
銅箔行業分析

新能源汽車產業的持續火熱,產業鏈景氣度持續攀升。作為鋰電、電子領域的基礎材料,銅箔如今也成為 “搶手貨”,今天我們講一下銅箔行業。
1 行業發展現狀
銅箔是通過電解、壓延或濺射等方法加工而成的厚度在 200μm 以下的極薄銅帶或銅片,在電子電路、鋰電池等相關領域應用廣泛。根據加工方法差異,銅箔可分為電解銅箔和壓延銅箔。
電解銅箔是指以銅料為主要原料,採用電解法生產的金屬銅箔。將銅料經溶解制成硫酸銅溶液,然後在專用電解設備中將硫酸銅液通過直流電電沉積製成原箔,再對其進行粗化、固化、耐熱層、耐腐蝕層、防氧化層等表面處理,鋰電銅箔主要進行表面有機防氧化處理,最後經分切、檢測後製成成品。壓延銅箔是通過物理手段將銅原料反覆輥壓加工而成。
電解銅箔作為電子製造行業的功能性關鍵基礎原材料,主要用於鋰離子電池和印製線路板(PCB)的製作。其中,鋰電銅箔由於具有良好的導電性、良好的機械加工性能,質地較軟、製造技術較成熟、成本優勢突出等特點,因而成為鋰離子電池負極集流體的首選。壓延銅箔生產成本高、技術門檻高,應用規模較小,主要用於柔性覆銅板。
電解銅箔主要分為鋰電銅箔和標準銅箔。電解銅箔可以根據應用領域、表面狀況、銅箔厚度等不同進行分類(如下圖)。鋰電銅箔的厚度為一般為 6-20μm,用於動力、消費類、儲能等領域的鋰電池。標準銅箔主要用於電子信息產業,如較低功率的印刷電路板(PCB)。根據中國電子銅箔資訊網數據,2019 年國內鋰電銅箔與標準銅箔的銷量佔比分別為 31.3%、68.7%。
不同厚度的銅箔會影響下游應用領域鋰離子電池的具體性能,銅箔越薄越有助於提高鋰電能量密度。根據 GGII 數據,採用 6μm 銅箔相較於 8μm 銅箔可將鋰電池能量密度提升約 5%;而採用 4μm 銅箔相較於 6μm 銅箔可將鋰電池能量密度再提升 5% 左右。銅箔變薄後,對生產工藝和性能的要求更為嚴苛,批量化生產難度越大。受鋰離子電池往高能量密度、高安全性方向發展的影響,鋰電銅箔正向着更薄、微孔、高抗拉強度和高延伸率方向發展。
鋰電銅箔輕薄化大勢所趨
1) 性能端:極薄鋰電銅箔能量密度更高。未來新能源汽車對動力電池性能要求不斷提高,鋰電銅箔的需求趨勢朝高密度、低輪廓、超輕薄化、高抗拉強度等方向發展,使用薄型銅箔可以提升電芯能源密度,從而降低單位鋰電銅箔用量。當鋰電銅箔厚度由 8μm 降為 4.5μm 時,能量密度可提高 9.1%。
2)技術端:下游設備技術突破。2017 年寧德時代出研發出適合極薄銅箔的塗布機及全球首台卷繞機,推動極薄鋰電銅箔的應用及發展。
3)需求端:2018 年寧德時代開啓 6μm 切換潮,2019 年滲透率達 90% 以上。目前動力電池廠商龍頭如寧德時代、比亞迪等實現 8μm 及以上向 6μm 及以下鋰電銅箔產品的切換。
4)供給端:6μm 鋰電銅箔產量佔比不斷提升。2017-2019 年全國 6μm 鋰電銅箔產量由 1.0 萬噸增至 5.7 萬噸,佔總鋰電銅箔產量比重由 14.2% 提升至 41.3%,薄化趨勢顯著。目前中國鋰電銅箔以 6-8µm 為主,4.5µm 銅箔因批量化生產難度較大,國內僅有少數幾家企業能實現其批量化生產。目前國內僅嘉元科技、諾德股份、超華科技等技術先進公司研發並量產 6μm 高性能鋰電銅箔,諾德股份可規模化供應 4.5µm 及 4µm 鋰電銅箔,嘉元科技已實現 4.5μm 極薄鋰電銅箔小批量生產。
全球及國內市場規模
根據 GGII 數據,2019 年全球鋰電銅箔出貨量為 17.0 萬噸,國內鋰電銅箔出貨量為 9.3 萬噸;未來五年全球和國內年均增速分別為 25.2% 和 30.2%。在以上假設下,預計 2020 年全球鋰電銅箔出貨量為 23.6 萬噸,2025 年將達到 72.6 萬噸,五年年均增速 25.2%。2020 年受疫情等因素影響,下游需求受到抑制,預計 2020 年國內鋰電銅箔出貨量為 9.9 萬噸,2025 年將 44 萬噸,超過標準銅箔成為最大的需求來源,未來五年 CAGR 達到 35%。
行業全球產能和出貨量分佈
產能分佈
受益於新能源車銷售的快速增長和單車帶電的提升,動力鋰電出貨始終保持較快增速,中國鋰電銅箔總產能快速增長。由於鋰電銅箔的量價齊升帶來了未來長期增長的市場預期,大量標準銅箔生產廠商紛紛轉產鋰電銅箔,而本身是鋰電銅箔的廠商也開始投資擴張。大量的轉產和項目的投建推動國內鋰電銅箔產能出現爆發式增長,2019 年中國鋰電銅箔產能 28.23 萬噸,國內鋰電銅箔產能佔銅箔總產能的比例從 2015 年的 16% 提升至 2019 年的 48%。
全球產能排名前十的鋰電銅箔企業中有 6 家在中國大陸。截止至 2019 年底,中國大陸與韓國鋰電銅箔產能佔比分別達 69% 和 15%。全球市佔率排名前十的企業均位於中國和日韓,從全球來看,諾德股份、九江德福、嘉元科技、韓國日進、韓國 KCFT(原 LSMtron)以及中國台灣長春集團的鋰電銅箔產能排名前列。其中,大陸地區諾德股份、九江福德、嘉元科技、銅冠銅箔、華威銅箔、靈寶華鑫產能佔比分別為 11%、8%、5%、5%、5%、5%,合計佔比近 40%。韓國日進和 KCFT 則分別排名第三和第五位,合計佔比達 13%。中國台灣地區長春集團鋰電銅箔產能排名全球第四,佔比達 7%。
從國內看,截止至 2019 年底,諾德股份、九江德福、嘉元科技、銅冠銅箔產能佔比均在 8% 以上,為第一梯隊;華威銅箔、靈寶華鑫和湖北中一科技產能佔比均在 4% 以上,為第二梯隊。從 2020-2023 年鋰電銅箔產能增量看,主要增量也來自中國大陸地區。其中,諾德股份青海電子產線技改於 2020 年 8 月完成投產,產能為 2.5 萬噸/年;青海西寧 1.5 萬噸/年新建產線預計 2023 年全部達產。嘉元科技 IPO 募資擴產 5000 噸/年產能 2020 年底調試生產;擬使用超募資金投資建設 1.5 萬噸高性能銅箔項目,整體建設週期不低於 36 個月。靈寶華鑫 2020 年底預計有 2 萬噸/年的產能投產。
截至 2020 年底,中國大陸產能 36 萬噸,其中 CR5 達 46.8%,競爭格局較集中。預計到 2021-2023 年底中國大陸鋰電銅箔產能分別為 38.6/ 50.1/57.8 萬噸,全球鋰電銅箔產能分別為 52.9/64.4/72.1 萬噸。
我國鋰電銅箔出貨量持續增長,2020 年同比增長 17.7% 至 14.6 萬噸。行業集中度上,按出貨量計我國鋰電銅箔出貨量持續增長,2020 年同比增長 17.7% 至 14.6 萬噸。我國鋰電銅箔行業 CR5 達 51.7%,集中度較高,其中靈寶華鑫、諾德股份、嘉元科技佔比分別為 16.0%、13.0%、10.1%。
2 市場驅動分析
電解銅箔根據應用領域的不同,可分為鋰電銅箔、標準銅箔;標準銅箔主要用於電子信息產業,如較低功率的印刷電路板(PCB)。標準銅箔是覆銅板(CCL)、印製電路板(PCB)的重要基礎材料之一,終端應用於通信、計算機、消費電子和汽車電子等領域。而鋰電銅箔則主要應用於新能源汽車領域。
2.1 PCB 銅箔需求
全球來看,PCB 行業市場規模近年來整體保持穩定增長,2020 年全球產值約為 625 億美元,預計到 2025 年在通信和消費電子領域的帶動下,將保持 5% 左右的複合增速。中國憑藉上游完整的配套帶來的成本優勢,進入 21 世紀以來全球 PCB 產業持續向國內轉移,目前中國 PCB 產值佔全球比例超過 50%,在經歷了前期產業轉移帶來的高速增長紅利後,國內 PCB 產業增速近年來也逐漸趨於穩健,PCB 行業未來五年 CAGR 在 5% 左右。2019 年全球 PCB 銅箔出貨量為 48.0 萬噸,國內 PCB 銅箔出貨量為 29.2 萬噸,需求相對穩定,年均增速在 4-5% 之間。預計
2020 年 PCB 銅箔全球需求為 50.4 萬噸,國內為 31.2 萬噸,仍然佔到了銅箔整體需求的七成左右;2025 年 PCB 銅箔全球需求為 61.6 萬噸,國內為 38.8 萬噸,屆時鋰電銅箔需求將反超。
2.2 鋰電銅箔需求
鋰離子電池產業鏈情況
經過十多年的發展,中國鋰離子電池行業已經建立了包含鋰礦採選、材料供應、電芯及 PACK、電池回收、材料循環利用等各個環節的完整產業鏈。鋰離子電池的上游主要為正負極材料、電解液、隔膜、銅箔、鋁箔等其他鋰離子電池材料、金屬礦產資源等,代表性企業主要有湖南杉杉、貝特瑞、新宙邦、星源材質、諾德股份、嘉元科技、天齊鋰業等;中游主要為鋰離子電池及 PACK 組裝環節,代表企業有 CATL、ATL、比亞迪、國軒高科、普萊德等;下游應用市場主要為新能源汽車、3C 數碼產品、儲能系統領域,代表企業有比亞迪、宇通客車、北汽新能源、華為、國家電網等企業單位;最後是電池報廢后進入到電池回收環節,代表企業有格林美、湖南邦普等。
全球鋰電銅箔需求
根據 GGII 數據,2019 年全球鋰電池出貨量 220GWh,同比增長 16.4%。2019 年全球鋰電池出貨量較前幾年增長有所放緩,主要是中國動力電池發展短暫降速,導致整體增速有所放緩。2020 年在全球疫情影響下,鋰電池出貨量仍達到 294.5GWh,同比增長 34%。據 GGII 預測,未來幾年全球鋰電池市場仍然將保持中高速增長態勢,2020-2025 年 CAGR 有望超 30%。鋰離子電池根據使用的領域不同,可以分為動力電池、數碼(3C)電池和儲能電池。
從細分應用領域來看,傳統 3C 數碼市場增速逐漸放緩,過去 5 年 CAGR 為 6.05%;儲能市場增速較快,過去 5 年 CAGR 為 31.57%;動力電池領域受新能源汽車市場的快速發展帶動,成為增長最為強勁的細分領域,過去 5 年 CAGR 達 66.87%。GGII 分析認為,未來 5 年動力電池仍將是鋰離子電池行業增長最快的板塊。
鋰電銅箔是鋰電池的重要組成材料,受全球鋰離子電池市場規模快速增長帶動,鋰電銅箔需求亦保持着穩步增長的趨勢。根據 GGII 數據,2019 年全球鋰電銅箔出貨量達 17.0 萬噸,同比增長 16.4%,增速與同期鋰離子電池的增速相當。2020H1,銅箔行業受新冠疫情影響較大,但隨着疫情防控逐步進入常態化,受需求增長帶動的鋰電銅箔出貨量得到恢復並增長。據 GGII 預計,未來五年受全球鋰電池市場增長帶動,鋰電銅箔需求 CAGR 也將達到 30% 以上。
國內鋰電銅箔需求
2019 年中國鋰電銅箔產量為 11.62 萬噸,同比增長 26.44%。其中,動力鋰電銅箔產量 8.35 萬噸,同比增長 35.77%,產量佔比 71.9%;3C 鋰電銅箔產量 2.73 萬噸,同比增長 4.20%,產量佔比 23.5%;儲能鋰電銅箔產量 0.53 萬噸,同比增長 26.19%,產量佔比 4.6%。智研諮詢預測 2020 年中國鋰電銅箔產量達 14.85 萬噸,同比增長 27.8%。其中動力鋰電銅箔產量預計為 11.23 萬噸,同比增長 34.5%,佔鋰電銅箔總產量比例 75.6%,同比增長 3.7pct。
在國內新能源車消費需求爆發和海外政策推動的共振下,我們預計 2021 年全球新能源車銷量將超過 500 萬輛,到 2025 年全球新能源車銷量將達到 1800 萬輛以上,對應的全球動力鋰電需求將超過 1100GWh,CAGR 超過 50%,疊加消費和儲能需求,合計將超過 1400GWh。而 GGII 預計,2020 年中國新能源汽車產量預計突破 279.5 萬輛,未來兩年 CAGR 達 51.36%,鋰電需求持續爆發,動力電池產量 2020 年預計突破 158.8GWh,動力電池用鋰電銅箔產量突破 11 萬噸,成為中國鋰電銅箔市場的主要增長點。
目前銅箔在鋰電池電芯中的成本佔比在 10-15% 之間,是鋰電池成本的重要組成部分。受益於新能源車銷售的快速增長和單車帶電的提升,動力鋰電出貨始終保持較快增速,成為了目前鋰電池市場最重要的增量來源,預計到 2025 年中國鋰電池銅箔市場需求將達 44 萬噸。
未來幾年,鋰離子電池成本將加速下滑,對鉛酸電池的替代加速,帶動儲能電池市場重回高增長態勢。此外,國家支持政策持續出台,促進鋰電儲能行業發展。鋰電儲能作為儲能的主要技術路線之一受到國家政策的大力支持,如 2017 年 9 月國家發改委發佈的《關於促進儲能技術與產業發展的指導意見》,其中就將 100MW 級鋰離子電池儲能系統等鋰電儲能技術列入其中,受政策支持。
3 行業未來發展趨勢
未來動力電池是鋰離子電池領域增長最大的引擎,其往高能量密度、高安全方向發展的趨勢已定,動力電池及高端數碼鋰離子電池將成為鋰離子電池市場主要增長點,6μm 以內的鋰電銅箔將作為鋰離子電池的關鍵原材料之一,成主流企業佈局重心。
(1)高能量密度成未來發展趨勢
動力電池是未來鋰離子電池領域增長最大的引擎,其往高能量密度、高安全方向發展的趨勢已定,主要原因有:
①高能量密度動力電池補貼標準更高。新能源汽車補貼標準和新能源汽車積分計算均與其動力電池系統能量密度掛鈎,裝載更高能量密度動力電池的新能源汽車能獲得更高標準的補貼,車企、動力電池企業及電池材料企業均將提升動力電池能量密度作為其未來發展方向之一。
②高能量密度動力電池促進新能源汽車市場化。隨着補貼的退坡,新能源汽車市場需要完成由政策驅動向市場驅動的轉化,提升其續航里程為其市場化過程中最為關鍵的因素之一,因此高能量密度的動力電池成為企業研究的熱點。
③滿足國家對動力電池能量密度的要求。國家對動力電池能量密度作出相應的要求,到 2020 年動力電池單體能量密度需要達到 300Wh/Kg。在數碼電池領域,數碼終端產品往輕薄化方向發展,數碼電池需要提升其能量密度來降低體積和提升續航能力,因此未來高電壓體系鈷酸鋰軟包電池和高鎳三元體系圓柱電池的應用將逐漸增多。
(2)6μm 極薄鋰電銅箔成主流企業佈局重心
高能量密度鋰離子電池成為企業佈局的重心,企業可以通過使用高鎳三元材料、硅基負極材料、超薄鋰電銅箔、碳納米管等新型導電劑等新型鋰離子電池材料替代常規電池材料來提升其能量密度。目前中國鋰電銅箔以 8µm 為主,為了提高鋰離子電池能量密度,更薄的 6µm 銅箔成為國內主流鋰電銅箔生產企業佈局的重心,但 6µm 銅箔因批量化生產難度大,國內僅有少數幾家企業能實現其批量化生產。隨着 6µm 銅箔的產業化技術逐漸成熟及電池企業應用技術逐步提高,6µm 鋰電銅箔的應用將逐漸增多。
(3)動力電池企業產能大幅擴張
報告期內,新能源汽車市場爆發,動力電池供不應求,動力電池企業紛紛擴大產能以滿足高速增長的市場需求。2016 年,工信部裝備司發佈了《汽車動力電池行業規範條件(2017 年)》(徵求意見稿),對進入動力電池目錄的企業提出了產能方面的要求,對於動力電池單體企業年生產能力要求不低於 8GWh,
動力電池企業紛紛擇機擴大產能。且未來幾年,新能源汽車市場將逐漸由政策驅動轉變為市場驅動,動力電池企業的成本需要進一步降低,企業通過擴大產能規模,提高規模化效應,降低產品成本,提高企業的市場競爭力。
(4)動力電池及高端數碼電池成為鋰離子電池市場主要增長點
動力電池受高速增長的新能源汽車市場帶動,近年來增長迅猛。接下來 3-5 年,國家對新能源汽車產業的支持將持續,越來越多的傳統燃油車企開始佈局新能源汽車領域,且隨着國外車企如寶馬、現代等開始逐漸採購中國大陸產動力電池,中國動力電池出口量將逐漸增多,動力電池將成為中國未來鋰離子電池市場的主要增長動力。
傳統 3C 數碼市場經過多年的發展逐漸趨於飽和,市場增速放緩,而新型 3C 數碼市場如無人機、可穿戴設備等近年來發展迅速,對鋰離子電池的需求增多,但市場體量仍然相對較小,未來增長主要集中在高容量型的高端數碼電池領域。
$諾德股份(600110.SH)
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