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动力电池与电气系统系列报告(98):复合集流体有望逐步开始产业化应用

招商证券股份有限公司 2022-07-27

复合集流体技术逐步成熟,头部企业已初步实现量产。在理论上复合集流体可以较好的提升安全性、能量密度,并在产业化放量后可降低成本,有望部分替代传统纯金属集流体。其中复合铜箔在产业化成熟后对比传统铜箔的降本幅度可能达到20-30%,可替代性强,但相应量产化难度,设备要求较高,而复合铝箔较大的优势在于对电池性能的提升,成本会略高。目前行业痛点仍在于磁控溅射、水电镀等设备的生产效率、良率偏低,若突破有望大幅降低成本。

复合集流体介绍。集流体在锂电池中既是活性物质的载体,又是工作时产生的电流汇集的导体,可形成较大的电流,提高充放电效率。相较于传统集流体中的纯金属箔,复合集流体中将部分金属由高分子基材替代,通过在基膜(PET/PP)表面镀铜/铝的方式形成多层次结构,使其在能量密度、安全性、上会有明显优化。

复合集流体有望对传统集流体形成部分替代。目前由于复合集流体的制备工艺更复杂,设备成熟度不足导致生产良率较低,其综合成本要高于传统集流体。但若考虑工艺进步,大规模量产化,设备国产化后,良率、效率的大幅提升。理想状态下,复合铜箔成本有望比传统铜箔低20-30%,而复合铝箔成本可能略高但安全性能优势可能会比较明显。

复合集流体量产化难点在于设备、工艺。复合集流体的基膜表面金属镀层的生产往往依次采用磁控溅射/蒸镀、水电镀工艺进行生产。该环节对工艺、设备的要求较高。磁控溅射设备目前仍然以进口为主,成本较高,且由于工艺原因,生产效率较低。此外蒸镀、化学沉积法等替代工艺也在试验阶段。而水电镀环节与传统的PCB 电镀工艺相似性较大,但难度更高。主要存在设备导电辊表面易形成的镀铜层刺破或划伤薄膜、以及膜本身内应力造成的褶皱等问题,使得产品良品率偏低。

复合集流体产业化布局加速。金美新材料(宁德部分参股)走在行业最前列,其复合集流体产品有望将在2022 年下半年实现量产,计划在2025 年实现复合集流体总年产值100 亿元,预计对应产能约20 亿平。除去金美以外,诺德股份、嘉元科技、双星新材、宝明科技等上市公司均在复合集流体上开展布局,目前大部份仍处于送样阶段。在设备厂方面,东威科技的卷式水平膜材电镀设备兼具安全性和导电性,已升级到二代机,处于行业领先。

投资建议:推荐与关注:宁德时代、东威科技(机械)、宝明科技(电子)、方邦股份(电子)、诺德股份/嘉元科技(有色联合)/万顺新材(有色联合)、双星新材(化工)。

风险提示:下游需求不及预期;正极技术进步不及预期;原材料价格波动。

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