（报告出品方/作者：华安证券，王洪岩）

1、锂电铜箔：锂电负极集流体，技术工艺要求高

1.1锂电铜箔是锂电池负极集流体的核心材料

什么是电解铜箔？电解铜箔作为电子制造行业的功能性关键基础原材料，主要应用于锂离子电池和印制线路板的制作，根据应用领域的不同可以进一步分为锂电铜箔以及标准铜箔。在锂电池的广泛应用成为电解铜箔成长的主要亮点，本文也将重点分析锂电铜箔的供需格局以及技术发展趋势等。在锂电池电芯材料中，锂电铜的成本占比达到5%-8%，是动力电池企业供应链布局中的重要一环；它既是负极活性材料的载体，又是负极电子收集与传导体，主要作用是将电池活性物质产生的电流汇集起来，以产生更大的输出电流。由于锂电铜箔具备导电和机械加工性能好、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，且被替代的可能性较低。

根据应用领域的不同，电解铜箔可以分为锂电铜箔以及标准铜箔。锂电铜箔主要是指应用在锂离子电池中作为集流体的铜箔，目前市场的主流产品规格为6μm和8μm；标准铜箔主要指应用在印刷电路板（PCB）的铜箔，一般比锂电池铜箔更厚，大多在12-70μm。根据CCFA的数据统计，年国内电解铜箔产量中，标箔占比69%，锂电铜箔占比31%，其中锂电铜箔由于受到下游新能源的高景气度影响，产量占比持续提升。

根据铜箔厚度的不同，可以分为极薄铜箔（≤6μm）、超薄铜箔（6-12μm）、薄铜箔（12-18μm）、常规铜箔（18-70μm）和厚铜箔（＞70μm）。目前国内锂离子电池应用较多集中在极薄铜箔中的6μm产品，在提升能量密度以及降低度电成本的驱动下，“极薄化”带动了4.5μm产品的研发和应用。生产过程中，主要通过调整直流电的大小以及阴极辊的转速来制铜箔的厚度。

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（VLP铜箔）。铜箔的光面是阴极辊表面的镜面反应，毛面是光面的相反面。其中，双面光电解铜箔具有双面结构对称、表面轮廓度极低、较高的延伸率与抗拉强度等特性；单面毛、双面毛锂电铜箔相，其与负极材料粘贴时，接触面积成倍增长，可以明显降低负极集流体与负极材料之间的电阻，提高锂离子电池的体积容量与结构的对称性，同时双面光锂电铜箔负极集流体具有较好的耐冷热膨胀性能，可以明显延长电池的寿命。

1.2锂电铜箔技术指标复杂、要求高

随着电子产品微型化、尖端化发展，以及新能源汽车对动力的续航能力、安全性能提出更高要求，锂离子电池也朝着高容量化、高密度化以及高速化发展，对电池材料的要求也随之提高。高性能锂电铜箔呼之欲出，且整体技术性能提升，包括但不限于铜箔表观质量、物理性能、稳定性以及均匀性等，与电池性能息息相关。

1）厚度：影响电池能量密度。厚度越薄，能量密度越高。根据我们的测算，6μm和4.5μm锂电铜箔的能量密度分别为.49Wh/kg、.98Wh/kg，相比较8μm铜箔能分别提升能量密度5.11%和8.82%；

2）抗拉强度及伸长率：影响负极制作的成品率、电池容量、内阻和循环寿命等。在制作锂离子电池负极时，涂覆活性材料的电极在进行轧辊、压延等压平工序过程中，若铜箔的抗拉强度较低，则容易导致电极尺寸稳定性和平整性变差，且易产生铜箔断裂；若铜箔的伸长率低，则铜箔与活性材料间的接触性能会变差，且铜箔自身将产生内应力，而出现裂痕。

3）表面粗糙度（轮廓）：影响电池内阻和循环寿命等。铜箔本身需要一定的糙面能使得负极材料较好地附着在铜箔表面而不脱落。但是，粗糙度不是越高越好，随着表面粗糙度的增加，会使得负极材料的接触性能变差，致使负极活性材料在铜箔表面附着力下降，从而使涂覆活性材料更容易脱落，直接影响到电池内阻和循环寿命等性能；

4）厚度均匀性：影响电池一致性、稳定性以及容量大小。均匀度不一致将影响负极电极实际活性物质的涂覆量，而负极涂覆活性物质的质量波动情况将对电池容量和一致性产生直接影响；

5）铜箔表面质量：若铜箔表面出现缺陷，如条纹、凹陷、褶皱、针孔、斑点和机械损伤等，则将导致负极材料在铜箔上的附着力下降，涂布后出现露箔点，两面活性材料涂覆将对容量、内阻、循环寿命等电池性能产生很大的影响，甚至直接导致电极报废等严重问题。

6）抗氧化性及性：影响导电性等。①铜箔表面易与空气中的氧发生氧化，形成氧化膜。该表面氧化膜是半导体，电子能导通，但是若这一层钝化膜太厚，阻抗较大，则会增加电池内阻，从而使锂离子电池容量降低。相反，若铜箔的氧化膜层比较疏松，则会使负极活性材料的附着能力有所减弱。因，锂电铜箔在制造过程必须采取措施增加其抗氧化能力，以保持其导电性能良好。②锂离子电池使用的有机电解液有较强腐蚀性，为了保持铜箔的化学性能与电化学性能的稳定，铜箔需要有较强的耐腐蚀性。

7）孔隙率：影响负极活性物质在铜箔表面的附着力。

1.3电解铜箔制造工艺

1.3.1四大制造工序：溶铜、生箔、后处理及分切，生箔是核心

电解铜箔的制造过程主要有四大工序，包括溶铜、生箔、后处理以及分切工序。

①溶铜：主要涉及电解液制备，在特种造液槽罐内，用硫酸、去离子水将铜料制成硫酸铜溶液，为生箔工序提供符合工艺标准的电解液。

②生箔：核心设备是生箔机，生箔机的核心部件是阴极辊。在生箔机电解槽中，硫酸铜电解液在直流电的作用下，铜离子获得电子，并于阴极辊表面电沉积制成原箔，经过阴极辊的连续转动、酸洗、水洗、烘干、剥离等工序，铜箔被连续剥离、收卷而形成卷状原箔。

③后处理：对原箔进行酸洗、有机防氧化等表面处理工序后，使产品技术指标符合客户要求。

④分切：根据客户对于铜箔的品质、幅宽、重量等要求，对铜箔进行分切、检验和包装。标箔和锂电铜箔的制造工艺差别主要在后处理环节。

标准铜箔与锂电铜箔的前期生产设备、生产工艺（包括溶铜、生箔和分切工艺）相同，主要区别在于后期抗氧化处理工艺，其中标准铜箔使用电镀工艺，并且需要经过粗化、固化、灰化、钝化以及多次水洗等步骤，而锂电铜箔使用化学材料进行表面抗氧化处理。之所以存在这种差别，主要是因为PCB板和锂电池对于铜箔功能要求不同，锂电池中的铜箔仅仅是为了汇集并传导电流，能够使电流越大越好，而PCB板还要在铜箔上刻蚀印刷电路，铜箔对导电的要求更高，电流需要按照规定的路线在覆铜板上传导，这对于标箔的表面要求更高。

1.3.2添加剂配方+设备调制构筑产品know-how

需求驱动技术革新，工艺技术与铜箔产品质量的稳定性有较强的相关性，生产工艺技术即体现在对生产设备以及电解液、添加剂的选型、工艺配方、操作方法等多方面的要求。

以嘉元科技为例，在电解液及添加剂控制技术方面，公司积累丰富的工艺knowhow。电解液和添加剂中的指标，包括直流密度、电解液温度、电解液的PH值、电解液的洁净度和添加剂的选型、配方等，直接影响生产的铜箔是否满足高品质需求。尤其是添加剂（主要作用有：细化晶粒的平整作用、降低电极与溶液间的表面张力、改善电解液对电极的表面湿润性等），作为最主要的控制因素之一，决定了铜箔的产品性能和用途。

在生产控制技术方面，铜离子浓度、硫酸浓度、电解液温度、电解液流速、流量、添加剂的选型、组合和添加方式、电流密度等，各个参数之间相互影响又独立作用，因而更需要生产企业具备动态监测以及实时调整的能力，最大程度保障产品的高品质。（报告来源：未来智库）

2、锂电铜箔的需求趋势如何？

2.1登峰造“极”，大势所趋

铜箔行业的发展经历了生产工艺的演变，从传统的压延工艺改进到目前的电解工艺，显著降低生产成本并提升铜箔产品品质；而未来，极薄化将继续成为锂电铜箔的发展方向。纵观全行业，极薄化趋势极为显著：年，国内的动力电池主要应用9-12μm铜箔产品；年，8μm产品逐渐成为主流产品；年下半年开始，6μm产品开始进入市场，随后市占率不断提升；年，4.5μm铜箔进入量产期，国内部分龙头企业具备规模化供应的能力。而通过对嘉元科技产品结构升级路径的梳理，我们同样发现极薄铜箔的产品研发生产进程也在不断加快。

我们认为支撑极薄化锂电铜箔渗透率提升的逻辑有四：1）电池能量密度提升需求驱动极薄化；2）下游电池企业降本诉求驱动极薄化；3）极薄化铜箔提升产品溢价；4）宁德时代等下游电池厂商的设备技术突破。

支撑逻辑一：电池能量密度提升需求驱动极薄化。

电池能量密度关乎着电动汽车的续航，可以说续航时间和里程是制约电动车发展的重要因素，因此提升电池能量密度也就成为了锂电池厂商的必然选择。锂电池能量密度基本由电池正负极决定，而单纯的正负极活性材料不能保证电池能发电，电池内必须要有电解液、隔离膜、粘结剂、导电剂、集流体、基体、壳体材料等非活性物质，这样才能获得稳定的、持续的、安全的电能载体。我们可以这样形容，正负极活性材料相当于“红花”，而非活性材料是“绿叶”，有了绿叶的衬托，红花才能更好地完成任务，但如果能通过降低绿叶重量的同时，保证绿叶依旧能够稳定地衬托红花，那么剩余的空间可以增加更多的红花，使得花儿更加鲜艳。在本文开篇的锂电池质量占比中可以看到，正负极材料以外的部分质量占据电池的60%，这其中就蕴含着增加活性物质、提升电池能量密度的空间。

定性看，通过降低铜箔厚度，可以实现电池在电芯体积不变的情况下，增加活性材料用量，进而增加浆料涂覆厚度，从而使得电芯的能量密度提升，最终汽车续航里程增加。

定量看，6μm和4.5μm的锂电铜箔相比较于8μm的铜箔能提升5.11%和8.82%的质量能量密度。根据锂电池质量能量密度的计算公式：质量能量密度=电池容量/电池质量。即，理论上可以通过保持电池容量不变的情况下，减小电池质量以提升质量能量密度；或通过保持电池质量不变的情况下，提升电池容量。极薄化的锂电铜箔能通过第一种方式实现能量密度的提升；同时，更薄的锂电铜箔也能降低电池内阻，实现更好的电池性能。根据我们的测算，6μm和4.5μm的锂电铜箔的能量密度分别为.49Wh/kg、.98Wh/kg，相比较8μm铜箔能分别提升能量密度5.11%和8.82%。

我们根据以下假设进行测算：

1）单位面积质量：根据灵宝华鑫

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