2022年电池铝箔行业专题研究 铝产业链及铝箔行业现状

核心观点：

铝箔是我国优势产业，电池箔是产销量增速最快的铝箔品种。铝金属具有良好的导电导热性、延展性、可塑性、耐氧化性，能拉成细丝和轧成箔片。铝箔是 我国优势产业，拥有全球75%以上产能和全球领先的装备，产品30%用于出口。铝箔根据应用领域不同分为包装及容器箔、空调箔、电池箔、电子箔等，国内占 比最大的是包装及容器箔，占比51.6%，2021年产量235万吨，同比增速9.3%；电池箔产量14万吨，虽然占比只有3.1%，但同比增速达100%，远超其他铝箔品类。

01、铝产业链及铝箔行业现状

铝产业链概况

铝元素符号Al，原子序数13，单质为延展性良好的轻金属。铝具有良好的导电导热性、延展性、可塑性、耐氧化性，能拉成细丝和轧成箔片，因此常常用来制作电缆线、 电缆，以及用于包装行业。当截面和长度相同时，铝的导电能力约为铜的2/3，但密度仅为铜的1/3，故重量相同、长度相等而截面不同的铝和铜相比，铝的导电能力约为铜 的2倍，且价格更低。在铝中加入合金元素，再经过冷加工或者热处理，便可大幅改善某些金属特性，铝中最常添加的合金元素为铜、镁、硅、锰、锌等。

铝箔产量增速逐年提升

我国铝加工材产量稳步增长。2021年中国铝加工材产量合计4470万吨，同比增长6.2%，2017- 2021年CAGR为4.0%。具体来看，铝加工材可分为挤压材、板带材、箔材、线材、粉材、锻件等细分 品类，其中占比最大的为铝挤压材（49%），占比第二大为铝板带材（30%），其次为铝箔材 （10%），而铝线材、铝粉材、铝锻件等占比均较小，不超过10%。

铝箔是我国优势产业，产品大量出口

我国铝箔产能占全球75%以上。根据有色金属加工业协会数据，2020年全球铝箔产量约713万吨，其中我国生产415万吨，占全球58%。我国铝箔轧制产能占 全球75%以上，前道工序铝热轧、冷轧产能均占全球60%以上。我国拥有全球数量最多的先进箔轧机：拥有全球先进的2000mm级箔轧机68台，占全球总台数的82%；其中进口52台，占总数77%。其中建成的1850mm以上的 阿申巴赫箔轧机53台，国外仅30台，即我国铝箔行业先进装备数量远超国外。

电池箔为增速最快的铝箔品种

包装及容器箔为铝箔最大的细分品种。在铝箔的所有用途中，能最有效地发挥铝 箔性能点的应用是将其作为包装材料，因此包装箔也是铝箔产量中占比最大的应用。 据中国有色金属加工工业协会数据，2021年我国455万吨的铝箔产量中，有235万吨 为包装及容器箔，占比超过50%。电池箔产量增速高达100%。除包装箔外，在2021年我国铝箔产量中，占比第二大 的为空调箔，产量达到100万吨，占比22%；其次为电池箔，产量14万吨，占比3%；占 比最小的为为电子箔，产量11万吨，占比2%。虽然目前电池箔在铝箔中的产量占比较 小，但涨势非常迅猛，2021年同比增速超过100%，远高于其它品种的增速。

02、电池铝箔原理及未来发展趋势

铝箔在电池中的应用

电池箔为锂离子电池的正极集流体材料。锂离子电池是新能源汽车的核心部件，是由阴极、阳极和电解质组成的移动能源。当电池带电时，离子通过电解质 由正极流向负极；当电池处于放电过程中时，正极和负极之间会发生化学反应，由此产生的电压降能够驱动外部负载移动。对于典型的锂离子 电池来说，正极片为涂在铝箔上的磷酸铁锂LiFePO4（或钴酸锂LiCoO2、锰酸锂LiMn2O4、三元化合物Li(NiCo)O2等，但以磷酸铁锂最佳），负极片为涂有石墨等 材料的铜箔，缠绕在一起的正极片和负极片之间有一个隔膜。将正负极片一起放入电池盒内，注入电解液，并进行真空封装，便完成了一节电池的制作。

电池箔生产技术要求

根据生产特点，电池箔的各项性能有着非常严格的要求：1）熔体质量。在金属的熔炼过程中，熔体中会存在一定的气体、金属以及废金属夹杂物，会引起成品出现针孔超标、孔洞等，这也是影响最终铝箔质量的重要原 因。熔体净化的关键在于除气、除渣和过滤过程，一般控制氢含量指标≤0.1ml/100gAL。2）板形控制。板形又称张力，主要体现铝箔的平直程度。铝加工行业使用在线的板形仪来控制，原理是使用板形仪感受铝箔横向上的单位面积受力情况，反馈铝 箔的松紧程度。电池厂家通常使用离线的板形检测仪检测板形好坏，原理是使用相应的张力拉平铝箔，检测水平位置和产品边部的下垂量之差，称为塌边量。

涂碳铝箔可显著改善铝箔内阻

虽然使用铝箔作为电池集流体具有诸多优点，但仍存在一些问题：1）铝箔具有一定的刚性，在极片中与正极材料的接触面积有限，影响正极片的内阻；2） 铝箔与粘结剂、活性物质的粘结强度有限，在循环充放电中因电极体积不断变化，导致颗粒物质间的结合疏松、易掉粉，使电池容量和循环寿命快速衰减；3） 电解液的氧化分解产物在铝箔表面发生电化学反应，导致和加速铝箔的腐蚀。因此，需要对铝箔进行改性处理。

新型复合铝箔可兼顾电池的安全性、能量密度和循环寿命

减少电池中隔膜、集流体等非活性组分的用量能够提升电池的能量密度。电池能量密度的提升与其质量密切相关，集流体作为正极材料和负极材料电子传 输的载体，在电池的充放电过程中并没有提供任何的容量，同时，铝箔和铜箔的密度均较大，这种存在于电池内的“死质量”严重影响其能量密度。因此，用 更轻的材料取代传统的金属集流体是提高电池能量密度发展的重要研究方向。

轻薄化、高强度为电池箔生产技术发展方向

根据铝箔的技术要求，可总结出未来铝箔的发展方向为减薄厚度、增加强度。降低铝箔厚度：近年来，随着锂电行业迅速发展，对汽车续航里程的要求逐渐扩大，对电池能量密度的要求也越来越高。对于集流体来说，降低厚度和重量是 重点研发方向之一。正极铝箔已经从数年前的15-20μm降低到如今的8-10μm。微合金化、高强度、高延伸：在早期开发的电池铝箔多以1070、1235、1100等铝系合金为主，若想提升电池的能量密度，需在铝箔厚度降低的同时提升其抗拉 强度和伸长率，因此开发合金的多元化和高强度为未来主要研发方向。微孔铝箔：在原锂电池铝箔的基础上做二次加工，如通过机械加工方式制孔，或通过直流蚀刻方式制孔，能够提高集流体与活性物质的接触面积，从而提高电 池容量。

鼎胜新材已发明8-10μm厚度区间电池铝箔

今年7月，鼎胜新材公布了其关于电池铝箔制备方法的专利“一种新能源锂电池 低密度针孔正极集流体用铝箔材料及其制备方法”。该专利使用绿色短流程方法生 产，产品具有优异的力学性能和低密度针孔等特性，且与传统热轧技术相比，能够 降低30%以上的能源消耗和碳排放。该发明可同时满足铝箔减薄以及针孔密度低的要求。通常来说，将铝箔厚度降低 的同时会带来50个/m2的针孔数。鼎胜新材的这一专利通过对微合金化优化配比、在 线铝熔体质量处理和过滤技术以及冷轧过程热处理工艺优化，使得锂电池正极集流 体铝箔材料的厚度减薄至8-10μm，且针孔数目≤10个/m 2，同时具有优异的力学性能，便于后续涂 覆正极材料后辊压不易断带。

电池铝箔项目盈利能力

在电池箔项目的单位投资方面，从各上市公司披露的数据来看，投建电池箔项目的单吨投资差距较大，对于已有电池箔生产经验的公司来说，新建项目单吨 投资可低至1.04万元/吨；而对于此前没有产线建设经验的公司来说，单吨投资最高可达到3.17万元/吨。在电池箔项目的盈利情况方面，万顺新材“年产7.2万吨高精度电子铝箔生产项目”单吨净利润为1479元/吨，“年产5万吨新能源涂碳箔项目”单吨净利润 为4050元/吨。电池铝箔项目通常采用原料+加工费的定价模式，根据万顺新材公告，其内销电池箔产品加工费约为14.5万元/吨，外销电池箔产品加工费约为1900美元/吨。

钠离子电池可将电池铝箔用量提升一倍

相较于锂离子电池，钠离子电池的资源优势很大。钠与锂在元素周期表中处于同一主族，且具有相似物理化学性质。地球上的钠资源储量非常丰富，分布集 中度低，可完全不受资源和地域的限制，所以在资源方面，钠离子电池比锂离子电池具有更大的优势。对钠离子电池的产业化能够避免锂资源短缺的问题，同时 能够逐步取代对环境污染严重的铅酸电池，并且能够沿用现有锂离子电池的材料及电池生产工序和生产装备，具有重要经济价值。

报告节选：

编辑：JACK