复合集流体可解决传统锂电铜箔的，具备高安全性、低成本、高能量密度的优势

复合集流体可以解决传统锂电铜箔面临的痛点问题。1）金属材料价格成本高，其中铜箔占比锂离子电池总成本 9%，铝箔占比锂离子电池总成本4%（正负极 62%，电解液 12%，隔膜 6%，其他 7%）。2）传统铜箔重点较高，其中铜箔重量占比 13%，铝箔重点占比 5%（正负极 59%，电解液 15%，隔膜 2%，其他 6%）。3）更加具备安全性，传统锂电集流体具备针刺短路爆燃隐患，锂枝晶生长刺穿隔箔。相较于传统集流体，复合集流体具有重量轻、安全性高、材料成本低等替代优势，可以提高锂电池的安全性、降低成本、提升能量密度、增加循环寿命。

——高安全性使其可以有效抑制新能源汽车热失控

锂电池在受到加热、针刺、挤压、冲撞等滥用条件下会发生内短路，引发热失控事故。随着新能源汽车的快速普及，其电池热失控引发的火灾事故也频频发生，锂电池的安全问题亟待解决。电池热失控由内部短路引起，按触发机制上可分为三类：第一类是自引发内短路，包括正极材料掺杂，隔膜材质不佳，铜箔铝箔分切毛刺，以及电解液浸润不均等；第二类是由于过充电/过放电引发的内短路，电池过充电/过放电时会在电极形成许多针状晶枝，这些针状晶枝会刺破电池隔膜，造成多个微小的短路回路，并持续放热；第三类则是由于机械破坏引发的内短路，一般为汽车碰撞时电池被挤压/穿刺而引发。另外，老化会造成金属枝晶的生长，随着循环次数的增加和生产过程中混入的杂质微粒的诱导，不良副反应形成的锂支晶等尖锐物体容易刺穿隔膜，导致微观内短路。

锂离子动力电池在某些条件下发生内短路，进而触发热失控

来源：CNKI

复合集流体可以抑制锂枝晶的生长，在穿刺时产生的毛刺尺寸小，可以有效避免内短路。复合集流体中的高分子柔性基材具有好的柔软性与延展性，可以吸收部分应力，不容易断裂；同时可以在金属锂的沉积过程中将产生的压应力释放，从而有效控制枝晶产生，防止穿刺导致内短路。即使受到穿刺，复合集流体材料的 1μm 镀铜层所产生的毛刺尺寸小，不足以刺穿隔膜，可以效避免内短路。

复合集流体的受热短路效应可以控制电池热失控。复合集流体具有传统技术如在电解液中添加阻燃剂，仅能对内短路起到延缓作用，而且以牺牲电池能量密度为代价。而复合集流体中间的高分子基材具有阻燃特性，其金属导电层较薄，短路时会如保险丝般熔断，在热失控前快速融化，电池损坏仅局限于刺穿位点形成“点断路”。

复合集流体受热短路效应防止热失控

来源：金美新材料科技官网

——轻量化有效提升锂电池的能量密度

复合集流体中间层采用轻量化高分子材料，达到轻薄化的目标，从而提升锂电池的能量密度。由于替代材料 PET/PP 的密度远低于铜箔，相同厚度下PET/PP 铜箔较传统铜箔可以减重 56%/60%；且集流体中铜箔的密度又远大于铝箔，因此降低铜箔的厚度可以有效实现电池的减重目标，有效提高其质量能量密度，从而增加电池内活性物质的填充量，进而提升电池的体积能量密度。经试验，通过应用不同辅材以降低铜箔的厚度，对电池的能量密度增益效果明显。

箔材厚度降低，可以有效提高电池能量密度

来源：CNKI

复合集流体中间层采用轻量化高分子材料，达到轻薄化的目标，从而提升锂电池的能量密度。由于替代材料PET/PP的密度远低于铜箔，相同厚度下PET/PP铜箔较传统铜箔可以减重56%/60%；且集流体中铜箔的密度又远大于铝箔，因此降低铜箔的厚度可以有效实现电池的减重目标，有效提高其质量能量密度，从而增加电池内活性物质的填充量，进而提升电池的体积能量密度。经试验，通过应用不同辅材以降低铜箔的厚度，对电池的能量密度增益效果明显。

测算PET/PP铜箔较传统铜箔减重56%/60%，PET铝箔减重约41%。根据铜密度8.96g/cm³，铝密度2.7g/cm³，PET密度1.37g/cm³，PP密度0.9g/cm³，我们假设单GWh锂离子电池所需的正负极均为1200万平米，可以计算得6μmPET铜箔减重56%，6μmPP铜箔减重60%，12μmPET铝箔减重41%。

PET/PP铜箔较传统铜箔减重56%/60%，PET铝箔减重约41%

来源：国泰君安测算

——相较于传统铜箔，复合铜箔规模化成本显著下降

复合铜箔原材料成本显著下降。铜箔占锂电池的总成本约8%，仅次于正极、负极和隔膜，复合集流体减少了金属箔材的用量，进而降低了原材料成本。以复合铜箔为例，传统锂电铜箔的材料价格远高于PET(或PP)材料价格。经测算，同等厚度下6μm复合铜箔的原材料单位面积成本为1.30元/平方米，较传统铜箔原材料3.74元下降了65%。

1）原材料成本：根据8月10日的报价数据，铜价为6.8万元/吨，PET切片价格为0.68万元/吨，假设铜价格70元/kg，PET价格10元/kg。采用4.5μm的PET替代了同等厚度的铜，6μm复合铜箔的原材料成本仅为电解6μm铜箔的35%。

2）理论单位成本：复合铜箔理论单位成本为电解铜箔的65%。电解铜箔成本为3.74元/m；铜箔制造费用大约为1.87元/m，而6μm铜箔原材料成本为1.30元/m，可计算得出产业化初期的复合铜箔成本为4.35元/m，待规模化之后制造成本降低50%，成本可降至2.85元/m以下。

高铜价将导致复合铜箔成本优势进一步扩大。铜在PET复合铜箔成本中占比小，高铜价背景下复合铜箔成本优势扩大。铜在电解铜箔成本中占比78%左右，在PET复合铜箔中仅占45%，PET复合铜箔的生产成本对铜价的敏感度较低。

铜价高于PET和PP材料价格

来源：wind

（1+4+1）μm复合铜箔与电解铜箔成本比较降低20%以上

来源：2023 高工锂电材料大会

复合铜箔制造费用约3.1￥/m2

来源：2023 高工锂电材料大会

复合铝箔降本效应不及复合铜箔，同时目前工艺条件下，成本下降空间有限。1）原材料成本方面，截至2023年9月28日，长江有色市场铝均价为1.94万元/吨，国内PET切片价格现货价格为7,190元/吨。铝价与PET价格存在一定价差，原材料存在一定价差空间。2）制造成本方面，由于铝的化学性质活泼，较难用水电镀的方式来制备复合铝箔，目前行业内普遍用蒸镀方式制备复合铝箔，因此导致复合铝箔制造成本高于传统铝箔，预计复合铝箔总生产成本为传统铜箔的3-5倍以上。