报告简介
一、行业概念
集流体是锂电池中汇集电流的结极或部件,通过将电池的活性物质产生的电流汇集起来以形成较大的电流输出,从而实现化学能转化为电能的过程。其功能主要有两点,一是承载活性物质,二是汇集电流,因此理想的集流体往往需要具备电导率高、稳定性好、机械强度好、成本较低等多方面综合性能。
复合集流体是相对于单一集流体而言的,以PET/PP等高分子材料作为中间层基膜,通过真空镀膜等工艺,在基膜上下两面堆积出双层铜/铝导电层所形成的复合材料,通过不同材料之间的复合能最大程度地集合不同材料之间的优势。结构方面,复合集流体表现为“金属-PET/PP高分子材料-金属”的“三明治”结构。
二、复合集流体优缺点
复合集流体性能优势:高安全性、高比能、长寿命、低成本。
复合集流体性能劣势:生产效率低、影响电池输出功率。
三、技术路线
复合铜箔与传统铜箔主体功能相同,制作工艺不同。传统单一金属组成的铜箔是目前锂电池负极集流体的主要材料。铜箔因其具有良好的导电性,是锂电、电子领域重要的基础材料。集流体是锂电池电极材料与外部电路的电子导体,起到集合电子、传递电子,进而提高电子传递效率的作用。复合铜箔是在厚度3~8微米的PET或者PP等塑料薄膜表面先采用真空沉积铜的方式,制作一层约30-70纳米的金属层,将薄膜金属化,然后采用水介质电镀的方式,将铜层加厚到1微米,复合铜箔整体的厚度在5~8微米之间,来代替传统的电解铜箔。
两步法VS三步法:复合镀铜膜工艺流程基本原理是在PET,PP,PI等膜材采用真空沉积的方式将薄膜金属化,制作一层基础金属层。再采用水介质电镀的方式,将铜层加厚导电。目前业内主要有两种方式,第一种是两步法,涉及的生产设备是磁控溅射设备+电镀设备。第二种是三步法,涉及生产设备是磁控溅射设备+真空镀膜设备+电镀设备。两种方法的基本原理相似,但目前制备工艺的良率和效率会因方法有所不同。
四、产业链
目前复合铜箔已形成完整产业链,上游为原材料+设备厂商,中游为铜箔制造厂商,下游包括动力、消费、储能电池厂。复合集流体产业链中,设备和基膜均具有较大的国产替代潜力。
(1)上游:原材料+设备
基膜
复合集流体可采用的基膜有PI(聚酰亚胺)、PP(聚丙烯)和PET(聚对苯二甲酸乙二酯)。PET和PP基膜均具有潜力,其中PP耐酸性更好,未来或有较大应用。复合铜箔基膜主要采用PET基膜,水电镀工艺引入后PP基膜渗透率将有所提高。
布局PET基膜的公司包括日本东丽、帝人、美国3M等,国内PET基材主要厂商包括双星新材、康辉新材、东材科技等;布局PP基膜的公司包括东材科技等。
设备
复合铜箔核心生产设备包括磁控溅射设备+水电镀设备+超声波滚焊设备。目前单GWh电池产能对应2台磁控溅射设备(1500万/台)+3台镀膜设备(1000万/台)+6台滚焊设备(200万/台),设备合计价值量为7200万/GWh。
磁控溅射设备外资企业占据主导地位,主要参与企业包括美国应材、日本发那科、德国莱宝等。国内磁控溅射设备企业主要包括振华科技、腾胜科技、宏大真空、汇成真空、东威科技等。
超声波滚焊设备方面,骄成超声是国内超声波焊接设备龙头,公司超声波滚焊机,能够实现复合集流体和箔材之间的高速滚焊。
振华科技为大型真空设备制造商,主要提供连续式镀膜生产线、磁控溅射镀膜设备、阴极电弧离子镀膜设备等。
(2)中游:复合铜箔制造商
中游复合铜箔制造厂商跨界玩家众多,赛道百舸争流、竞争激烈。复合铜箔制造主要厂商包括厦门海辰、重庆金美、万顺新材、宝明科技、嘉元科技、中一科技、诺德股份等。此外,英联股份、胜利精密、方邦股份、阿石创陆续布局复合铜箔制造。
(3)下游:电池端
下游电池端在加速推进复合集流体研发认证,产业趋势明朗。宁德时代、比亚迪、国轩高科以及海辰新能源等多家电池厂正积极布局复合集流体相关专利,其中,宁德时代通过参股金美布局PET复合铜箔,并已在复合集流体技术与产业化方面取得较大进展。
五、市场规模
(1)复合铜箔市场规模
根据测算,2025年全球锂电PET铜箔市场规模约227亿元,完全替代传统铜箔则可达千亿级别。随着全球锂电(动力+储能+消费)出货量快速增长,带动负极集流体需求同步上升,PET铜箔凭借其在安全、成本、性能三维度优势渗透率率有望持续提升,逐步实现从0-1,从1-10的市场规模增长。当前负极集流体单位价值量约为1200万平/GWh,单价约7元/平,未来降本后有望达到5元/平。我们假设至2025年PET铜箔渗透率达到20%,则对应全球市场规模约227亿元。长期看,随着PET铜箔设备工艺逐步成熟、规模化效应体现,未来若实现对传统铜箔的替代,全球市场规模有望达到千亿级别。
(2)生产设备市场规模
两步法生产工艺是当下复合铜箔生产的主流工艺,主要运用磁控溅射设备和水电镀设备。预计到2025年磁控溅射及电镀设备投资额超180亿元,2022-2024年新增设备投资额将达到120亿元,年均新增设备投资额41亿元。复合铜箔生产设备公司有望充分受益。
电池生产环节新增滚焊工艺,有望打开滚焊设备空间。预计到2025年超声波滚焊设备累计投资额有望达41.4亿元,2022-2025年年均新增设备投资额10.3亿元。超声波滚焊设备将形成增量市场。
报告目录
2023-2027年中国复合集流体市场分析及发展规划综合研究预测报告
第一章 复合集流体相关概述
第二章 2020-2022年中国复合集流体行业发展分析
2.1 中国复合集流体行业发展综述
2.1.1 行业发展背景
2.1.2 行业发展历程
2.1.3 行业专利情况
2.1.4 企业专利分析
2.1.5 企业发展布局
2.1.6 企业进度情况
2.2 中国复合集流体产业链分析
2.2.1 产业链综述
2.2.2 上游产业链
2.2.3 中游产业链
2.2.4 下游产业链
2.3 中国复合集流生产工艺分析
2.3.1 传统工艺
2.3.2 一步法
2.3.3 两步及三步法
2.3.4 铝箔工艺
第三章 2020-2022年中国复合集流体行业产业链上游材料发展分析——PET基膜
3.1 2020-2022年中国聚酯薄膜(PET)市场运行发展分析
3.1.1 行业基本概述
3.1.2 行业发展历程
3.1.3 市场规模分析
3.1.4 行业产能情况
3.1.5 行业产量情况
3.1.6 细分领域分析
3.1.7 行业发展趋势
3.2 2020-2022年中国PET基膜发展分析
3.2.1 行业基本概述
3.2.2 行业产能情况
3.2.3 行业生产环节
3.2.4 竞争格局分析
3.2.5 产业链结构
3.2.6 潜在进入者
3.2.7 行业技术难点
3.3 2020-2022年中国光学PET基膜行业发展状况
3.3.1 行业基本概述
3.3.2 行业结构分析
3.3.3 行业产能情况
3.3.4 行业进出口情况
3.3.5 行业需求情况
3.3.6 市场竞争格局
3.3.7 行业壁垒分析
3.3.8 行业发展趋势
第四章 2020-2022年中国复合集流体行业产业链上游其他材料发展分析
4.1 聚丙烯(PP)基膜
4.1.1 行业主要分类
4.1.2 行业主要工艺
4.1.3 薄膜表面处理
4.1.4 行业应用领域
4.1.5 行业研发进展
4.1.6 行业主要难点
4.1.7 行业发展趋势
4.2 聚酰亚胺(PI)基膜
4.2.1 行业主要分类
4.2.2 主要特点概述
4.2.3 产业链条结构
4.2.4 行业应用领域
4.2.5 行业发展动态
4.2.6 重点企业分析
4.2.7 行业发展前景
4.2.8 行业发展趋势
第五章 2020-2022年中国复合集流体行业产业链上游设备发展状况——电镀设备
5.1 2020-2022年中国电镀行业发展综述
5.1.1 行业基本概述
5.1.2 行业相关政策
5.1.3 产业链条结构
5.1.4 市场规模状况
5.1.5 行业结构占比
5.1.6 工业园区数量
5.1.7 企业竞争格局
5.1.8 行业发展趋势
5.2 2020-2022年中国电镀设备行业发展分析
5.2.1 电镀设备管理
5.2.2 行业发展动态
5.2.3 行业技术进展
5.2.4 行业发展前景
5.3 2020-2022年中国PCB电镀设备行业发展分析
5.3.1 设备主要类别
5.3.2 行业发展状况
5.3.3 产业链结构
5.3.4 市场规模状况
5.3.5 行业竞争格局
5.3.6 企业产品分析
5.3.7 行业发展趋势
第六章 2020-2022年中国复合集流体行业产业链上游设备发展分析——超声波设备
6.1 中国超声波设备行业发展综述
6.1.1 行业基本概述
6.1.2 行业主管部门
6.1.3 行业主要法律
6.1.4 行业相关政策
6.1.5 行业发展态势
6.2 2020-2022年中国超声波设备市场运行情况
6.2.1 市场竞争格局
6.2.2 主要采购方式
6.2.3 行业技术发展
6.2.4 主要企业介绍
6.2.5 行业发展机遇
6.2.6 行业发展挑战
6.3 中国超声波设备项目建设分析
6.3.1 项目基本概述
6.3.2 项目的必要性
6.3.3 项目的可行性
6.3.4 项目投资概算
6.3.5 项目进度安排
6.3.6 项目经济效益
6.3.7 项目环保情况
6.4 中国超声波设备行业主要风险分析
6.4.1 经营风险
6.4.2 技术风险
6.4.3 财务风险
第七章 2020-2022年中国复合集流体行业产业链中游发展分析——复合铜箔行业
7.1 中国复合铜箔行业发展综述
7.1.1 行业基本概述
7.1.2 行业发展背景
7.1.3 行业主要优势
7.1.4 行业生产工艺
7.1.5 行业成本分析
7.2 2020-2022年中国复合铜箔行业运行情况分析
7.2.1 产业链条结构
7.2.2 市场规模情况
7.2.3 行业需求分析
7.2.4 行业竞争情况
7.2.5 行业专利状况
7.2.6 企业布局分析
7.2.7 行业项目动态
7.3 中国复合铜箔行业相关领域发展分析
7.3.1 设备端
7.3.2 材料端
7.3.3 制造端
7.4 中国复合铜箔行业发展前景分析
7.4.1 发展前景展望
7.4.2 行业发展空间
7.4.3 行业发展趋势
第八章 2020-2022年中国复合集流体行业产业链下游应用领域分析——动力电池行业
8.1 我国动力电池行业发展概述
8.1.1 行业驱动因素
8.1.2 行业发展现状
8.1.3 产业链条结构
8.1.4 行业产能建设
8.1.5 行业面临问题
8.1.6 行业发展建议
8.1.7 技术发展方向
8.2 2020-2022年我国动力电池行业运行情况分析
8.2.1 行业产量状况
8.2.2 行业装车数量
8.2.3 行业集中程度
8.2.4 行业出口情况
8.2.5 行业竞争格局
8.2.6 行业区域分布
8.2.7 行业园区建设
8.3 2020-2022年中国动力电池行业投融资分析
8.3.1 投融资概况
8.3.2 投融资金额
8.3.3 投融资轮次
8.3.4 投融资区域
8.3.5 投融资事件
8.3.6 投融资主体
8.4 2020-2022年中国动力电池回收行业发展分析
8.4.1 行业相关政策
8.4.2 行业发展现状
8.4.3 行业结构分析
8.4.4 企业数量状况
8.4.5 行业区域分布
8.4.6 企业布局情况
8.4.7 行业发展问题
8.4.8 行业发展建议
8.4.9 市场空间预测
8.5 我国动力电池行业发展趋势展望
8.5.1 低碳化
8.5.2 高端化
8.5.3 智能化
第九章 2020-2022年中国复合集流体行业产业链下游应用领域分析——储能电池行业
9.1 中国储能电池行业发展综述
9.1.1 行业基本概述
9.1.2 行业发展历程
9.1.3 行业发展政策
9.1.4 行业驱动因素
9.1.5 行业结构分析
9.2 2020-2022年中国储能电池行业运行状况分析
9.2.1 市场规模状况
9.2.2 行业出货数量
9.2.3 新增装机数量
9.2.4 行业区域分析
9.2.5 行业集中程度
9.2.6 行业竞争格局
9.2.7 行业应用领域
9.2.8 行业融资状况
9.3 2020-2022年中国储能电池企业发展情况分析
9.3.1 企业注册数量
9.3.2 企业经营状况
9.3.3 企业类型分布
9.3.4 企业专利情况
9.3.5 上市企业分析
9.3.6 企业区域分布
9.3.7 企业投资动向
9.4 中国储能电池行业发展壁垒分析
9.4.1 认证壁垒
9.4.2 资金壁垒
9.4.3 技术壁垒
9.5 中国储能电池行业前景趋势预测
9.5.1 竞争模型分析
9.5.2 行业发展前景
9.5.3 行业发展趋势
第十章 复合集流体相关技术发展分析
10.1 PVD技术基本概述
10.1.1 基本原理
10.1.2 基本特点
10.1.3 真空蒸镀
10.1.4 溅射镀膜
10.1.5 等离子体镀膜
10.1.6 离子镀膜
10.2 CVD技术基本概述
10.2.1 技术原理
10.2.2 技术分类
10.2.3 技术特点
10.2.4 技术应用
10.2.5 发展前景
10.3 磁控溅射主要技术概述
10.3.1 溅射镀膜技术
10.3.2 直流溅射技术
10.3.3 直流磁控溅射技术
10.4 电镀主要技术综述
10.4.1 芯片互连与电镀技术
10.4.2 印制板制造与电镀技术
10.4.3 硅片切割与复合电镀技术
10.4.4 铜箔制造与电镀技术
10.4.5 微波器件电镀技术
第十一章 真空镀膜主要技术专利发展情况分析
11.1 真空镀膜技术专利分析
11.1.1 总体趋势分析
11.1.2 技术主题分布
11.1.3 关键词共现分析
11.1.4 主要机构分析
11.2 常用PVD技术专利分析
11.2.1 真空蒸发镀膜
11.2.2 真空(磁控)溅射镀膜
11.2.3 离子束溅射镀膜
11.2.4 离子束辅助沉积
11.2.5 等离子体辅助物理气相沉积
11.3 常用CVD技术专利分析
11.3.1 常压化学气相沉积
11.3.2 低压化学气相沉积
11.3.3 等离子体增强化学气相沉积
11.3.4 金属-有机物化学气相沉积
11.3.5 激光化学气相沉积
11.3.6 原子层沉积
第十二章 2019-2022年中国复合集流体行业相关企业经营状况分析
12.1 重庆金美新材料科技有限公司
12.1.1 企业发展概况
12.1.2 企业发展历程
12.1.3 企业专利分析
12.1.4 企业发展动态
12.2 深圳市宝明科技股份有限公司
12.2.1 企业发展概况
12.2.2 经营效益分析
12.2.3 业务经营分析
12.2.4 财务状况分析
12.2.5 核心竞争力分析
12.2.6 公司发展战略
12.2.7 未来前景展望
12.3 上海骄成超声波技术股份有限公司
12.3.1 企业发展概况
12.3.2 公司主营业务
12.3.3 公司主要产品
12.3.4 经营效益分析
12.3.5 业务经营分析
12.3.6 财务状况分析
12.3.7 核心竞争力分析
12.3.8 公司发展战略
12.3.9 未来前景展望
12.4 昆山东威科技股份有限公司
12.4.1 企业发展概况
12.4.2 企业主要产品
12.4.3 企业研发情况
12.4.4 经营效益分析
12.4.5 业务经营分析
12.4.6 财务状况分析
12.4.7 核心竞争力分析
12.4.8 公司发展战略
12.4.9 未来前景展望
12.5 诺德新材料股份有限公司
12.5.1 企业发展概况
12.5.2 经营效益分析
12.5.3 业务经营分析
12.5.4 财务状况分析
12.5.5 核心竞争力分析
12.5.6 公司发展战略
12.5.7 未来前景展望
12.6 江苏双星彩塑新材料股份有限公司
12.6.1 企业发展概况
12.6.2 企业主要产品
12.6.3 经营效益分析
12.6.4 业务经营分析
12.6.5 财务状况分析
12.6.6 核心竞争力分析
12.6.7 公司发展战略
12.6.8 未来前景展望
12.7 广东嘉元科技股份有限公司
12.7.1 企业发展概况
12.7.2 经营效益分析
12.7.3 业务经营分析
12.7.4 财务状况分析
12.7.5 核心竞争力分析
12.7.6 公司发展战略
12.7.7 未来前景展望
第十三章 2023-2027年中国复合集流体行业发展前景趋势预测
13.1 中国复合集流体行业发展前景分析
13.1.1 未来竞争格局
13.1.2 未来技术路线
13.1.3 未来发展前景
13.1.4 市场发展空间
13.1.5 未来发展趋势
13.2 2023-2027年中国复合集流体行业预测分析
13.2.1 2023-2027年中国复合集流体行业影响因素分析
13.2.2 2023-2027年中国锂电池出货量预测预测
13.2.3 2023-2027年中国复合铜箔需求量预测
图表目录
图表 传统/复合集流体示意图
图表 多功能复合集流体
图表 复合集流体从根本上解决电池爆炸起火问题
图表 集流体与复合集流体材料成本对比
图表 锂离子电池安全性失效与诱因关系图
图表 2013-2022年中国复合集流体专利申请情况
图表 ATL复合集流体专利申请趋势
图表 复合集流体产品厂商专利布局情况(部分)
图表 相关企业在复合集流体的布局历史
图表 复合集流体厂家进度情况
图表 复合集流体产业链
图表 电解铜箔制造过程
图表 传统铝箔生产流程
图表 复合铜箔两步法生产流程
图表 磁控溅射设备结构
图表 磁控溅射原理
图表 真空蒸镀设备结构
图表 真空蒸镀原理
图表 碱离子/酸离子置换设备示意图
图表 复合铝箔生产工艺流程图
图表 真空镀膜流程示意图
图表 聚酯薄膜分类及特点
图表 中国聚酯薄膜(PET)行业发展历程
图表 2016-2022年中国聚脂薄膜市场规模情况
图表 2016-2022年中国聚脂薄膜产能情况
图表 2016-2022年中国聚脂薄膜产量情况
图表 2021年中国聚酯薄膜细分领域规模及分布
图表 PET基膜主要产品分类
图表 2017-2023年中国PET基膜产能预测趋势图
图表 BOPET的加工流程
图表 中国PET基膜主要企业
图表 PET薄膜的产业链
图表 意向投资PET基膜行业的生产企业列表