摘要:2025年,新能源赛道热度持续攀升,动力电池的安全性与成本控制成为行业焦点。在传统铜箔价格波动与安全需求升级的双重驱动下,复合集流体——这种被视为“箔材革命”的新材料,正站在产业化的关键路口。今天,我们就来聊聊这个兼具颠覆性与挑战性的领域,看看它离大规模应用还
2025年,新能源赛道热度持续攀升,动力电池的安全性与成本控制成为行业焦点。在传统铜箔价格波动与安全需求升级的双重驱动下,复合集流体——这种被视为“箔材革命”的新材料,正站在产业化的关键路口。今天,我们就来聊聊这个兼具颠覆性与挑战性的领域,看看它离大规模应用还有多远,又有哪些企业在攻关路上崭露头角。
一、复合集流体:颠覆传统的“安全卫士”与“减重先锋”
先科普一下,复合集流体是啥?简单说,它是一种“三明治”结构的新型材料,通常由高分子材料(如PET、BOPP)夹着金属层(铜或铝)组成。
图片来源:上海联净复合材料技术有限公司
和传统铜箔相比,它有三大“杀手锏”:
安全性拉满:高分子层能抑制锂枝晶刺穿隔膜,降低电池自燃风险,这对新能源车的安全痛点可谓“精准打击”。
减重又省材:同等强度下更轻薄,还能减少金属用量(据说可节省30%-50%铜材),既降低成本又提升能量密度。
兼容性强大:可适配磷酸铁锂、三元锂等多种体系,甚至在固态电池中也有应用潜力。
正因如此,复合集流体被视作传统铜箔的理想替代者。尤其是今年铜价持续震荡,宁德时代、比亚迪等电池巨头纷纷加速布局,行业热度直线上升。
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二、产业化加速:项目落地与资本涌入的双重信号
2025年,复合集流体领域可谓“动作频频”,从项目签约到资本加注,处处透露着产业化提速的信号:
百亿级项目扎堆落地:3月,内蒙古鄂尔多斯近百亿元复合集流体项目签约;1月,广东新会10亿元BOPP复合集流体项目落户;国泰真空研发生产基地预计5月竣工,年产能达数千万平方米。
资本疯狂“输血”:3月,安迈特获数亿元B1轮融资;纳力新材早前完成近10亿元A+轮融资,投资者包括红杉、高瓴等头部机构。
订单初现放量端倪:英联股份公告称,U&S ENERGY将于2025年采购其300万平方米复合箔(200万平铝箔+100万平铜箔);金美新材料重庆基地年产能1亿平方米,已进入试生产阶段。
这些动作表明,行业已从“技术验证”迈向“初步放量”,但真正大规模普及,还得跨过两座“大山”——成本与良率。
三、核心瓶颈:良率卡脖子,成本居高不下
尽管前景诱人,复合集流体的产业化仍面临“成长的烦恼”:
(一)良率低下:设备与工艺的双重挑战
当前主流生产工艺是“真空镀膜+水电镀”,分“一步法”(蒸镀+电镀一次成型)和“两步法”(先蒸镀种子层,再电镀增厚)。但无论哪种工艺,良率都是头号难题:
设备贵且效率低:一台真空镀膜设备动辄数百万元,高端进口设备超千万元。若良率低于80%,设备折旧成本会大幅推高单价。某厂商透露,目前行业平均良率仅60%-70%,而传统铜箔良率超95%。
工艺复杂度高:镀膜过程中,金属层附着力不足、针孔缺陷、厚度不均匀等问题频发。比如,PET基材在高温下易变形,导致铜层脱落;电镀时电流分布不均,会造成局部过厚或过薄。
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(二)成本压力:价格优势被抵消,竞价内卷激烈
材料成本难降:虽然复合集流体理论上省铜,但高分子基材、镀膜材料(如靶材)成本较高,加上良率损耗,当前复合铜箔单价约12-15元/平方米,传统电解铜箔仅8-10元/平方米。
电池厂压价狠:宁德时代等大客户要求年降本5%-10%,而上游设备、材料端降价空间有限,厂商利润被压缩。有企业苦笑:“卖得越多,亏得越惨。”
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(三)性能争议:导电性与快充的“甜蜜烦恼”
复合集流体的“三明治”结构天生导电性弱于纯铜箔(方块电阻高10%-20%),这对快充电池是个挑战。不过,部分厂商通过优化镀层厚度(如采用双面各1μm铜层)和表面处理(如粗糙化工艺),已实现10C充放电性能,接近传统铜箔水平。电池厂商更看重安全提升,对导电性能“容忍度”较高。
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四、破局者登场:上海联净新型一步法带来的希望
(一)设备创新
上海联净在关键设备的研发上投入巨大,其自主研发的设备能够实现高效稳定的生产。例如,在镀膜环节,采用了高精度的镀膜设备,能够精确控制镀膜的厚度和均匀性,确保产品质量的稳定性。同时,设备的自动化程度很高,减少了人工操作带来的误差和不确定性,提高了生产效率,降低了人工成本。此外,新型一步法设备可对现有锂电铜箔产线进行局部改造,只需新增热压复合模块,改造成本仅为新建产线的 1/3,避免了数千亿存量资产的浪费。
图片来源:上海联净自动化科技有限公司
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(二)工艺创新
新型一步法先对膜材表面进行特殊的前处理,然后再进行铜层的增厚,整个过程在一台复合铜箔制造设备中即可完成,生产流程简洁高效。这种工艺可以同时进行双面镀膜,所获得的复合铜箔在生产良率、镀膜厚度均匀性、工艺自动化程度等方面都有突出表现。与传统的两步法相比,新型一步法摒弃了容易造成铜沉积不均匀的低端夹边工艺,能够更好地实现宽幅生产和速度提升。
产业链兼容性突破:基于现有锂电铜箔产线升级改造,避免全产业链重建性创新,实现技术螺旋式迭代与新质生产力培育。
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具体来看,其复合铜箔专用功能薄膜技术具有以下特征与优势:
1. 同步拉伸工艺特征:通过同步双向拉伸(双拉)实现功能薄膜的厚度控制,生成高强度、耐高温的基材薄膜(如 PET/PP)。
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2. 功能改性:对树脂材料进行化学改性,调整其熔点及熔融指数,确保热压复合时与铜箔产生超强界面结合力。
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3. 耐高温与耐化学性:功能薄膜需耐受 70℃ - 450℃高温热压条件,同时具备耐酸碱、高阻隔性(防氧化、防腐蚀)和抗穿刺能力,满足锂电池严苛工况需求。通过功能薄膜改性,实现薄膜与铜箔的化学力结合,彻底解决传统复合铜箔因界面附着力弱导致的剥离问题,提升产品机械性能与可靠性。
(三)成本控制与性能提升
上海联净的新型一步法在降本、省钱、提高良品率和性能提升方面成效显著。通过“以塑代铜”的“三明治”结构(双面镀铜/铝+高分子基膜),减重60%以上,电池能量密度提升5%-10%。
· 成本控制:通过优化工艺和设备,减少了生产环节中的材料浪费和能源消耗。以材料费为例,传统工艺可能因为镀膜不均匀或生产过程中的损耗,导致材料成本较高,而新型一步法的高精度镀膜和高效生产流程,使得材料利用率大幅提高,降低了材料成本。在加工费方面,设备的自动化和高效运行,减少了人工干预和生产时间,从而降低了加工成本。同时,该工艺还能有效降低水电费等能耗成本,其设备的节能设计和优化的生产流程,使得单位产品的能耗大幅下降。该技术将综合成本压至 4 元 /㎡以下,较传统工艺降低 50% 以上。
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· 良品率提升:新型一步法的高精度设备和优化工艺,能够更好地控制生产过程中的各项参数,减少了因工艺不稳定导致的次品率。其良率接近 100%,远高于当前行业水平,这意味着企业能够减少因次品带来的损失,提高生产效益。
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· 单GWh设备投资额压至5000万元(传统工艺7000万-1.8亿),铜资源年省250万吨(2030目标),构建“高性能-低成本-低碳排”三位一体竞争力。
· 性能提升:新型一步法生产的复合铜箔具有更好的导电性、耐腐蚀性和机械性能。这得益于其精确控制的镀膜厚度和均匀性,以及特殊的膜材前处理工艺,使得铜层与膜材之间的结合更加紧密,从而提升了产品的整体性能。例如,电池减重 8 - 10%、能量密度提升超 10%、寿命延长近 5%,兼具超强抗穿刺性(>5kgf)与极低热收缩率。
五、产业化时间表:2026年或成“爆发元年”
尽管挑战重重,行业对复合集流体的前景普遍乐观。机构预测,2025年全球复合集流体市场规模约15亿元,2026年将突破50亿元,年增速超200%。具体来看:
2025年:初步放量期:主要应用于高端动力电池(如高镍三元电池),渗透率约5%-8%,重点在安全性要求高的车型(如高端电动车、储能电池)。
2026-2027年:爆发期:随着良率提升至90%以上,成本降至10元/平方米以下,渗透率有望达20%-30%,覆盖中低端车型和储能市场。
2030年:主流替代期:预计市场规模超300亿元,复合集流体成为动力电池集流体的主流选择之一。
政策层面也在“保驾护航”:2025年1月,工信部等十一部门将复合铜箔列入《铜产业高质量发展实施方案》重点支持方向,四川、广东等地对采购复合集流体生产设备给予10%-15%补贴,进一步降低企业技改成本。
六、未来展望:不止于电池,拓展至更多高增长领域
复合集流体的想象空间不止于动力电池:
人形机器人:轻量化与安全性需求迫切,复合铝箔可用于电机绕组,降低重量的同时提升散热性能。
航天航空:耐穿刺、抗腐蚀的特性使其适用于飞行器储能系统。
高端数码:折叠屏手机、无人机电池对薄型化、高安全性集流体需求旺盛,复合集流体厚度可做到3μm以下,远超传统铜箔极限。
可以预见,随着技术成熟与成本下探,复合集流体将成为横跨新能源、电子、高端制造的“跨界新星”。
来源:联净电子