阴极辊是铜箔制造中生箔工序的核心设备之一。锂电铜箔制造工序主要包括四大步 骤，主要包括溶铜-生箔-后处理-分切四大工序。具体来看： （1）溶铜工序：主要包括电解液制备，在特种造液槽罐内，用硫酸、去离子水将铜 料制成硫酸铜溶液，为生箔工序提供符合工艺标准的电解液。 （2）生箔工序：在生箔机电解槽中，硫酸铜电解液在直流电作用下，铜离子获得电 子于阴极坤表面电沉积而制成原箔，经过阴极辊的连续转动、酸洗、水洗、烘干、剥 离等工序，并将铜箔连续剥离、收卷而形成卷装原箔。 （3）后处理工序及分切工序：主要是对原箔进行酸洗、有机防氧化等表面处理工序 后，再根据客户要求进行分切、检查包装等。
阴极辊又被称为锂电铜箔生产的心脏，质量直接决定铜箔的档次和品质。从原理上 看，锂电铜箔的生成实质是铜离子在阴极辊表面的电沉积结晶结果，是一个与电流 分布密度相关的复杂过程，包括铜离子扩散至阴极表面、铜离子在阴极放电还原成 为铜金属原子、铜原子在阴极上排列成一定形状的金属晶体。所以想要得到厚度均 匀的铜箔就必须保证铜离子能够在阴极上均匀沉积，即电流在辊面的均匀分布至关 重要。实现这一技术关键的唯一途径就是保证阴极辊辊面材料的微观组织均匀细小。
阴极辊是锂电铜箔之母，原因在于铜箔是铜离子在钛筒表面沉积而成。铜离子在阴 极辊表面金属晶体结晶形式的延续，铜离子电沉积在钛晶格上，并由此为形核点， 形核生长成铜晶体，长到一定厚度成为宏观上的箔材。阴极辊表面的光滑平整程度、 微观钛层的晶格大小、形状排列不同等会直接影响其电化学性质，因此阴极辊晶粒 度等级差异大，高品质阴极辊制作难度高。、 关键技术-钛辊：钛辊的钛晶格主要用来沉积铜离子，形核长成铜晶体，宏观层面上 形成箔材。钛辊表面粗糙度越高，晶粒越细小，电解沉积的铜层就容易形成晶粒细 小、超薄韧性的箔材。
行业发展历程：发达国家技术领先，日本公司占据市场主导地位。锂电铜箔在上世 纪30年代起源于美国，但是从20世纪80年代后期开始，日本在美国先进设备基础上， 根据铜箔生产的具体要求，不断改进生产设备及铜箔工艺，逐渐取代了美国在锂电 铜箔领域的世界霸主地位。20世纪90年代初期，日本单台阴极辊生产能力就已经达 到相当于4000吨/年的大型锂电铜箔生产工厂，而国内很多锂电铜箔厂家如今依然很 难实现这样的生产能力。20世纪以来，随着我国PCB工业化生产迅速发展，覆铜箔 基板材料(CCL)需求的大幅度攀升。同时，随着电子工业和多层印刷电路板技术的发 展，更薄的铜箔(小于12μm以下)需求量近年来迅猛增加，尤其是2018年以来国内环 保新能源汽车的大力度推广应用，锂电高档锂电铜箔供不应求，在可持续发展理念 持续发展中，需求量呈现持续增长态势。
从铜箔的生产技术发展来看，美国率先掌握尖端研发技术并持续保持优势，但是日 本后来居上并逐步垄断了铜箔生产的先进工艺技术。尽管尖端铜箔产品的研究开发 能力以美国最强，但由于美国铜箔企业直接或者间接被日本公司控制，日本公司在 铜箔的批量化生产、现场智能化生产及整体工艺技术水平等方面仍具备显著优势。
对比海外，目前国产替代的阴极辊在技术上逐步接近。根据任利娜等在《精密工程 仪器》发表的论文《锂电铜箔用阴极辊的研究进展及发展趋势》，阴极辊辊面一旦氧 化，就需要停机进行抛光修磨。日本阴极辊晶粒度更高，可以达到 12 级以上，国内 目前最好的可以达到 9-10 级，大部分为 7-8 级。日本阴极辊的材质采用合金钛，钛里面参有合金后暴露在空气下可抗氧化的时间更久，因此日本阴极辊抛光修磨的间 隔时间大于国内生产的阴极辊。因此对比来看日本的产品使用效率更高、品质更好。 但目前日本厂商的阴极辊缺货，且厂商扩产速度慢，因此国内阴极辊供应商在本轮 需求上升过程中有望实现进口替代。
阴极辊表面钛筒的生产工艺分为旋压工艺和焊接工艺两种技术路线。后者是目前更 为主流的工艺。根据高工锂电网，阴极辊的制造难度非常大，产能小，未来铜箔产能 扩增也受制于该设备的交付能力。目前业内主要有日本和中国的两种技术路线。日 本企业采用传统的卷焊生产工艺将钛板材焊接在一起，在后期对焊缝进行修复处理， 特点是晶体组织在钛板材阶段控制均匀，制成辊后保持一致焊缝为异形晶体组织， 需要修复。中国企业则采用旋压法生产工艺将空心钛锭旋压一次成型压出无缝钛筒， 其特点是无焊缝影响，但内壁由厚变薄，幅宽方向拉伸，晶体结构旋压过程发生变 化，一致性控制较难。
中国通过旋压工艺新路线突破阴极辊技术垄断，航天四院、洪田科技等龙头公司取 得批量订单。根据西安航天基地公众号，早在上世纪90年代，7414厂就依托航天焊 接、旋压技术进入了铜箔设备制造行业。不过，当时的铜箔设备只能依据国外技术 图纸进行加工制造。2016年5月1日深夜，国内首台自主制造的2.7米阴极辊诞生。次 日，产品如期交付用户。在河南一家厂房内，中外双方研制的这种设备在同一车间 投产使用，生产出的铜箔接受同一台仪器检测。一项项数据分明地显示着，7414厂 制造的阴极辊所产出的铜箔，从质量到外观丝毫不逊于外国设备加工的产品，而且 依托航天旋压技术旋出的无缝钛筒阴极辊更优于国外的焊接有缝产品。
从技术角度来看，两种技术路线各有优缺点，但由于日本进口设备昂贵且交付周期 长，售后服务及时性不能保证，加上国产设备产品性能不断提升。因此近年来有越 来也多铜箔企业开始采用国内阴极辊等设备，国产替代进口渐成趋势。根据航天科 技产业公众号，近日，中国航天科技集团有限公司四院7414厂铜箔装备阴极辊（铜 箔生产设备核心部件）在去年10个月落单18亿元的基础上，再次与华友控股集团成 功签订30万吨锂电铜箔装备采购战略合作协议，有望取得进一步突破。
（一）锂电池持续扩产推动锂电铜箔及设备需求持续提升
1．锂电铜箔是锂电池重要的部件
锂电铜箔是影响锂离子电池能量密度的关键材料。根据 MDPI 上发表的论文，铜箔 占锂电池成本为 4%，是负极材料中的额重要组成部分。负极材料在锂电池成本中 达 24%，而铜箔占负极材料成本的 17%，是影响电池质量能量度的关键原料。
锂电铜箔性能对于锂电池品质具有重要影响，铜箔轻薄化可提升锂电池能量密度。 铜箔按厚度可以分为(大于 70μm)、常规厚度铜箔(大于 18μm 而小于 70μm)、薄铜 箔(大于12μm而小于18μm)、超薄铜箔(小于12μm)以及极薄铜箔（小于等于6 μm）。 近年来锂电池技术致力于提高能量密度，而更轻薄的锂电铜箔有助于减轻电池重量 进而提高锂电池能量密度，从而成为锂电铜箔的重要发展趋势。头部动力电池厂商 自 2018 年起逐步向 6μm 及以下极薄铜箔相关电池制造工艺切换。
锂电铜箔呈现轻薄化趋势，技术仍在持续迭代演进。国内下游市场对锂电池铜箔厚 度薄型化的需求不断提升。在电池厂的推动下，国内铜箔厂家对不断追求锂电铜箔 的轻薄化。根据中国电子铜箔资讯网，2020 年，国内可大批量生产 6.0μm 锂电箔企 业，由 2019 年 9 家增加到 23 家。有 7 家铜箔企业（5 吨产量以上的量产规模的企 业）4.5μm 锂电箔在 2020 年已开始实现量产，其中广东嘉元（2116 吨）、诺德股 份（1652 吨），年产量超过千吨。从 2017-2020 年国内锂电铜箔各规格产量可以看 出，小于 8μm 的锂电铜箔产量增长高于 10μm 的铜箔，2020 年 4.5μm、6μm 和 8μm 的产量占锂电铜箔总产量达到了 3%、34%、44%。
2．需求驱动锂电铜箔行业扩容，阴极辊等设备国产化缓解供给瓶颈
新能源电池扩产推动锂电铜箔需求高增长。随着新能源汽车渗透率的加速提升，全 球部分知名汽车公司开始向新能源汽车转型。新能源汽车发展的核心在于电池技术， 目前中国锂电扩产趋势明显，国内 2022-2025 年锂电新增产能根据各公司扩产公告 预计持续增长。电池技术的核心在于基础材料，而锂电铜箔正是这一进程中不可或 缺的重要材料之一。目前，全球铜箔需求量急增，产品价格持续上涨，头部企业受限 于铜箔产能不足，导致国内外铜箔供需紧张，严重制约了动力电池的产量。
我国锂电铜箔产能快速增长，未来有望保持增长势头。根据中国电子铜箔资讯网， 我国锂电铜箔产能增速逐渐上升，从 2020 年增长 15.3%上升到 2021 年增长 38.0%。 但对比锂电池产能增速，锂电铜箔增速 2019-2021 年都慢于锂电池产能增速。考虑到锂电铜箔是锂电池重要原材料，二者增速相差应该较少，目前增速不匹配的情况 意味着锂电铜箔会出现供不应求的情况。因此我们预计未来锂电铜箔需求将持续增 长，产能增速逐渐接近锂电池增速并保持增长势头。
铜箔价格持续高位，铜箔加工费占铜箔价格比重稳定。2021 年锂电铜箔价格持续位 于高位水平，2022 年 5 月以来受铜价下跌影响，价格出现回落。铜箔价格高位下铜 箔厂商收入和盈利能力实现增长。同时，铜箔加工费在铜箔价格占比较为稳定，因此 下游铜箔厂商的毛利率可维持在稳定水平。
下游铜箔公司净利润改善，资本开支显著增加。受益于新能源汽车渗透率提升和锂 电池扩产，近年来锂电铜箔厂商净利率呈现上升趋势，2021 年铜箔厂商净利润大幅 改善。龙头企业诺德股份、嘉元科技、德福科技、铜冠铜箔和中一科技 2021 年净利 润分别为 4.1/5.5/4.7/3.7/3.8 亿元，同比 2020 年净利润高速增长，分别上涨 7415%/195%/2126%/412%/208%。盈利能力的提升为铜箔公司带来了良好的现金 流，充沛的现金流保证下龙头公司资本开支显著增长，上游铜箔设备需求有望大幅 攀升。
3.锂电铜箔供需仍然紧张，新一轮行业扩产力度大、确定性高
国内各铜箔厂商现正加速扩产，铜箔生产设备供不应求。下游锂电池需求不断增长， 叠加铜箔厂商盈利能力大幅上升，国内各铜箔厂商目前正加速扩产。根据各公司扩 产公告及官网数据统计，截至 2025 年铜箔新增产能有望达到 127 万吨/年，对应新 增投资额 1071 亿元，每万吨产能对应投资金额约为 8.4 亿元。
目前制约铜箔厂建设的不仅仅是其重资产投入，更严重的是全球铜箔生产设备紧缺。 根据道森股份 2022 年 6 月 14 日发布的《道森股份关于拟收购洪田科技有限公司 51%股权的公告》，目前日本设备厂商已排产至 2026 年以后，国产厂商也已排至 2023 年以后。由于新冠疫情，日韩设备厂商经营较为保守，产能无法及时满足市场， 导致铜箔生产设备成为铜箔产能释放的最大“绊脚石”。 目前国内的铜箔生产设备 已打破国外技术垄断，国产设备逐步被应用和验证，加之全球铜箔生产设备供应严 重不足，国产设备替代进口空间较大。
锂电铜箔设备市场空间测算：需求侧我们看到全球动力电池产能扩张带动传统锂电 铜箔消耗量持续增长。 （1） 全球动力电池产能：根据电新组预测，受益于全球新能源车出货量增长，预 计 2025 年全球动力电池出货量达 1989GWh； （2） 复合铜箔渗透率：随着复合铜箔产业化加速，由于复合铜箔在安全性、能量 密度等方面优势显著，渗透率快速提升。由于当前阶段复合铜箔尚未开启大 规模产业化应用，因此在测算过程中我们假设 2025 年及之前动力电池产能 全部为传统锂电铜箔满足。同时，我们对 2025 年复合铜箔渗透率带来的年 供给量进行敏感性分析：(1)假设 2025 年复合铜箔渗透率达到 10%，则在 25 年复合铜箔的年供给量将达到 198.96GWh；(2)假设 2025 年复合铜箔渗透 率能够达到 20%，则在 25 年复合铜箔的年供给量将达到 397.75GWh。
（3） 传统锂电铜箔总消耗量：传统锂电铜箔受益于新能源汽车快速增长，整体需 求量仍保持较快提升趋势。根据 CBC 金属网数据，单 GWh 电池 8μm 铜箔 单耗为 830-1000 吨，6μm 铜箔单耗为 650-750 吨。考虑到未来锂电铜箔仍 然在薄片化，因此我们假设 2022-2025 年单 GWh 消耗量从 750 吨/GWh 下 降至 680 吨/GWH。整体来看，2022 年起传统锂电铜箔消耗量将显著增长， 2025 年有望达到 135.3 万吨/年。根据我们对 2025 年复合铜箔渗透率的敏 感性分析：(1)假设 2025 年复合铜箔渗透率达到 10%，则在 25 年传统锂电 铜箔消耗量将降低到 121.7 万吨/年；(2)假设 2025 年复合铜箔渗透率能够达 到 20%，则 25 年传统锂电铜箔消耗量将降低到 108.2 万吨/年。
（4） 需求侧我们未考虑储能带来新增需求，因此实际需求可能较测算有偏差。此 外，复合铜箔对行业存在潜在替代，尽管其产业化进展仍然存在不确定性， 如果复合铜箔产业化进展高于预期，则将降低传统锂电铜箔的需求。
从供给角度来看，铜箔产能比较紧张，各头部公司明确公布扩产计划，行业未来产 能扩张速度略快于需求增长，但长期仍然与行业需求匹配。 （1） 传统锂电铜箔产能：根据 CCFA，2022 年国内传统锂电铜箔产能有望达到 59.8 万吨，同比大幅增长 89%。根据我们整理头部公司的扩产计划（见表 4），按照目前扩产公告，到 2025 年行业有望新增 127 万吨产能，我们根据 年增速稳定的假设，测算 23-25 年国内传统锂电铜箔产能分别达到 87.4/127.7/186.8 万吨，每年新增产能为 27.6/40.4/59.0 万吨。
（2） 单吨传统锂电铜箔设备投资额：根据道森股份《2022 年 7 月投资者关系活 动记录表》公告，铜箔厂每 1 万吨产能投资中，主设备投资约 2.5 亿元。一 般情况下，1 万吨铜箔产能约需要 42 台套生箔系统，再辅以部分高效溶铜 罐、阳极板耗材、表面处理机（用于电子电路铜箔）等。 （3） 据此可以测算得到，2025 年我国锂电铜箔设备合计市场空间达到 147.6 亿 元，较 2021 年增长近 5 倍。
（4） 锂电铜箔设备投资额测算过程中没有考虑到阳极板的消耗品属性，因此实际 设备投资额应加上阳极板替换的投资额。根据道森股份《2022 年 7 月投资 者关系活动记录表》公告，阳极板耗材每台套约 40 万元，1 万吨铜箔产能约 需要 42 台套生箔系统，因此在使用过程中一次阳极板的更换将带来 1680 万 元/万吨的新增投资额。 （5） 此外，我们没有考虑老旧设备替换需求，另外设备采购的节奏可能与估算有 偏差，导致实际市场需求节奏和体量与我们测算可能存在偏差。
（二）阴极辊国产替代起步，国内厂商份额提升
阴极辊国产化比例低，海外设备占比较高。阴极辊目前的产能仍然来自于海外厂商， 国外主要阴极辊厂商包括日本的新日铁、三船和泰克斯以及韩国的 PNT。海外厂商 在阴极辊领域发展时间较长，技术储备领先国内水平。根据日本新日铁官网，自 1962 年以来日本新日铁一直在制造用于锂电铜箔制造设备的阴极辊。1972 年，新日铁开 发了世界上第一个钛锟。新日铁已经制造或复卷了 2000 多个钛锟，并在全球市场上 拥有大约 70%的份额。目前国内铜箔厂商阴极辊主要供给依旧来源于海外厂商设备， 国产替代发展空间大。
国内厂商快速扩产，国产阴极辊占比提升空间大。由于疫情原因日韩厂商扩产较为 保守，国内阴极辊出现供不应求的现象。国内厂家借此时机加速扩产，未来国产阴 极辊有望在国内阴极辊供给中提高占比，实现进口替代。目前我国能够量产阴极辊 的厂家只有 3 家，分别为航天科技四院 7414 厂、洪田科技和西安泰金：
航天科技四院 7414 厂：西安航天动力机械厂（7414 厂）隶属于中国航天科技集团 公司第四研究院，公司属于军工企业，是国内率先进入阴极辊生产的企业之一并实 现技术突破，成功替代进口产品，在阴极辊领域市占率达 60%以上。2016 年 1 月，2.7 米阴极辊的钛筒在 7414 厂研制成功，在此之前我国 2.7 米阴极辊依靠海外 进口。根据中国日报网，公司工厂研发的新产品 3 米直径阴极辊今年 10 月份就可 以交付用户，实习国产 3 米直径阴极辊的率先突破，同时全球首台 1.85 米巨幅宽 度的阴极辊也即将投产。
洪田科技：公司为 3 家有阴极辊设备厂商中唯一的民企，专注于为锂电铜箔企业提 供一站式规划设计方案、全厂机电智能装备、软硬件系统及自动化装备定制服务。 公司生产的直径 1.5 米-2.7 米阴极辊（采用的钛筒是冷旋压技术旋出的无缝钛筒， 经过多次的工序加工成为钛胚，最后到旋压，不需加热直接旋压成钛圈，使得钛圈 的（晶粒度）精密度提升至 12 级，不会产生焊缝所带来的问题）。
西安泰金：西安泰金是国内高端锂电铜箔成套装备和阳极材料的主要研发、生产基 地；也是国际上高端极薄铜箔用钛阳极、阴极辊、生箔一体机、表面处理线和高效 溶铜系统等产品全流程生产的标志性企业。2009 年至今公司已经生产了 150 多台 两米阴极辊。
洪田科技是国内知名的新能源智能装备制造商，目前为道森股份子公司。道森股份 主营石油、天然气及页岩气钻采设备的研发、生产和销售，于2022年6月13日发布公 告拟斥资4.25亿元收购洪田科技51%股权，切入新能源智能设备制造行业，并于6月 31日完成对洪田科技51%股权的工商变更登记。
洪田科技成立于2012年，是国家级高新技术企业。公司总部位于中国上海，在江苏 南通、盐城等地拥有多家全资及控股子公司，并在中国和日本先后建立研发中心， 布局全球市场。目前公司已成长为国内知名的新能源智能装备制造商，是全国锂电 铜箔设备领域龙头企业，公司以日本名古屋松田光也先生带领的核心技术团队专注 于研发各种高精密机电设备领域的高端制造装备及自动化系统开发集成，引进日本 先进技术和设计理念以及日本进口原装精密零部件，实现在国内铜箔设备领域的领 先地位。
洪田科技是国内锂电铜箔设备领域领先企业。专注于为锂电铜箔企业提供一站式规 划设计方案、全厂机电智能装备、软硬件系统及自动化装备定制服务。目前公司的 核心产品包含直径1.5米-2.7米锂电铜箔阴极辊、生箔机、阳极板、高效熔铜罐、表 面处理机等，年产能超过1000余台套。主要客户包括韩国日进、台湾南亚、长春集团、诺德股份、嘉元科技、新疆亿日、超华科技、中一科技、金川集团、江铜耶兹等 国内外知名企业。根据道森股份2022年6月14日发布的《道森股份关于拟收购洪田科 技有限公司51%股权的公告》，目前公司正在积极扩产，在江苏盐城新扩建 11 万 平米的高端成套装备产业园，提高阴极辊和生箔机产能。
公司订单饱满出货高增，盈利能力较强。洪田科技公司在手订单充足，产品满产满 销，订单交付已排至2023年以后。21年公司收入3.84亿元，同比增长97.7%。洪田 科技19-21年毛利率分别为36.7%/42.3%/29.9%，净利率分别为13.4%/21.5%/20.3%， 盈利能力较强。
规模效应下公司期间费用率呈现下降趋势。从洪田科技四项费用率来看，销售费用 降低，期间费用率在公司规模逐渐增长的情况下出现下降趋势。同时，公司对于研 发的重视程度提升，不断进行研发投入，2020年和2021年公司研发费用较2018和 2019年实现较高增长。
锂电铜箔生产设备需求紧缺，国产替代空间大。当前国内下游铜箔厂商正加速扩产， 而全球铜箔生产设备紧缺，根据道森股份2022年6月14日发布的《道森股份关于拟收 购洪田科技有限公司51%股权的公告》，日本设备厂商已排产至2026年以后。目前 国内的铜箔生产设备已打破国外技术垄断，国产设备逐步被应用和验证，加之全球 铜箔生产设备供应严重不足，国产设备替代进口空间大。到2025年，国内铜箔厂商 计划扩产127万吨，预计国产设备占比能显著提升，替代空间大。
国内阴极辊产品已打破进口垄断，具备技术优势的企业有望获得更高市占率。阴极 辊是锂电铜箔中的核心设备，目前国内只有3家公司能够实现量产。日本阴极辊制作采用焊接方式，因此会产生焊缝。洪田科技采用的冷旋压技术不会产生焊缝，可以 旋出无缝钛筒，钛圈的精密度可提升至12级。
同时，目前国内下游铜箔公司已出现 从6微米铜箔转向4-4.5微米铜箔的趋势，公司在日本的研究院正在积极研发可生产 3.5微米铜箔的新产品；同时计划将公司6微米铜箔设备的生产效率从12米/min提升 至15米/min。根据高工锂电公众号，受疫情影响，公司上半年订单同比有所下滑，但 下半年市场需求已恢复增长，总体订单比去年有大幅增长。当前新一轮的锂电铜箔 产能扩充和产品要求替换对高精度设备的采购需求非常强烈，进一步拉动铜箔设备 市场增长，而国产设备将凭借产品性能和性价比优势而获益。
公司与诺德股份达成战略合作，合作研发微米极薄铜箔和复合铜箔。根据道森股份 2022年7月8日披露的公告，公司和诺德股份达成战略合作，双方将共同在锂电铜箔 领域开展以铜箔设备技术研发、3微米等极薄铜箔产品和复合铜箔产品的技术研发、 设备技术改造、电铜箔设备供销等领域全面深度合作。
（本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息，请参阅报告原文。）
