复合集流体是一种处于产业化初期的新兴锂电材料技术,其产业链布局以国内厂商为主,中国在全球锂电材料格局中具备复合集流体产业化的先发条件。从需求端看,全球锂电池出货量由521GWh向中期约1938GWh增长,中国是主要的需求与供给市场;从供给端看,上游的PET基膜、磁控溅射与水电镀设备及中游制造环节,国内布局厂商较多,进展较快者包括重庆金美、宝明科技、双星新材等。

技术代际差异:从纯金属到“三明治”结构

传统集流体普遍使用纯铝和纯铜:正极电位高、铜箔易被氧化,因此使用氧化电位高的铝箔;铝箔在较低电位时腐蚀问题严重,因此负极使用不易与锂形成合金的铜箔。

复合集流体则采用“金属导电层—高分子材料支撑层—金属导电层”的三明治结构,以高分子材料为中间层基膜,通过真空镀膜等工艺在基膜上下两面堆积金属导电层。按正负极差异,可分为复合铝箔与复合铜箔;中间层材料目前有PET、PP、PI三种选择,其中PET性价比最高,是当前主流材料。

相比传统集流体,复合集流体的优势主要体现在三方面:高能量密度、更安全、原材料成本低。据比亚迪专利数据,采用1μm铜箔+3μm PP+1μm铜箔的负极方案,相比6μm电解铜箔,重量能量密度可提升3.3%;若正极再替换为复合铝箔,合计可提升6.1%。安全层面,复合集流体的导电层较薄,局部短路时更易熔断,中间层高分子材料不导电,可提高短路电阻、降低短路电流,从而减少热失控发生。原材料成本方面,参考民生证券测算,相比传统铝箔或铜箔,PET复合铝箔或铜箔的原材料成本可降低65%以上。

需要说明的是,上述仅为原材料成本。受设备与工艺限制,复合集流体的制造费用较高,总成本暂时没有优势,其中复合铝箔量产成本是传统铝箔的5倍,且现有工艺条件下成本下降空间有限;复合铜箔的总成本目前只比电解铜箔高11%左右,规模化量产后有望降至更低。

产业链与国内布局

复合集流体产业链分为上游、中游、下游三个环节:上游主要是高分子材料厂商和设备厂商,中游是复合铜箔制造商,下游是各类电池厂,包括消费电池、动力电池、储能电池等。

中游制造环节目前尚未真正实现量产,布局厂商众多但竞争格局并不明确,进展较快的企业主要有重庆金美、宝明科技、双星新材等少数几家。上游主要包括磁控溅射设备和水电镀设备两大设备,是推动复合铜箔渗透率提升的主要因素;此外,PP基材虽非当下主流,但因长期使用体验更好而受到市场关注,可能成为新的发展趋势。

从市场空间看,复合铜箔的空间由锂电池出货量与渗透率共同决定。国信证券测算显示,在悲观、中性、乐观三种情形下,2025年复合铜箔渗透率分别为5%、10%、20%,对应市场空间分别约为50.4亿元、100.8亿元、201.6亿元。这仅是中期空间,随着生产技术迭代、制造成本持续下降,市场空间也将随之提升。

常见问题

复合集流体目前处于什么发展阶段?

复合集流体仍处于产业化初期,中游制造环节尚未真正实现量产,竞争格局并不明确。从趋势看,复合铜箔正走向量产,渗透率有望逐步提升。

中国厂商在复合集流体产业链中的位置如何?

产业链上游的PET基膜、磁控溅射与水电镀设备及中游制造环节,国内布局厂商较多,进展较快者包括重庆金美、宝明科技、双星新材等。结合中国作为全球锂电池主要需求与供给市场的地位,国内厂商在产业化节奏上具备先发条件。

复合集流体相比传统铜箔的主要差异是什么?

传统集流体使用纯铜或纯铝,复合集流体则以高分子材料为中间层、上下堆积金属导电层。其优势在于高能量密度、更安全、原材料成本低;限制在于技术尚不成熟、制造费用较高,总成本暂时没有优势。