近日，復(fù)合集流體概念受到市場關(guān)注，相關(guān)概念公司股價走勢大幅領(lǐng)先大盤，股價較月初均實現(xiàn)較大幅度漲幅，其中英聯(lián)股份更是實現(xiàn)了四連板，股價較月初漲幅達到66.92%，漲幅相對較小的中一科技較月初漲幅也達到11.68%。
資料來源：wind，鈦媒體產(chǎn)業(yè)研究部
到底什么是復(fù)合集流體，復(fù)合集流體與目前電池上所使用的集流體之間有何區(qū)別，目前生產(chǎn)方法主要有哪些？復(fù)合集流體產(chǎn)業(yè)鏈上公司布局以及目前業(yè)務(wù)進展如何？本文我們來分析一下。
先介紹一下什么是集流體，集流體在電池中是用于匯集電流的結(jié)構(gòu)部件，將電池活性物質(zhì)產(chǎn)生的電流匯集向外輸出或者將電極電流輸入給活性物質(zhì)，集流體主要作用為導(dǎo)電以及作為活性物質(zhì)的載體。
鋰電池上用的正極集流體為鋁箔，負極集流體為銅箔，用鋁箔和銅箔作為集流體的主要原因在于鋁和銅在金屬中的導(dǎo)電性較好，價格便宜的同時鋁箔和銅箔的延展性較好，適合在鋰電池卷繞工藝中使用。
而正極要用鋁箔而負極用銅箔的原因在于正極電位高，金屬銅在高電位下容易被氧化，鋁的氧化電位高，且鋁在氧化環(huán)境下生產(chǎn)的氧化鋁可以保護內(nèi)層鋁被氧化，同時其表面生成的氧化鋁較薄，可通過隧道效應(yīng)實現(xiàn)電子傳導(dǎo)。
復(fù)合集流體相對于目前電池中所使用的傳統(tǒng)集流體來說，通過用高分子材料代替集流體中部分金屬材料來降低集流體的成本和重量，即中間層使用PET/PP等高分子材料，上下兩層為減薄后金屬層的“三明治”結(jié)構(gòu)。
目前用于鋰電池負極集流體的銅箔厚度為6μm，用于正極集流體的鋁箔厚度為12μm，復(fù)合銅箔集流體采用“1+4+1”結(jié)構(gòu)，上下兩層銅層厚度為1μm，中間高分子層厚度為4μm；而復(fù)合鋁箔集流體采用“1+6+1”結(jié)構(gòu)，上下兩層鋁層厚度為1μm，中間高分子層厚度為6μm。
與傳統(tǒng)集流體相比，由于中間層使用高分子層，通過降低復(fù)合集流體重量增加了電池質(zhì)量能量密度以及降低成本外，還提升了電池的安全性能，由于降低了金屬厚度，使得表面金屬在被刺穿后產(chǎn)生的毛刺不會輕易刺穿電池隔膜，降低了電池發(fā)生短路的風(fēng)險。
此外，復(fù)合集流體還有助于提升電池的使用壽命，高分子材料具有的彈性可吸收電池充放電過程中鋰離子嵌入和脫出產(chǎn)生的應(yīng)力，保持極片表面的完整性。
資料來源：重慶金美官網(wǎng)
雖然復(fù)合集流體相較傳統(tǒng)集流體優(yōu)點很多，但目前仍存在尚待解決的難點，首先就是當(dāng)集流體金屬層越薄，其阻抗系數(shù)會增加，2μm銅層內(nèi)阻遠高于6μm銅層的內(nèi)阻，從而在電池進行快充時會快速提高電池內(nèi)部的溫度，影響電池快充性能；另外，減薄后的金屬層表面缺陷會增多，產(chǎn)品良率也會相應(yīng)降低。
與傳統(tǒng)集流體生產(chǎn)工藝相比，復(fù)合集流體生產(chǎn)工藝的核心是在高分子層表面鍍上金屬層，因此如何在低成本下使金屬鍍層表面均勻的同時還與高分子層有較好的結(jié)合力就成為主要考慮因素。
目前可選的高分子材料包括PI（聚酰亞胺）、PET（聚對苯二甲酸二乙酯）和PP（聚丙烯），PI力學(xué)性能以及適用溫度范圍最好，但成本較高，PP成本低，但力學(xué)性能較差，表面與銅層結(jié)合力較差，適用溫度也較窄，相比之下，PET的力學(xué)性能以及適用溫度較好，同時成本也較PI低，目前行業(yè)內(nèi)主要使用PET。
常見的鍍膜工藝包括化學(xué)沉積法、真空磁控濺射法和真空蒸鍍法，復(fù)合集流體的生產(chǎn)方法分為一步法、兩步法和三步法，一步法即通過化學(xué)沉積、真空濺射或真空蒸鍍方法在高分子材料表面沉積銅層。
兩步法與三步法的區(qū)別在于是否有真空蒸鍍環(huán)節(jié)，三步法即在真空磁控濺射和水電鍍兩步法的基礎(chǔ)上增加了真空蒸鍍環(huán)節(jié)，在真空濺射鍍膜之后再通過真空蒸鍍來提高銅層沉積速率，最后再通過水電鍍來加厚銅沉積層。
一步法中的化學(xué)沉積方法的優(yōu)點在于沉積的銅層均勻性較好，但在沉積前需要對表面進行預(yù)處理，且要在表面形成一層具有催化活性的晶核，成本較高；而真空磁控濺射和真空蒸鍍是通過不斷濺射銅靶或加熱銅源在基膜表面沉積銅層，反應(yīng)速度慢，產(chǎn)能較低，由于所使用的設(shè)備昂貴，從而單位產(chǎn)品的成本較高。
雖然三步法增加的真空鍍膜提高了銅的沉積速率，但真空蒸鍍在高溫環(huán)境下會使高分子材料受損，良率較低，因此現(xiàn)在行業(yè)內(nèi)主流使用的還是兩步法，即先經(jīng)過真空磁控濺射形成底層銅膜后再用水電鍍。
復(fù)合集流體行業(yè)發(fā)展較快，雖然目前仍然尚未大規(guī)模量產(chǎn)，但業(yè)界普遍認(rèn)為明年將會成為行業(yè)量產(chǎn)元年，2025年行業(yè)滲透率有望達到20%，行業(yè)成長空間較大。
從整個產(chǎn)業(yè)鏈來看，上游的設(shè)備制造、基材以及中游的復(fù)合集流體生產(chǎn)制造均有上市公司布局，此外，還有眾多公司正積極涌入行業(yè)，相繼宣布相關(guān)業(yè)務(wù)的布局。
產(chǎn)業(yè)鏈上游設(shè)備端，東威科技（688700.SH）和騰勝科技優(yōu)勢較為明顯，東威科技主營PCB電鍍設(shè)備、通用五金電鍍設(shè)備以及磁控濺射卷繞鍍膜設(shè)備等，公司是國內(nèi)唯一能批量化生產(chǎn)PET銅箔水電鍍的廠商，8-9月公司相繼發(fā)布復(fù)合銅箔電鍍設(shè)備訂單簽訂公告，訂單金額合計17.13億元，公司規(guī)劃明年磁控設(shè)備產(chǎn)能不低于50臺；騰勝科技主營真空鍍膜設(shè)備，研制出國內(nèi)首臺量產(chǎn)型真空鍍膜設(shè)備，是重慶金美和日本TDK的供應(yīng)商。
上游基材方面，雙星新材（002585.SZ）和康輝新材較為領(lǐng)先，雙星新材主營業(yè)務(wù)包括光學(xué)膜、聚酯膜、新能源材料膜等，公司PET復(fù)合銅箔整體良率達到92%，PET復(fù)合銅箔前期已為客戶送樣，12月中旬將向客戶再次送樣測試，公司PET銅箔產(chǎn)線預(yù)計在11月底完成主線建設(shè)；康輝新材產(chǎn)品包括PET以及BOPET等材料，公司多條產(chǎn)線具備量產(chǎn)復(fù)合銅箔基膜能力。
產(chǎn)業(yè)鏈中游制造端，復(fù)合集流體生產(chǎn)公司較多，包括重慶金美、寶明科技（002992.SZ）、嘉元科技（688388.SH）以及中一科技（301150.SZ）等。
其中重慶金美優(yōu)勢較為明顯，公司在行業(yè)內(nèi)最早布局復(fù)合銅箔，公司一期總投資15億元，一期全部產(chǎn)線滿產(chǎn)后可達到年產(chǎn)能3.5億平米，公司二期和三期規(guī)劃年產(chǎn)能6億平米，預(yù)計到2025年復(fù)合集流體產(chǎn)能將達到20億平米。
同時11月18日重慶金美宣布8μm復(fù)合鋁箔實現(xiàn)量產(chǎn)，將供應(yīng)全球動力電池龍頭，由于寧德時代間接持股重慶金美，因此重慶金美復(fù)合集流體或?qū)?yōu)先供應(yīng)寧德時代。
寶明科技2022年7月發(fā)布公告，將投資60億元建設(shè)復(fù)合銅箔生產(chǎn)基地，預(yù)計一期將于年底達產(chǎn)，達產(chǎn)后年產(chǎn)能達到1.4億平米復(fù)合銅箔，也成為A股首個投建復(fù)合銅箔產(chǎn)能的項目。
中一科技主營業(yè)務(wù)為電解銅箔，2022年8月公司設(shè)立子公司擬先期建設(shè)500平米復(fù)合集流體生產(chǎn)線。
嘉元科技主營電解銅箔，目前處于復(fù)合銅箔研發(fā)期，接下來將購置生產(chǎn)設(shè)備進行中試線生產(chǎn)。
資料來源：公司公告，鈦媒體產(chǎn)業(yè)研究部
（本文首發(fā)鈦媒體App，作者|鈦媒體產(chǎn)業(yè)研究部。想獲得更多科股深度分析，可訂閱科股寶VIP欄目。）
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