复合集流体优势、加工工艺及市场规模如何？

传统制备以电解铜箔、压延铝箔为主，设备依赖进口程度较高。

1.兼具降本、安全、提效优势，有望替代传统箔材

复合集流体产业的初衷是改善电池的安全性。在商业化落地的过程中，其优势被 逐渐放大，成为安全性及经济性兼具的优选材料。从复合集流体的优势定位来看： 复合铜箔：有效提升安全性，且在总成本和高质量密度方面相比复合铝箔具备明 显优势，理论单位成本有望低于 3 元/㎡，较传统电解铜箔下降 22%以上。因此，我 们认为复合铜箔在商业化价值上确定性更强。 复合铝箔：主打电池安全提升，但降本空间有限，理论量产成本是传统铝箔的 4 倍以上，适用于偏高端的应用场景。后续建议持续关注生产成本及产业化普及情况。

1.1 高能量密度：原材料用量减少，能量密度提升 2%-10%

轻量化高分子材料较纯金属集流体重量降低 30-60%。复合集流体中基膜材料密 度小（PET、 PI 密度约为铜的 1/7，PP 密度为铜的 1/10），质量轻，可以代替部分纯金属铜、铝，从而有效减轻电池重量，并提高集流体的能量密度。根据艾邦锂电网数 据显示，在相同厚度的箔材下，复合铜箔、复合铝箔的减重幅度分别为 56-60%、 32%- 45%。

复合集流体助力提升能量密度，复合铜箔更具优势。根据比亚迪实验数据我们发 现，当采用复合集流体作为正、负极时，其能量密度较传统集流体（电池 0）提高了 6.10%，复合铜箔在质量提升方面有明显优化。

1.2 低成本：量产+良率提升，复合铜箔潜在降本空间大

复合集流体的原材料成本较金属箔材下降 55%-68%。从原材料的角度来看：复合 集流体采用高分子基膜替换部分金属，按照 2023 年均价来看，PET、PP 低于铜和铝。 我们估算，在单位体积内，PET 的成本仅为铜、铝的 1.7%、20.1%。相比于 6µm 传统 铜箔和10µm传统铝箔，6.5µm复合铜箔和8µm复合铝箔的原材料成本仅为前者的35%、 32%。

此外，通过去金属化的过程，复合集流体可有效缓解大宗商品价格上涨带来的成 本影响。在美国降息周期渐近的背景下，有利于减轻下游电池厂商的通胀压力。

从总成本的角度来看：复合铜箔潜在下降空间大，复合铝箔成本较为刚性。 复合铜箔：在尚未规模化量产的情况下，叠加损耗及良率因素影响，当前复合铜 箔总成本较传统电解铜箔高 3%以上。以 4.5µm 厚度为例，按照铜密度 8.96g/cm³折 算，传统铜箔、复合铜箔生产成本分别为 2.98、4.01 元/㎡，每平方米溢价 1 元。

若规模化量产及设备效率提升后，我们认为复合铜箔生产成本有望低于电解铜箔， 以下为 6.5µm 复合铜箔量产后总成本的分类测算情况： 量产+良率打开降本空间，是渗透率提升的核心逻辑。在良率 80%/90%/100%的情 况下，总成本为 3.1/2.9/2.8 元，相较于 6µm 传统铜箔的价格下降了 22%/27%/30%。 此外，若材料价格回归至 2020 年水平，复合铜箔的成本有望进一步降低至 2.6 元。 综合来看，复合铜箔的长期成本具有明显优势，我们对其商业化落地持乐观态度。

良率和铜价是构建铜箔成本的关键变量，当良率>70%、铜价>68 元/kg，复合铜 箔更具优势。

复合铝箔：设备费用占比高，制约降本空间；现有工艺下，生产成本仍高于传统 铝箔。根据公开数据显示，复合铝箔的当前价格为 5-8 元/㎡，是传统铝箔的 2.9-4.6 倍。即使复合铝箔成本下降至每平方米 3.2 元，与传统铝箔间仍存在较大差距。假设 一辆车需要 900 ㎡的正极集流体，按照 3 元/㎡的溢价计算，使用复合铝箔将比传统铝箔多出 2700 元的总成本。因此，考虑到其性能方面的明显优势，我们认为产业领 域可能更倾向于在高端场景（例：三元高镍电池）中的使用。

1.3 高安全：从材料端有效遏制热失控，复合铝箔优势凸显

电池热失控事件频繁发生，机、电、热滥用为主要诱因。2021 年全球范围内发 生的 3000 余起新能源汽车火灾事故中，近 33%的起火是电池故障后发生热失控导致 的。由于电池生热速率远高于散热速率，当温度积累至 150-200℃以上时，将引发高 温、失火、爆炸等严重后果。常见的触发条件包括：机械滥用（例：碰撞、挤压、针 刺）、电滥用（例：过度充电、穿透隔膜）和热滥用（逐步升温直至热失控触发）。

“轻薄导电层+绝缘基材”，复合集流体提升电池安全性优势明显。从材料物化特 性来看，传统集流体热阻高、电流分布不均匀，容易发生起火。而复合集流体可有效 改善热传导性能和电流分布特征，从源头减少热失控风险。其中，外层金属相比传统箔材金属更薄，短路时会迅速熔化形成断路；中间高分子基材则可以起到绝缘作用， 提供机械支撑，有效遏制短路发生。以铝箔针刺实验为例，传统铝箔在穿刺位置会产 生明显的升温现象，最高温度接近 60℃。而复合集流体，可以通过高分子材料形变来 实现对电极材料的包裹保护。目前厂商测试表明，复合铝箔基本可以达到 100%的实 验通过率。

从电池结构来看，通常情况下更换一端传统箔材至复合集流体，即可大幅提升电 池安全性。根据《锂离子电池内短路机理与检测研究进展》显示，锂电池的内短路情 况可分为四大类：(1）负极材料-铝；(2）铜-铝；(3）负极材料-正极材料；(4）铜正极材料。其中，(1）和(2）的危险程度最高，主要因为金属导电性能较好，且铝（660℃） 的熔点比铜（1083℃）低，容易触发热失控连锁反应。考虑到正极对安全性影响更大， 因此尽管复合铝箔存在成本短板，但在安全性方面具有明显护航优势。

2.工艺：复合铜箔仍有路线之争，复合铝箔相对确定

传统制备以电解铜箔、压延铝箔为主，设备依赖进口程度较高。传统铜箔的生产 主要采用电解法或压延法，其中电解法因设备投资低、生产成本小，已成为当前业内 主流，核心工序包括溶铜-生箔-后处理-分切。具体流程来看：电解法主要是通过电 解原理将阴极铜溶解后，在阴极辊中进行轧制和加热处理，逐渐减小厚度，最后经过 酸洗、平整、检测和包装制成铜箔。电解铜箔核心设备进口依赖程度高，其中阴极辊 主要来自日本三船、日本新日铁、韩国 PNT 等厂商，若海外设备供应能力不足或将影 响国内厂商产线扩张速度。 传统铝箔制备则通常采用压延法。期间，铝锭经过预热后，通过轧机进行多道次 轧制和退火处理，逐渐减小厚度，最终形成铝箔。

区别于传统箔材制造的底层逻辑，复合集流体采用镀膜新技术，工艺更为复杂。 传统集流体主要依赖金属加工工艺，而复合集流体则利用干法镀膜/湿法镀膜，在高 分子材料表面形成“打底+增厚”的金属化过程。相比于传统集流体的制备，复合集 流体的难点在于如何使高分子材料基膜形成均匀且致密的金属薄膜，对此，厂商在工 艺和设备方面均需做出更难的改进，以确保制作过程中产品质量的稳定性。

复合铜箔（MC）：工艺路线尚未定型，两步法暂为当下主流。根据步骤数量的不 同，复合铜箔的制备方法可以分为一步法、两步法和三步法，主要是通过各项技术（化 学沉积、磁控溅射、真空蒸镀、水电镀）的排列组合，将铜均匀地镀在基材（PET、 PP、PI 等）表面。从产业端来看，复合铜箔的生产路线尚未完全定型，多重工艺各具 优势，目前，两步法暂时凭借其高性能、高良率、低成本的优势，成为宝明科技、重 庆金美、双星新材等膜材厂商的主流选择。未来，我们认为随着各路线技术难点的不 断突破，综合成本占优的工艺将更具优势。具体来看：

(1）一步法：良率高，但工艺难度大，技术尚未成熟。一步法分为全湿法和全干 法，特点在于制备过程中仅需使用一种设备即可进行镀膜，具有工序简单、一体成型、基膜无特定要求等优势，通过减少工艺次数，提升效率和均匀性。但由于一步法需要 同时满足多个工艺步骤，因此对设备要求相对较高，需反复磁控，目前技术尚未成熟。 代表企业中，① 三孚新科采用全湿法，利用化学反应沉积金属，车速可以保持在 5- 10m/min，综合制造成本约 3.8-4.5 元/㎡，当前处于设备调试阶段。此外，② 道森 股份的干式一步法也值得关注，根据投资者活动纪要显示，公司首台磁控溅射蒸发一 体机于 2023 年 12 月底完成产品组装，设计运行速度为 12-15m/min，良率可达 90%以 上，后续需持续跟踪产品落地情况。因此，整体来看我们认为当前一步法工艺仍存在 较大的不确定性，短期内总成本难以低于两步法。建议关注全湿法成本及全干法功耗、 成本及效率情况。

(2）两步法：磁控+水电镀为当前主流，性价比最高。两步法工艺成熟，主要步 骤包括：① 对高分子膜进行活化，溅射形成 30-70nm 金属铜膜；② 水介质电镀加厚 金属层实现导电功能。相比一步法而言，二步法工艺成本控制良好，且设备要求不高， 为现阶段产业内复合铜箔主流的制备方式，代表企业包括宝明科技、双星新材等。

(3）三步法：牺牲良率提升效率，应用端仍为少数。相较于两步法，三步法在集 流体制备过程中需额外引入真空蒸镀，对应设备蒸镀机，代表企业重庆金美，其他厂 家当前应用不多。由于磁控溅射环节中铜膜的厚度较两步法更薄，因此线速会相应提 高；但技术难度在于金属蒸发温度较高，温差不当可能会导致穿孔，从而影响良率， 因此在选择基膜时需格外注意。优势来看，三步法具有：① 提高沉积速度，可达磁 控溅射的 3-4 倍；② 降低水电镀加工难度；③ 增强基膜和金属层结合力。

复合铝箔（MA）：工艺步骤相对简单，主要采用一步蒸镀法，龙头企业已实现量 产。工艺来看，考虑到：1）铝箔膜层较厚，若使用纯磁控溅射技术，效率过低；2） 铝化学性质活跃，在酸性、碱性电解液中，铝离子获得电子还原时，会分别生成铝盐 和氢气、氧化铝和氢气，因此无法使用水电镀。综上，复合铝箔制备技术确定为蒸镀 法。 制备流程高效清洁，核心为真空蒸镀（镀膜+镀铝）。以重庆金美 8μm 复合铝箔 为例，主要生产工序包括：（1）将 4μm PET 离子生成 6μm PET 膜；(2) 真空镀膜： 使用化学气相法（CVD），在 PET 膜表面沉积 5-10nm 的铝氧化层；(3）真空镀铝：使 用物理气相沉积法（PVD），在 PET 膜双面形成厚度约为 800-1000nm 的金属铝薄膜。

区别于复合铜箔，复合铝箔真正意义上已实现量产。2022 年 11 月，重庆金美最早尝试量产 8μm 复合铝箔。2023 年，璞泰来已实现小批量量产，诺德股份预计年底 达成；江明纳力、万顺新材开始产能布局。

3.市场规模：24 年为量产元年，预计 2025 年全球规模 186 亿元

预计 2025 年全球复合集流体需求约 21-67 亿㎡，设备端复合铜箔规模超百亿元。 据 起 点 研 究 院 数 据 显 示 ， 2023-2025 年 全 球 新 增 电 池 装 机 量 将 达 到 1298/1703/2176GWh，以新能源动力电池为主，为复合集流体市场创造了旺盛需求。 假设每 GWh 所需铜箔和铝箔面积分别为 1100、1750 万㎡，我们预测到 2025 年，若复 合铜箔渗透率达到 10%/15%/20%，对应全球需求为 14/28/48 亿㎡；若复合铝箔渗透 率达到 3%/4%/5%，对应全球需求为 7/12/19 亿㎡；合计复合集流体理论市场空间为 98/186/311 亿元。设备环节，当前复合铜箔工艺尚不确定，假设以 100%用量计算各 工艺下设备空间，一步法、两步法、三步法中性假设下，分别为 140/153/217 亿元。