集流體是正負(fù)極與外部電路的電子導(dǎo)體，作用在于將正負(fù)極活性物質(zhì)產(chǎn)生的電流聚集輸出或者將電極電流輸入給活性物質(zhì)，正極采用氧化電位高的鋁材，負(fù)極采用不易與鋰元素形成合金的銅材。高電導(dǎo)率、高穩(wěn)定性、結(jié)合性強(qiáng)、 成本低廉及柔韌輕薄是核心。

1. 鋰電銅箔擴(kuò)產(chǎn)迅猛，極薄銅箔滲透率快速提升

為進(jìn)一步提升電池能量密度，動(dòng)力電池企業(yè)要求鋰電銅箔極薄化，加快對 8μm 以下銅箔的導(dǎo)入。據(jù)高工鋰電統(tǒng)計(jì)，2018-2021 年，在國內(nèi)鋰電銅箔市場產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中，6μm銅箔的市場占比已經(jīng)從20.5%提升至66.0%； 8μm 銅箔從 79.5%下降至 25.1%；4.5μm 極薄銅箔則從零上升至接近 10%。目前，鋰電銅箔企業(yè)都在加快 4.5μm 極薄銅箔的產(chǎn)業(yè)化，頭部動(dòng)力電池企業(yè)也在加快 4.5μm 銅箔的導(dǎo)入，表明下游市場對極薄銅箔的需求持續(xù)升溫。

從厚度看，目前主流需求為 6μm 與 4.5μm 鋰電銅箔。復(fù)合集流體為“金屬-PET/PP 高分子材料-金屬”三明治結(jié)構(gòu)，以高分子絕緣樹脂 PET/PP 等材料作為“夾心”層，上下兩面沉積金屬鋁或金屬銅。

①4.5μm+2*1μm 銅=6.5μm→對標(biāo) 6μm 鋰電銅箔

②2.5μm+2*1μm 銅=4.5μm→對標(biāo) 4.5μm 鋰電銅箔

復(fù)合集流體目前處于 0-1 的產(chǎn)業(yè)化初期，預(yù)計(jì)未來將產(chǎn)業(yè)化放量。國產(chǎn)鋰電銅箔在抗拉強(qiáng)度、延伸率、表面粗糙等性能優(yōu)勢都不弱于海外品牌，在極薄化和成本控制方面具備明顯的競爭優(yōu)勢，這為國產(chǎn)銅箔進(jìn)入國際市場提供了保障。

2. 復(fù)合銅箔產(chǎn)業(yè)化在即，核心驅(qū)動(dòng)為安全性、低成本、輕量化

復(fù)合集流體是高端定制化動(dòng)力電池的最佳解決方案之一。高安全性是復(fù)合集流體的主打優(yōu)勢，產(chǎn)業(yè)在安全性方面的密切關(guān)注也是基于其有望解決高鎳電池?zé)崾Э仉y題；高比能與長壽命是其實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的必備條件，低成本是其產(chǎn)業(yè)化的基石；中長期看，輕量化與強(qiáng)兼容為其帶來廣闊的應(yīng)用前景，復(fù)合銅箔產(chǎn)業(yè)化成為行業(yè)共識期待。

2.1. 安全性

（1）傳統(tǒng)集流體產(chǎn)生毛刺會(huì)刺穿隔膜導(dǎo)致內(nèi)短路，復(fù)合銅箔毛刺小且熔點(diǎn)低助力提升安全性。由于復(fù)合銅箔的中間層為 PET/PP 基膜等有機(jī)層，被刺穿能夠有效避免電芯短路，從而可以提升電池安全。電池中電 離遷移的鋰離子數(shù)量超過負(fù)極石墨可嵌入的數(shù)量，鋰離子將在負(fù)極表面潔寧，成為鋰枝晶。鋰枝晶會(huì)不可逆的造成鋰電池的容量和使用壽命衰減。若鋰枝晶繼續(xù)增大，出現(xiàn)穿透隔膜使正負(fù)極短路，電池將出現(xiàn)熱失效等安全問題。

（2）復(fù)合集流體毛刺小且其受熱斷路效應(yīng)可有效防止鋰枝晶導(dǎo)致的熱失效問題，大大提升電池壽命和安全性。復(fù)合集流體材料穿刺時(shí)因其高基膜高分子不容易斷裂，即便斷裂，銅層比傳統(tǒng)的更薄，穿刺時(shí)產(chǎn)生的 毛刺更短，1 微米的鍍銅的強(qiáng)度無法達(dá)到刺穿隔膜的標(biāo)準(zhǔn)，從根本上降低了毛刺穿透隔膜并與電極接觸的風(fēng)險(xiǎn)。

（3）PET 等有機(jī)層不導(dǎo)電且熔點(diǎn)低。發(fā)生局部短路時(shí)較易熔斷并實(shí)現(xiàn)局部電流的點(diǎn)斷路，發(fā)生大面積短路時(shí) PET 層和阻燃結(jié)構(gòu)可提供無窮大電阻從而有效避免電池?zé)崾Э?。傳統(tǒng)技術(shù)在電解液中添加阻燃劑，一般添加的量較少，僅能對內(nèi)短路起到延緩作用，且以犧牲電池能量密度為代價(jià)，過量添加會(huì)導(dǎo)致電池電化學(xué)性能大幅下降。而復(fù)合集流體中間的高分子基材具有阻燃特性，其金屬導(dǎo)電層較薄，短路時(shí)會(huì)如保險(xiǎn)絲般熔斷，在熱失控前快速融化，電池?fù)p壞僅局限于刺穿位點(diǎn)形成“點(diǎn)斷路”。

2.2. 低成本

在低成本方面，在技術(shù)完備條件下，復(fù)合銅箔低成本體現(xiàn)在原料成本低、 設(shè)備投資高但量產(chǎn)后綜合成本低，理論降本空間大。大規(guī)模量產(chǎn)后有望實(shí)現(xiàn)綜合成本 4.5 元每平米以下，相較傳統(tǒng)銅箔有望實(shí)現(xiàn)降低 40%的制造成本，理論上放量后單平原料成本有望降低 2 元以上。

（1）原料成本低。復(fù)合銅箔由于減少了銅的使用，相較傳統(tǒng) 6μm 銅箔， 原材料成本可降低40%以上。若以后基膜可國產(chǎn)替代，成本降幅可達(dá)50%。 復(fù)合銅箔的技術(shù)路線主要有 PET 和 PP 基材兩大類：

①PP∶原料便宜，耐強(qiáng)酸強(qiáng)堿，不耐低溫（30 度以下脆化），不適合很多環(huán)境，銅附著力差，抗拉強(qiáng)度弱（影響后邊涂附等工序）；

②PET∶原料比 PP 貴，耐弱酸弱堿（電解液為弱酸性），銅附著力強(qiáng)。

（2）PET 銅箔規(guī)?；杀撅@著低于傳統(tǒng)銅箔。復(fù)合銅箔制備工藝更復(fù)雜，設(shè)備投入、制造費(fèi)用更高，產(chǎn)業(yè)化初期良率低，當(dāng)前復(fù)合銅箔綜合成本高于傳統(tǒng)銅箔。但若考慮大規(guī)模量產(chǎn)化后良率、效率的提升，理論上復(fù)合銅箔成本有望比傳統(tǒng)銅箔降低 30%以上。以 6μm 銅箔為例，其單位材料成本為 3.39 元/平方米；6μm PET 銅箔的銅箔厚度為 2μm， 單位總成本為 1.27 元/平方米，理論上規(guī)?；髥挝怀杀靖?。

復(fù)合銅箔設(shè)備投資高，比傳統(tǒng)銅箔高約 1 倍多，但綜合成本可低 40%。 據(jù)嘉元科技與中一科技公告，擴(kuò)產(chǎn) 1 萬噸傳統(tǒng)銅箔的投資額約為 6 億元。 以銅箔厚度為 6 微米為例，則 1 萬噸銅箔面積為 1.86 億平米，傳統(tǒng)銅箔單平米投資額約為 3.2 元。據(jù)寶明科技公告，PET 銅箔單平米投資額約為 7.7 元。傳統(tǒng)銅箔與復(fù)合銅箔的成本結(jié)構(gòu)中，主要成本項(xiàng)目為原材料 費(fèi)用和折舊費(fèi)用，括人工費(fèi)用等其他成本項(xiàng)目一般占比較低，暫且忽略。 據(jù)測算結(jié)果綜合成本可低 40%。即使復(fù)合銅箔的折舊成本再上升 50%， 原材料成本上升 10%-20%，復(fù)合銅箔的綜合成本還是明顯占優(yōu)。

2.3. 輕量化

在輕量化方面，復(fù)合銅箔有望實(shí)現(xiàn)超 50%的質(zhì)量減輕。復(fù)合銅箔中銅厚度相比 6μm 銅箔減少 66.67%。金屬用量的節(jié)省部分用 PET 等材料進(jìn)行替代后，保障安全性的同時(shí)重量更輕，產(chǎn)品綜合性能更優(yōu)。復(fù)合集流體中間層采用輕量化高分子材料，重量比純金屬集流體降低 50%-80%。隨著重量占比降低、電池內(nèi)活性物質(zhì)占比增加，能量密度可提升 5%-10%。

復(fù)合銅箔 1GWh 鋰電池箔材于傳統(tǒng)銅箔減重 56%。由于銅密度為 8.96 g/cm3，高于 PET 膜材的 1.37g /cm3 ，因此將部分銅換成 PET 材料，能減少箔材的重量。假設(shè) 1GWh 鋰電池負(fù)極箔材用量為 1200 萬平米，銅箔厚度為 6 微米，則需要的銅箔用量為 645 噸。若將銅箔、鋁箔換成復(fù)合箔材，其中 PET 層厚度為 4 微米，金屬層厚度為 2 微米，則 1GWh 鋰電池需要的復(fù)合銅箔為 281 噸，相對傳統(tǒng)箔材減重達(dá) 56%。

中長期看，輕量化與強(qiáng)兼容為其帶來廣闊的應(yīng)用前景，復(fù)合銅箔產(chǎn)業(yè)化成為行業(yè)共識期待。

3. 復(fù)合銅箔仍存多項(xiàng)技術(shù)與功能有待提升

（1）復(fù)合集流體對生產(chǎn)工藝及設(shè)備要求極高，需要將有機(jī)高分子材料和金屬材料之間做到完美復(fù)合。

傳統(tǒng)集流體直接升級為復(fù)合集流體不會(huì)影響原有電池內(nèi)部電化學(xué)反應(yīng)，因此復(fù)合集流體可運(yùn)用于各種規(guī)格、不同體系的動(dòng)力電池。PET 材料的引入，電池制造需新增工序。

（2）復(fù)合銅箔快充性能有待提升。 以 6 微米的復(fù)合銅箔為例，箔材兩側(cè)的金屬層厚度只有 1 微米，復(fù)合箔材的過流能力有限。在低倍率充放電時(shí)候，采用傳統(tǒng)銅箔或 PET 銅箔， 電芯的充放電曲線沒有明顯的差異。然而， 2C、4C 等高倍率充放電時(shí)，因其金屬層更薄，復(fù)合銅箔的快充性能表現(xiàn)有可能低于傳統(tǒng)箔材。因此， 除了純電動(dòng) 4C 應(yīng)用場景，復(fù)合銅箔有望在儲(chǔ)能、換電、中低端車等市場，更有競爭力。