[研报PDF] 电新行业深度研究报告:复合铜箔全产业链发力,应用进程加速

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  1.1锂电铜箔作为负极集流体,用于汇集传输电流

  电解铜箔为主要产业化方向,可分为标准铜箔和锂电铜箔。

  根据加工工艺不同,铜箔可分为压延铜箔和电解铜箔。与电解铜箔采用电解原理相比,压延铜箔是将厚铜板多次重复压延,工艺难度较大、成本较高。因此,从产业化生产的角度而言,电解铜箔具备优势,是制作覆铜板、印制电路板和锂离子电池制造中重要的原材料。

  根据应用领域不同,电解铜箔可以分为标准铜箔和锂电铜箔。

  锂电铜箔在电池中被用作负极集流体,为锂电池重要组成部分。

  锂电池负极集流体在电池中作为电极负极活性物质的载体,用于汇集传输电流,是锂离子电池中电极结构的重要组成部分。铜箔凭借其导电性较好、质地较软、成本具有优势等特点,成为负极集流体的首选。

  假设单GWh锂电池的6μm铜箔用量约为650吨左右,结合2021年9.8万元/吨左右的单价,单GWh锂电池的6μm铜箔价值量接近6400万元。从成本构成来看,6μm铜箔在锂电池成本中占比约为9%+,仅次于正负极和电解液,是构成锂离子电池的核心材料之一。

  1.2多因素叠加,催生新型集流体技术诉求

  锂电铜箔要求严苛,轻薄化趋势显著。由于锂电池工作环境严苛,锂电铜箔的性能需满足相关要求。

  新能源汽车续航里程焦虑下,提升动力电池能量密度逐渐成为主流趋势。而铜箔的厚薄/重量影响着电池的能量密度,因此,铜箔正朝着轻薄化的方向发展,以满足锂离子电池的高体积容量要求。

  锂电池应用高安全性的诉求,使得铜箔还需具备一定的抗拉强度和抗氧化性,以免影响电池内阻及其容量。

  能量密度叠加安全需要,催生新型集流体技术诉求。

  随着传统锂电铜箔的厚度持续减薄,铜箔的抗拉强度和抗压变形能力降低,成品率随之降低。而铜箔更薄也会带来工艺和配方要求的提升,成本随之增大。随着传统锂电铜箔的加工厚度逐渐到达极限,锂电池能量密度的提升受到了制约。

  目前作为动力电池材料的6-8μm铜箔在遭遇外力碰撞时,产生的毛刺较大,易产生内短路并引发热失控安全隐患,研制更加安全的新型集流体材料已成为未来发展的趋势。

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