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1、行業報告:銅箔2022年6月14日中航證券研究所發布證券研究報告請務必閱讀正文后的免責條款部分行業評級:增持PET銅箔:蓄勢待發,設備先行分析師:鄒潤芳證券執業證書號:S0640521040001研究助理:朱祖躍證券執業證書號:S0640121070054研究助理:唐保威證券執業證書號:S0640121040023分析師:盧正羽證券執業證書號:S0640521060001 銅箔影響電池性能、安全性和成本,復合集流體成為產業新趨勢。銅箔約占鋰電池質量的9%、成本的8%,其厚度、均勻性、抗拉強度等是決定鋰電池能量密度、電池容量、循環壽命的重要指標。銅箔變薄可使相同電芯體積容納更多活性材料,6m和4
2、.5m銅箔相比8m銅箔能量密度分別提升5%和9%;此外銅箔越薄,電池成本越低、受銅價影響越??;復合銅箔可有效解決電池熱失控問題,提升電池安全性。安全性高、能量密度高、理論成本低,PET銅箔大規模應用蓄勢待發。 PET銅箔采用“三明治”結構,具有厚度較薄、用銅量較少、高安全性等特征,我們認為PET復合銅箔滲透率提升的邏輯為:1)PET銅箔徹底解決了電池因內短路易引發熱失控的行業難題,同時使得電池能量密度提升5%-10% 、循環壽命提升5%,并具備兼容性;2)設備是推動PET銅箔產業發展的重要因素,傳統銅箔的原材料成本占比約83%,原材料環節難以降本;而PET銅箔原材料成本占比約31%,受產業化初
3、期影響設備成本占比高達50%,PET銅箔生產通過規模效應降低成本的空間更大,主要降本路徑為通過提高生產效率與良率攤薄單位固定成本。設備是PET銅箔產業化進程的關鍵因素,預計25年合計市場空間約80億元。以寧德時代為代表的電池廠龍頭積極布局PET銅箔,終端應用有望快速落地;重慶金美、諾德股份、萬順新材等多家膜材料廠商的復合銅箔已進入下游驗證或已實現量產,產業化進程有望加快推進。PET銅箔主要工藝環節為為真空磁控濺射與PET鍍銅,設備的價格、良率和產能是決定PET銅箔降本、推進滲透率提升的主要因素,同時競爭格局相對明晰,因此相關環節的龍頭設備公司有望率先受益。據我們測算,2025年PET銅箔真空磁
4、控濺射設備市場空間約33.4億元,鍍銅設備市場空間約46.5億元。相關公司梳理:東威科技,萬順新材,非上市公司包括廣東騰勝、重慶金美新材料、海辰新能源。風險提示:新能源汽車銷量不及預期,復合銅箔滲透率提升低于預期,原材料和運費成本大幅波動。中航先進制造投資觀點 lUeZsMsRsPnQrQpRoNaQbP8OoMmMtRmOjMoOqOeRpOpQbRmMzQMYnPqMuOsOuN目錄1.材料性能、理論成本占優,PET銅箔蓄勢待發2.設備影響量產進度,細分環節龍頭公司持續受益3.相關公司梳理 資料來源:鋰離子電池集流體功能化改性研究進展,高工鋰電,華經產業研究院,中航證券研究所銅箔:鋰電池的
5、負極材料載體與負極集流體4銅箔是鋰電池的負極材料載體與負極集流體。銅箔是鋰離子電池的重要基礎材料,既充當負極活性材料的載體,又充當負極電子收集與傳導體,其作用是將電池活性物質產生的電流匯集起來,以產生更大的輸出電流。銅箔由于導電性好、良好的機械加工性能、質地較軟、制造技術較成熟、成本優勢突出等特點,成為鋰離子電池負極集流體的首選。銅箔是影響鋰電池比能量和成本的關鍵材料。質量方面,以日產Leaf EV動力電池為例,銅箔約占電池質量的9%,是僅次于正極、負極、電解液的關鍵材料,影響電池的能量密度。成本方面,銅箔成本占磷酸鐵鋰電池成本的8%,是影響電池成本的重要材料之一。圖表1:鋰離子電池正負極示意
6、圖圖表2:銅箔約占動力電池質量的9%(日產Leaf EV動力電池)圖表3:銅箔成本約占鋰電池成本的8% 資料來源:嘉元科技招股書,中航證券研究所銅箔的特性與質量影響電池的能量密度、循環壽命等5銅箔的特性與質量影響電池性能。1)物理性能:厚度均勻度影響電池容量和一致性;抗拉強度及延伸率影響負極制作的成品率、電池容量、內阻和循環壽命等;2)化學性能:銅箔表面的氧化膜太厚會增加電池內阻導致電池容量衰減;氧化膜太疏松則會降低負極活性物質的附著力;3)表面質量:表面瑕疵將導致銅箔附著力下降,出現涂布露箔點、雙面涂敷量不均,嚴重影響電池的容量、內阻、循環壽命等,甚至導致電極報廢。圖表4:銅箔特性與質量對電
7、池性能的影響銅箔性能指標直接影響對鋰離子電池性能的間接影響厚度銅箔的厚薄程度影響電池的能量密度抗拉強度及伸長率銅箔斷裂或裂縫影響負極制作的成品率、可操作性電池容量、內阻和循環壽命等表面粗造度(輪廓)負極活性物質在銅箔表面的附著力影響到電池內阻和循環壽命等電池性能表面質量負極活性物質在銅箔表面的附著力對電池容量、內阻、循環壽命等產生很大的影響。厚度均勻性負極涂敷活性物質的質量的波動對電池容量和一致性產生直接影響抗氧化性及耐蝕性銅箔氧化膜的厚度,耐腐蝕性影響電池內阻、電池容量等孔隙率負極活性物質在銅箔表面的附著力影響電池的倍率性能和長循環壽命 資料來源:重慶金美新材料環評報告, 高安全鋰離子電池復
8、合集流體的界面強化 ,中航證券研究所復合銅箔具有典型的三明治夾心結構6圖表5:PET銅箔和傳統銅箔對比傳統銅箔PET銅箔工藝原理溶銅電解+水電鍍真空鍍膜+離子置換組成99.5%純銅組成以聚對苯二甲酸乙二酯(PET)作為導電薄膜,兩邊分別以銅箔為鍍層圖示特點單位面積重量較重,金屬銅材使用量高、導熱性能高提升安全性、提升能量密度、減少銅箔厚度,降低原材料成本缺點成本高、用于電池材料安全性差生產效率低,增加制造成本、存在箔材穿孔問題、增大電池內阻,影響輸出功率圖表6:復合集流體制備過程(圖中為復合鋁箔,復合銅箔制備過程類似)鋰電銅箔根據組成材料的不同可分為傳統銅箔與復合銅箔。傳統銅箔:由99.5%的
9、純銅組成,根據厚度可分為極薄銅箔(6m)、超薄銅箔(6-12m) 、薄銅箔(12-18m) 、常規銅箔(18-70m) 、厚銅箔(70m)等,其特點為單位面積重量較重、金屬銅材使用量高、導熱性能高。復合銅箔(PET銅箔):具有典型的“金屬導電層-高分子支撐層-金屬導電層”三明治結構,以絕緣分子薄膜為支撐基材,兩側沉積金屬銅層而得到的復合集流體。PET銅箔是在4.5m的PET(或PP)膜兩邊各鍍1m銅形成6.5m的PET鍍銅膜,通過低密度、低楊氏模量、高可壓縮性以及低造價的高分子基材材料PET替換金屬銅,其特點為厚度較薄、用銅量較小、有效提升電池的安全性與能量密度。 資料來源:嘉元科技招股書,前
10、瞻產業研究院,中航證券研究所銅箔超輕薄化是提升電池能量密度的重要途徑7圖表7:鋰電銅箔技術趨勢圖表8:2018-2021年我國鋰電銅箔產品結構(萬噸)銅箔特性對鋰電池性能的影響性能要求厚度在同等條件下,影響電池的能量密度在確保安全性的前提下,越薄越好厚度均勻性影響電池一致性、穩定性及容量大小面密度一致抗拉強度影響負極的良品率越高越好表面潤濕性影響負極材料的附著性越高越好高密度、低輪廓、超輕薄化、高抗拉強度、高延伸率是鋰電銅箔的重要發展趨勢,可提升電池能量密度、提高電池容量、延長循環壽命等。動力電池高能量密度、高安全性發展方向趨勢明確,銅箔超輕薄化可有效提升電池能量密度。在相同體積的鋰離子電池中
11、,銅箔的厚度越薄,其承載負極活性物質的能力越好,電池的容量越大、對電池的能量密度提升作用越大。以方形電池為例,銅箔厚度變薄,可以在電芯體積不變條件下,增大活性材料的用量,漿料涂敷厚度增厚,將直接使電芯能量密度提高。定量來看,相比8m銅箔,6m和4.5m銅箔將使鋰電池能量密度提升5%和9%。此外銅箔厚度越薄,單位電池銅的用量減少,也有利于電池成本降低。2018-2021年,我國鋰電銅箔中6 m及以下銅箔占比從20%提升至89%。 資料來源:銅冠銅箔招股書,中航證券研究所從極薄化銅箔看PET銅箔:新技術享有更高溢價,滲透率有望提升8圖表9:銅價變動對銅箔的毛利率影響分析(以銅冠銅箔為例)圖表10:
12、2018-2020年嘉元科技不同厚度銅箔毛利率情況銅價變動幅度2021年1-6月2020年毛利率毛利率變動敏感系數毛利率毛利率變動敏感系數-10%19.07%1.31%0.1311.36%0.78%0.08-5%18.40%0.63%0.1310.96%0.38%0.085%17.18%-0.59%0.1210.23%-0.35%0.0710%16.63%-1.14%0.119.91%-0.68%0.0715%16.11%-1.66%0.119.60%-0.99%0.0720%15.63%-2.14%0.119.31%-1.28%0.06產品結構和規模效應是銅箔廠商提升盈利能力的關鍵,推動極薄
13、化滲透率提升。銅箔采用“成本+加工費”的方式定價,在正常生產周期內銅價波動可傳導至下游客戶,因此銅價波動對銅箔企業盈利能力影響較小,決定銅箔廠商盈利能力的關鍵因素為銅箔廠商與其供應商的加工費差額,以銅冠銅箔為例,銅價變動對毛利率的敏感系數為0.06-0.13之間。對電池廠來說,銅箔越薄,用銅量越少,成本越低;對銅箔廠來說,率先實現極薄化與復合銅箔等高端產品生產的企業將享有更高的技術溢價,盈利能力更強。以嘉元科技為例,2020年6m銅箔毛利率為29.93%,分別較7-8m、 8m以上銅箔毛利率高10.25pct、6.18pct,銅箔廠商生產高毛利率產品意愿強烈,推動極薄化滲透率提升。 資料來源:
14、下一代電池,清新電源,中航證券研究所復合銅箔具有高安全性、高能量密度、長壽命、強兼容等優勢9高安全性:突破了傳統內短路防護技術僅能延緩內短路引發熱失控,并降低甚至極大犧牲電池比能、壽命及增加成本等為代價的技術瓶頸,徹底解決了電池因內短路易引發熱失控的行業難題。高能量密度:中間層采用輕量化高分子材料,重量比純金屬集流體降低50%-80%,電池能量密度實現提升5%-10%。長壽命:高分子材料相比金屬具有低彈性模量,電池的循環壽命實現提升5%。強兼容:將傳統集流體直接升級為復合集流體不影響電池內部電化學反應,能夠直接運用于各種規格、不同體系的動力電池。圖表11:復合集流體針刺后電池容量仍能保持93%
15、圖表12:復合集流體的循環性能和能量密度優于傳統集流體 資料來源:中航證券研究所測算PET銅箔規?;a后或將具備成本優勢10圖表13:PET銅箔生產成本中設備成本下降空間較大傳統銅箔生產成本構成(由嘉元科技和銅冠銅箔2021年平均計算)PET銅箔生產成本構成傳統鋰電銅箔8微米6微米4.5微米1GWh電池對銅箔的需求量(噸)850580400銅價(萬元/噸)7.267.267.26銅箔成本-銅價(萬元/GWh)61714210.82904銅成本占比68%62%51%加工費(萬元/噸)3.44.57銅箔成本-加工費(萬元/GWh)289026102800加工費占比32%38%49%銅箔成本(萬元
16、/GWh)906168215704銅價變動20%銅單價8.718.718.71銅價變動20%銅箔成本變動13.62%12.35%10.18%PET銅箔規?;a后或將具備成本優勢。生產端來看,傳統銅箔的原材料成本占比約83%;而PET銅箔原材料成本占比約31%,且受產業化初期影響設備成本占比高達50%,PET銅箔生產通過規模效應降低成本的空間更大。使用端來看,1)據產業調研數據,1GWh電池對8m、6m、4.5m銅箔的需求量分別為850噸、580噸、400噸;2)銅箔定價包括銅價與加工費兩部分,其中銅價為上海有色金屬網現貨銅的月度均價,根據近期走勢設定銅價為7.26萬元/噸,傳統鋰電銅箔加工費
17、根據產業調研及上海有色金屬網數據獲得;3)動態分析銅價變化對傳統銅箔采購成本的影響,當銅價變動20%時, 8m、6m、 4.5m銅箔的單GWh采購成本分別變動14%、12%、10%,即銅箔厚度越薄,銅價波動對成本的影響越小。 資料來源:中航證券研究所PET銅箔主要降本路徑為通過提高生產效率與良率攤薄單位固定成本11設備是推動PET銅箔產業發展的重要因素,主要降本路徑為通過提高生產效率與良率攤薄單位固定成本。PET銅箔生產成本可拆解為固定成本與可變成本,固定成本主要為設備與廠房折舊,當前占比50%,隨著規模效應體現,單位生產成本將大幅降低;可變成本中直接材料成本難以通過優化生產降低,直接人工、其
18、他制造費用等可通過提高生產效率與良率實現降本,但降低幅度相對有限。圖表15:PET銅箔成本構成及降本路徑分析成本拆分具體含義計算方法降本路徑當前成本占比估計固定成本固定資產折舊設備、廠房原值*(1-殘值率)/折舊年限提高生產效率、提高良率規模效應帶來單位折舊減少50%可變成本直接材料銅用銅量*單價/31%PETPET用量*單價/直接人工生產人員工資人數*單位人均工資*工時提高生產效率、提高良率19%其他制造費用電費、機物料消耗等工時*單位耗能/耗材成本提高生產效率、提高良率其他運雜費等其他成本/ 目錄1.材料性能、理論成本占優,PET銅箔蓄勢待發2.設備影響量產進度,細分環節龍頭公司持續受益3
19、.相關公司梳理 資料來源:SMM,公司公告,中航證券研究所整理鋰電銅箔產業鏈:應用下游包括動力電池、消費電子、儲能13圖表:銅箔產業鏈概覽鋰電銅箔產業鏈分解:1)上游原材料及設備廠商:設備廠商包括磁控濺射設備廠商和電鍍設備廠商;2)銅箔制造:根據鋰電銅箔工藝可分為電解銅箔以及PET銅箔,其中電解銅箔為市場主流工藝,PET銅箔為新工藝;3)下游鋰電池廠商:主要包括動力電池廠商、3C消費電池廠商以及儲能電池廠商等。鋰電池廠商原材料及設備廠商銅磁控濺射設備動力電池廠商3C消費電子廠商電鍍設備銅箔制造電解銅箔PET銅箔儲能圖表16:鋰電銅箔產業鏈概覽 資料來源:國家知識產權局,公司公告,中航證券研究所
20、產業鏈進度梳理:下游電池廠商積極布局,產業化進展加快14寧德時代積極研發并布局PET銅箔。公司通過參股重慶金美布局PET銅箔,其已在復合集流體技術與產業化方面取得了較大進展;具備PET銅箔生產技術專利,其中電池應用端技術為公司獨享,計劃采購2.4億平PET銅箔用于動力電池生產。廈門海辰正積極布局復合集流體材料的制作和應用,加快產業化布局。圖表17:寧德時代復合集流體方面專利情況圖表18: :廈門海辰復合集流體方面專利情況名稱申請公布日摘要電化學裝置與電子設備2022.05.06該電化學裝置可以改善當前復合集流體中兩導電層之間不導通的現狀,并且提高該電化學裝置的電化學性能和使用壽命。電極極片、電
21、芯及電化學裝置2022.03.22復合集流體(131)包括第一金屬層(132、232、332、432、532、632、732、832、932)、第二金屬層(135、235、335、435、535、635、735、835、935)及夾設于第一金屬層(132、232、332、432、532、632、732、832、932)與第二金屬層(135、235、335、435、535、635、735、835、935)之間的聚合物層(136)。復合集流體、電化學裝置以及電子裝置2022.02.11本申請提供一種復合集流體、電化學裝置以及電子設備。所述復合集流體包括聚合物層和多孔導電網層,所述多孔導電網層設置在
22、所述聚合物層的至少一個表面上。一種正極極片和包含所述正極極片的電化學裝置及電子裝置2022.01.04一種正極極片和包含所述正極極片的電化學裝置及電子裝置。所述正極極片包括復合集流體(10)、功能性涂層(20)和正極活性物質層(30);功能性涂層(20)設置在所述復合集流體(10)的至少一個表面上,且位于復合集流體(10)和正極活性物質層(30)之間;功能性涂層(20)含有正極活性物質,且正極活性物質的顆粒度D505m。復合集流體、應用所述復合集流體的電池和電子裝置2021.12.14一種復合集流體,包括聚合物膜層和設置在聚合物膜層至少一個表面上的金屬層。負極極片、二次電池及其裝置2021.1
23、2.03一種負極極片、二次電池及其裝置。該二次電池包括負極極片(30),該負極極片包括復合集流體(10)和設置于復合集流體(10)的至少一個表面上的負極活性材料層(20)。復合集流體及其制備方法以及電化學裝置2021.11.30本申請提供了一種復合集流體及其制備方法以及電化學裝置。復合集流體包括聚合物膜層以及設置在聚合物膜層至少一面上的金屬層,其中,所述聚合物膜層和所述金屬層以離子鍵結構M+COO-結合,其中,M為金屬層中的金屬元素。復合集流體及包含其的極片、鋰離子電池和電子裝置2021.09.28本申請提供的復合集流體,其金屬層與復合基體中的導電網相接觸,從而實現了上下金屬層之間的相互導通。
24、復合集流體、電極極片及電化學裝置2021.09.28本申請的復合集流體,通過對基體的第一表面進行圖案化處理形成第一槽狀圖案,隨后在第一表面涂覆第一連接層并使得第一連接層填充于第一槽狀圖案,可增加第一連接層與基體附著力,有效避免第一導電層發生脫落的現象,提高復合集流體的穩定性。電化學裝置及包括該電化學裝置的用電設備2021.09.24本申請提供的電化學裝置和用電設備,通過對復合集流體設置加熱區用于連接加熱電路,優化了加熱結構的引入方式,進而有效改善了現有加熱方式存在的諸多問題。名稱申請公布日摘要極片以及鋰離子電池2022.05.13通過在聚合物層上設置空孔并填充導電材料,使復合集流體極耳的正反面
25、導通,由此,極片與極片間的極耳能夠正常導通在一起,從而降低了極片的極耳連接電阻,降低了極片的極耳溫升,提高了鋰離子電池的可靠性和安全性。復合集流體的極耳結構及其焊接方法和應用2022.05.03本發明的極耳結構使復合集流體兩側的金屬層導通,且使各層疊的復合集流體導通,從而提高了復合集流體電池的極耳焊接效果,降低了鋰離子電池的接觸內阻,降低了鋰離子電池的溫升,提高了鋰離子電池的循環壽命,提高了鋰離子電池的可靠性。復合集流體的加工設備和微盲孔復合集流體的加工方法2022.04.12根據本發明的復合集流體的加工設備,通過采用激光打孔機構在復合集流體上打出盲孔,不僅可以簡化加工工藝流程,提高加工效率,
26、還可以避免活性物質漏料,且對復合集流體的減重效果更好。復合集流體及其制備方法和應用2022.04.05發明公開了一種復合集流體及其制備方法和應用,其中,復合集流體包括支撐層和導電層,所述導電層形成在所述支撐層的表面上,并且所述導電層的表面的至少一部分上形成有盲孔,所述盲孔的直徑為10m500m。一種集流體和電芯2021.08.27滿足條件A、條件B的集流體耐彎折、抗拉扯性能較好,選用金屬層柔韌性更優的復合集流體,可以實現電芯制造工藝中極耳焊接工序的優率提升。其制備得到的電芯的成本更低,可靠性更好。一種疊層結構、極片組件及卷繞電芯2021.06.18大于2的偶數個集流體中,至少包括極性相反的一個
27、復合集流體和一個金屬箔材集流體,且復合集流體的數量小于或等于金屬箔材集流體的數量,復合集流體包括聚合物基材以及結合于基材的導電層。極片及圓柱電池卷芯結構2021.06.04本申請提供一種極片及圓柱電池卷芯結構,涉及電池技術領域。極片包括復合集流體、第一極耳以及導電片;復合集流體包括第一絕緣層、在第一絕緣層相對兩個表面的第一導電膜和第二導電膜。一種復合集流體、極片、電池和使用電池的裝置2021.05.04本申請提供一種復合集流體、極片、電池和使用電池的裝置,涉及電池技術領域。復合集流體包括依次層疊布置的第一導電層、基膜和第二導電層,復合集流體具有用于涂覆活性材料的涂覆區和用于形成極耳的極耳區,涂
28、覆區的基膜由絕緣材料制成,第一導電層和第二導電層在極耳區導通。復合集流體及其制備方法、二次電池2021.03.16 本申請提供一種復合集流體及其制備方法、二次電池,屬于二次電池的集流體技術領域。極片以及鋰離子電池2022.05.13通過在聚合物層上設置空孔并填充導電材料,使復合集流體極耳的正反面導通,由此,極片與極片間的極耳能夠正常導通在一起,從而降低了極片的極耳連接電阻,降低了極片的極耳溫升,提高了鋰離子電池的可靠性和安全性。 資料來源:重慶金美官網,萬順新材公司公告,諾德股份公司公告,中航證券研究所產業鏈進度梳理:中游材料供應商加快研發測試,項目發展前景樂觀15重慶金美積極推進PET復合集
29、流體新材料放量。公司主打產品多功能復合集流體銅箔(MC) 為金美聯合新能源行業頭部企業相互配合研發,目前已經實現商品化應用,進入量產階段。重慶金美項目一期總投資15億元,一期全部產線滿產后可達到年產能3.5億平米,年產值17.5億元。萬順新材載體銅膜樣品已送下游電池企業驗證。公司已開展“在有機載體薄膜上鍍雙面銅箔工藝項目”研發工作,該項目的研究方向系應用于電池、電子元件等方向的產品;已開發出應用于電池負極的載體銅膜樣品,可降低電池重量,提升能量密度及安全性,已送下游電池企業驗證。諾德股份致力于推動PET銅箔工藝的研發測試。公司PET銅箔產品目前在下游客戶小批量試用。圖表19:中游材料供應商PE
30、T銅箔產業進展情況公司進展情況重慶金美 公司主營業務為新型高端功能材料、高端電子專用材料研發、制造和銷售,主打產品為多功能復合集流體鋁箔(MA)和多功能復合集流體銅箔(MC)。該材料產品是金美聯合新能源行業頭部企業相互配合研發,目前已經實現商品化應用,進入量產階段。 公司自主研發的高分子復合膜產品成功應用到新能源車輛電池上,并順利通過德國穿刺實驗,進入量產階段。 重慶金美項目一期總投資15億元,一期全部產線滿產后可達到年產能3.5億平米,年產值17.5億元。萬順新材 公司載體銅膜項目正在配合下游電池企業的需求優化產品工藝。 公司已開展“在有機載體薄膜上鍍雙面銅箔工藝項目”研發工作,該項目的研究
31、方向系應用于電池、電子元件等方向的產品。 公司已開發出應用于電池負極的載體銅膜樣品,可降低電池重量,提升能量密度及安全性,已送下游電池企業驗證。諾德股份積極推動PET銅箔工藝的研發測試,產品目前在下游客戶有小量的試用。 資料來源:嘉元科技招股書,廣東騰勝宣傳材料,中航證券研究所傳統銅箔多采用電解法制備,PET銅箔工藝核心為真空鍍膜與離子置換16傳統銅箔目前多采用連續電解法制備。鋰電池發展初期多采用壓延銅箔,但壓延銅箔生產工藝復雜、成本高,且全球產能極度集中于少數幾家公司;電解銅箔由于生產設備和工藝簡單、容易操作,且產品性能良好,逐漸成為目前最普遍的銅箔生產方式。電解銅箔是在直流電流作用下,銅離
32、子在連續轉動的陰極輥表面還原沉積形成很薄的連續的銅層繼而連續剝離形成的,其主要生產流程包括溶銅、生箔沉積、后處理及分切。PET銅箔制造工藝核心為真空磁控濺射、銅堆積層和清洗抗氧化保護。PET銅箔生產工藝以高真空設備磁控濺射在基膜上金屬化,再以離子置換機進行金屬置換使金屬層增厚,具體工藝流程包括真空濺射鍍銅(非金屬材料金屬化)、液體電鍍(銅層增厚沉積)、成品材料配切。圖表20:傳統銅箔工藝流程圖表21:復合銅箔工藝流程分切工序后處理工序生箔工序溶銅工序電解液制備,在特種造液槽罐內,用硫酸、去離子水將銅料制成硫酸銅溶液,為生箔工序提供符合工藝標準的電解液。硫酸銅電解液在直流電的作用下,銅離子獲得電
33、子于陰極輥表面電沉積而制成原箔,經過陰極輥的連續轉動、酸洗、水洗、烘干、剝離等工序,并將銅箔連續剝離、收卷而形成卷狀原箔。對原箔進行酸洗、有機防氧化等表面處理工序后,使產品質量技術指標符合客戶要求。根據客戶對于銅箔的品質、幅寬、重量等要求,對銅箔進行分切、檢驗、包裝。 資料來源:重慶金美新材料環評報告,中航證券研究所傳統銅箔與復合銅箔工藝對比17對比項目PET復合銅箔工藝傳統鋰電銅箔工藝工藝原理真空鍍膜+離子置換(藥液成份較為簡單、只涉及銅一種重金屬)溶銅電解+水電鍍(鍍液成份復雜,涉及多種重金屬,傳統鍍液可能會涉及氰化物)基膜用PET/PP原料膜作為基膜使用銅料,溶銅后生成原箔生產基膜工序長
34、度8-1013-15粗化工序不需要,項目基材是平整、光亮的,并且使用酸度添加劑。故不需要。需要,為了銅箔與基材間有較好的結合力,同時為電流分布均勻。物料傳送方式采用連續離子置換法(操作容易,效率好,與空氣接觸時間較短)采用多種金屬電鍍方式(更容易使鍍液滴漏到地面,且與空氣接觸時間較長)生產環境前工序真空腔體構成了密閉環境 前工序在可密閉的電解設備中進行圖表22:PET復合工藝與傳統銅箔工藝對比情況銅、硫酸、水、氧氣溶銅凈化電解液制箔機原箔粗化處理鍍異種金屬防氧化涂有機層烘干烘干切割原膜真空磁控濺射活化真空磁控濺射鍍銅分切1堿性離子置換水洗烘干分切2堿性離子置換烘干分切3打包儲存出貨水洗防氧化處
35、理極少部分產品圖表23:傳統銅箔工藝流程圖圖表24:PET復合銅箔工藝流程圖 資料來源:Global Info Research,廣東騰勝,中航證券研究所復合銅箔產業化的核心壁壘為工藝與設備真空磁控濺射18真空磁控濺射是制備薄膜的主要技術之一,下游應用廣泛。磁控濺射鍍膜是通過電場和磁場的作用,工作氣體產生輝光放電,離子轟擊靶材濺射出材料粒子形成薄膜,目的是在塑料薄膜表面制作一層金屬層、使非金屬材料金屬化,具有鍍膜穩定性好、重復性高、均勻度好、適合大面積鍍膜、膜層致密、結合力好、工藝靈活度高等優點,主要應用下游包括消費電子、汽車、光學和玻璃等行業。真空鍍膜設備國產替代正當時,廣東騰勝復合銅箔進展
36、較快。國際市場主要被應用材料、愛發科、德國萊寶等跨國公司占據,我國真空設備制造近年來發展迅速、國產替代趨勢明顯,主要企業包括宏大真空、匯成真空、振華科技、廣東騰勝等。復合銅箔方面,廣東騰勝率先研制出量產型真空鍍膜設備,并已應用至重慶金美、日本TDK等下游客戶。圖表25:2021年PVD真空鍍膜設備應用下游圖表26:騰勝科技鋰電池復合銅箔鍍膜機 資料來源:東威科技官網,東威科技招股書,中航證券研究所復合銅箔產業化的核心壁壘為工藝與設備水平鍍銅19圖表27:東威科技主要產品參數比較圖表28:東威科技PET膜電鍍設備RTR-HP系列示意圖產品圖材料規格研發難點 相對較寬和較薄的PP在傳輸過程的收縮展
37、平; 來料導電層不均勻性和高電阻導致發熱熔穿和電擊穿。 來料膜寬800-1650mm,厚度4.5-6微米PET、PEN、PP材質; 來料底銅20-80納米,磁控濺射、磁控濺射+真空蒸發鍍方式制作,方塊電阻為300-1000毫歐姆。項目剛性板垂直連續電鍍設備剛性板垂直連續電鍍設備(脈沖式)板厚0.1-3.0mm0.1-8.0mm均勻性25m2.5m25m2.5m貫孔率縱橫比8:1, TP85%。 (配合電鍍液)縱橫比20:1,TP95%; 縱橫比16:1,TP110%。 (配合電鍍液)項目柔性板片對片垂直連續電鍍設備柔性板卷對卷垂直連續電鍍設備板厚36-100m24-100m均勻性10m1m10
38、m0.7m貫孔率層數2L,TP150%; 層數2-4L,TP120%; 層數4L,TP100%。(配合電鍍液)130%以上 (配合電鍍液)水平鍍銅技術難度大于PCB鍍銅。塑料薄膜在經過真空磁控濺射附著金屬層后,采用水介質電鍍的方式,將銅層加厚到1 m ,即可制成復合銅箔。PET鍍銅技術來源于PCB電鍍,但相比于PCB電鍍,PET鍍銅的基材更?。≒CB最薄板厚24 m,PET膜厚20-80nm)、張力控制難度較大、均勻性要求更高,設備研發難點在于在膜很薄的情況下需要滿足膜材料廠商對PET復合膜材不變形、均勻度好、無穿孔的要求。東威科技有望受益PET銅箔爆發。國內鍍銅設備競爭較為充分,但目前僅東威
39、科技能量產PET鍍銅設備。截至2021年底,東威科技卷式水平鍍銅線兩代產品均已實現量產,雙邊夾具導電超薄卷式水平鍍銅線通過試驗機完成預設計目標,先發優勢突出。 資料來源:中航證券研究所測算預計2025年PET銅箔磁控與鍍銅設備市場空間總計約80億元20預計2025年PET銅箔真空磁控濺射設備市場空間約33.4億元,鍍銅設備市場空間約46.5億元。相較于傳統鋰電銅箔,PET復合銅箔帶來真空磁控濺射設備和鍍銅設備需求,基于以下假設測算:1)假設2025年中國/全球新能源汽車滲透率33%/21%,據SPIR預測,2022-2025年儲能電池需求分別為56GWh、79GWh、108GWh、168GWh
40、;2)假設PET銅箔滲透率2025年提升至21.7%;3)假設2021年單GWh磁控濺射設備價值量為3000萬,單GWh鍍銅設備價值量為3750萬。隨著設備技術迭代及規模效應,2022至2025年單GWh磁控濺射設備價值量分別為2900萬、2800萬、2700萬以及2500萬,單GWh鍍銅設備價值量分別為3600萬、3500萬、3400萬及3300萬。圖表29:PET銅箔真空磁控濺射設備與鍍銅設備市場空間測算20212022E2023E2024E2025E電池總需求(GWh)3515327349921356PET銅箔滲透率0.5%5.0%10.0%15.0%21.7%PET銅箔電池需求(GWh
41、)2 27 73 149 294 單GWh所需濺射設備價格30002900280027002500單GWh所需鍍銅設備價格37503600350034003300設備需求合計(億元)1.1 16.1 29.0 44.5 79.9 磁控濺射設備市場空間(億元)0.5 7.2 12.8 19.6 33.4 鍍銅設備市場空間(億元)0.6 8.9 16.1 24.9 46.5 目錄1.材料性能、理論成本占優,PET銅箔蓄勢待發2.設備影響量產進度,細分環節龍頭公司持續受益3.相關公司梳理 PCB電鍍設備龍頭,業績穩步增長。公司主營產品包括應用于PCB電鍍領域的垂直連續電鍍設備、水平式表面處理設備,以
42、及應用于通用五金電鍍領域的龍門式電鍍設備、滾鍍式設備。2017-2021年公司實現營收從3.76億元增長至8.05億元,CAGR達20.9%;歸母凈利潤從0.46億元增長至1.61億元,CAGR達37.2%,業績增速穩定。PET鍍銅設備打開第二成長曲線,有望充分受益復合銅箔需求爆發。公司率先將電鍍設備切入新能源領域,IPO募投中1.17億元用于水平設備產業化項目,建成達產后將年產40臺水平化銅設備和30臺卷式水平鍍膜設備,項目進展符合預期。截至2021年底,公司卷式水平鍍銅線兩代產品均已實現量產,雙邊夾具導電超薄卷式水平鍍銅線通過試驗機完成預設計目標,先發優勢突出,有望充分受益PET銅箔需求爆
43、發。資料來源:Wind,公司公告,中航證券研究所東威科技:PCB電鍍設備龍頭,PET鍍銅設備打開第二成長曲線22圖表30:2017-2022Q1東威科技營收及歸母凈利潤情況圖表31:2017-2022Q1東威科技銷售毛利率及凈利率 三大業務并進,業績增長穩定。公司主要從事紙包裝材料、鋁箔和功能性薄膜三大業務,是國內紙包裝材料、鋁箔和功能性薄膜行業的領先企業。2017-2021年公司實現營收從32.13億元增長至54.37億元,CAGR達14.1%。22Q1歸母凈利潤0.54億元,同比增長663.01%,盈利超預期。積極研發布局載體銅膜項目,進一步拓寬公司成長空間。公司已開展“在有機載體薄膜上鍍
44、雙面銅箔工藝項目”研發工作,旨在應用于電池、電子元件等方向;已開發出應用于電池負極的載體銅膜樣品,可降低電池重量,提升能量密度及安全性,已送下游電池企業驗證。資料來源:Wind,公司公告,中航證券研究所萬順新材:功能性薄膜行業領先企業,載體銅膜項目拓寬成長空間23圖表32: 2017-2022Q1萬順新材營收及歸母凈利潤情況圖表33:2017-2022Q1萬順新材銷售毛利率及凈利率-400%-200%0%200%400%600%800%-100102030405060201720182019202020212022Q1營業總收入(億元)歸屬母公司股東的凈利潤(億元)同比增速同比增速-2%0%2
45、%4%6%8%10%12%14%16%201720182019202020212022Q1銷售毛利率銷售凈利率 廣東騰勝:公司擁有超過5年的復合銅箔真空鍍膜設備開發經驗,復合銅箔真空鍍膜設備最先在國內量產,已應用至動力電池及消費電池產業且互獲得客戶認可。重慶金美新材料:公司主打產品多功能復合集流體銅箔(MC) 目前已經實現商品化應用、進入量產階段。據公司公告,重慶金美項目一期總投資15億元,一期全部產線滿產后可達到年產能0.48億平米復合鋁箔與2.95億平米復合銅箔,年產值17.5億元。海辰新能源:公司正積極布局復合集流體材料的制作和應用,產業化布局有望加速。資料來源:廣東騰勝宣傳材料,重慶金
46、美新材料環評報告,中航證券研究所非上市公司24圖表34:廣東騰勝鋰電池復合銅箔鍍膜機技術指標圖表35:重慶金美項目一期產能規劃TS-650JRC卷對卷鍍膜機TS-1250JRC卷對卷鍍膜機TS-1650JRC卷對卷鍍膜機基材材質PET、PEN、PI、PP等鍍膜均勻性單面厚度偏差:5%收放卷精度1.5mm2mm3mm最大卷繞直徑(mm)300/600最大基材幅寬(mm)65012501650有效鍍膜寬度(mm)60012001600基材厚度范圍(um)3.5-10微米常用運行速度(m/min)3-303-303-30序號產品名稱單位產量1高導電性電子鋁箔(MA)億平方米0.48噸6602高導電性
47、電子銅箔(MC)億平方米2.95噸6785 新能源汽車銷量不及預期,復合銅箔滲透率提升低于預期,原材料和運費成本大幅波動。風險提示 分析師承諾負責本研究報告全部或部分內容的每一位證券分析師,在此申明,本報告清晰、準確地反映了分析師本人的研究觀點。本人薪酬的任何部分過去不曾與、現在不與,未來也將不會與本報告中的具體推薦或觀點直接或間接相關。風險提示:投資者自主作出投資決策并自行承擔投資風險,任何形式的分享證券投資收益或者分擔證券投資損失的書面或口頭承諾均為無效。免責聲明本報告并非針對意圖送發或為任何就送發、發布、可得到或使用本報告而使中航證券有限公司及其關聯公司違反當地的法律或法規或可致使中航證
48、券受制于法律或法規的任何地區、國家或其它管轄區域的公民或居民。除非另有顯示,否則此報告中的材料的版權屬于中航證券。未經中航證券事先書面授權,不得更改或以任何方式發送、復印本報告的材料、內容或其復印本給予任何其他人。本報告所載的資料、工具及材料只提供給閣下作參考之用,并非作為或被視為出售或購買或認購證券或其他金融票據的邀請或向他人作出邀請。中航證券未有采取行動以確保于本報告中所指的證券適合個別的投資者。本報告的內容并不構成對任何人的投資建議,而中航證券不會因接受本報告而視他們為客戶。本報告所載資料的來源及觀點的出處皆被中航證券認為可靠,但中航證券并不能擔保其準確性或完整性。中航證券不對因使用本報
49、告的材料而引致的損失負任何責任,除非該等損失因明確的法律或法規而引致。投資者不能僅依靠本報告以取代行使獨立判斷。在不同時期,中航證券可發出其它與本報告所載資料不一致及有不同結論的報告。本報告及該等報告僅反映報告撰寫日分析師個人的不同設想、見解及分析方法。為免生疑,本報告所載的觀點并不代表中航證券及關聯公司的立場。中航證券在法律許可的情況下可參與或投資本報告所提及的發行人的金融交易,向該等發行人提供服務或向他們要求給予生意,及或持有其證券或進行證券交易。中航證券于法律容許下可于發送材料前使用此報告中所載資料或意見或他們所依據的研究或分析。我們設定的上市公司投資評級如下:買入:未來六個月的投資收益相對滬深300指數漲幅10%以上。持有:未來六個月的投資收益相對滬深300指數漲幅-10%-10%之間賣出:未來六個月的投資收益相對滬深300指數跌幅10%以上。我們設定的行業投資評級如下:增持:未來六個月行業增長水平高于同期滬深300指數。中性:未來六個月行業增長水平與同期滬深300指數相若。減持:未來六個月行業增長水平低于同期滬深300指數。