀层。水电镀的速度较快,生产效率高,微米级镀铜可以一次成型。

国外的水电镀设备技术领先,国内的设备具有价格优势,国产替代进 行中。国外较早开始进行水镀设备的生产,在水镀配方优化方案、连续性 自动化进料、产品均一性等技术指标上具有优势。国内水电镀设备具有制 造成本优势,在设备采购价格方面具有竞争力,随着国内产业的持续推进, 国产替代持续进行中。目前,国外的水电镀设备企业主要有安美特等,我 国的企业包括台湾竞铭、东莞宇宙、深圳宝龙和东威科技等。

我国复合铜箔水电镀的设备参与者包括东威科技和先导智能等。东威科技延伸产业链,可同时提供前道磁控溅射设备及后道水电镀设备。公司 2023 年水电镀设备的产能规划为 100-300 台左右,目前在手订单已接近 300 台。先导智能布局磁控溅射设备、电镀设备、超声波焊接设备以及滚焊设 备。

3.2.3.超声波滚焊:复合铜箔结构特殊,超声波滚焊作用凸显

使用复合铜箔时,锂电池的前道工序需额外使用超声波高速滚焊工序。与传统集流体相比,在锂电池使用复合集流体时,锂电池的前道工序需额 外增加极耳转印焊工序,工序需使用超声波高速滚焊技术。超声波焊接是 利用超声频率的机械振动能量,在静压力的共同作用下,连接被焊材料的 方法。

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极耳是将电芯中正负极引出来的金属导电体。极耳即从电芯中将正负 极引出来的金属导电体,被称为电池正负极的耳朵。电池正极极耳为铝材 料,负极使用镍材料或铜镀镍材料。

由于复合集流体中间高分子材料使得两侧金属镀层无法导通,因此需 增加极耳转印焊工序将两侧铜箔汇集。与传统铜箔不同,复合铜箔两侧的 铜导电层被绝缘的基膜层隔开无法导通,因此需增加极耳转印焊工序。在 焊接过程,将两个极耳金属箔材的一端分别焊接在复合集流体的两面,然 后再将两个极耳金属箔材的另一端重合焊接在一起,以此使得复合集流体 两侧的导电层汇集在一起。

超声波焊接具有不产生高温的特性,适合于复合集流体与极耳的焊接。复合铜箔与极耳的焊接是金属与高分子材料的焊接,两者熔点相差非常大。与激光焊接、电子束焊接等同样适用于金属与非金属的方式相比,超声波 焊接具有不产生高温的特性,适合于复合集流体的焊接。

超声波金属焊接有一定技术难度,难度高于超声波非金属焊接。超声 波金属焊接属于固相焊接,焊接时发热量低,引起的温度不使金属熔化;超声波非金属焊接包括超声波塑料焊接、无纺布焊接,是在压力下利用超声波高频振动产生的热量熔化材料。整体而言,超声波金属焊接的难度高 于超声波非金属焊接。

全球主要布局复合铜箔超声波滚焊设备企业包括骄成超声、新栋力、 苏州达牛、先导智能、必能信等。骄成超声于 2018 年起开始获得小批量订 单,目前超声波高速滚焊设备已应用到宁德时代新型动力电池生产制造工 序中。

3.3.基膜:PET 成熟,PP 持续推进

复合铜箔以绝缘树脂(即基膜)作为中间层,可采用 PET、PP 和 PI 三种材质。复合铜箔采用绝缘树脂作为中间层,即基膜。在复合铜箔中, 常选用 PET、PP 或 PI 三种材料作为基膜。从各基膜的发展现状来看,PET 的发展较为成熟,PP 体量较小,PI 尚未进入导入阶段。从各基膜的性能及 成本来看,PET 的性能和成本均处于中间水平,但它不耐强酸碱,暴露在 电解液中时易被腐蚀;PP 的成本较低,但韧性不足,与铜层的结合力不足;PI 的性能较好,但成本过高限制了产业化应用。

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基膜制备的难点在于薄,目前国产替代进程持续推进。我国低端BOPET 薄膜产能充足,高端 BOPET 薄膜进口依赖度高。目前国内高端 BOPET 薄 膜市场被日本的东丽、三菱、东洋纺,美国的 3M 和韩国的 SKC 等公司垄 断,2022 年我国 BOPET 进口量为 5.36 万吨,进口单价为 12633.54 美元/ 吨;出口量为 42.87 万吨,出口单价为 3463.19 美元/吨,进口单价为出口单 价的 3.6 倍。目前我国基膜产品正向高附加值、高技术含量发展,国产替代 进程持续推进。

国内复合铜箔基膜厂商积极推进配合产品开发。国内复合铜箔基膜参 与者主要包括双星新材、东材科技、恒力石化、铜峰电子等。其中双星新 材自产 PET 基膜实现基膜-复合铜箔产业链一体化;截至 2022 年初,铜峰 电子聚丙烯薄膜年产能为 1.3 万吨。

从复合铜箔厂商对于基材的应用情况来看,PET 为主流,PP 持续推进。目前元琛科技、万顺新材、胜利精密、宝明科技等公司同时采用 PET 和 PP 基膜进行生产送样,从进展来看,PET 基膜进展领先,更为成熟,同时 PP 基膜持续推进。

3.4.添加剂:种类多元,作用重大

目前三孚新科和光华科技均布局了复合铜箔添加剂业务。目前,布局 复合铜箔添加剂的企业包括三孚新科和光华科技。三孚新科从添加剂切入 设备领域,同时提供“一步法”设备和专用化学品,另外公司也提供两步 法的电镀添加剂等。光华科技可以为复合铜箔的生产提供全套解决方案, 产品包括 PET 铜箔镀铜光剂、硫酸铜溶液、次氯酸钠等。

化学镀的添加剂包括化学镀铜液、还原剂、PH 调整剂、络合剂、稳定 剂等。化学镀铜液提供离子源,为各类铜盐,包括硫酸铜、氯化铜和硝酸 铜等。化学镀采用的还原剂包括甲醛和次磷酸盐等。由于化学镀的过程中 会消耗碱,需在镀液中加入氢氧化钠等 PH 调整剂。为防止镀液中生成强氧 化铜沉淀,需加入三乙醇胺等络合剂;为抑制副反应的发生,缓解镀液的 自然分解反应,可加入硫脲等稳定剂。此外,为加快镀膜的速度,还可加 入 2,6-二氨基吡啶等添加剂。

3.5.靶材:用于溅射,趋势为大尺寸长寿命

靶材用于溅射中,是高速荷能粒子轰击的目标材料。溅射靶材是在溅 射中被轰击的目标材料,具有高纯度、高密度等特点,一般由靶坯和背板 (或背管)组成。按形状划分,靶材可分为平面靶材和旋转靶材。另外, 溅射靶材还可被分为一体靶和绑定靶,一体靶通常为金属单质靶,在制备 过程中由金属直接成型,无背板或背管,可直接安装使用;绑定靶则需与 背板或背管绑定才能使用。

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平面靶材利用率较低,旋转靶材均匀性较差。平面靶材是具有一定厚 度的长靶、方靶或圆靶等,由靶坯和背板绑定而成,溅射时靶坯与基板平 行相对,在靶坯与基板之间形成电磁场。旋转靶材是管状溅射靶材,溅射 时向基板方向形成电磁场。平面靶材的结构简单,通用性较强,膜层均匀 性较好,但是靶材的利用率较低,通常只有约 20%;旋转靶材的结构紧凑, 靶材的利用率更高,但是在大面积镀膜时均匀性较差。

复合铜箔靶材的发展趋势为大尺寸、长寿命、高品质。目前布局了复 合铜箔靶材业务的企业包括:阿石创、隆华科技、欧莱新材和合纵新材等。溅射靶材向着大尺寸、长寿命、高品质的趋势发展。具体的指标要求包括 单只长度可达 3300mm,内径和外径分别可达 125mm 和 172mm,密度可超 99.5%,纯度达 4N 级别。

4.重点公司分析

4.1.三孚新科:研发“一步法全湿法”设备,顺利出货

公司是我国最早从事表面工程化学品研究的企业之一。公司主营业务 为新型环保表面工程专用化学品的研发、生产和销售。公司主要产品有电 子化学品及通用电镀化学品。在复合铜箔领域,公司可提供电镀专用化学 品;另外,公司还布局了复合铜箔电镀设备业务,成功研制“一步法”复 合铜箔设备,实现产业链协同。

“设备+添加剂”双环节布局复合铜箔,一步法复合铜箔设备顺利出货。针对复合铜箔,三孚新科可以提供 PET 镀铜专用化学品,且可提供一步法 化学镀铜专用的添加剂。同时,三孚新科从添加剂领域切入设备领域,成 功研制复合铜箔一步法设备。三孚新科自主研发的一步法设备是全球首台全湿法复合铜箔设备,2023 年 5 月该设备顺利出货,推进该工艺设备产业 化进程。

2022 年及 2023Q1 公司业绩承压。营业收入方面,2018 至 2021 年营业 收入持续增长,2022 年营业收入为 3.65 亿元,同比下降 2.94%;2023Q1 公司营业收入为 0.84 亿元,同比下降 2.54%。归母净利润方面,2022 年公 司归母净利润为-0.32 亿元,同比下降 160.73%;2023Q1 公司归母净利润为 -0.12 亿元,同比下降 106.02%。2022 年及 2023Q1 公司业绩下滑的主要原 因为公司管理及研发投入的增加、原材料成本上涨等。

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4.2.东威科技:设备行业领先,真空镀设备同步布局

公司电镀设备行业领先,签约双星新材推进复合铜箔发展。公司主营 业务为高端精密电镀设备及其配套设备的研发、设计、生产及销售。公司主要产品为刚性板 VCP、柔性板片对片 VCP 等设备。公司自主研发垂直连 续电镀等技术,凭借技术优势,公司 VCP 设备的电镀均匀性等关键指标均 处于行业领先水平。2023 年 2 月,公司与双星新材签署设备销售合同,产 品达到标准、获得客户认可。

水电镀设备订单需求旺盛,产业链延伸至磁控溅射。东威科技可量产 水电镀设备,设备订单需求旺盛,2023 年公司水电镀设备规划产能约为 100-300 台,目前在手订单已接近 300 台。东威科技在水电镀设备的基础上, 同时布局磁控溅射设备,2022 年 12 月公司首台 12 靶磁控溅射设备已实现 交付,目前已基本通过客户验收,并开始量产,2023 年公司磁控设备规划 产能不低于 50 台。目前公司正研制 24 靶磁控溅射设备,预计于 2023 年上 半年推向市场。

公司营业收入及净利润同比稳步增长。营业收入方面,2018 至 2022年公司营业收入持续增长,2022年营业收入为10.12亿元,同比增长25.74%, 主要原因为公司新能源镀膜设备销售收入增加;2023Q1 公司营业收入为 2.34 亿元,同比增长 20.23%。归母净利润方面,2022 年公司归母净利润为 2.13 亿元,同比增加 32.58%;2023Q1 公司归母净利润为 0.51 亿元,同比 增长 28.09%。

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4.3.宝明科技:积极布局复合铜箔业务,PP 产品持续推 进

公司积极布局新能源电池材料产业,推进复合铜箔业务。公司主要从 事 LED 背光源以及电容式触摸屏业务,产品包括 LED 背光源、电容式触摸 屏。此外,公司积极布局新能源电池材料业务。自 2021 年初起,公司展开 了对复合铜箔的研发,2022 年 5 月初开始向客户送样,目前已拥有部分客 户的小批量订单。

赣州项目投产在即,释放复合铜箔产能。宝明科技积极布局复合铜箔业务,持续提升产品产能。2022 年 7 月公司投建赣州锂电池复合铜箔生产 基地项目,一期项目达产后年产复合铜箔约 1.5 亿平,约配套电池 14-15GWh, 截至 2022 年年报,该项目正进行设备安装调试,计划于 2023 年二季度量 产。2023 年 2 月公司还投建了马鞍山市复合铜箔生产基地项目,主要生产 锂电复合铜箔。另外,公司的 PP 复合铜箔也在持续推进中。

2020 年以来公司业绩承压,复合铜箔业务或助推企业业绩回升。营业 收入方面,2020 至 2022 年营业收入持续下降,2022 年和 2023Q1 营业收入 分别为 9.40 亿元和 2.05 亿元,同比分别下降 15.74%和 17.25%。归母净利 润方面,2022 年公司归母净利润为-2.23 亿元,同比增加 36.96%。2022 年 公司营业收入下降的主要原因为手机背光源业务收入下滑,公司积极采取 措施降本增效,并向复合铜箔业务拓展,未来盈利有望改善。

审核编辑 :李倩

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原文标题:复合铜箔行业研究报告:复合铜箔开启集流体变革产业元年

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