2026年复合集流体行业专题报告:复合铝箔已率先量产,静待复合铜箔商业化落地

简介

复合集流体:宁德时代引领的高安全性材料

自1991年锂电池商用以来,电池的能量密度、安全性等一直是关注重点。开发高能量密度电池,重要路径之一就是减少非活性物 质的质量占比,集流体作为电池的惰性组件,其轻薄化可以提升电池能量密度。 复合集流体从宁德时代在2017年公布的一项发明专利文件《一种集流体及其极片和电池》以来,开始有所关注,其是一种以高分 子绝缘树脂等材料作为承载层,上下两面沉积金属铝或金属铜,制成“金属导电层-高分子材料支撑层-金属导电层”三明治结构。 此外,比亚迪、国轩高科等也均在该领域有相关专利。

复合铝箔已率先量产,复合铜箔静待商业化落地

复合铝箔已率先量产,复合铜箔仍需静待商业化落地。从锂电池开发周期来看,从概念设计到量产落地验证缜密,历经A样、B样、 C样、D样、以及最后的SOP量产启动(许多厂商会跳过D样,从C样直接进入SOP),每个阶段任务不同,逐步验证电池的性能、 安全性和生产工艺,从而实现大规模生产和市场应用。当前复合集流体产业化进程方面,复合铝箔进度领先,宁德时代在2023年 表示复合铝箔已应用在部分三元高镍产品中,用于提升安全性;同时广汽埃安的弹匣电池 2.0 采用了复合集流体,是首家宣布使 用复合集流体的汽车厂商。

复合集流体:具备提升安全性、电池能量密度等优势

复合集流体是“金属层-高分子支撑层-金属层”的三明治结构,在提升安全性、减重、提升能量密度上更具优势。 提升安全性:中间支撑层能够有效减少在电池受异常外力下金属毛刺的产生,防止其穿透隔膜产生内短路问题。此外,由于高 分子延展性普遍强于金属层,复合集流体具有纵向断裂、横向绝缘的热失控预防效应。 减重&提升能量密度:复合集流体是以轻质塑料薄膜作为中间支撑层,复合铝箔、复合铜箔分别相较使用纯铝箔、铜箔减重 36.7%、60%;提升能量密度方面,据比亚迪专利《复合集流体、电池片及电池》,若正负极均采用复合集流体,相较纯铜铝 箔电池,能量密度有望提升6%。

铜价走牛,或推动电池厂寻求省铜方案

政策面+基本面支撑铜价,同时铜箔作为锂电池主要成本之一,我们认为或一定程度上推动电池厂寻求省铜方案: 1)铜价已十年长牛:回顾铜价近十年来的走势,整体趋势向上,2016年沪铜价格大多在4万/吨以下,截止2025年12月12日, 沪铜连续合约收盘价突破94000元/吨关口,创历史新高。 2)美联储降息&美国铜关税政策预期:美联储降息周期下流动性更为宽松,利好大宗价格;叠加对美国未来精炼铜关税的预期, 为了规避政策风险,铜从非美地区运往美国,今年COMEX铜库存已大幅上涨,一定程度上加剧全球供需错配,推动了铜价上行。 3)供给侧受限、需求侧强劲,利好中长期铜价:需求侧,全球对铜的需求庞大,根据国际铜研究组预测,全球精炼铜消费2030 年将达4000万吨,2035年将达4900万吨,并在2050年达到5300万吨级,推动因素包括发展中国家电力消费增长、新能源、AI 数据中心等。供给侧,铜矿生产成本快速攀升,主要是铜矿品位下降、且鲜有新的大型优质铜矿资源被发现。

制备工艺

PP基膜是复合铜箔高分子中间层的主流选择

PP基膜在综合性能上更具优势。基膜的选择应综合考虑成本、生产工艺、机械强度、耐热性以及耐电解液腐蚀性等,PI虽性能指 标最好,但成本昂贵难以实现大规模量产,PET在电解液化学稳定性差,影响电池寿命。相比而言,PP具备高耐腐蚀性、较低成 本和成熟工艺等优势。 PP表面需改性,提升与铜层结合力,涂层修饰是更具潜力的方案。PP是非极性表面,导致 PP/Cu界面结合力不足,引发循环中 铜层脱落与内阻升高,进而影响电池循环寿命。当前主要有表面原位改性及涂层功能修饰方案两种,表面原位改性(如等离子体 刻蚀、化学蚀刻等)可提升表面粗糙度与极性,但存在时效性衰退与基膜损伤风险。涂层修饰(如TA-APTES纳米球、PDA涂层 等)通过引入活性基团(C=O、N-H)与金属配位增强结合力,是更具潜力的解决方案。

两步法是当前复合铜箔制备的主流工艺

复合铜箔制备工艺核心是为了获得结合力强、性能良好的铜镀层。目前复合铜箔生产方法有磁控溅射、真空蒸镀、化学镀和水电 镀四种,每种方法优劣势不一,比如1)磁控溅射:镀层结合力好,但溅射速度慢、生产效率低;2)真空蒸镀:虽然可形成均匀 致密的镀层,但容易导致基膜穿孔;3)化学镀:虽工艺成熟,但活化需要贵金属,价格昂贵,同时有环境污染;4)水电镀:具 备镀速快且成本低的优势,但其边缘效应容易引起厚度不均。 磁控溅射+水电镀两步法是当前主流。当前复合铜箔制备是通过上述四种生产方法的组合,主要有一步法、两步法、三步法,1) 一步法:虽然产品良率较高,但劣势在生产速度慢、成本高;2)两步法:首先进行磁控溅射对基膜表面进行金属化,随后通过 水电镀快速增厚铜镀层,由于水电镀镀速快且成本低,弥补了一步法生产效率低、成本高的劣势;3)三步法:加入真空蒸镀工 序,然而多道工序在实际操作中难度变大,前期投入成本高,且多套设备之间的转换也会降低产品良率。

拓展高端电子电路铜箔

HVLP铜箔:AI服务器等拉动需求增长

AI服务器等拉动高频高速覆铜板需求。覆铜板作为PCB主要成本之一,是将电子玻纤布或其他增强材料浸以树脂,一面或两面覆 以铜箔,经热压而成的一种板状材料。高频高速覆铜板是一种特殊的覆铜板材料,专为高频和高速信号传输设计,具有较低的介 电常数,能够有效减少信号传输的延迟和失真,提高信号传输速度。M9是目前最高等级的高频高速覆铜板,新一代AI服务器主要 采用M8-M9等级。 HVLP铜箔是一种表面粗糙度极低的铜箔,专为高频高速信号设计,可显著降低趋肤效应,降低高频电路中的热损耗和性能损耗。 根据三井金属,按照表面粗糙度RZ值,可分为HVLP1-5系列,粗糙度大致在1.5μm-0.4μm之间。

2025年HVLP铜箔出货超预期,预计未来4代及以上占比提升

日本等海外厂商主导高频高速铜箔市场,国产替代有望加速。从全球低轮廓铜箔市场竞争格局来看,2020年全球VLP+HVLP总销 量1.59万吨,其中日本(三井金属、福田金属、古河电工等)、中国台湾(南亚胶塑、金居等)、韩国(卢森堡铜箔等,卢森堡 铜箔在当年度是被韩国斗山控股)、中国大陆(铜冠铜箔等)市占率分别为64%、15%、13%、3%;从贸易额来看,近年来我国 电子铜箔贸易逆差整体呈现大幅收窄趋势,2024年贸易逆差相较2022年大幅减少4.8亿美元,贡献主要来自进口的减少。 AI需求拉动三井金属2025年HVLP铜箔出货超预期。三井金属是全球HVLP铜箔龙头,2025财年预计其VSP销售将达580吨/月 (大幅超过原预测的460吨/月,主要来自HVLP3代及以上铜箔超预期,HVLP2代及以上销量占比从60%提升到85%),较2024财 年同比大增57%。展望未来,三井金属计划扩产,截止25年11月,其VSP总产能为620吨/月,计划到28年9月大幅提升至1200吨/ 月,同时未来将提升4代及以上产品的占比。

隆扬电子:HVLP5铜箔龙头,相关技术与制备复合铜箔同源

生箔制造是影响电解铜箔表面粗糙度的核心环节。电解铜箔生产环节主要为溶铜-生箔制造-表面处理-分切包装,其中生箔制造目 标是在阴极辊表面原位生长出纳米晶结构的铜箔,微观晶体的结构、排列对粗糙度有重要影响,比如HTE铜箔晶体多呈扇形细柱 状排列;RTF铜箔表面粗糙度中等,晶粒粗大且排列混乱;HVLP铜箔晶粒呈等轴状,像一堆圆润的小球紧密堆积,而且沿着厚度 方向整齐排列,这种结构天然“皮肤光滑”,粗糙度极低。 区别于采用传统电解铜箔工艺,隆扬电子采用创新工艺“真空磁控溅射+精细电镀+化学及物理的后端处理”,HVLP5铜箔已送样 多家头部覆铜板厂商。隆扬电子深耕电磁屏蔽材料行业,依托子公司富扬电子和聚赫新材所掌握的卷绕式真空磁控溅射、复合镀 膜技术,近年来已布局复合铜箔。同时,公司已向中国大陆及中国台湾地区和日本的多家头部覆铜板厂商(CCL厂)送样, HVLP5铜箔正在配合下游客户验证推进中。

报告节选:


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