行業(yè)深度好文,鋰電中游材料之銅箔(輕薄化與國(guó)產(chǎn)化)
發(fā)布時(shí)間:2022-01-06點(diǎn)擊:1836
鋰電銅箔是用電解法生產(chǎn)的銅箔,在鋰電池中主要用來(lái)當(dāng)作負(fù)極活性材料的載體以及電子收集和傳導(dǎo)的集流體,換句話說(shuō)就是將電池活性物質(zhì)產(chǎn)生的電流匯集起來(lái),以便形成較大的電流對(duì)外輸出。鋰電銅箔在鋰電池整體成本中占到5%-10%左右,但對(duì)于電池性能影響較大,尤其是對(duì)能量密度等參數(shù)至關(guān)重要。
近年來(lái)輕薄化的趨勢(shì)越發(fā)明顯。輕薄化可以帶來(lái)電池能量密度的提升,與8微米相比,6微米和4.5微米分別可以提升5%和9%的電池能量密度。另一方面,輕薄化可以帶來(lái)原材料用量的下降,有利于電池成本的降低。稍微計(jì)算了一下4.5微米銅箔的銅耗大約是8微米的60%左右,有非常明顯的下降。目前國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池已經(jīng)基本普及6微米銅箔,部分龍頭例如寧德已經(jīng)開(kāi)始導(dǎo)入4.5微米,海外則依舊以8微米為主。
鋰電銅箔行業(yè)在不斷追求高品質(zhì)、低厚度,對(duì)工藝控制、流程管理以及設(shè)備精度都提出了更高要求,技術(shù)壁壘持續(xù)上升。同時(shí),銅箔的設(shè)備投資額也較高,翻了一下龍頭***近的擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃,1萬(wàn)噸產(chǎn)能大約對(duì)應(yīng)7-10億元左右的設(shè)備投資,在鋰電環(huán)節(jié)高于負(fù)極和電解液。這樣看起來(lái),鋰電銅箔仍然是一個(gè)存在技術(shù)和資金壁壘的中游環(huán)節(jié)。
行業(yè)還沒(méi)有出現(xiàn)絕對(duì)的老大,市場(chǎng)集中度不算很高,CR3目前為50%。但龍頭憑借技術(shù)、客戶等優(yōu)勢(shì),還是有一定的市場(chǎng)話語(yǔ)權(quán),其中龍電華鑫28%、諾德股份13%、嘉元股份9%,其余企業(yè)市占率均不足5%。
展開(kāi)說(shuō)說(shuō)鋰電銅箔的核心技術(shù)壁壘。鋰電銅箔主要包括四大工序:溶銅-生箔-后處理-分切,其中***關(guān)鍵同時(shí)難度***大的是生箔工序,也是各家企業(yè)的技術(shù)核心所在。生箔核心工序包括添加添加劑,利用低電壓、大電流技術(shù)使溶液中的銅離子均勻的附著在高性能鈦制陰極輥上,逐漸積累到需求的厚度,形成銅箔。
電解工序的核心設(shè)備是生箔機(jī),技術(shù)的關(guān)鍵又在于陰極輥,主要由日韓企業(yè)生產(chǎn)。目前國(guó)內(nèi)設(shè)備商生產(chǎn)的陰極輥還無(wú)法達(dá)到海外設(shè)備的精度,尤其是6微米以下差距較大。未來(lái)行業(yè)的擴(kuò)產(chǎn)受限于設(shè)備的有限供給,主要產(chǎn)地日本每年大約生產(chǎn)230-280臺(tái),對(duì)應(yīng)銅箔新增產(chǎn)能6-7萬(wàn)噸。海外生箔機(jī)廠商未來(lái)數(shù)年的產(chǎn)量均已經(jīng)被預(yù)定,加上日企的擴(kuò)產(chǎn)意愿較低,想要實(shí)現(xiàn)供需平衡還要繼續(xù)關(guān)注國(guó)產(chǎn)設(shè)備的技術(shù)迭代和追趕。
銅箔環(huán)節(jié)盈利提升主要是通過(guò)技術(shù)迭代達(dá)成。銅箔的定價(jià)模式遵循“原材料成本+加工費(fèi)”模式,加工費(fèi)的高低取決于環(huán)節(jié)的供需、產(chǎn)品技術(shù)以及企業(yè)自身的議價(jià)能力。從上下兩端來(lái)看,上游類(lèi)似大宗商品,下游客戶話語(yǔ)權(quán)強(qiáng),銅箔環(huán)節(jié)幾乎不具備議價(jià)能力,想要通過(guò)原材料降本來(lái)提升盈利的道路基本堵死;超額收益的來(lái)源主要還是來(lái)自于技術(shù)迭代帶來(lái)的加工費(fèi)上升,例如輕薄化。輕薄化銅箔的生產(chǎn)難度較高,市場(chǎng)也愿意給與較高的價(jià)格,11月市場(chǎng)測(cè)算的8微米和6微米鋰電銅箔加工費(fèi)分別為3.5萬(wàn)/噸和5.2萬(wàn)/噸,價(jià)格相差接近50%,盈利空間有明顯區(qū)別,4.5微米更是高達(dá)7萬(wàn)/噸。
輕薄化并不是輕易能做到的,想要得到厚度更薄的銅箔,就需要降低電流負(fù)荷進(jìn)行生產(chǎn)以確保精度,同時(shí)高精度生產(chǎn)導(dǎo)致檢修的頻次可能相應(yīng)增加,開(kāi)工效率有所降低;銅箔厚度降低的同時(shí),產(chǎn)品的抗張強(qiáng)度和抗壓變形能力降低,成品率下降;對(duì)于添加劑的品質(zhì)要求也會(huì)提升,設(shè)備精度上升,成本提高。也就是說(shuō),光是從生箔環(huán)節(jié)來(lái)看,想要做薄,就要面臨效率和良率下降以及成本提升,對(duì)企業(yè)的生產(chǎn)和成本管理均構(gòu)成了不小的考驗(yàn)。
與隔膜環(huán)節(jié)十分相似,銅箔需要根據(jù)客戶定制要求,進(jìn)行裁剪,過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生一定損耗,整體的產(chǎn)能利用率約為80%。隨著厚度的持續(xù)下降,良率也會(huì)隨著下跌,6微米及以下的產(chǎn)能利用率還要再下降10%左右,而可以實(shí)現(xiàn)4.5微米量產(chǎn)的企業(yè)更為稀少,目前主要是諾德和嘉元等。
從產(chǎn)能的建設(shè)來(lái)看,一方面由于優(yōu)質(zhì)設(shè)備數(shù)量和產(chǎn)量有限,***了鋰電銅箔大幅擴(kuò)產(chǎn)的速度;另一方面,項(xiàng)目建設(shè)周期一般是2年左右,再加上產(chǎn)品的認(rèn)證周期通常為6個(gè)月,產(chǎn)能無(wú)法做到短時(shí)間內(nèi)大量提升。2020年國(guó)內(nèi)鋰電銅箔產(chǎn)能22.9萬(wàn)噸,而21年需求約為19萬(wàn)噸,考慮到平均開(kāi)工率一般為80%,行業(yè)逐漸體現(xiàn)供需緊張的態(tài)勢(shì)。目前行業(yè)內(nèi)主要企業(yè)的擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃預(yù)計(jì)在22年下半年開(kāi)始陸續(xù)投產(chǎn),考慮到產(chǎn)能爬坡仍需要一定時(shí)間,供應(yīng)緊張的情況預(yù)計(jì)要延續(xù)到2023年。
資金壁壘相對(duì)較高,優(yōu)質(zhì)設(shè)備海外壟斷,國(guó)產(chǎn)設(shè)備性能落后,產(chǎn)能建設(shè)不及需求,良率效率處于低位,是不是和隔膜的情況很像?所以行業(yè)目前的邏輯還是看好龍頭,主要是龍頭的產(chǎn)能相對(duì)充足,以及***的流程管理和高端產(chǎn)品帶來(lái)的盈利空間較大。和隔膜環(huán)節(jié)類(lèi)似,未來(lái)行業(yè)是否會(huì)出現(xiàn)破局,需要繼續(xù)跟蹤國(guó)產(chǎn)設(shè)備進(jìn)程,什么時(shí)候可以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的設(shè)備國(guó)產(chǎn)化,那么行業(yè)的產(chǎn)能***就將會(huì)被打破,同時(shí)成本將有所下降,環(huán)節(jié)盈利將得到較大改善。
需要注意的是,雖然看起來(lái)銅箔市場(chǎng)和隔膜的壁壘有些相似,但隔膜的技術(shù)壁壘會(huì)更高,同時(shí)市場(chǎng)格局也更為集中,雖然都受制于設(shè)備供應(yīng)緊張,擴(kuò)產(chǎn)困難,但投資的邏輯不能直接照抄。
再提一下市場(chǎng)關(guān)注的PET銅箔。PET銅箔結(jié)構(gòu)和三明治類(lèi)似,兩頭是銅,中間是PET基層,成品的厚度一般是4微米左右,其中夾心層(PET)2微米,兩頭的面包(銅)1微米。優(yōu)點(diǎn)主要在于銅耗降低了一半,重量也下降,提升了電池能量密度,同時(shí)夾心層具有阻燃結(jié)構(gòu),可以提高電池安全性。但這么復(fù)雜的工藝,勢(shì)必帶來(lái)高昂的加工成本,同時(shí)生產(chǎn)效率也較低,夾心層也會(huì)一定程度增加電池內(nèi)阻。從目前行業(yè)的驗(yàn)證來(lái)看,PET還處于產(chǎn)業(yè)早期,我們保持關(guān)注即可。
研究銅箔,其實(shí)就注意兩個(gè)大方向,輕薄化以及設(shè)備國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程。輕薄化可以更好的體現(xiàn)企業(yè)之間的技術(shù)差距,可以直觀的從毛利率上看出;國(guó)產(chǎn)化會(huì)動(dòng)搖行業(yè)目前的瓶頸,改變供需格局,對(duì)企業(yè)的盈利等均造成沖擊。
作者:雷恩周
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