1、復合集流體具備多重優勢,是鋰電池新型材料之一
根據觀研報告網發布的《中國復合集流體行業發展趨勢分析與未來前景研究報告(2025-2032年)》顯示,集流體是鋰(鈉)電池中的關鍵材料之一,在鋰(鈉)離子電池中既充當正、負極活性物質的載體,又充當其電子流的收集與傳輸體。目前,壓延鋁箔、電解銅箔由于導電性良好、制作工藝較為成熟等,是主流的正、負極集流體材料,其99.5%以上的成分為純鋁/純銅,在鋰電池中的成本占比合計約為11%。集流體的抗拉強度、延展性、致密性、表面粗糙度、厚度均勻性及外觀質量等對鋰(鈉)離子電池正負極制作工藝和鋰(鈉)離子電池的電化學性能有著很大的影響,因此鋰(鈉)電池對集流體的厚度、抗氧化性能及粘附性能等提出了多方面的要求。
復合集流體是一種以高分子絕緣樹脂材料作為“夾心”層,上下兩面沉積金屬銅或鋁,制成“金屬導電層-高分子材料支撐層-金屬導電層”三明治結構的新型鋰電材料。復合集流體用密度及成本更低的絕緣高分子材料對原來部分金屬材料進行替代,對鋰電池能量密度提升、安全性提升、成本降低具有重要的意義。
復合集流體的優勢
優勢 | 簡介 |
高安全 | 1)復合銅箔中間的高分子基材具有阻燃特性,且其金屬導電層較薄,短路時會如保險絲般熔斷,在熱失控前快速融化,電池損壞僅局限于刺穿位點形成“點斷路”;2)經受力斷裂后毛刺較少,可有效防止內短路。 |
高能量密度 | 復合銅箔中間層采用輕量化高分子材料,隨著重量占比降低、電池內活性物質占比增加,能量密度可提升5%-10% |
長壽命 | 高分子材料圍繞電池內活性物質層形成層狀環形海綿結構,在充放電過程中,可吸收極片活性物質層鋰離子嵌入脫出產生的膨脹-收縮應力,從而保持極片界面長期完整性,使循環壽命提升約5% |
強兼容 | 傳統銅箔直接升級為復合銅箔不會影響原有電池內部電化學反應,因此復合銅箔可運用于各種規格、不同體系的鋰(鈉)電池 |
低成本 | 復合銅箔用成本更低的高分子材料對原來部分銅材料進行替代,減少銅的用量,從而降低生產成本 |
資料來源:觀研天下整理
具體從高能量密度進行分析,復合集流體采用高分子材料替代60%以上的金屬。而高分子材料的密度(PET1.38g/cm3、PP0.9g/cm3)遠低于金屬的密度(銅8.96g/cm3、鋁2.7g/cm3),使得復合集流體的重量顯著降低。根據相關資料,采用復合集流體可以使得電池能量密度提升5%-10%。
復合集流體的重量顯著降低
集流體 |
材料構成 |
厚度(μm) |
密度(g/cm3) |
相同厚度箔材重量 |
||
材料單位質量(g/m) |
集流體單位質量(g/m) |
減重幅度 |
||||
傳統銅箔 |
銅 |
6 |
8.96 |
53.76 |
53.76 |
/ |
PET銅 |
銅 |
2 |
8.96 |
17.92 |
23.44 |
-56% |
PET |
4 |
1.38 |
5.52 |
|||
PP銅箔 |
銅 |
2 |
8.96 |
17.92 |
21.52 |
-60% |
PP |
4 |
0.9 |
3.6 |
|||
傳統鋁箔 |
鋁 |
8 |
2.7 |
21.6 |
21.6 |
/ |
PET鋁 |
鋁 |
2.4 |
2.7 |
6.48 |
14.76 |
-32% |
PET |
6 |
1.38 |
8.28 |
|||
PP鋁箔 |
鋁 |
2.4 |
2.7 |
6.48 |
11.88 |
-45% |
PP |
6 |
0.9 |
5.4 |
資料來源:觀研天下整理
2、固態電池加速導入復合集流體,行業需求前景廣闊
固態電池對集流體在鋰枝晶、固固界面穩定性、能量密度提升等方面有嚴苛的需求,而復合集流體通過材料創新與結構設計,能夠成為解決這些問題的方案之一,凸顯其能夠提高電池安全性和能量密度的優勢。
復合集流體對于固態電池的適配性
資料來源:觀研天下整理
隨著主流車企和電池廠商相繼公布固態電池裝車/量產時間表,固態電池產業化進程加速。根據數據,2023年我國固態電池出貨量約2.5GWh,預計2028年我國固態電池出貨量將達到30GWh。而復合集流體作為一種新型集流體材料,正在加速導入固態電池應用中,未來需求前景廣闊。
數據來源:觀研天下整理
我國固態電池行業頭部企業布局情況
企業名稱 | 核心競爭力 | 投資亮點 |
寧德時代 | 全球動力電池龍頭,硫化物電解質體系技術領先;實驗室能量密度突破500Wh/kg;研發投入超2000億元,專利布局完整。 | 2027年全固態電池量產計劃明確;綁定特斯拉、寶馬等頂級車企:受益低空經濟萬億市場。 |
國軒高科 | 氧化物電解質+硅碳負極技術路線成熟;循環壽命超2000次;與大眾集團戰略合作,獲德國市場準入。 | 5月17日發布300Wh/kg固態電池;全球化產能布局(美國/東南亞基地);大眾訂單鎖定未來3年業績。 |
比亞迪 | 垂直整合全產業鏈(正極材料自研磷酸錳鐵鋰,電解質復合體系);刀片電池結構適配固態技術;換電生態降本能力突出。 | 固態電池上車成本有望降低30%;與滴滴、一汽共建換電網絡;儲能領域需求爆發。 |
貝特瑞 | 全球負極材料市占率第一,硅碳負極容量達1500mAh/g;預鋰化技術解決膨脹難題;綁定特斯拉人形機器人供應鏈。 | 5月13日發布會或推出飛行器/機器人專用負極;硅基負極滲透率加速提升;人形機器人百億市場增量。 |
上海洗霸 | 國內唯一量產LLZO固態電解質企業,純度99.99%;成本比日企低40%;中科院合作10噸級中試線投產。 | 2025年規劃500噸產能(對應10GWh電池):技術替代空間巨大;電解質占固態電池成本30%,毛利率超60%。 |
當升科技 | 高鎳單晶正極材料全球領先;雙相復合固態正極技術(界面電阻降50%);海外客戶占比70%。 | 適配寧德時代硫化物路線;歐美固態電池擴產核心供應商;4680電池技術協同效應顯著。 |
贛鋒鋰業 | 固態電池包已交付億航智能,續航提升40%;金屬鋰負極技術儲備深厚;鋰資源自給率超50%。 | 低空飛行器電池訂單放量;固態電池金屬鋰需求彈性大;鋰價觸底反彈周期受益。 |
容百科技 | 高鎳單晶正極低溫性能行業第一;適配蔚來ET7半固態電池;鈉電正極同步突破。 | 人形機器人輕量化電池核心供應商;固態/鈉電雙賽道布局;單噸凈利比傳統正極高30%。 |
江蘇國泰 | 電解液添加劑全球龍頭(市占率35%);固態電池新型添加劑研發領先;長三角產業集群優勢。 | 固態電池電解質添加劑價值量提升5倍;上海政策扶持核心標的:客戶涵蓋LG/松下等國際巨頭。 |
先導智能 | 全固態電池封裝設備獨家供應商;干法電極設備專利壁壘高;與清陶能源/衛藍新能源深度合作。 | 設備環節國產替代空間達90%,2025年市場規模預計超百億 |
資料來源:觀研天下整理
3、復合集流體總體有望成為千億級市場賽道
隨著技術進步和成本下降,以及在固態電池等新興領域快速發展,復合集流體憑借高安全和低成本等優勢,未來有望成為鋰電池集流體的主流選擇。根據數據顯示,2025年,PET復合銅箔的滲透率將提升至10%,對應25億平方米需求,市場規模有望達到140億元,設備規模將超過100億元;2030年,PET復合銅箔的滲透率有望提升至25%,需求有望超過160億平方米,市場規模有望超過700億元,設備規模有望接近400億元。
而根據預測,2030年,復合銅箔的滲透率有望達到40%,市場需求約180億平方米。結合金美新材料方面測算,若按照4.5元/平方米售價預測,屆時復合銅箔的市場規模將超過800億元,再加上復合鋁箔市場,2030年復合集流體總體有望成為千億級的市場賽道。(WYD)

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