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有专家指出，铜箔兼具安全性、高能量密度和低成本的优势，可以部分取代传统电池铜箔，预计2023年下半年实现量产，2025年渗透率达到10%。大多数公司目前也在积累研发，一些制造商已经完成了样品生产和验证的准备工作，这表明电池铜箔的大规模生产即将开始。

 

什么是锂电池负极集电器？

要想清楚了解电池铜箔，我们首先需要弄清楚什么是集电器。集电器顾名思义，是汇集电流的结构或部件，主要指锂离子电池上的金属箔，也可以包括极耳。它的功能主要是形成一个较大的电流输出到外部，内部电阻应尽可能小，以达到最佳效果。其作用是降低电池的内阻，提高电池的库仑效率、循环稳定性和多样性。此外，传统的集电体，负极采用铜箔，正极采用碳包覆铝箔，因为铝和铜的导电性好，延展性好，相对便宜。

 

这个过程仍然是不确定的和有争议的

电池铜箔行业仍处于早期阶段，还没有真正的大规模生产公司。主流的电池铜箔生产工艺尚未确定，仍存在争议。目前的电池铜箔生产工艺主要包括一步、两步和三步工艺。此外，目前的电池铜箔基膜主要包括PET和PP，其中PP的化学性能比PET更稳定，但对设备的要求更高，工艺更难控制。随着工业化进程的推进，在成本和产量上具有优势的工艺更有可能得到市场的认可，未来不排除几种工艺路线共存的可能性。

 

铜箔的优点

有了电池铜箔，当发生内部短路时，复合集电体中间的聚合物层会熔化并断开电路，可以抑制短路电流，控制电池的热失控，从而从根本上解决电池电芯爆炸起火的问题。此外，该电池铜箔具有成本低的优点。复合集电体的重量比纯金属集电体轻50%以上，同时电池能量密度可提高5%-10%，优势明显。

 

 

(一) 高安全性

带有铜箔的电池可以通过针刺测试：带有复合收集器的电池在针刺时不会发生热失控，主要是因为。

（1） 当针刺入电池内部，发生短路并升温时，复合流体中间的聚合物层会熔化并断开电路，可以抑制短路电流并控制电池的热失控，从根本上解决电池的爆炸和火灾问题。

（2） 复合流体收集器被针头刺穿时产生的毛刺尺寸较小，内部短路的几率较低。

 

(二) 低成本

铜箔在降低成本方面具有更大的潜力。对于纯铜箔来说，原材料成本相对较高。在铜价6万元/吨的情况下，电池铜箔的单位成本为3.7元/平（不含税），其中铜的成本为2.85元/平，占比近77%。PET铜箔可以将铜的含量减少2/3，并且原料成本显著下降。据估算，在80%的产率下，PET铜箔量产后的成本约为2.85元/m2，比电池铜箔（3.7元/m2）低0.85元/m2，并且随着产率的不断提高，成本将继续下降。

 

(三) 高能量密度

铜箔在提高电池能量密度方面具有重要作用。一方面，有机材料的密度低于金属材料的密度，这可以降低集电体的整体质量；另一方面，电池铜箔的比例变小，厚度变薄，这进一步降低了集电体的质量。

 

 

测量到具有相同面积的6um PET复合电池铜箔的质量与6um电解电池铜箔相比减少了约56.33%，这是由于与铜相比PET材料更轻。根据锂电池能量密度的计算公式：质量-能量密度=电池容量/电池质量，在电池容量相同的情况下，降低质量可以提高能量密度。结果表明，MA/MC比电池铜箔重量轻，密度低77%，能量密度高5%-10%。

 

铜箔工业进展

从进展来看，产业链上中下游企业正在积极布局PET铜箔相关领域，各企业普遍已完成研发积累，部分厂商已完成样品生产和验证的准备工作，电池铜箔有望在2023年实现批量出货。在上游设备企业中，相关企业已经成熟了第二代磁控溅射设备的生产技术。在中游PET铜箔生产商中，金美计划生产3.5亿平PET铜箔/铝箔，目前已实现稳定生产，并计划批量生产。在下游电池制造商中，CATL和两轮车锂电池制造商之一的EVE已经申请了复合收集器相关专利，为PET铜箔在锂电池中的应用提供了完整的下游技术支持。

 

 

到2025年市场预期137亿

业内普遍认为，电池铜箔将于2023年开始产业化，渗透率快速提升，行业爆发式增长。据计算，2023年行业产量预计将达到2亿平，对应17gwh电池需求，2024年预计将达到约8亿平，2025年全球需求预计将达到29亿平，空间137亿，渗透率10%；到2025年，PET铜箔设备的全球空间将达到144亿。从长远来看，到2030年，复合电池铜箔的渗透率预计将上升至22%，需求将达到192亿平，市场空间将达到771亿元，设备空间将达到188亿元。

 

 

然而，尽管铜箔在安全性、成本和能量密度方面具有优势，但铜箔两侧的金属层的厚度通常仅为1微米，从而导致高铜箔电阻和有限的过电流能力。这反过来又影响电池的整体充电和放电效率。

因此，我们认为电池铜箔可以满足2C的充放电要求，但在未来有快速充电需求的领域可能会对其提出挑战。基于目前的技术进步，除了纯电动4C应用场景外，铜箔在储能、电池交换、中低端汽车等市场的竞争力有望更大。