冷门赛道大火!一文看懂PET铜箔投资价值
佚名 Datayes投研 2022-08-17
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今日,A股三大指数集体收涨,沪指涨0.45%,深证成指涨1.01%,创业板指涨1.7%。成交额超过一万亿元。盘面上看,券商、电力、保险、旅游、银行、地产、酿酒等板块均走强,人工钻石、智能电网、特高压、消费电子、风电、储能等题材表现亮眼;有机硅、磷概念、氟概念等下挫。在锂电产业链上,每一个新工艺、新材料的出现都会引发一阵躁动。在日益增长的传统铜箔市场上,复合铜箔(PET铜箔)凭借安全性、高能量密度、低成本等优势正迅速崛起。 此前,近300名投资者蜂拥调研某复合铜箔厂商,不仅令卖方分析师大呼“有乡下人进城的感觉”,也把复合铜箔这一此前相对冷门的概念推向公众视野。 本文从PET铜箔的材料优势及替代趋势出发,详解这一细分赛道的潜在市场空间及目前的产业布局,以供大家参考。 铜箔具备良好的导电性、柔韧性、机械加工性能、成熟的加工技术、低廉的加工成本,是锂电池负极材料载体和集流体的首选,起传导、汇集锂电池电流以产生最大输出电流的作用,占锂电池材料成本的5-8%,占锂电池质量的10-15%,是锂电池的重要组成部分。目前市场上锂电池中绝大多数使用的是电解铜箔。 锂电池铜箔的品质对锂电池的能量密度、安全性、寿命等方面产生关键影响。 铜箔按制备方法可分为电解铜箔,压延铜箔和复合铜箔。电解铜箔是将铜原料制成硫酸铜溶液,再利用电解设备将溶液在直流电的作用下,电沉积而成。压延铜箔是通过物理手段将铜原料反复辊压加工而成。从纯铜坯料开始不断碾轧缩减厚度并延长长度。表面的光滑程度取决于轧机的状态。 复合铜箔是指在塑料薄膜PET、PP、PI等材质表面上先采用真空溅镀的方式,制作一层金属导电层,然后采用水介质电镀或其它的方式,将铜层加厚到1微米或以上厚度,而制作而成的一种新型材料。其中,PET铜箔即为复合铜箔之一。近年来,为提高锂电池的能量密度,锂电铜箔向极薄化方向发展。6μm及以下锂电铜箔产量占比从 2018 年的 26%上升至 2021 年的 64%。但铜箔厚度越低,其发生断裂的几率越高,由此带来的安全性问题日益突出。电动车自燃事件仍在挑动大众的敏感神经,因此PET铜箔的安全性能被广为看好。PET铜箔具有密度小、厚度薄、抗拉强度较高等特点,叠加其具有较好的导电性,因此具有替代传统电解铜箔的潜力。PET 铜箔是一种具有“三明治”结构的微米级复合铜箔。PET 铜箔是一种复合铜箔,它具有“铜-高分子-铜”复合的“三明治”结构,首先以PET(聚对苯二甲酸乙二酯)高分子膜作为基材,随后将金属铜层以先进工艺沉积于PET 膜的上下两面。正是由于中间一层PET基材的存在,让复合铜箔在发生短路时更容易熔断而切断电流,从而防止电池热失控。1、高安全性:PET 铜箔具有导电层较薄、基膜不导电等特点,致使其能在锂电池发生内短路时更易被熔断,从而切断短路电流,降低短路时产生的热量,防止热失控现象。2、高能量密度:PET高分子材料密度显著低于铜密度。相较于传统铜箔,复合铜箔的厚度减少了 25%-40%,给电池内的活性物质提供了更多的空间。在锂电池内,复合铜箔重量占比下降以及活性物质重量占比提升,可有效提升电池能量密度 5%-10%。3、长寿命:PET铜箔中间层高分子材料相比金属具有低弹性模量,电池的循环寿命实现提升5%。 4、强兼容:将传统集流体直接升级为复合集流体不影响电池内部电化学反应,能够直接运用于各种规格、不同体系的动力电池。5、成本优势:生产端来看,传统铜箔的原材料成本占比约83%;而PET铜箔原材料成本占比约31%,且受产业化初期影响设备成本占比高50%,未来随着设备良率提升,有利于降低复合铜箔总成本。此外,由于PET价格远低于阴极铜价格,在PET铜箔实现量产后,其原材料成本优势将逐渐显现。当然,所有新型材料在量产初期,都会有一定的劣势点,PET铜箔也不例外。由于磁控和蒸镀的工艺复杂,复合箔的生产效率不及传统箔材,并且需要增加转接焊等新工序,增加了电池的制造成本。金属在磁控和蒸镀过程高温金属熔融物可能飞溅熔穿箔材形成通孔,PET薄膜较薄,容易在真空沉积环节被穿透,在电池的生产过程中会引起箔材断带,影响电池生产效率。
复合箔的PET和金属存在较大的接触电阻,同时由于阻燃剂等介质的引入,电池的电阻会有所增加,电池功率会下降。PET铜箔是一种复合铜箔,它具有“铜-高分子-铜”复合的“三明治”结构。这种“铜-高分子-铜”复合结构最早应用于覆铜板。覆铜板是一种应用于电子信息领域的复合材料,由高分子树脂、增强塑料、铜箔、填充材料等制作而成。树脂基体作为覆铜板的主要组成部分,能够显著影响覆铜板的性能。覆铜板是制作PCB的主要原材料,通过在覆铜板上选择性的进行加工、蚀刻、钻孔及镀铜等工序,制成单面、双面或多面的印制电路板。其终端需求涵盖通讯、汽车、消费电子等行业。
PET层确保铜箔具备电绝缘性和较强的机械电阻,使得 PET 铜箔具有优良的屏蔽性能和抗外界电磁干扰性。该产品下游主要为高端电缆屏蔽层,为导体提供较高程度的保护。锂电铜箔是锂电池负极的基础材料,既是负极活性物质的载体,又是负极电子的收集体和传导体。锂电铜箔可将电池活性物质产生的电流汇集起来,形成较大的电流输出。锂电铜箔下游重要应用场景动力电池和储能景气度高,因高安全性和低成本优势,PET铜箔正在成为产业新趋势。中泰证券测算,假设PET铜箔2022-2025年的渗透率在 0.5%/1%/5%/10%,对应的电池需求在55/148/298Gwh,CAGR 达 265%。另据中航证券预估,若2025年PET铜箔渗透率提升至19.8%,则2025年PET铜箔市场空间约289亿元,真空磁控溅射+电镀设备市场空间合计约81.8亿元。当前PET铜箔处于大规模应用前夕, 而设备的价格、良率和产能是决定PET铜箔降本、推进渗透率提升的主要因素,同时制造工艺有较高壁垒。
锂电铜箔产业链上游为原材料与设备厂商,主要包括磁控设备厂商和电镀设备厂商。
中游为铜箔制造,制造工艺可分为电解铜箔和 PET 铜箔,其中电解铜箔为市场主流工艺,PET 铜箔为新工艺。
下游主要包括动力电池厂商、3C消费电池厂商和储能电池厂商等。
首先是上游的磁控溅射设备生产商和电镀设备生产商的研发生产,其中磁控溅射设备目前处于国产化替代时期,电镀设备则以国内厂商为主,如东威科技。其次是中游膜材料厂商,包括薄膜材料厂商、电解铜箔材料厂商以及PCB厂商,其中已布局的薄膜材料厂商,包括重庆金美、双星新材等。最后下游部分锂电池厂商正在积极推进PET铜箔的应用验证,例如宁德时代。
据Datayes!Pro不完全统计,目前A股上市公司中主要有双星新材、宝明科技、宁德时代等布局了PET铜箔产业,具体名单如下:
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