五一小長假之后，復合集流體概念持續走強。復合集流體并不是一個新概念，早在2017年寧德時代就提出復合集流體，還申請了不少專利。去年年中也有一波集中炒作，之后一直調整了大半年時間。
(資料圖片)
去年完全就是純概念炒作，那最近這波是炒概念還是產業基本面有了新變化呢？
今天的文章一方面是給大家科普一下復合集流體，看看行業到底走到什么階段了。同時也梳理一下這個行業的投資邏輯和重點環節。
一、先簡單科普一下復合集流體
我們都知道，鋰電池主要有正極材料、負極材料、電解液和隔膜等四大主材構成，其中負極里就有一層銅箔，主要用途是作為鋰電池負極的集流體和負極活性物質的載體。
大白話就是把負極產生的小電流匯集起來的結構。
使用銅箔有很多優點，這里只說缺點，一個是安全性能不足，另一個就是貴，成本高。
我們新聞里看到很多新能源車撞車后起火，很多時候就是電池短路了。傳統的集流體采用高純度的銅箔和鋁箔，導電性能很好但也容易斷，當電池受到顛簸或者沖擊等原因時，銅箔斷裂后會刺穿隔膜造成電池的正負極短路。
為了改善電池安全性，大家想了很多的辦法，但主要都是圍繞電池的散熱問題，包括刀片電池、液冷散熱，還有在電解液里添加阻燃劑等等，但一般只是延緩電池內短路引發的熱失控。目前來看，眾多方案里，復合集流體可能是最有效的方向。
復合集流體就是采用了復合材料的集流體，和傳統銅箔完全由純銅組成不同，它采用三明治結構，中間層復合材料一般是PET膜或者PP膜，上下兩面均為厚度約為1微米的銅層。
這種三明治結構的好處就是，PET、PP等高分子材料彈性好不容易斷裂，當受到沖擊斷裂時兩面的銅箔可以像保險絲一樣熔斷，中間的復合材料是不導電的，在高溫下還會收縮并帶著表面金屬層一起移動，而且1微米的鍍銅也不會刺穿隔膜，這樣電池就不會短路，也不會造成熱失控和爆炸起火的問題。
同時，復合箔材能緩和鋰枝晶生長，提高電池循環壽命。缺陷就是導電性能不如純銅箔，導致復合箔材的過流能力有限。
成本方面，鋁箔和銅箔集流體在動力電池成本構成中超過9%。這幾年里，除了鋰的價格大漲，銅價同樣一路狂飆，也讓一眾電池廠商苦不堪言。
2022年長江有色金屬網銅均價為6.75萬元/噸，同時PET材料平均價格為0.84萬元/噸。相比之下，PET材料價格只有銅價的1/8左右，且用銅量也大幅減小，理論上PET復合銅箔單位材料的用銅量僅為傳統銅箔的1/3左右。
據測算，假設銅、鋁金屬的價格分別為5.5萬元/噸和1.6萬元/噸，則1GWh鋰電池需要的傳統銅箔、鋁箔原材料成本分別為3548萬元和622萬元。如果用復合銅箔和復合鋁箔分別替代傳統銅箔和鋁箔，1GWh電池的箔材原材料成本分別可以下降2314萬元和467萬元，下降幅度為65%和75%。
根據銅冠銅箔和嘉元科技2021年年報數據，傳統銅箔單位面積綜合成本為3.91元/平。良率和設備線速對PET復合銅箔成本的影響較大，目前兩步法復合銅箔綜合成本分別為3.7元/平，隨著以后的設備和工藝的持續優化迭代，綜合成本可以降到2.26元/平，相較于3.91元/平的傳統銅箔，整體成本可下降42%左右。
輕量化方面，由于復合集流體采用了輕量化材料，和傳統金屬集流體比，重量低50%-80%，厚度減少25%-40%，所以電池內就有更多的空間給活性物質，電池能量密度還能提升5%-10%。
三元電池的燃眉之急是提升安全性，提升能量密度是鐵鋰電池的當務之急。采用復合集流體替代傳統集流體，不但能提高電池安全性能，又可以降低生產成本，還能提高電池性能，既能解決了三元電池安全問題，又能提供了鐵鋰的密度問題，不論是電池商還是車企都會受益的，是一個多方共贏的結果，所以大家都有很強的動力去推動復合集流體的發展。
二、產業化進程到哪個階段了？
一般來說，一個新產品的發展大致會經歷研發設計—工藝定型—下游驗證—規模化生產，這么一個大概的流程，是一步步推進的過程。
從時點看，2019年之前復合集流體處于“技術萌芽期”，以金美新材料為代表的公司在研發突破。
去年7月份開始，以寶明科技等廠商陸續公布量產的消息，可以認為是兩步法的工藝定型標志。工藝定型后就會有很多的企業加入賽道，然后開始采購設備，上游的東威在手訂單已經達到了20多億元。按照一年左右的建設時間算，今年就要陸續量產了，所以我們會經常聽到說“2023年是復合集流體量產元年”的說法。
那現在行業的發展處在什么位置呢？
目前，行業處于材料廠商以及電池廠商進行密集的技術驗證的階段，下游電池企業及整車廠都在加速測試驗證中。
3月30日，廣汽埃安發布了彈匣電池2.0軍標級槍擊測試結果，常規鐵鋰電芯遭遇槍擊后隨機熱失控、起火燃燒（鐵鋰電芯自燃溫度一般為800度），彈匣電池2.0在同樣條件下僅冒煙無明火，沒有進一步熱蔓延，相鄰受體電芯溫度僅185度。
彈匣電池技術中超穩電極界面采用復合集流體材料，也是國內首個宣布采用復合集流體的電池，預計首搭車型為Hper GT昊鉑。
另外我們也能看到有很多公司都公告了自己的產品已經在給下游客戶驗證中。比如萬順新材去年11月就表示，公司復合銅膜卷樣已送下游客戶驗證。寶明科技表示復合銅箔已送樣多家客戶、贛州一期項目將在23Q2實現量產。諾德股份公告下游客戶有小量的試用。
5月16日，第15屆深圳國際電池技術交流會/展覽會（CIBF 2023）上，金美新材料在深圳國際會展中心2號館展位現場展示了兩款已經獲得上車驗證的復合集流體產品，包括8微米MA產品和6微米MC產品。
到6月21日，雙星新材公告，經客戶反復測試驗證，簽訂了PET復合銅箔首張訂單。再一次引燃了市場的炒作熱情。
前段時間，宜賓市與金美新材料、中南大學、中國電子信息產業發展研究院、北京石墨烯技術研究院等多家企業和院校簽約合作了64個項目，簽約總金額達1063億元。
另外，寧德時代麒麟電池全球量產首發車型——純電MPV極氪009正式上市，而麒麟電池正是采用了復合集流體NP2.0技術。
雖然在基膜選擇和鍍膜方式上，行業內還存在分歧，但行業正在從下游驗證階段逐步導入到量產階段。復合集流體行業已經站在產業化加速的起點上，等下游廠商驗證完成，行業就會迎來大規模生產和應用。
根據設備的交貨節奏來看，下半年開始我們應該會看到越來越多的公司公布簽到下游訂單的消息，到2024年的時候應該就會有大規模的應用。
在‘從0到1’的過程中，現在已經非常接近‘1’了，確實是一個不錯的時間點。
三、產業鏈情況
復合集流體的市場空間一方面來自于替代傳統集流體，另一方面來自于“雙碳目標”下新能源電池行業的高速發展帶動。
根據測算，假設至2025年PET銅箔滲透率達到20%，PET銅箔市場規模約227億元，完全替代傳統銅箔則可達千億級別。隨著全球鋰電（動力+儲能+消費）出貨量快速增長，帶動負極集流體需求同步上升，PET銅箔憑借其在安全、成本、性能三維度的優勢，滲透率有望持續提升，逐步實現從0-1、從1-10的市場規模增長。
復合集流體產業鏈中，上游為原材料+設備廠商，中游為制造廠商，下游包括動力、消費、儲能電池廠。
上游原材料主要包含PET/PP基膜、濺射銅靶材及鍍銅化學品等：
基膜廠商主要包括雙星新材、東材科技等；濺射靶材廠商主要包括阿石創、有研新材等；鍍銅化學品的主要生產廠商為光華科技及三孚新科。復合銅箔相關生產設備主要有復合銅箔制造設備，核心設備包括磁控濺射設備、真空蒸鍍設備、水電鍍設備等、復合銅箔一體機及超聲波焊接設備，主要參與廠商包括東威科技、道森股份、騰勝科技、驕成超聲等。
中游制造環節，傳統電解銅箔廠商中一科技、諾德股份及金美科技、寶明科技等新進入者都有參與。
鋰電池為復合銅箔的主要下游應用領域，龍頭電池廠商包括寧德時代、比亞迪、國軒高科等。
復合集流體產業鏈：
四、投資機會在哪里？
那應該如何把握機會呢？
從產業鏈受益順序和價值量等角度看，可以重點關注具有較大的國產替代潛力的設備和基膜環節。
目前復合集流體的鍍膜方式，主要分為一步法：磁控濺射；兩步法：磁控濺射+電鍍；三步法：磁控濺射+蒸鍍+電鍍。
一步法成本高的難題短期難以解決；兩步法工藝相對簡單，具備成本低、良率高的優勢，是目前的主流；三步法效率優于兩步法，但難度高。
從設備端來看：磁控濺射設備+水電鍍設備+超聲波滾焊設備，是復合銅箔生產中必不可少的關鍵設備。根據東威科技介紹，1GWh電池需要配備2臺真空鍍設備和3臺鍍膜設備。
由于復合集流體電池焊接需要在高分子材料表面鍍上金屬后進行焊接，電芯產線將多出一道極耳轉印焊工序，需要用到超聲波高速滾焊技術，新增加了超聲波高速滾焊設備需求。
目前單GWh電池產能對應2臺磁控濺射設備（1500萬/臺）+3臺鍍膜設備（1000萬/臺）+6臺滾焊設備（200萬/臺），設備合計價值量為7200萬/GWh。
磁控濺射設備外資企業占據主導地位，主要參與企業包括美國應材、日本發那科、德國萊寶等。國內磁控濺射設備企業主要包括振華科技、騰勝科技、宏大真空、匯成真空、東威科技等。廣東騰勝科技目前主要提供真空鍍膜設備，供貨重慶金美。道森股份復合銅箔設備研發項目進展較為順利，預計今年一季度完成設備組裝調試。
電鍍設備方面，東威科技形成了自主研發的專有技術，已實現兩代PET鍍膜設備量產，是目前國內唯一一家可以實現PET鍍銅設備量產的企業。在引進真空鍍技術后，東威科技開始研發磁控濺射設備。
超聲波滾焊設備方面，驕成超聲是國內超聲波焊接設備龍頭。據驕成超聲介紹，復合集流體電池單條產線對滾焊設備的需求數量是極耳超聲焊接設備的三倍左右。公司焊接機焊接速度可達80m/min以上，目前已向寧德時代供貨。
基膜選擇上，復合材料主要有PET、PP、PI等不同路線，應該說這幾種材料各有優劣。其中，PET綜合性能最好，缺點是不耐酸堿，容易溶于電解液；PP密度低，對電池能量密度提升明顯，但抗拉強度較低；PI性能最好，但成本最高。目前是PET和PP兩者并行的狀態。
日本東麗PET基膜價格約為0.6-0.8元/平，國產PET基膜價格約為0.2-0.3元/平，但質量和進口仍有差距。目前有雙星新材、康輝新材、東材科技等公司在開拓PET/PP基材，推進國產化替代。
輔材端，銅靶材市場集中度高，為世界巨頭壟斷，國內企業處于國產替代初期，江豐電子、隆華科技、阿石創、有研新材等公司掌握了濺射靶材生產的核心技術，填補了國內在濺射靶材領域的空白。鍍銅化學品方面，光華科技為電鍍液龍頭，三孚新科積極推進復合銅箔電鍍化學品測試，進展順利。
寶明科技：公司為大批量送樣最早廠商，目前已在比亞迪拿到認證，未來或與國軒高科達成合作。產能規劃方面，贛州項目一期預計2023年4月達產，達產后預計實現年產能1.5-1.8億平。
元琛科技：公司多年深耕高分子膜材料領域，核心技術包括PTFE復合乳液滲膜技術、PTFE納米膜復合技術、針眼熱熔覆膜密封技術等，與復合銅箔技術具有協同性。2022年12月底，公司首條復合銅箔產線達產，并開始進行送樣測試。
英聯股份：公司共計劃投資30.89億元于新能源汽車動力鋰電池復合銅箔、復合鋁箔項目，項目分為2期，建設期約3年，總計投資建設100條復合銅箔和10條復合鋁箔生產線。
總的來看，在行業格局未成型之前，率先完成下游驗證、突破設備良率難關的企業，就可以占據先發市場。重點還是要關注企業設備訂購和安裝進度，特別是那些進度比較領先，通過下游電池廠驗證，有希望領先量產的標的。
最后提醒一下，估值才是投資的第一核心要素。我們關注產業機會的時候還要注意個股的估值情況。5月以來很多概念股已經累計漲幅不小了，一些蹭概念的、對整體業績增量有限，股價又大漲的都要小心回避。
標簽：
