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1.锂电铜箔行业概述
根据锂电池的工作原理和结构设计,负极材料需涂覆于集流体上,并经干燥、辊压、分切等工序,制备得到锂电池负极片。导电集流体应与活性物质充分接触,且内阻应尽可能小,从而提升锂电池性能。锂电铜箔由于具有良好的导电性、质地较软、制造技术较成熟等特点,因而成为锂电池负极集流体的首选。锂电铜箔在锂电池中既充当负极活性物质的载体,又充当负极电子流的收集与传输体,是一款重要的锂电辅材。
电解铜箔的品质及外观质量等对锂电池负极制作工艺和锂电池的电化学性能有着很大的影响,随着近些年锂电池技术的快速提升,锂电池用集流体也在向着高密度、低轮廓、超轻薄化、高抗拉强度、高延伸率等方向发展,这对锂电池的能量密度、安全性、寿命等方面产生关键影响。其中,厚度、厚度均匀性、表面粗糙度、抗拉强度、延伸率等是考察铜箔物理品质的重要指标;抗氧化性、耐腐蚀性、耐热性等是考察铜箔化学品质的重要指标。
2.锂电铜箔产业链分析
锂电铜箔处于锂电池产业链的上游,与正极材料、负极材料、隔膜、电解液以及其他材料一起组成锂电池的电芯,再将电芯、BMS(电池管理系统)与配件经Pack封装后组成完整锂电池包,应用于新能源汽车、3C数码产品、储能系统、电动自行车等下游领域。而锂电铜箔的主要原材料为阴极铜,上游为铜矿开采与冶炼行业。
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锂电铜箔下游参与者主要是锂电池生产企业,如宁德时代、比亚迪、国轩高科、中创新航、ATL等。锂电池主要可分为新能源汽车动力电池、3C数码电池、储能电池和近年来兴起的轻型车领域小动力电池。2016年以来,中国新能源汽车行业在政策大力支持下发展迅速,车用动力电池的需求增长显著,锂电池市场需求增量从由消费电子市场主导逐渐转变为由新能源汽车市场主导。
3.全球锂电铜箔市场状况
锂电铜箔是锂电池的重要组成材料,受全球锂电池市场规模快速增长的带动,锂电铜箔需求亦呈现出快速增长的趋势。据中金企信数据统计,2021年全球锂电铜箔出货量达38.3万吨,同比增长70.2%。
全球锂电铜箔出货量(万吨)及同比变动情况
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数据整理:中金企信国际咨询
据中金企信数据统计,目前全球锂电铜箔产能主要集中在中国大陆、韩国和日本等,2020年底中国大陆、韩国锂电铜箔产能在全球合计占比高达87%,预期2021-2022年新增产能也将主要来自中韩。
4.中国锂电铜箔市场状况
近年来,铜箔作为锂电池的重要组成材料之一,受电池市场规模快速增长带动,锂电铜箔需求亦保持同步增长。2015-2019年,我国锂电铜箔行业持续以25%以上增速快速发展。2019年至2020年上半年,因新能源汽车补贴政策退坡以及新冠疫情等因素影响,新能源汽车销量下降导致锂电铜箔需求疲软,同时6m替代8m进程加快,锂电铜箔出货量增长趋缓;2020年8月以来,新能源汽车行业强势复苏,带动铜箔行业快速回暖,2020年全年锂电铜箔实现12.5万吨出货量,同比增长13.9%;2021年下游市场延续高涨行情,全年锂电铜箔实现28.05万吨出货量,同比增长124.0%。
图:2015-2021年锂电铜箔出货量(万吨)及增长情况
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数据整理:中金企信国际咨询
从细分应用领域来看,动力电池市场依旧是我国锂电铜箔最主要的应用领域。据中金企信数据统计,2021年动力电池用锂电铜箔出货量为19.4万吨,同比增长约162.2%,在我国锂电铜箔市场中占比约69.2%,未来几年,新能源汽车产业将继续带动中国锂电铜箔市场保持高速增长。同时,国内动力电池龙头企业技术布局也将引领着动力电池乃至整个锂电池行业技术走向,更影响了上游锂电铜箔行业的竞争态势与技术发展方向。
从产品结构来看,近年来锂电铜箔明显呈现“轻薄化”趋势。据中金企信数据统计,2018年以来6m锂电铜箔开始逐渐替代8m及以上锂电铜箔,早期主要是动力电池领域,而后延伸至数码领域部分头部企业。2020年,6m及以下锂电铜箔占比为50.4%,其中4.5m锂电铜箔约占2.4%左右;2021年,6m及以下铜箔成为市场主流,渗透率上升至66%。目前,存在部分技术发展相对谨慎的动力电池企业仍然主要应用7m、8m锂电铜箔,以及部分传统数码、储能、小动力、电动工具领域仍主要应用8m及以上锂电铜箔。
图:2018年-2021年锂电铜箔产品结构(万吨)
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数据整理:中金企信国际咨询
5.锂电铜箔行业未来发展趋势
1)下游需求不断推动锂电铜箔产业技术升级
随着新能源汽车产业的逐步成熟,相关补贴技术标准亦逐步提升,对行业的技术创新提出了更高的要求。2020年4月颁布的《关于完善新能源汽车推广应用财政补贴政策的通知》(财建〔2020〕86号)规定,新能源乘用车(非公共领域)的补贴门槛进一步提升到续航300公里;针对近年来新能源汽车频繁出现的安全问题,亦进一步强化了生产企业产品质量主体责任。
为适应新能源汽车市场由政策驱动向市场驱动转型,产业链技术协同升级成为关键,高强度、轻量化、高安全、低成本、长寿命是动力电池未来重要的发展趋势。在锂电池不断提高能量密度的驱动下,锂电铜箔向着更“轻薄”方向发展,铜箔厚度越薄,质量减轻,单位质量电池容量越大,能量密度也就越高;同时,铜箔的厚度均匀性、抗拉强度、延伸率、表面粗糙度等物理特性以及抗氧化性、耐腐蚀性等化学特性直接影响着锂电池的负极良品率、安全性和寿命等性能,从而不断推动着锂电铜箔产品技术的持续创新。
2)极薄锂电铜箔市场替代进程加速
为契合动力电池高能量密度和降低成本的需求,近年来锂电铜箔轻薄化趋势明显,且6m极薄锂电铜箔的渗透速度愈发加快。2018年,宁德时代率先开始6m锂电铜箔切换,当前已经实现90%以上渗透率;此后,比亚迪、国轩高科、中创新航、欣旺达等国内主流电池厂也在积极引入6m锂电铜箔;逐步推动6m锂电铜箔成为主流。据中金企信数据统计,2020年≤6m极薄铜箔国内渗透率达到50.4%,较2019年增长11.85个百分点;2021年,≤6m铜箔成为市场主流,渗透率上升至66%,其中4.5m锂电铜箔渗透率提升至9%,预计随着市场替代进程加速将进一步提升。
为进一步提高锂电池能量密度,更薄的4.5m铜箔目前正成为国内头部锂电铜箔企业布局的重心,少数企业已掌握批量生产能力,目前仅少数头部锂电池企业开始小批量使用4.5m铜箔,其规模化应用预计还需要时间。
3)锂电池企业与上游材料供应链进一步深度绑定
近年来,下游车企端的供应链竞争和上游锂电池材料的供应紧缺对锂电池企业带来了双重压力,锂电池企业纷纷向上游材料甚至矿产资源进行布局,从而加强产品协同技术创新、降低生产成本以及保障原材料稳定供应。以宁德时代、比亚迪、LG化学、国轩高科等为代表的锂电池头部企业,通过签署战略合作、股权投资、合资建厂等多种方式,与上游具备技术与产能优势的供应商加深产业链合作。
在锂电铜箔产业,与其他关键材料产业趋势一致,同样显现出头部锂电池企业与上游核心供应商加深绑定的趋势。随着极薄铜箔的推广和应用,不断促使铜箔企业技术进步和产品工艺创新,锂电铜箔产品越来越定制化的开发需求以及越来越高的技术壁垒,推动上下游企业紧密合作,同时高品质锂电铜箔供应不断紧缺也促使绑定程度明显加深。
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