报告出品/作者：国金证券、陈传红、姚云峰 以下为报告原文节选 ------ 1、复合集流体：性能诉求下的新型材料，兼具成本优势 1.1复合集流体的缘起 集流体的作用：将正负极活性物质产生的电流聚集输出或者将电极电流输入给活性物质，正极采用氧化电位高的铝材，负极采用不易与Li形成合金的铜材。高电导率、高稳定性、结合性强、成本低廉及柔韧轻薄是核心诉求。 复合集流体的提出：宁德时代于 2017 年 12 月首发相关专利，提出复合集流体。在专利背景中，宁德时代提到设计目的主要用于提升能量密度，改善循环性能及倍率性能。而在 2018 年 3 月的另一篇相关专利里，宁德阐述复合集流体的目的是减少电池温度温升，降低热失控发生风险。同时提到，相较于传统铜箔，需对复合集流体额外焊接，以便将电芯中电流输送出来。在 2019 年 5 月，宁德再次发布相关专利，此次专利重点聚焦提升复合集流体加工性能，同步提升倍率性能&循环性能。 电池端：技术储备上，宁德率先提出，蜂巢能源 22 年专利量暴增，国轩布局也比较早。产业化角度，宁德已在正极复合铝箔实现海外小批量装车，与金美合作实现量产，国轩于近期发布环评报告，规划 4 亿平复合集流体（铝箔）。 1.2 复合集流体优势 复合铜箔是高安全和长续航趋势下的重要材料：①能量密度高；②安全性高；③理论成本低；④污染小。 复合集流体优势 1：能量密度提升。PET/PP/PI 聚酯材料质量较轻，由于材料密度差异，同厚度的 PET 复合集流体对比传统铜箔减重效果显著，对提高电池能量密度效果明显，从而有利于提升整车的续航里程。 铜箔对电池能量密度提升相较于铝箔更明显，复合铜箔单电芯下降 6.1%质量，铝箔下降 3.7%。 复合集流体优势 2：安全性高。1）高分子不容易断裂，即便断裂，铜层比传统的更薄，穿刺时产生的毛刺更短，1 微米的镀铜的强度无法达到刺穿隔膜的标准，降低了毛刺穿透隔膜并与电极接触的风险；2）PET 等有机层不导电且熔点低，发生局部短路时较易熔断并实现局部电流的点断路，发生大面积短路时 PET 层和阻燃结构可提供无穷大电阻从而有效避免电池热失控。从原理上，铝箔&铜箔在解决内短路基本一致，二者无较大差别。 复合集流体优势 3：物料成本低。传统铜箔原材料占成本 70%+，降本空间有限。替代的复合材料显著低于金属价格，理论降本空间大。复合铜箔单平成本下降幅度大于铝箔，单平原材料成本下降 2 元以上，铝箔由于原材料&单平质量都低，单平原材料成本下降绝对值较小，幅度在 0.3 元/平以上。 复合集流体优势 4：污染小。传统镀膜工艺有污水、金属废水和挥发物废气；废渣几乎无价值；设备有较大的机械噪声。真空镀膜直接在离子臵换设备中反应无污染，废渣是有价值的金属渣；同时采用新型的药剂体系，规避了氰化物等剧毒物质。抗氧化采用有机抗氧化液，抗氧化直接进行烘干工艺，药剂进行循环使用，避免了金属污染物的排放。 1.3 市场空间 从产业链来看，复合集流体增量环节为：1）原材料 PP、PET。2）复合集流体制备环节所需要的磁控溅射、水电镀设备。3）制造环节的复合集流体产品。4）电池组装环节的超声波辊焊。 集流体环节：我们预计 2025 年复合铜箔需求约 32.1 亿平，对应市场空间为 167 亿元，复合铝箔需求为 4.4 亿平，对应市场空间为约 8.87 亿元。 设备环节：复合集流体产线所需设备规模将达百亿规模。据我们测算，预计 2025 年磁控溅射设备、电镀设备增量市场空间合计将达 114 亿元，超声波辊焊增量市场规模将达 22 亿元。 材料：目前材料端应用尚无定论，在此我们假设 PP 用于动力，PET 用于复合铝箔+铜箔中的储能和消费，对应 PET2025 年空间为 2.8 亿元，PP市场空间为 4.5 亿元。 2、制造：复合铝箔技术基本定型，复合铜箔工艺分化 2.1 工艺讲解工艺讲解 ： 本质上是镀膜，提效为方向 无论是复合铜箔还是复合铝箔，在制备过程中均是在基材上面进行镀膜。其工艺的选择是在镀膜大的框架下，根据成本与性能的考量。镀膜有以下几种工艺，湿法是成本较低的方案（但水电镀需要金属化），干法是品质较高的方案，又分为 CVD 法（化学）、PVD（物理）法。 工艺流程溯源： 1、湿法 or 干法？——基底（PP/PET）决定干法先行。 磁控溅射：磁控溅射法就是将靶材臵于阴极,电子与工作气体碰撞会分解出正离子,在电场的作用下,正离子会轰击靶材表面,靶材内原子获得能量且因此发生级联碰撞,最终发生溅射现象,完成镀膜。 真空蒸镀：是指在真空条件下，采用一定的加热蒸发方式蒸发镀膜材料（或称膜料）并使之气化，粒子飞至基片表面凝聚成膜的工艺方法。 电镀：电镀指借助外界直流电的作用，在溶液中进行电解反应，使导电体例如金属的表面沉积一金属或合金层。 从原理上讲，湿法附着力强、成本较低，但其镀膜原理在于要与基底材料发生化学反应，因此无法采用湿法在 PP、PET 上面镀膜，只能先选用干法将基底金属化，再用水镀。 -----------报告摘录结束 更多内容请阅读报告原文----------- 报告合集专题一览 X 由【虎鲸报告】定期整理更新 新能源 / 汽车 / 储能 新能源汽车 | 储能 | 锂电池 | 燃料电池 | 动力电池 | 动力电池回收 | 氢能源 | 充电桩 | 互联网汽车 | 智能驾驶 | 自动驾驶 | 汽车后市场 | 石油石化 | 煤化工 | 化工产业 | 磷化工 | 基础化工 | 加油站 | 新材料 | 石墨烯 | 高分子 | 耐火材料 | PVC | 聚氯乙烯 | 绿色能源 | 清洁能源 | 光伏 | 风力发电 | 海上发电 （特别说明：本文来源于公开资料，摘录内容仅供参考，不构成任何投资建议，如需使用请参阅报告原文。）精选报告来源：虎鲸报告
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