复合集流体正在成为锂电材料领域的重要技术方向,而其中间层高分子基材的选择,直接关系到上游材料能否实现自主可控。目前,复合集流体的主流基材是 PET(聚对苯二甲酸乙二酯),但 PP(聚丙烯)基材凭借更薄、抗溶胀性更强的优势,正受到市场越来越多的关注,头部客户也在逐步向 PP 基材转型。从国产化进程看,高端 PP 基膜(尤其是用于复合集流体的超薄规格)目前产业界仍更认可日本产品,但国内厂商已在 BOPP 电容膜领域形成可观产能布局,具备向复合集流体基材延伸的基础,材料自主可控正处在关键突破期。

PP 基材为何被寄予厚望

在复合集流体常用的 PET、PP、PI 三种高分子材料中,PET 因性价比最高、与铜结合力好,是目前的主流选择。但 PP 基材有两大难以取代的优势:

  • 更薄:PET 基材成熟产品厚度只能做到 4.5 微米,而 PP 基材厚度基本在两到三微米之间,使用 PP 基材能让复合铜箔更薄,进而优化锂电池的能量密度、体积和重量。
  • 抗溶胀性强:PP 属于非极性聚合物,在电解液中长期浸泡也不易膨胀;而 PET 是极性聚合物,受相似相溶原理影响,长期浸泡后高分子链会发生膨胀,对电池稳定性和循环使用有影响。因此从长期稳定性看,PP 的应用性能更好。

值得注意的是,虽然 PP 基材价格偏贵,但基材在复合铜箔整体成本中占比很小(以 PET 铜箔为例,平均成本约 4.5 元/平米,其中基材成本仅两毛多),即便 PP 贵一倍也在可接受范围内。

国产替代进程:供需缺口与厂商布局

从需求端看,PP 材料本身已供不应求。新能源行业的爆发带动了车载 OBC、电控 DC/DC、充电桩、光伏逆变器等对薄膜电容的需求,而由 PP 制成的 BOPP(双向拉伸聚丙烯)正是薄膜电容器的核心原材料。据西南证券测算(不考虑复合集流体需求),薄膜电容器对 BOPP 材料的总需求到 2025 年将达到 4.22 万吨,相比 2020 年的 1.26 万吨增长两倍多。

供给端则受制于设备瓶颈:拉膜设备全部依赖进口,尤其是德国布鲁克纳的产线数量固定、订单排队,导致扩产周期拉长。例如铜峰电子计划投资的两条 BOPP 产线,建设期已延长至 5.5 年。

国内厂商方面,目前复合集流体用 PP 基膜产业界更认可日本产品(日本膜皱褶更少),国内厂商的产品主要用于生产 BOPP,代表性上市公司包括铜峰电子、大东南、东材科技等。这些厂商若要生产 PP 基材,只需请布鲁克纳专家到现场调整拉膜设备参数即可,具备一定的产线转换灵活性。

常见问题

复合集流体用 PP 基膜是否已实现国产替代?

尚未完全实现。目前产业界对复合集流体用 PP 基膜仍更认可日本产品,主要因为日本膜皱褶更少。但国内厂商在 BOPP 电容膜领域已有成熟产能(如铜峰电子、大东南、东材科技等),且可通过调整进口拉膜设备参数转向 PP 基材生产,国产替代正处突破期。

PET 和 PP 基材,哪个是未来趋势?

从趋势看更倾向于 PP。虽然 PET 与铜结合力好、上手难度低,但 PP 基材可做得更薄(两到三微米 vs PET 的 4.5 微米),且抗电解液溶胀性更强,长期使用体验更好。高端玩家普遍会同时储备两条路线,或更倾向 PP 路线。

PP 基材供给紧张对上游材料企业有何影响?

PP 材料本身已供不应求,若未来 PP 铜箔大规模量产,将进一步扩大供给缺口,相关 PP 材料厂商有望受益。即便不调整产线继续生产 BOPP,这些厂商也能受益于产品供给紧张带来的价格上涨。