新能源汽车、锂电储能、数码电子市场需求旺盛刺激锂电铜箔赛道快速升温,铜箔企业面临新的机遇和挑战。
一方面,双碳背景下全球新能源汽车以及储能市场爆发式增长带动锂电池出货量大幅增长,进而对锂电铜箔产生强劲需求。锂电铜箔企业积极扩产但仍跟不上市场需求增速,导致锂电铜箔市场整体供应维持紧张状态。
另一方面,电池企业为提升能量密度和降低制造成本,加快更薄铜箔的导入替代步伐,对锂电铜箔产品极薄化、批次一致性等方面提出更高的要求,倒逼铜箔企业技术升级。
当前,锂电铜箔行业的共识是,想要在未来锂电铜箔市场竞争中占据一席之地,就必须在产能规模、产品技术等方面具备突出的竞争优势。
在此情况之下,锂电铜箔“排头兵”-东莞华威铜箔科技有限公司(下称“华威铜箔”)也从产品、技术、产能、供应链等方面做好了准备,抢占高端锂电铜箔市场高地,向头部阵营挺进。
华威铜箔成立于2010年,拥有东莞和安徽两大生产基地,现有客户包括宁德时代、比亚迪、正力新能、蜂巢能源等。公司当前正在加快安徽基地年产8万吨高端锂电铜箔项目二期工程建设,一期项目已达产产能1.5万吨/年,2023年中将达产3万吨/年。
全面稳定量产4.5μm极薄铜箔
在电池企业提升能量密度和降低成本的需求下,铜箔极薄化已经成为了行业共识。
自2018年6μm铜箔在动力电池领域开始替代8μm铜箔以来,动力电池企业对6μm铜箔的需求持续增长,市场占比快速提升,6μm铜箔也成为了当前锂铜箔企业的出货主力产品。
目前,宁德时代6μm铜箔的应用比例已经超过90%,比亚迪、中创新航、正力新能、蜂巢能源、亿纬锂能、瑞浦能源、欣旺达、国轩高科等电池企业也在加速6μm铜箔的应用渗透。
不过,在电池产品性能进一步提升的要求下,更薄的4.5μm极薄铜箔成为了电池企业关注的焦点。
一个明显的特征是,宁德时代自2020年来加快4.5μm铜箔的导入应用,2021年应用渗透率进一步上升,月度采购量在500-1000吨左右,高峰期甚至高达2000吨。
与此同时,包括正力新能、中创新航、蜂巢能源等电池企业也在快速跟进,加速4.5μm铜箔的批量导入应用。
和6μm替代8μm的路径一样,头部动力电池企业的应用需求升温也在驱动4.5μm铜箔加速替代6μm铜箔。
值得注意的是,相比6μm铜箔,4.5μm铜箔的生产工艺更复杂,产品良率更低,容易出现针孔、断带、打褶、撕边、切片掉粉、高温被氧化、单卷长度短等问题,导致4.5μm铜箔的产业化进程缓慢。
事实上,4.5um铜箔的制造难点在于物理性能控制、设备精度和稳定性以及生产工艺掌控等,这考验着锂电铜箔企业在核心技术研发、生产工艺积累、生产设备选型以及材料配方优化等方面的核心竞争力。
锂电铜箔行业的共识是,铜箔企业能够量产6μm铜箔已经成为常态,而能否稳定量产供货4.5μm铜箔将成为铜箔企业是否具备核心竞争力的重要标志。
目前,国内已有多家铜箔企业宣布掌握了4.5μm铜箔的研发生产能力,但当前仅有诺德股份、德福科技、嘉元科技、华威铜箔等少数几家企业可以稳定量产供货4.5μm铜箔。
“我们从2014年开始研发4.5μm高端柔性铜箔,2016年拿到了发明专利,经过多年的测试验证,2020年开始小批量生产供货。” 华威铜箔董事长陈韶明对高工锂电表示,华威在2021年进入了全面稳定量产供货4.5μm铜箔的阶段,成为当前业内为数不多具备稳定量产供货4.5μm能力的铜箔企业之一。
为进一步提升市场竞争力,华威铜箔在保障6μm铜箔各项性能的基础上,在多年以前就向技术难度更高的4.5μm铜箔迈进升级,进一步提升其在高端铜箔领域的竞争优势。
陈韶明介绍到,华威铜箔主要从以下几个层面突破了4.5μm铜箔的量产瓶颈:
一是,在产品研发方面,华威铜箔拥有一个出色且经验丰富的研发技术团队,具有强大的新产品和前瞻性技术储备研究能力,围绕动力电池及其特性展开技术研发,从而掌握高端锂电铜箔的核心技术。
同时,华威铜箔通过自主研发掌握了核心的添加剂配方,解决了4.5μm铜箔针孔多、抗拉强度低、延伸率低、容易撕边断带、翘曲高等影响产品性能的技术难题。
二是,在生产工艺方面,经过10余年的积累沉淀,华威铜箔掌握了丰富的生产经验和制造能力,从而可以性能一致的稳定量产4.5μm铜箔,生产良率达到90%以上。
三是,在生产设备方面,华威铜箔全部采用日本进口阴极辊,在设备稳定性、一致性等方面得到保障,生产电流可稳定开到4-4.5万安时,单卷铜箔长度达1.5万米以上,进而保障了公司4.5μm铜箔的生产良率和生产效率。
此外,华威铜箔还具备除阴极辊之外其它核心生产设备的研发设计能力,这使其更能理解和掌握极薄铜箔的研发生产工艺。
华威铜箔表示,公司生产的4.5μm高端柔性铜箔具备高密度(高金属质感)、高柔性、高防氧化、高抗拉、高延伸、无铜粉、无针孔、无断裂八大特性。
其在应用中的突出特点是具备高密度(高金属质感),直观性特点是金属坠感强,所体现的性能优点是可有效控制铜粉和脆裂。高密度特点带来高柔延展性和高防氧化(高温200度1小时),可有效抑制在覆涂压辊过程中出现的起皱断箔和冷压断带等问题,便于操作的同时提高了涂压效率。
铜箔的内在质量对电池影响非常明显,而华威4.5μm铜箔高密度、高柔性、高防氧化的产品特性可以满足铜箔在高强度、高倍率循环充放电时无龟裂、断裂现象,提升电池使用寿命和安全性,减少出现短路、发热等风险。
陈韶明表示,华威铜箔已经具备了全面稳定量产供货4.5μm铜箔的能力,目前已经给客户批量供货。公司计划在2022年进一步提升4.5μm铜箔的出货占比,可根据客户需求调整4.5μm铜箔的供货产能。
稳步推进8万吨高端铜箔项目建设
面向TWh时代,动力电池企业产能规模普遍向百GWh体量迈进,进而对锂电铜箔产生强劲需求,为铜箔企业大规模扩产提供保障。
GGII预测,未来几年全球锂电池市场仍将保持中高速增长态势,到2025年全球锂电池出货量有望达到1523GWh,全球锂电铜箔市场需求将达97万吨,2020-2025年复合增长率为 34%。
在此情况之下,包括诺德股份、德福科技、嘉元科技、华威铜箔、龙电华鑫、超华科技、鑫铂瑞等铜箔企业自2020年以来纷纷启动新的锂电铜箔扩产计划。
2021-2022年,锂电铜箔企业继续扩产,产能规模升级,同时还有新进入者布局铜箔赛道。
例如,上游铜企海亮股份、白银有色、江西铜业等利用自身在铜原料和铜加工方面的竞争优势,向下游产业延伸布局铜箔产能,开拓新的业务增长点。
而在这一轮锂电铜箔扩产竞赛中,华威铜箔却略显低调,但却按照既定计划稳步扩产和推进新建产能释放,体现出老牌铜箔企业在激烈竞争中对市场风险的把控和在高端锂电铜箔产业化布局方面的前瞻性。
事实上,华威铜箔在锂电铜箔产能扩充方面的决心丝毫不逊色于其它铜箔企业。
此前,华威铜箔东莞基地产能仅有5000吨/年左右,产能规模在行业内较小,但产品性能突出。
为进一步提升公司竞争力,华威铜箔在2016年成立子公司——安徽华威铜箔科技有限公司,并在安徽宣城建设年产8万吨高端柔性锂电铜箔生产基地,主要生产4.5μm和6μm铜箔,项目总投资达50亿元。
彼时,锂电铜箔整体市场需求较小,行业内铜箔企业的锂电铜箔产能规模普遍在1万吨左右,铜箔企业经营较为困难。
在此情况之下,华威铜箔率先抛出了8万吨级别的高端锂电铜箔扩产计划,凸显出其对自身产品技术的信心以及对未来锂电铜箔市场前景的看好。
为保障安徽基地8万吨高端锂电铜箔产能顺利投产释放和提升产品性能,项目所需的240个阴极辊全部从日本进口,目前正在按计划稳步推进产能建设释放。
据悉,华威铜箔安徽基地在2021年前已完成48台生箔机安装调试及量产,实现达产产能1.5万吨;2022年将完成24台生箔机安装调试及量产,实现72台生箔机量产;2023年实现96台生箔机安装及量产,年产能将达3万吨。
随着剩余进口阴极辊的陆续到货安装,华威铜箔安徽基地到2027年将实现8万吨锂电铜箔产能释放。届时,公司产能规模和交付能力将上升至一个新的台阶。
陈韶明认为,未来锂电铜箔市场需求将持续增长,优质产能依然紧缺,但随着新建产能集中释放,锂电铜箔市场竞争将进一步加剧。
在此情况之下,华威铜箔将保持公司在产品和技术领域的竞争优势,把控市场机遇和风险,在激烈的竞争中突围。