新基建新能源带动需求,锂电铜箔市场进入“狂飙”模式?

材料每日新鲜报 2023-03-03
3495 字丨阅读本文需 9 分钟

随着新能源汽车产业的不断发展以及双碳目标的逐步推进,汽车/储能用锂电池继续保持高速增长态势,拉动作为锂电池重要构件之一的锂电铜箔需求量同步增长。与此同时,动力/储能锂电池性能趋势也向锂电铜箔领域提出了新的挑战。据报道,因下游行业需求旺盛,2023年开年后国内铜业企业满负荷生产。今天,我们就来了解一下电解铜箔行业。

一、电解铜箔行业

电解铜箔是指以铜材为主要原料,采用电解法生产的金属铜箔。电解铜箔的制备过程是将铜材溶解后制成硫酸铜电解液,然后在专用电解设备中将硫酸铜电解液通过直流电电沉积而制成箔,再对其进行表面粗化、防氧化处理等一系列处理,最后经分切检测后制成成品。

电解铜箔作为电子制造行业的功能性基础原材料,被称为电子产品信号与电力传输、沟通的“神经网络”,主要用于锂离子电池和印制电路板的制作。电解铜箔是覆铜板、印制电路板和锂离子电池制造中重要的原材料之一。

根据应用领域的不同,可以分为锂电铜箔、标准铜箔;根据铜箔厚度不同,可以分为极薄铜箔、超薄铜箔、薄铜箔、常规铜箔和厚铜箔;根据表面状况不同可以分为双面光铜箔、双面毛铜箔、双面粗铜箔、单面毛铜箔和超低轮廓铜箔。

锂电铜箔,作为锂离子电池的负极集流体,是锂离子电池中电极结构的重要组成部分,在电池中既充当电极负极活性物质的载体,又起到汇集传输电流的作用,对锂离子电池的内阻及循环性能有很大的影响。

锂电铜箔由于具有良好的导电性、质地较软、制造技术较成熟、成本优势突出等特点,因而成为锂离子电池负极集流体的首选。

二、新基建+新能源带动铜箔需求

受益于下游电子信息、新能源汽车等产业持续蓬勃发展,尤其是新能源汽车 保持高速增长,强劲的市场需求带动电子铜箔行业快速发展。根据 CCFA 数据,2021 年,我国电解铜箔的总产能达到 71.8 万吨,同比增长 18.7%; 总产量 64.0 万吨,同比增长 30.9%;总销量 63.6 万吨,同比增长 31.1%;总销售收入 达到 624.6 亿元人民币,同比增长 75.7%,销售收入及增长幅度均创下历史新高。2021 年,两大类铜箔产量的比例为 62.8(电子电路铜箔):37.2(锂电池铜箔)。锂电池 铜箔产量所占比重进一步提升,比上年增加了 6 个百分点。过去十年电解铜箔产能的年 复合增长率为 10.52%,产量的年复合增长率为 13.28%。

锂电铜箔企业方面,由于锂电铜箔生产技术要求较高,对于6微米以下厚度的锂电铜箔生产难度较大。据了解,为了更好地迎合电池企业的需求,相关企业纷纷加大技术研发投入,在厚度、抗拉强度、延伸率、耐热性和耐腐蚀性等铜箔关键指标上,提高生产制造技术,实现锂电铜箔的高品质、规模化生产。

从产能看,自2020年以来,包括诺德股份、铜冠铜箔、嘉元科技、德福科技、中一科技等铜箔企业都在加快扩产步伐。

从产品布局看,据统计,2021年8/6/4.5微米铜箔毛利率分别约为20%/30%/50%。高毛利驱动下,目前6微米及更薄的锂电铜箔成为相关企业布局的重心,4.5微米、4微米等产品已在宁德时代等电池企业得到应用。

粗略统计,目前诺德股份已实现4.5微米等极薄铜箔对大客户的批量供货,同时还在积极推进4微米及以下更薄铜箔的产业化。

德福科技在2022年上半年4.5微米铜箔仅出货338吨,但自三季度开始,月出货量就达到了300吨,产能释放加速,下游需求旺盛。同时,嘉元科技、华威铜箔等少数几家企业的4.5微米铜箔也已稳定量产供货。随着4.5微米铜箔的产业化技术逐渐成熟及电池企业应用技术逐步提高,极薄锂电铜箔的应用将逐渐增多。

三、产业链全景分析

铜箔产业链上游主要为电解铜、铜锭等原材料,中游包括电解铜箔和压延铜箔,下游为铜箔应用,包括消费电子、储能、汽车电子等。

1、上游分析

电解铜:电解铜是与人类关系非常密切的有色金属,被广泛地应用于电气、轻工、机械制造、建筑工业、国防工业等领域,在我国有色金属材料的消费中仅次于铝。近年来,我国电解铜产量呈增长趋势,2021年产量达1048.7万吨,同比增长4.6%,预计2023我国电解铜产量将增至1127.1万吨。

硫酸:硫酸是一种无机化合物,能和绝大多数金属发生反应,是一种重要的工业原料。从硫酸产量来看,2020年,疫情导致一些硫酸企业停工停产,产量降幅明显。2022年我国硫酸产量增至9505万吨,预计2023年将达9627万吨。

2、中游分析

电解铜箔:受益于下游电子信息、新能源汽车等产业的持续蓬勃发展,电解铜箔产能与产量增长旺盛。数据显示,2021年,我国电解铜箔的总产能达到71.8万吨,同比增长18.7%;总产量64.0万吨,同比增长30.9%。预计2023年我国电解铜箔的总产能将达86.9万吨,总产量将达73.8万吨。

(1)电子电路铜箔

随着PCB、新能源汽车产业对电子电路铜箔需求的扩大,电子电路铜箔产能、产量增长迅速。2021年我国电子电路铜箔实现产能42.5万吨,同比增长13.0%;产量40.2万吨,同比增长20.0%,预计2023年电子电路铜箔产能与产量将分别达54.9万吨、53.6万吨。

PCB铜箔是沉积在线路板基底层上的一层薄的铜箔,是覆铜板(CCL)及印制电路板(PCB)制造的重要原材料。近年来,我国5G网络、充电桩、新能源汽车快速发展,带动消费电子用PCB铜箔以及大功率超厚铜箔需求增长。数据显示,2021年我国PCB铜箔产量为35.2万吨,同比增长5.1%,预计2023年我国PCB铜箔产量将达40.4万吨。

(2)锂电铜箔

近年来,受益于下游新能源汽车、储能、3C数码、小动力、电动工具等领域需求的增长,锂电池规模不断扩大,带动锂电铜箔市场需求提升。数据显示,2021年,中国锂电铜箔市场出货量达28.1万吨,同比增长122.9%,预计2023年将达42.8万吨。

压延铜箔:压延铜箔是利用塑性加工原理通过对高精度铜带反复轧制——退火而成的产品,其延展性、抗弯曲性和导电性等都优于电解铜箔,铜纯度也高于电解铜箔,广泛应用在挠性印刷线路板、电磁屏蔽、散热基板等行业。2021年我国压延铜箔产量达9224吨,预计2023年我国压延铜箔产量超一万吨。

3、下游分析

锂电池:近年来,在政策引导及市场需求带动下,我国锂电池产业发展迅速,锂电池出货量持续上升。数据显示,我国锂电池出货量由2017的81GWh增长至2022年的655GWh,复合年均增长率达51.9%,预计2023年我国锂电池出货量将达760GWh。

PCB:PCB是指在通用基材上按预定设计形成点间连接及印制元件的印刷板,近年来,中国PCB行业产值呈现逐年增长的趋势。数据显示,2021年中国大陆PCB市场增长迅速,规模达到了436.16亿美元,增幅24.59%。中国大陆是全球PCB主要产区,未来仍有望维持高速增长,预计2023年我国PCB产值将达474.35亿美元。

新能源汽车:随着我国新能源汽车产业链的逐渐成熟,汽车产品不断丰富,消费者满意度持续提升,推动新能源汽车销量增长。2022年,我国新能源汽车销量完成688.7万辆,同比增长93.4%,预计2023年将增至804.5万辆。

通信设备:近年来,5G、物联网、算力网络、数据中心等行业快速发展,推动通信设备市场规模持续增长。数据显示,我国通信设备市场的销售总收益稳定增长,2021年达45091亿元,预计2023年我国通信设备市场销售受益将增至50571亿元。

四、极薄化铜箔已开启“狂飙”模式

对于新能源汽车产业,动力电池能量密度对汽车续航里程的影响尤为明显,亿纬锂能董事长刘金成就曾表示,能量密度更高的高镍锂电池有望成为续航更长的高端新能源汽车的“最优解”。

在此背景下,头部电池企业对铜箔的关注度日渐提升。一方面,从电池系统能量密度看,铜箔占锂电池总重量比例约为13%,对锂电池质量能量密度影响较大。另一方面,从成本角度看,据行业机构测算,NCM811高镍锂电池中铜箔占总成本比例约为9%,紧随正极材料之后位居第二,是影响电池成本的关键材料之一。

华泰证券认为,随着新能源汽车对续航里程及动力电池系统能量密度要求的不断升级,动力锂电池向高能量密度方向发展的趋势已定,而锂电铜箔极薄化是锂电池提升能量密度和减小电池体积的重要基础。

业内人士分析指出,这是因为锂电铜箔的厚度越小,则锂电的质量越轻,质量能量密度越高,同时,更小的电阻可以使锂电池能量密度等性能也得到提升。

市场方面,锂电铜箔是锂电池负极材料载体和集流体的首选材料,而锂电池广泛应用于新能源汽车、消费电子、储能电池等领域,随着锂电池市场规模不断扩大,对锂电铜箔的需求量也将不断增长。

了解到,受益于节省铜材成本并减轻重量,以提高电池能量密度等需求的推动,锂电铜箔厚度由8微米向6微米、4.5微米等轻薄化迭代是大势所趋。铜业企业生产车间开足马力,抢抓新年发展新契机,尤其是4.5微米极薄锂电铜箔产销量大增也佐证了下游的旺盛需求。

据不完全统计,包括比亚迪、国轩高科、蜂巢能源、孚能科技、欣旺达、珠海冠宇等头部新能源汽车和动力电池企业近两年也先后入股了不同的铜箔企业。

分析人士指出,在锂电铜箔产业随新能源汽车及储能需求的爆发而快速成长的过程中,铜原料和加工费大幅上涨,使铜箔在锂电池总成本中的占比不断升高,促使头部一些电池企业争相战略投资锂电铜箔企业,表明头部电池企业对铜箔保供和降本需求的紧迫。

从市场格局看,极薄化铜箔已开启“狂飙”模式。一方面,扩大极薄化锂电铜箔产能将有利于企业抢占更多市场份额;另一方面,在量产4.5微米铜箔基础上,探索更薄的高端铜箔将有望获得国内外更多头部电池企业的青睐。而随着电池企业“战投”的不断涌现和订单的大量加持,铜箔行业格局势必也将发生巨大变化。

文章来源: 电池中国网,远瞻智库,中商产业研究院

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