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产业趋势研判|复合集流体:长坡厚雪新赛道,百舸争流放量时【天风电新】
韭后不开车
坐过山车的韭菜种子
2023-02-05 16:13:34

本文数据和模型请联系:孙潇雅/张童童/刘尊钰

为什么关注复合集流体?降本增效,复合集流体在消费、动力、储能电池中崭露头角。

消费:21年7月,OPPO发布五层夹心式安全电池,引入复合集流体技术,实现复合集流体在消费电子领域的应用。

动力: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。

储能:海辰新能源22年1月申请了复合集流体及其制备方法和应用专利。

复合集流体是什么?集流体是锂电池中的一种关键材料,作用是将电池活性物质产生的电流汇集起来,以产生更大的输出电流。正极采用铝箔,负极采用铜箔。复合集流体是一种以高分子绝缘树脂PET/PP等材料作为“夹心”层,上下两面沉积金属铝或金属铜,制成“金属导电层-PET/PP高分子材料支撑层-金属导电层”三明治结构的新型锂电材料。

复合集流体替代传统集流体为什么是产业趋势?降本+高安全是核心,此外有高比能,强寿命,强兼容等优点。

降本:主要体现在复合铜箔(负极集流体)上。复合铜箔由3.0-4.5µm的PET/PP基材+1µm铜构成,传统铜箔铜厚度在6µm,故可大幅降低铜成本从而实现降本。根据高工锂电数据,复合铜箔材料成本低于传统铜箔65%。

高安全:针刺实验过程中,传统铜/铝箔会产生大尺寸毛刺,造成内短路,引起热失控。而复合集流体产生的毛刺尺寸小,叠加高分子材料层受热发生的断路效应,短时间内可大大降低短路电流,也有效防止锂枝晶穿透隔膜引发的热失控。

高比能:由于大幅降低了铜、铝等金属材料用量可实现大幅减重,从而提升能量密度。复合铜箔中铜厚度相比6μm铜箔减少66.67%,复合铝箔中铝厚度相比10μm铝箔减少80%相同条件下,能量密度有望提升5%。

复合铜箔主降本,复合铝箔主安全+轻薄化,我们预计25年合计市场空间有望接近300亿元。

复合铜箔:复合铜箔降本效应明显(理论可降本50%),若未来量产问题解决,我们预计可大规模替代传统铜箔。我们预计25年复合铜箔渗透率达20%,全球需求量达45亿平,单价按4.6元/平,市场空间达206亿元。

复合铝箔:复合铝箔降本效应一般,但量产进展领先(金美22年11月已经量产)+安全性+轻薄化(铝箔厚度从12下降至2微米),我们预计可在消费、高端动力领域实现一定程度替代,预计25年渗透率达10%,全球需求量达21亿平,单价按4.1元/平,市场空间达86亿元。

复合集流体赛道呈现出0-1(行业+公司)、技术路线众多且尚处于优化中、暂时仅有理论经济性尚未实现大规模量产经济性的特点。

复合集流体生产颠覆传统集流体生产工艺,是不可多得的0-1细分赛道。传统铜箔采用电解工艺,传统铝箔采用压延工艺,复合铜/铝箔生产工艺主要为物理气相沉积(PVD)+化学电镀。

技术路线众多,从步骤看有一步/两步/三步法(复合铜箔),从基膜选择看有PET,PP,PI之争。复合铜箔主流系两步法(磁控溅射+化学电镀),三步法是在磁控溅射步骤后加上蒸镀工艺作为过渡,减少后半段电镀难度。一步法在高分子膜材表面直接化学沉积(三孚新科)或磁控溅射(道森股份)形成铜金属层。PET耐温性、结合力更好,产业进展领先,PP在电池端性能表现更好,更受电池厂青睐。

实际生产过程中问题较多。磁控溅射过程中容易出现箔材穿孔、铜膜结合力差、产线效率低等问题,水电镀阶段幅宽、车速、镀铜均匀性离规模化量产尚有提升空间。

复合铜箔按照目前设备效率,考虑一定良品率,理论计算已有经济性,复合铝箔暂无。我们预计复合铜箔营业成本在2.8-3.1元/平,低于电解铜箔的3.9元/平,以上为按照目前设备效率、良品率测算的成本数据,但由于产业尚无大规模量产交付产线,实际运行效率、成本未知。根据鑫椤锂电数据,目前复合铜箔实际成本在5-8元/平。复合铝箔材料成本下降效应不明显(铝价明显低于铜),考虑设备成本后,难以实现降本效应。根据鑫椤锂电数据,目前复合铝箔的价格也在5-8元/㎡,是传统铝箔价格的2.9-4.6倍,即便是3.2-6元/㎡的成本价也比传统铝箔的价格高出不少。

复合集流体产业链包括基膜、靶材、设备、成品制造,电池制造焊接方式发生变化,各环节市场空间和相关标的如下:

基膜:我们预计25年市场空间在17亿元,相关标的有双星新材(PET膜)、东材科技(PP膜)、沃格光电(PI膜)。

靶材:我们预计25年市场空间在7亿元,相关标的有阿石创、欧莱靶材(IPO中)。

磁控+水电镀设备:我们预计25年磁控+水电镀市场空间282亿元,相关标的东威科技。

滚焊设备:我们预计25年市场空间65亿元,相关标的骄成超声。

成品制造:我们预计25年市场空间300亿元,拟布局进入的公司众多(20个左右),我们目前进展较为领先的有产业化先驱-金美新材料(非上市)、扩产激进+量产领先的宝明科技,具备全产业链技术研发优势+基膜自供成本优势的双星新材。

投资建议

从市场空间看,成品制造>设备>基膜,从竞争格局看,设备=基膜>成品制造,综合考虑市场空间、竞争格局看弹性,成品制造>设备>基膜。从确定性看,设备>基膜>成品制造。

我们综合看弹性+确定性,弹性标的重点推荐【宝明科技】、【元琛科技】,【阿石创】,确定性标的重点推荐【骄成超声】、【东威科技】、【道森股份】,此外重点推荐基膜-成品制造一体化公司【双星新材】、【东材科技】。

风险提示:电动车销量不及预期、复合集流体放量不及预期、测算存在主观性

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声明:文章观点来自网友,仅为作者个人研究意见,不代表韭研公社观点及立场,站内所有文章均不构成投资建议,请投资者注意风险,独立审慎决策。
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    2023-06-24 09:18
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