锂离子电池铝箔

锂离子电池铝箔 作者 摘要 李卿云 锂离子电池铝箔指适用于锂离子电池正极集流体用铝及铝合金箔，与磷酸铁锂、钴酸锂、锰酸锂等正极材料共同组成锂离子电池正极的一部分，根据制作工艺与材料的区别，可分为光箔、涂层箔与复合铝箔。锂离子电池铝箔属于高端铝箔，相较其他铝箔产品具有更强的盈利能力。由于降低集流体厚度能提升电池能量密度，中国电池企业对锂离子电池铝箔的减薄需求日益迫切。随着锂离子电池行业的快速增长，未来性能更优的复合铝箔与涂层箔将成为锂离子电池集流体的主要材料，当前企业正积极布局复合铝箔与涂层箔产能。中国锂离子电池铝箔行业规模整体呈高速增长态势，从需求口径测算，2022年锂离子电池铝箔总需求量达35.2万吨，2027年总需求量有望达263.8万吨，2022-2027年需求量年均复合增长率为49.6%。目前中国仅有鼎胜新材、南山铝业、华北铝业等少数几家企业拥有量产供货锂离子电池电极用铝箔的能力，且总体产能规模较小，锂离子电池铝箔出现供不应求状况，进入卖方市场。其中龙头企业鼎胜新材入局较早，凭借产能优势与技术积累遥遥领先，2021年中国锂离子电池铝箔产量达14万吨，鼎胜新材电池铝箔产量5.8万吨，占比超过40%。未来市场份额将进一步集中到成本控制能力强、生产规模大、技术水平领先、市场信誉良好的大型铝箔生产企业中。 行业头豹分类/能源、采矿业头豹分类/能源、采矿业/能源设备与服务头豹分类/能源、采矿业/能源设备与服务/能源设备与服务港股分类法/能源 关键词锂离子电池锂离子电池铝箔电池箔复合铝箔 锂离子电池铝箔行业定义 1. 锂离子电池铝箔指适用于锂离子电池正极集流体用铝及铝合金箔，与磷酸铁锂、钴酸锂、锰酸锂等正极材料共同组成锂离子电池正极的一部分，其中纯铝指铝的质量分数不小于99.00%的金属，铝合金指以铝为基体且其质量分数小于99.00%的合金。锂离子电池铝箔是一种横断面呈矩形、厚度均一且在0.008-0.020mm之间、宽度不大于1,600.0mm、成卷交货的轧制产品。电池电极用铝箔作为锂离子电池正极集流体，属于高端铝箔，对生产工艺和生产环境要求严格，带动产品附加值不断提高，利润点相比常规铝箔产品有较明显优势，市场空间十分广阔。 锂离子电池铝箔行业分类 2. 按照制作工艺与材料的区别，锂离子电池铝箔可分为光箔、涂层箔与复合铝箔。 类型名称类型说明 光箔光箔是通过对铝或铝合金材料进行一系列熔炼、铸造、均匀化退火、轧制、切割等工序加工而成的铝箔，且没有经过表面腐蚀处理或再氧化处理等再加工。为保证铝箔性能稳定，传统铝箔从铸锭坯料或铸轧带材生产进行控制，用于铝箔生产的铸锭或铸轧带材原料需符合具体材料标准的规定，主要生产设备也需定期进行校验。铝箔生产工艺分为研究阶段、工艺稳定性正式验证阶段、批量生产供货阶段的工艺，以上三个阶段的工艺需保证完全一致。 锂离子电池铝箔行业特征 复合铝箔是一种以聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等有机薄膜作为基底、两面采用先进的真空蒸镀工艺沉积金属铝层而制成的一种新型电池材料，金属铝层的最终厚度在1μm左右，以满足正极集流体的性能要 求。目前复合铝箔已经有量产产品推向市场，据电池厂家测试确认，新材料完全可以替代传统铝箔作为锂离子电池正极的集流体。 复合铝箔 涂层箔指表面有涂覆层的铝箔，即利用功能涂层对电池正极集流体进行表面处理，在铝箔表面涂覆一层均匀的纳米导电石墨等导电性材料，涂覆工艺有喷涂、印刷等。这种方法得到的铝箔表面均匀，可控性好。对铝箔表面进行涂覆处理可以提高正极的吸液能力，提高活性物质与集流体的粘附力，提高正极收集活性物质微电流的能力，降低正极材料和集流体之间的接触电阻，减小极化，从而达到提高电池一致性、提升电池倍率性能的目的。 涂层箔 3. 锂离子电池铝箔属于高端铝箔，毛利率高，相较其他铝箔产品具有更强的盈利能力。由于降低集流体厚度能实现电池减重目标，同时集流体厚度的减薄能增加电池内活性物质的填充量，进而提升电池单位质量与单位体积的能量密度，中国电池企业对锂离子电池铝箔的减薄需求日益迫切。随着锂离子电池行业的快速增长，未来性能更优的复合铝箔与涂层箔将成为锂离子电池集流体的主要材料，当前企业正积极布局复合铝箔与涂层箔产能。 锂离子电池铝箔发展历程 复合铝箔与涂层箔的应用扩张是未来锂离子电池的大势所趋。 复合铝箔的优势主要在于三点：1.大幅度提升电池安全性，复合铝箔中间的有机绝缘层，当发生热失控时可为电路系统提供无穷大的电阻，并且其本身不燃，可降低电池燃烧起火爆炸的可能性。2.有效提升电池能量密度，有机薄膜基底较轻，可减轻电池的整体重量，提升电池单位质量的能量密度。3.复合铝箔可减低金属材料厚度，降低原材料成本。2022年11月，重庆金美新材料科技有限公司宣布实现8μm复合铝箔产品量产。涂层箔相比传统光箔可有效提升电池的倍率性能，且加工费是光箔的约2-3倍，利于提升企业的盈利水平。随着动力电池的能量密度要求持续提升，铝箔的涂碳处理已必不可少，目前涂层箔主要应用于磷酸铁锂动力电池，未来将推广至所有动力电池及储能等领域。2022年6月，鼎胜新材的全资子公司五星铝业与蜂巢能源签订协议，在2022-2025年期间，蜂巢能源将向五星铝业采购锂电池铝箔及锂电池涂碳铝箔合计8.08万吨，鼎胜新材也正积极布局扩张涂层箔产能。未来随着锂离子电池行业的快速增长，性能更优的复合铝箔与涂层箔将成为锂离子电池集流体的主要材料。 复合铝箔与涂层箔异军突起 中国电池企业对锂离子电池铝箔的减薄需求日益迫切。 降低集流体厚度能实现电池减重目标，增加质量能量密度，同时因集流体厚度的减薄能增加电池内活性物质的填充量，进而提高电池体积能量密度。因此，追求超薄集流体成为动力电池企业降本增效的重要手段。尽管2022年《锂离子电池用铝及铝合金箔》国家标准中对铝箔的厚度要求在8μm-20μm之间，近年来随着技术进步，动力电池和储能领域的主流铝箔厚度已降至13μm。2021年，南山铝业已完成10μm超高强度电池箔方案定型及认证，且具备可批量生产10μm低、中、高强度电池用铝箔能力。未来随着锂离子电池行业快速增长，中国电池企业对锂离子电池铝箔的减薄需求将更加迫切。 铝箔减薄需求迫切 锂离子电池铝箔属于高端铝箔，相较其他铝箔产品盈利能力更强。 根据鼎胜新材2021年年度报告中的主营业务分产品情况，空调箔的毛利率为8.4%，单零箔的毛利率为8.6%，双零箔的毛利率为13.2%，普板带的毛利率为7.1%，而电池箔的毛利率则为29.6%，显著高于其他产品，产品附加值高，盈利能力强。 盈利能力强 4. 中国锂离子电池铝箔行业迄今经历三个发展阶段：在1992-2009年的萌芽期，中国自主研发成功第一只锂离子电池并建成生产线，国家政策重点布局纯电动汽车技术发展，锂离子电池应用范围拓宽，成为电动汽车重要动力装置，中国企业开始进行动力电池箔技术研发。在2010-2020年的启动期，中国企业的锂离子电池铝箔通过下游客户验证，生产线陆续投产，产销量达到一定规模，高端产品开始供货海外市场。在2021年至今的高速增长期，锂离子电池铝箔行业规模受益于新能源汽车市场快速扩张，呈现爆发式增长，锂离子电池铝箔头部企业争相募资扩产，预计电池铝箔产能将于2023年下半年开始集中释放。 开始时间：1992结束时间：2009阶段：萌芽期 行业动态：世界上第一款产业化的锂离子电池是由Goodenough发明的钴酸锂正极、A.Yoshino提出的焦炭负极组合而成，SONY公司于1992年实现量产，锂离子电池革新了消费电子产品的面貌。中国电子科技集团公司第十八研究所于1992年也在国内率先开展锂离子电池研究，1994年推出了第一只AA尺寸电池。1997年，中国建成第一条18650锂离子电池生产示范线，2000年建成天津力神电池公司大生产线。与此同时，中科院物理所等研究机构和诸如比亚迪、华光、光宇等一批企业单位全力投入锂离子电池技术研究和产业化发展。2001年中国“电动汽车”重大科技专项开始启动，确立了以纯电动汽车、混合动力汽车、燃料电池汽车为“三纵”和电池、电机、电控为“三横”的“三纵三横”研发布局，纯电动汽车技术作为“三纵”之一得到重点研发部署。2006年后的ET（Environment&Energy）革命推动电动汽车需求高涨，具有适合电压高、能量密度大等汽车用二次电池性能的锂离子电池也开始被用于电动汽车相关用途。2009年，如今的锂离子电池铝箔龙头企业鼎胜新材开始开展新能源动力电池箔技术研发。 行业影响/ 阶段特征：中国自主研发成功第一只锂离子电池并建成生产线，研究机构与企业单位合力推进锂离子电池技术突破与产业化进程。国家政策重点布局纯电动汽车技术发展，锂离子电池应用范围拓宽，成为电动汽车重要动力装置，中国企业开始进行动力电池箔技术研发。 开始时间：2010结束时间：2020阶段：启动期 行业动态：2010年，财政部等四部委联合开展了私人购买新能源汽车补贴试点工作，鼓励新能源汽车产业发展。同年，鼎胜新材的产品新能源动力电池箔投入市场。2012年，国务院出台《节能与新能源汽车产业发展规划（2012-2020年）》，明确提出重点推进纯电动汽车与插电式混合动力汽车的产业化。同年，工业和信息化部发布《关于组织申报2012年度新能源汽车产业技术创新工程项目的通知》，提出创新目标为2015年电池单体的能量密度达到每公斤180Wh以上。2013年，鼎胜新材投建10万级新能源动力电池箔净化车间。2016年，鼎胜新材动力电池箔产销量突破万吨。2020年，国务院发布《新能源汽车产业发展规划（2021年-2035年）》，提出实施电池技术突破行动，开展正负极材料、电解 液、隔膜、膜电极等关键核心技术研究。同年6月，中国锂离子电池铝箔头部企业华北铝业通过VDA6.3审核，获得向韩国SKI德国生产线提供产品的资格，开启了中国企业精切电池箔产品供货海外市场的新纪元。 行业影响/ 阶段特征：国家出台系列政策推动新能源汽车产业发展，鼓励进行电池关键核心技术突破。中国企业的锂离子电池铝箔通过下游客户验证，生产线陆续投产，产销量达到一定规模，高端产品开始供货海外市场。 开始时间：2021阶段：高速发展期 行业动态：进入2021年，新能源汽车国家补贴在2020年的基础上退坡30%，汽车市场由政策驱动转向市场驱动，延续高景气，带动动力电池装机量同比大幅增长，锂离子电池铝箔需求激增，助推多家铝箔厂商订单出货大幅增长，下游锂离子电池企业通过与铝箔厂商签订长单的方式锁定产能，抢占市场份额。众多铝加工企业切入动力电池箔领域，先发企业积极扩产，其中鼎胜新材、万顺新材、东阳光、明泰铝业和天山铝业的规划产能皆超过10万吨以上的规模。 行业影响/ 阶段特征：锂离子电池铝箔行业规模受益于新能源汽车市场快速扩张，呈现爆发式增长。下游锂离子电池企业通过与铝箔厂商签订长单的方式锁定产能，为铝箔厂商提供充足信心，锂离子电池铝箔头部企业争相募资扩产，预计电池铝箔产能将于2023年下半年开始集中释放。 锂离子电池铝箔产业链分析 中国锂离子电池铝箔产业链上游为原材料供应商，包括铝材、PET基膜与纳米石墨材料。其中铝材供应充足，2022年价格整体呈缓跌格局，代表性参与方有兴发铝业、凤铝铝业、忠旺铝业等。由于复合铝箔于2022年11月初步实现量产，其核心组成部分PET基膜生产规模不大，康辉新材已率先卡位PET复合集流体市场，PET基膜通过下游电池工厂验证，可实现批量生产，具备PET基膜生产能力的企业有康辉新材、康得新、合肥乐凯等。石墨烯是涂层箔常用的纳米石墨涂层材料，代表性参与方有贝特瑞、方大炭素、银基烯碳等。产业链中游为锂离子电池铝箔生产商，锂离子电池铝箔利润点相比常规铝箔产品具有显著优势，对企业经营的整体利润增长起到关键性作用，近年来产量迅速增长，市场前景广阔，代表性参与方有鼎胜新材、南山铝业、常铝股份等。产业链下游为锂离子电池制造商，锂离子电池未来在消费、动力与储能领域