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锂电池行业复合集流体专题报告-23年龙头

主导24年全面扩散

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锂电池行业复合集流体专题报告年龙头主导年全面

扩散

01

一、市场空间：技术革新下高成长的到赛道

集流体是锂离子电池的关键辅材，主要作用是导电。集流体

既充当正负极活性材料的载体，又充当正负极电子收集与传导体，

作用则是将电池活性物质产生的电流汇集起来，以产生更大的

输出电流。通常选择铜箔作为负极集流体，选择铝箔作为正极集

6m

流体。据高工锂电，目前国内力电池正在加快μ铜箔替代

8m6m

μ的导入步伐，头部电池企业μ铜箔的渗透率已经超过

90%20214.5m

了，年起头部电池企业进一步加快μ极薄铜箔的

导入。铝箔因导电性好、质地软、制造技术成熟、成本低等特点

9-20m

成为锂离子电池正极集流体的首选，目前应用厚度是μ。

复合集流体在材料和结构上颠覆传统集流体。复合集流体采

用“金属-PET/PP高分子材料金属”三明治结构，以高分子绝缘-

树脂PET/PP等材料作为“夹心”层，上下两面沉积金属铝或金

属铜，引入高分子绝缘材料替代传统纯金属结构，通过金属层与

--

高分子层机械电热性能的多重耦合关系，突破传统集流体功能

局限。

复合集流体的产业化初衷是为了改善电池安全性。针刺实验

中，传统箔材会产生大尺寸毛刺，造成内短路，引起热失控。三

明治的特殊结构使复合集流体产生较小的毛刺尺寸，叠加高分子

材料层受热发生的短路效应，短时间内可降低短路电流，同时有

效防止锂枝晶穿透隔膜引发的热失控。据文献《高安全锂离子电

池复合集流体的界面强化》，传统铝箔在针刺后立即发生短路，

PET4V

复合铝箔在针刺后电压基本可维持，且无起火冒烟现象，

有效阻止了电池的内短路。

复合集流体优势在产业化中被放大：兼具提升安全性、能量

密度和降低成本。除开有效阻止内短路提升安全性，以价格更便

宜、质量更轻的高分子材料代替金属的革命性创新在电池能量密

度和成本上也占据优势。据GGII，轻量化高分子材料比纯金属集

流体重量降低50%-80%，同时复合集流体厚度相比业内同行纯金

属集流体减少25%-40%，从而将电池内更多空间让渡给活性物质，

随着重量占比降低、电池内活性物质占比增加，能量密度实现提

升5%-10%。

复合集流体产业化进展：消费电池领域已量产，力电池领

GGII20217

域中复合铝箔已量产，复合铜箔送样验证中。据，年

月，OPPO发布五层夹心式安全电池，引入复合集流体技术，实

现复合集流体在消费电子领域的应用。2021年宁德时代研发的

多功能复合集流体技术在2021年全球新能源汽车前沿及创新技

术评选中获评为十大创新技术之一，该技术考虑铝箔通过热机-

械载荷断路的电池内短路模拟仿真，引入真空气相沉积工艺，构

建三明治结构的复合铝箔，在业内率先解决了高镍电池内短路难

题，并通过莱茵TÜV认证。

同时，研制了原位钝化和连续辊焊工艺和装备，攻克了集流

体因材料和结构颠覆难以规模化量产的短板，生产节拍达到

20ppm。目前该复合铝箔已实现批量生产并应用于大批主机厂。

复合铜