Far East Copper Foil
远东铜箔
关于电池铜箔,2023年和2022年形势有何区别,产业链应如何部署?

锂电铜箔在2022年可谓“一波三折”,先是新冠疫情导致出货不畅,又经历了产能集中释放,年底受“退坡”政策影响,动力电池增速放缓。但这种种因素并未停止锂电铜箔产量的增长。

 

据ICC鑫椤锂电样本统计,2022年锂电铜箔产量约38万吨,同比增长63.68%。

 

锂电铜箔价格经历了先扬后抑的趋势,主要源于产能的过剩以及电解铜价格的下降,到年底行业回归到了价格与成本竞争。叠加下游动力电池厂降价意愿强烈,目前来看8微米铜箔加工费已跌破3万元/吨。锂电铜箔企业对于成本控制及提高技术的需求日益提高。

 

从市场格局来看,2022年锂电铜箔整体市场格局变化不大,2022年CR4为65%,较去年有所提升,主要归功于锂电铜箔头部企业产能扩产迅速,与第二三梯队拉开差距。随着新企业的产能落地,传统铜箔厂成功转型,二三梯队的竞争日益激烈。

 

2023年,对于锂电铜箔来说是一个挑战,产能供应略大于需求已成定局。鑫椤锂电认为随着市场竞争进一步升级,一些中小铜箔企业将会被淘汰出市场,而头部企业努力通过收购,并购,海外发展等方式来提升自己的铜箔竞争力度。

 

除此之外,复合铜箔在2022年的呼声也也受到了业界广泛关注,目前来看,复合铜箔取代锂电铜箔仍有一段特别漫长的道路需要走,复合铜箔生产时出现的不稳定性,卷边等问题,仍需要一定时间去克服这一技术问题,同时电池厂这边如若需使用复合铜箔,其自身生产线也需要做出一定调整。

 

锂电铜箔行业竞争格局及产能分布

 

目前我国锂电铜箔市场集中度较高,前10大企业产量占比高达86%,从产能分布区域看,华东、华中、西北和华南地区是我国锂电铜箔企业重点布局的区域。

 

从市场竞争格局上看,中国锂电铜箔市场集中度较高,龙头企业凭借资金、技术和客户方面的优势已经确立了较强的市场地位,2022年锂电铜箔行业前10大企业产量占比高达86%。

 

中国锂电铜箔产能主要集中在华东地区,其次是华中华南西北等地区。全国形成了以江西抚州、广东梅州,甘肃兰州等多个特色铜箔生产基地。华东地区既是锂离子电池产能的集聚区又是终端主要制造及消费区域,得益于优质的上下游产业结构,吸引锂电铜箔企业在此投资布局。

 

我国电子电路铜箔行业市场集中度较高,前10大企业产量占比高达82%,中国电子电路铜箔产能主要分布在江苏、广东、江西等地区。

 

2022年我国电子电路铜箔行业的市场集中度较高,电子电路铜箔行业前10大企业产量占比为82%。

 

中国电子电路铜箔产能主要集中在江苏、广东、江西等地区,合计占比超过50%.而铜箔集团级别分厂则分散多地,到边远地区建厂(如青海、广西、云南、甘肃等)将成为新的潮流,不仅有利于地方经济发展,也给国内覆铜板的产业链、供应链(铜箔→覆铜板→印制电路板→整机、终端产品)的地区完善、增强,提供更好支撑。

 

锂电铜箔厚度变化及锂电池未来产量分析

 

未来锂电铜箔轻薄化发展,4.5μm及6μm占比大幅上涨,预计随着我国新能源汽车、储能、消费电子等行业的快速发展,对锂电池的市场需求快速增加,未来中国锂电池产量将持续增长,至2026年将达到1363GWh

 

随着新能源汽车对续航里程要求越来越高,轻薄化为主趋势,通过降低铜箔厚度,可释放更多的空间以增加活性材料的用量,并提升电池能量密度,但同样地铜箔单GWH用量也将显著下降。

 

2022年新能源汽车同比增长94%市占率提升至25.6%,2023年增速将放缓,基础销量太大,实现高增长难度必然更大。再者补贴退坡,消费透支。

 

但汽车电动化趋势不改,欧洲新能源汽车市场继续高增长,带动国内部分头部电池企业出口规模提升;风电、光伏装机量持续增长与5G基站建设加快的背景下,储能锂电池需求也将快速增长,故未来预计中国锂电池总产量将保持涨势,预计至2026年中国锂电池总产量将达到1363GWh。

 

经济性和安全性占优,复合铜箔有望取代传统铜箔

 

集流体作为电池的重要组成部分,是实现电池化学能转化为电能并对外输出的关键要素,集流体并不贡献实际的电池容量,并且其质量约占锂电池总质量的 12%,成本约占锂电池总成本的 8%。因此锂电池集流体重量及厚度的减小,不仅有利于提升电池活性物质的体积,从而提升电池的能量密度,而且有利于降低集流体的原材料成本。

 

越薄的锂电集流体其抗张能力和抗压变形能力越低,箔面出现断裂或裂缝的可能性较大,从而容易引发热失控。同时,传统集流体在受外力碰撞时容易产生毛刺,进而引发短路等安全隐患,因此兼具安全性等优势的复合集流体有望成为未来的发展趋势。

 

在传统锂电铜箔中,直接材料成本占锂电铜箔总成本的比例较大,达83%,因此传统锂电铜箔的总成本对阴极铜价格变动的敏感性较高。近年来,锂电铜箔趋于极薄化,即通过压缩体积的方式提升电池的能量密度,为轻薄的 PET铜箔带来了机遇。目前 PET 铜箔处于产业化阶段,其生产工序中所需设备成本较高,在总成本中占据较大的比例。由于 PET 价格远低于阴极铜价格,随着设备良率提升,在 PET 铜箔实现量产后,将具备成本优势。据测算在当前技术条件下,PET铜箔相对于传统铜箔能够降低 65%的原材料成本。

 

在整个锂电池成本当中,铜箔的成本占比也是相对较高的。

 

动力电池的安全性能是新能源汽车产业可持续发展的基石,在电池材料高镍化大趋势下,安全焦虑仍然是绕不过去的头号难关。在引发电池热失控的各类诱因中,电池内短路是共性环节,且内短路的发生具有很高的隐蔽性。如何攻克电池内短路是世界性难题。

 

由于主流材料各项属性之间的关系很难平衡,安全性、能量密度、循环寿命在理论上形成了不可能三角。由此限制了电池内短路的防护路径选择空间,也提升了热管控的实现难度与成本。因此,任何有望打破不可能三角的材料/结构新技术路线都会成为学术界、业界和资本方关注的焦点。

 

普通集流体材料穿刺时会产生大尺寸毛刺,造成内短路,引起热失控,而热失控则是新能源汽车电池爆炸起火的直接因素。传统技术仅对内短路起到延缓作用,而且以牺牲电池能量密度为代价。复合集流体中间的高分子基材具有阻燃特性,其金属导电层较薄,短路时会如保险丝般熔断,在热失控前快速融化,电池损坏仅局限于刺穿位点形成“点断路”。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,也可有效防止锂枝晶穿透隔膜引发的热失控。

 

导入复合铜箔替代传统锂电铜箔,被业内认为是当前解决动力电池安全问题的有效路径之一。

 

复合铜箔群雄逐鹿,2023年开启商业化元年

 

复合铜箔行业目前进入玩家较多,行业呈现群雄逐鹿态势。产业链上,1)上游为原材料及设备厂商,主要包括高分子基膜材料厂商,靶材厂商,真空镀膜设备、水电镀设备厂商。2)中游为铜箔制造环节,新老企业积极入局,除去自主研发厂商外还包括:①上游材料厂、设备厂纵向切入;②下游电池厂卡位赛道,集成铜箔生产、焊接及电池制造;③传统铜箔厂商凭借镀铜技术先发优势顺势布局;④光电薄膜、电磁屏蔽膜及其他功能性薄膜厂商依靠技术同源优势积极扩充产品矩阵。3)下游主要为电池应用环节,主要应用于锂电池,包括动力、储能和消费电池厂商。

 

从发展进程来看,复合铜箔的发展尚处于行业生命周期的成长期阶段,且是成长早期阶段,2023年有望成为复合铜箔商业化元年,此前已有多方企业布局。