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鋰電池鋁箔行業(yè)研究:需求迭代升級(jí),方顯龍頭本色以史為鑒,技術(shù)迭代是影響電解銅箔企業(yè)估值的主要因素PE估值下降是鋰電電解銅箔企業(yè)股價(jià)下跌的主要原因。以鋰電電解銅箔龍頭嘉元科技為例,2021年10月的平均收盤(pán)價(jià)為153.31元,2023年2月10日下跌至51.45元,降幅達(dá)66%。由于股價(jià)=EPS×PE,大致可以從兩方面探尋股價(jià)下跌的原因。2021年10月國(guó)產(chǎn)6μm電解銅箔的加工費(fèi)為4.65萬(wàn)元/噸,隨著電解銅箔逐漸放量,2023年1月12日降至3.5萬(wàn)元/噸,降幅為25%。銅箔加工費(fèi)是銅箔企業(yè)的主要收入來(lái)源,與公司盈利有較強(qiáng)的相關(guān)性,可以作為公司EPS的替代指標(biāo),銅箔加工費(fèi)的降幅明顯低于嘉元科技股價(jià)的降幅。此外,由于下游需求較為旺盛,6μm電解銅箔的加工費(fèi)在2022年6月后才開(kāi)始明顯下降,滯后于嘉元科技股價(jià)的下降。顯然加工費(fèi)下降并不足以導(dǎo)致嘉元科技的股價(jià)出現(xiàn)如此大的降幅。2021年10月至2023年2月期間,嘉元科技的PE由75倍降至26倍,降幅達(dá)65%,與公司股價(jià)下跌的幅度相當(dāng),也說(shuō)明公司EPS的變化幅度并不大。因此,我們認(rèn)為PE估值下降是導(dǎo)致嘉元科技股價(jià)下跌的主要原因。PET銅箔的替代預(yù)期拉低了電解銅箔企業(yè)的PE估值。2022年以來(lái),PET復(fù)合銅箔替代電解銅箔的預(yù)期出現(xiàn),嘉元科技的PE由此開(kāi)始明顯下降。元琛科技的復(fù)合箔材產(chǎn)業(yè)基地預(yù)計(jì)將于2022年底至2023年初投產(chǎn),2022年下半年,元琛科技的PE大幅提升。PET銅箔的替代預(yù)期是影響電解銅箔企業(yè)PE估值的主要因素。同樣作為鋰電池電極材料,鋁箔會(huì)不會(huì)重演同樣的故事呢?行業(yè)后續(xù)又將會(huì)如何發(fā)展呢?一、電池鋁箔供需轉(zhuǎn)向?qū)捤?,?fù)合鋁箔難以大規(guī)模替代1.1鋰電需求:鋰電企業(yè)開(kāi)啟新一輪擴(kuò)產(chǎn)潮動(dòng)力、儲(chǔ)能等領(lǐng)域的增速超預(yù)期,我國(guó)鋰離子電池產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)高速增長(zhǎng)?!疤歼_(dá)峰、碳中和”目標(biāo)引領(lǐng),疊加下游需求帶動(dòng),我國(guó)鋰離子電池產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)高速增長(zhǎng)。根據(jù)工信部數(shù)據(jù),2022年上半年全國(guó)鋰離子電池產(chǎn)量超過(guò)260GWh,同比增長(zhǎng)150%,全行業(yè)收入突破4800億元。據(jù)中國(guó)汽車(chē)工業(yè)協(xié)會(huì)數(shù)據(jù),2022年我國(guó)新能源汽車(chē)產(chǎn)量達(dá)721.9萬(wàn)輛,同比增長(zhǎng)96.33%,帶動(dòng)動(dòng)力電池出貨量大幅增長(zhǎng)。2022年我國(guó)動(dòng)力電池產(chǎn)量達(dá)545.9GWh,同比增長(zhǎng)149%。此外,受碳達(dá)峰、碳中和等政策推動(dòng),大量?jī)?chǔ)能項(xiàng)目擴(kuò)產(chǎn)落地,電動(dòng)工具用鋰電池國(guó)產(chǎn)化替代加速,使中國(guó)鋰電池在動(dòng)力、儲(chǔ)能等領(lǐng)域均取得了超預(yù)期增長(zhǎng)。新能源汽車(chē)需求確定,各大動(dòng)力電池企業(yè)加速擴(kuò)產(chǎn)。新能源汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)態(tài)勢(shì)明朗,而且規(guī)?;\(yùn)營(yíng)已成為動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)的核心壁壘之一,產(chǎn)能的率先釋放有望提前鎖定更大的市場(chǎng)份額,各大動(dòng)力電池企業(yè)加速擴(kuò)產(chǎn),項(xiàng)目開(kāi)工及項(xiàng)目簽約密集進(jìn)行。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),2022年前三季度,我國(guó)鋰電池新投產(chǎn)產(chǎn)能118GWh,開(kāi)工建設(shè)產(chǎn)能758GWh,簽約、規(guī)劃產(chǎn)能達(dá)1018.8GWh。寧德時(shí)代、比亞迪、國(guó)軒高科、中創(chuàng)新航等龍頭企業(yè)目前在建的產(chǎn)能規(guī)模數(shù)倍于自身2021年的鋰電產(chǎn)量;此外,中創(chuàng)新航、欣旺達(dá)目前簽約、規(guī)劃的產(chǎn)能規(guī)模分別高達(dá)140GWh和130GWh。動(dòng)力電池企業(yè)從簽約到開(kāi)工,從開(kāi)工到投產(chǎn)的時(shí)間正在不斷縮短。從產(chǎn)能建設(shè)速度來(lái)看,各大電池企業(yè)也在加緊提速。紹興比亞迪新能源動(dòng)力電池生產(chǎn)基地項(xiàng)目從開(kāi)工到通線僅用時(shí)10個(gè)月。比亞迪襄陽(yáng)產(chǎn)業(yè)園項(xiàng)目一期含16條生產(chǎn)線,共30GWh產(chǎn)能,于2022年1月簽約、4月開(kāi)工,至2022年12月首條生產(chǎn)線正式投產(chǎn),預(yù)計(jì)2023年5月可全部達(dá)產(chǎn)。根據(jù)產(chǎn)能規(guī)劃和建設(shè)進(jìn)度來(lái)看,鋰電池產(chǎn)量的高增速有望維持。1.2鈉電需求:兩輪電動(dòng)車(chē)或率先應(yīng)用鈉離子電池新國(guó)標(biāo)規(guī)定電動(dòng)自行車(chē)不能超過(guò)55kg,傳統(tǒng)鉛酸電池能量密度明顯不足。從政策因素看,當(dāng)前的電動(dòng)兩輪車(chē)裝機(jī)的電池路線主要是鉛酸電池,占比超過(guò)75%。在《電動(dòng)自行車(chē)安全技術(shù)規(guī)范》新國(guó)標(biāo)推出后,給定了電動(dòng)自行車(chē)(占電動(dòng)兩輪車(chē)比例90%以上)的整車(chē)質(zhì)量不能超過(guò)55kg,由于鉛酸電池實(shí)際能量密度只有40Wh/kg,因此新國(guó)標(biāo)的推出直接限制了裝機(jī)鉛酸電池電動(dòng)自行車(chē)的續(xù)航里程上限。鈉電池的能量密度接近鋰電池,明顯高于鉛酸電池,但成本相對(duì)較高。從能量密度看,鈉電池能量密度在100-200Wh/kg,接近鋰電池的能量密度150-250Wh/kg,遠(yuǎn)高于鉛酸電池的能量密度30-70Wh/kg,能夠在新國(guó)標(biāo)對(duì)整車(chē)質(zhì)量的限制下?lián)碛懈叩睦m(xù)航里程。據(jù)中國(guó)電池產(chǎn)業(yè)研究院院長(zhǎng)吳輝的主題演講《鈉離子電池市場(chǎng)機(jī)會(huì)研究》數(shù)據(jù),由于鈉離子電池尚在量產(chǎn)初期,2021年鈉電池實(shí)際生產(chǎn)成本約0.7元/Wh左右,相比于鉛酸電池在成本上還有一定差距。中科海鈉預(yù)計(jì)未來(lái)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)后,公司鈉離子電池的材料成本約為0.26元/Wh。因此,預(yù)計(jì)未來(lái)鈉離子電池量產(chǎn)降本后,有望逐漸對(duì)鉛酸電池形成替代。在小微型電動(dòng)車(chē)上,鈉電池的能量密度接近磷酸鐵鋰,量產(chǎn)突破成本瓶頸后有望替代。在電動(dòng)汽車(chē)方面,我國(guó)A00和A0級(jí)等小微型電動(dòng)車(chē)的用戶多屬于代步需求,對(duì)成本較為敏感。目前磷酸鐵鋰電池在小微型電動(dòng)車(chē)上的裝機(jī)占絕對(duì)優(yōu)勢(shì),而鈉電池在能量密度方面能達(dá)到與磷酸鐵鋰相近的效果,未來(lái)鈉電池量產(chǎn)后有望突破成本瓶頸,在小微型電動(dòng)車(chē)領(lǐng)域形成替代。由于在充放電過(guò)程中,鈉不會(huì)與鋁產(chǎn)生合金化反應(yīng),因此正負(fù)極均可以采用鋁箔作為集流體,相較于鋰電池,鈉電池對(duì)鋁箔的單位用量將翻倍。隨著鈉電池使用場(chǎng)景的逐漸滲透,或?qū)⒊蔀殡姵劁X箔新的需求增長(zhǎng)點(diǎn)。預(yù)計(jì)2023-2025年,全球三元鋰電池的產(chǎn)量分別為913GWh、1253GWh、1619GWh,磷酸鐵鋰電池的產(chǎn)量分別為460GWh、594GWh、757GWh。據(jù)東方證券研究所電力與新能源組2023年年度策略報(bào)告預(yù)測(cè),2023-2025年全球鋰電池裝機(jī)量分別為1024GWh、1432GWh、1915GWh,應(yīng)用于動(dòng)力電池、儲(chǔ)能電池、消費(fèi)電池等領(lǐng)域。由于新能源汽車(chē)需求高速增長(zhǎng),動(dòng)力電池廠商生產(chǎn)相對(duì)激進(jìn),據(jù)中國(guó)汽車(chē)動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟數(shù)據(jù),2022年中國(guó)的動(dòng)力電池裝機(jī)量為295GWh,產(chǎn)量為546GWh,裝機(jī)產(chǎn)量比約為54%。我們預(yù)計(jì)2022年全球動(dòng)力電池的裝機(jī)產(chǎn)量比約為67%,2023-2025年逐步上升至79%。我們預(yù)計(jì)2023-2025年,全球三元鋰電池的產(chǎn)量分別為913GWh、1253GWh、1619GWh,磷酸鐵鋰電池的產(chǎn)量分別為460GWh、594GWh、757GWh。預(yù)計(jì)2023年全球電池鋁箔的需求量為53.3~62.5萬(wàn)噸,2024-2025年分別為72.9~85.4萬(wàn)噸、94.7~110.9萬(wàn)噸。據(jù)鑫欏資訊數(shù)據(jù),目前,每GWh三元鋰電池大約需要電池鋁箔300-450噸,每GWh磷酸鐵鋰電池需要電池鋁箔400-600噸。由于鈉電池正負(fù)極集流體均采用鋁箔,且負(fù)極集流體對(duì)鋁箔的需求量高于正極,每GWh鈉電池需要鋁箔700-1000噸,用量是鋰電池的2倍以上。在此數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上,將各類(lèi)電池的鋁箔單耗范圍向其中樞靠攏,預(yù)計(jì)2023年全球電池鋁箔的需求量為53.3~62.5萬(wàn)噸,2024-2025年分別為72.9~85.4萬(wàn)噸、94.7~110.9萬(wàn)噸。1.3鋁箔供給:各大鋁箔廠商顯著放量電池鋁箔加工費(fèi)維持高位,促進(jìn)產(chǎn)量高速增長(zhǎng)。由于下游需求旺盛,電池鋁箔加工費(fèi)維持在1.9萬(wàn)元/噸左右。2021年我國(guó)電池鋁箔產(chǎn)量爆發(fā)式增長(zhǎng),較2020年超過(guò)翻倍增長(zhǎng),2022年漲勢(shì)延續(xù),全年電池鋁箔產(chǎn)量同比增幅達(dá)70.4%。龍頭企業(yè)成功放量,開(kāi)始將提升產(chǎn)品質(zhì)量作為新的發(fā)展目標(biāo)。市場(chǎng)集中度保持在較高水平,2021年全年CR5為85%,2022年上半年CR5為84%,各龍頭企業(yè)基本完成了電池鋁箔生產(chǎn)工藝的積累,產(chǎn)品趨于基本穩(wěn)定,放量成功,開(kāi)始將提升產(chǎn)品質(zhì)量作為新的發(fā)展目標(biāo)。預(yù)計(jì)2023-2024年,全球電池鋁箔的供給量分別為59.0萬(wàn)噸、84.8萬(wàn)噸,至2025年或?qū)⑦_(dá)101.7萬(wàn)噸。鋁加工企業(yè)紛紛加碼電池鋁箔項(xiàng)目,其中鼎勝新材、天山鋁業(yè)等都規(guī)劃了年產(chǎn)20萬(wàn)噸級(jí)的產(chǎn)能。截至2023年1月,全球在建/規(guī)劃的電池鋁箔產(chǎn)能合計(jì)近90萬(wàn)噸。假設(shè)新增產(chǎn)能成品率為70-78%,則預(yù)計(jì)2023-2024年全球電池鋁箔的供給量分別為59.0萬(wàn)噸、84.8萬(wàn)噸,至2025年或?qū)⑦_(dá)101.7萬(wàn)噸。隨著產(chǎn)能項(xiàng)目逐漸投產(chǎn)放量,電池鋁箔整體供需格局或轉(zhuǎn)向?qū)捤?。電池鋁箔的需求量隨鋰離子、鈉離子產(chǎn)量增速保持較高增速,供給方面隨著產(chǎn)能項(xiàng)目投產(chǎn),電池鋁箔逐漸放量。我們推測(cè)2023-2024年,全球電池鋁箔的供給缺口分別為-3.5~+5.8萬(wàn)噸、-0.6~+11.9萬(wàn)噸,電池鋁箔整體供需格局或轉(zhuǎn)向?qū)捤伞?.4利潤(rùn)支撐:包裝鋁箔或?yàn)殡姵劁X箔加工費(fèi)提供支撐中國(guó)包裝鋁箔消費(fèi)的增長(zhǎng)空間較大,包裝鋁箔加工費(fèi)持續(xù)上漲。鋁箔在中國(guó)以工業(yè)應(yīng)用居首,而工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家鋁箔在包裝和家用領(lǐng)域的應(yīng)用占比大于60%。2020年,中國(guó)人均鋁箔包裝消費(fèi)量為0.72kg,與歐洲、北美的約1.2kg,日本的約0.9kg相比有較大差距。國(guó)家于2020年頒布了禁塑令,并設(shè)定2023年為時(shí)間節(jié)點(diǎn),鋁箔在國(guó)內(nèi)包裝領(lǐng)域應(yīng)用具有的較大增長(zhǎng)空間。每噸包裝鋁箔的加工費(fèi)由2021A的9500元上漲至2022Q1的14300元左右,漲幅約4800元/噸。電池鋁箔生產(chǎn)線可向包裝鋁箔轉(zhuǎn)產(chǎn),包裝鋁箔支撐電池鋁箔加工費(fèi)。鋁箔的加工生產(chǎn)涉及多個(gè)復(fù)雜的軋制工藝和熱處理工序。電池鋁箔是鋁箔的深加工產(chǎn)品,所以生產(chǎn)難度比普通鋁箔的大得多。2022Q1電池鋁箔的加工費(fèi)約為19000元/噸,每噸比包裝鋁箔高4700元左右。未來(lái)隨著電池鋁箔供需轉(zhuǎn)向?qū)捤?、包裝鋁箔的需求穩(wěn)步上漲,二者加工費(fèi)之間的差距或?qū)⒖s小。包裝用的雙零箔與電池鋁箔的生產(chǎn)線的加工道次有重合,在產(chǎn)品厚度和加工工藝方面比較相近,電池鋁箔的生產(chǎn)線能夠轉(zhuǎn)向生產(chǎn)包裝鋁箔,因此,預(yù)計(jì)電池鋁箔不會(huì)出現(xiàn)大幅過(guò)剩的情況。而且由于轉(zhuǎn)產(chǎn)可能性的存在,包裝鋁箔加工費(fèi)或?qū)?duì)電池鋁箔加工費(fèi)形成支撐。1.5復(fù)合鋁箔:難以對(duì)傳統(tǒng)電池鋁箔形成大規(guī)模替代復(fù)合銅箔、復(fù)合鋁箔具有降低重量、節(jié)約材料成本、提升安全性等優(yōu)勢(shì)。復(fù)合集流體是一種新型鋰電材料,以高分子絕緣樹(shù)脂PET/PP等材料作為“夾心”層,上下兩面沉積金屬鋁或金屬銅,制成“金屬導(dǎo)電層-PET/PP高分子材料支撐層-金屬導(dǎo)電層”的三明治結(jié)構(gòu)。2022年11月,重慶金美新材料科技有限公司宣布實(shí)現(xiàn)8μm復(fù)合鋁箔量產(chǎn),據(jù)其環(huán)評(píng)報(bào)告公示,該公司的復(fù)合銅箔產(chǎn)品厚度6μm,其中PET基材厚約4μm,雙面銅鍍層約各為1μm;復(fù)合鋁箔產(chǎn)品厚度8μm,其中基材PET約為6μm,雙面鋁鍍層約各為1.2μm。復(fù)合銅箔、復(fù)合鋁箔將中間一層的金屬替換為PET等高分子材料,采用復(fù)合銅箔、復(fù)合鋁箔具有降低重量、節(jié)約材料成本、提升安全性等優(yōu)勢(shì)。復(fù)合銅箔在降低直接材料成本方面的效果優(yōu)于復(fù)合鋁箔。以重慶金美的復(fù)合銅箔、復(fù)合鋁箔產(chǎn)品進(jìn)行測(cè)算,復(fù)合銅箔將金屬銅的厚度由原有的6μm、4.5μm降至2μm,每平方米銅箔中銅的用量分別由53.76g、40.32g降至17.92g,每平方米銅箔的直接材料成本分別由3.12元、2.34元降至1.14元,降幅為1.20-1.98元每平方米。復(fù)合鋁箔將金屬鋁的厚度由原有的13μm、4.5μm降至2.4μm,每平方米鋁箔中鋁的用量分別由35.10g、27.00g降至6.48g,每平方米鋁箔的直接材料成本分別由0.56元、0.43元降至0.17元,降幅為0.26-0.39元每平方米。復(fù)合銅箔在降低直接材料成本方面的效果明顯優(yōu)于復(fù)合鋁箔,因此,目前復(fù)合銅箔要比復(fù)合鋁箔應(yīng)用廣、滲透率提升快。(1)復(fù)合鋁箔將降低電池整體的充放電效率厚度減薄將增大金屬導(dǎo)體的電阻,復(fù)合鋁箔由于電阻率以及厚度減薄幅度更大,電阻的增幅大于復(fù)合銅箔。根據(jù)電阻R的計(jì)算公式(R=ρL/S,ρ是電阻率,由材料性質(zhì)決定;L是長(zhǎng)度;S是橫截面積),厚度減薄將降低金屬的截面積,增大金屬導(dǎo)體的電阻。當(dāng)銅箔中銅的厚度由原有的6μm、4.5μm降至2μm,每平方米截面積的電阻分別由2.9mΩ、3.9mΩ增加至8.8mΩ;當(dāng)鋁箔中鋁的厚度由原有的13μm、10μm降至2.4μm,每平方米截面積的電阻分別由2.2mΩ、2.8mΩ增加至11.8mΩ。鋁箔由于電阻率更大,厚度減薄幅度更大,電阻的增幅大于銅箔。如果銅箔或鋁箔的電阻增大,電池運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的熱量也將相應(yīng)增大,將降低電池整體的充放電效率。根據(jù)焦耳定律,電流i通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量Q=i2Rt,其中t為電流持續(xù)時(shí)間,在充、放電電流不變的情況下,導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量Q與其阻值R成正比。如果復(fù)合銅箔或復(fù)合鋁箔的阻值變?yōu)閭鹘y(tǒng)銅箔或鋁箔的若干倍,則在電池運(yùn)行過(guò)程中,復(fù)合銅箔或復(fù)合鋁箔構(gòu)成的集流體產(chǎn)生的熱量Q也將變?yōu)閭鹘y(tǒng)銅箔或鋁箔的若干倍。即集流體的阻值增大,將會(huì)增大電池內(nèi)阻,使電池內(nèi)的溫升變得更加嚴(yán)重。由于電池內(nèi)部升高,并產(chǎn)生焦耳熱,所以電池整體的充、放電效率也會(huì)降低。所謂充(放)電率是將全部容量的電荷充(放)完所需要的時(shí)間,作為充(放)電時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)速度;C是形容電池充放電電流大小的專(zhuān)用符號(hào),用來(lái)說(shuō)明充(放)電的速度是多少。例如2小時(shí)率的放電,是指用0.5C的電流,在2個(gè)小時(shí)的時(shí)間將電池全部容量放完;20分鐘率表示用3C的電流在20分鐘內(nèi)將電池額定電量全部放完。在高倍率充放電時(shí),復(fù)合銅箔的性能或低于傳統(tǒng)銅箔,因此復(fù)合銅箔和復(fù)合鋁箔或更適用于純電動(dòng)4C快充以外的應(yīng)用場(chǎng)景。(2)復(fù)合鋁箔的成本遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)壓延鋁箔傳統(tǒng)電池鋁箔的完全成本約為0.6-0.9元/m2。以過(guò)去幾年電池鋁箔的主流厚度13-15μm測(cè)算,鼎勝新材2018-2021年電池鋁箔的完全成本約為0.6-0.9元/m2,成本的變動(dòng)主要是由于鋁原材料價(jià)格的變動(dòng)。復(fù)合鋁箔的設(shè)備折舊成本明顯高于傳統(tǒng)壓延鋁箔的完全成本。復(fù)合鋁箔加工最主要的工序是采用真空鍍膜機(jī)將鋁金屬加熱熔融至蒸發(fā),鋁原子凝結(jié)在高分子材料表面,形成極薄的鋁層。真空鍍膜設(shè)備的價(jià)格不菲,廣東匯成真空科技股份有限公司的復(fù)合鋁箔PVD鍍膜設(shè)備約1300萬(wàn)元,每臺(tái)設(shè)備每年的產(chǎn)能為750萬(wàn)平方米。真空鍍膜每次鍍鋁的厚度是60nm左右,要達(dá)到復(fù)合鋁箔1.2μm的鋁層厚度需要反復(fù)鍍膜20次,則每臺(tái)設(shè)備每年復(fù)合鋁箔的實(shí)際產(chǎn)量為37.5萬(wàn)平方米。假設(shè)設(shè)備的折舊年限為15年,則每平方米復(fù)合鋁箔的設(shè)備折舊成本約為2.31元,遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)壓延鋁箔的完全成本,阻礙了復(fù)合鋁箔的繼續(xù)推廣使用。(3)若采用復(fù)合銅箔后,再采用復(fù)合鋁箔對(duì)安全性的提升較小單獨(dú)采用復(fù)合銅箔即可達(dá)到控制電池?zé)崾Э氐男Ч?,再采用?fù)合鋁箔對(duì)安全性的提升較小。復(fù)合銅箔和復(fù)合鋁箔的另一大優(yōu)勢(shì)為安全性,復(fù)合銅箔中間為有機(jī)絕緣層,降低電池燃燒起火爆炸的可能性。普通集流體材料穿刺時(shí)會(huì)產(chǎn)生大尺度毛刺,造成內(nèi)短路,引起熱失控,而熱失控則是新能源汽車(chē)電池爆炸起火的直接因素。復(fù)合銅箔、復(fù)合鋁箔材料在受到穿刺時(shí)產(chǎn)生的毛刺尺寸小,并且因?yàn)楦叻肿硬牧蠈訒?huì)發(fā)生斷路效應(yīng),可控制短路電流不增大,以有效控制電池?zé)崾Э啬酥帘ㄆ鸹?,從根本上解決了電池爆炸起火的問(wèn)題。鋰電池的結(jié)構(gòu)來(lái)看,正極和負(fù)極交互疊置,發(fā)生穿刺時(shí)正極和負(fù)極基本上會(huì)被同時(shí)穿刺。鋰電池單獨(dú)在負(fù)極采用復(fù)合銅箔,即可達(dá)到控制電池?zé)崾Э啬酥帘ㄆ鸹鸬男Ч绻龢O再采用復(fù)合鋁箔對(duì)繼續(xù)提升安全性的作用較小。綜上所述,復(fù)合鋁箔減薄了鋁層的厚度,能夠降低直接材料的成本;但鋁層減薄后增大了電池的內(nèi)阻,將降低電池整體的充放電效率;復(fù)合鋁箔的成本顯著高于傳統(tǒng)壓延鋁箔;若鋰電池的負(fù)極已經(jīng)采用復(fù)合銅箔,則正極再采用復(fù)合鋁箔對(duì)繼續(xù)提升安全性的作用較小。因此,我們認(rèn)為在當(dāng)前條件下,復(fù)合鋁箔將不會(huì)對(duì)傳統(tǒng)電池鋁箔形成大規(guī)模替代。電池鋁箔行業(yè)被低估。歷史估值水平來(lái)看,2023年2月10日,鼎勝新材的TTM市盈率為19倍,處于近五年來(lái)的極低水平3%分位(剔除負(fù)值后)。我們認(rèn)為,在行業(yè)供需格局沒(méi)有發(fā)生根本性轉(zhuǎn)變的情況下,鼎勝新材等行業(yè)龍頭的業(yè)績(jī)持續(xù)高增長(zhǎng),電池鋁箔行業(yè)被低估。二、需求持續(xù)迭代,行業(yè)龍頭技術(shù)儲(chǔ)備超前2.1需求迭代:電池鋁箔向厚度減薄和高力學(xué)性能發(fā)展厚度減薄和高力學(xué)性能是電池鋁箔未來(lái)發(fā)展的兩個(gè)趨勢(shì)。在鋰離子電池需求量不斷提高的同時(shí),其綜合性能的要求也越來(lái)越高,越來(lái)越嚴(yán)格。2016年和2022年先后發(fā)布過(guò)兩版《鋰離子電池用鋁及鋁合金箔》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),期間《鋰離子動(dòng)力電池用鋁及鋁合金箔》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)于2019年10月發(fā)布。從國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(2016年)到團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)(2019年)再到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(2022年),對(duì)電池鋁箔的抗拉強(qiáng)度的最低要求在逐步提升。2019團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)始對(duì)10~13μm電池鋁箔提出各項(xiàng)性能的規(guī)范,2022國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)始對(duì)厚度≤10μm電池鋁箔提出各項(xiàng)性能的規(guī)范。隨著鋰離子電池用鋁箔的質(zhì)量及各方面性能指標(biāo)的逐步提高,厚度減薄和高力學(xué)性能(高強(qiáng)度、高延伸率)是電池鋁箔未來(lái)發(fā)展的兩個(gè)趨勢(shì)。電極在涂覆活性物質(zhì)后,通過(guò)軋輥壓延等處理進(jìn)行壓實(shí)。集流體通過(guò)涂覆將粉狀的活性物質(zhì)連接起來(lái),將活性物質(zhì)產(chǎn)生的電流匯集輸出、將電極電流輸入給活性物質(zhì)。電池極片在涂布干燥后,電極組分材料在集流體上呈自然堆積狀態(tài),這種狀態(tài)具有較大的孔隙率,但電極組分材料顆粒間電子接觸阻抗較大,不利于電池性能的發(fā)揮,也降低了電池的體積能量密度。因此,需要對(duì)涂布干燥后的極片進(jìn)行輥壓處理,將電極組分材料壓縮,壓縮后的體積密度即為壓實(shí)密度。傳統(tǒng)磷酸鐵鋰材料的壓實(shí)比例偏低,是降低電池能量密度的主要原因之一。由于實(shí)際電極中導(dǎo)電劑和黏結(jié)劑的真密度較小,電極壓實(shí)密度會(huì)隨導(dǎo)電劑和黏結(jié)劑含量的增加而降低,因此電極材料的壓實(shí)密度會(huì)低于真密度。傳統(tǒng)的磷酸鐵鋰材料的壓實(shí)密度較低,壓實(shí)密度與真密度的比值約為69%,導(dǎo)致了電池能量密度偏低。在電池材料中,正極材料的成本往往比其他部分的成本高,且正極的容量對(duì)電池容量有決定性的作用。提高正極壓實(shí)密度能夠顯著提升電池的體積能量密度。在鋰離子電池的制造中,壓實(shí)密度對(duì)電池性能有很大影響。實(shí)驗(yàn)證明,壓實(shí)密度與片材比容量、效率、內(nèi)阻和電池循環(huán)性能密切相關(guān)。尋找最佳壓實(shí)密度對(duì)于電池設(shè)計(jì)很重要,一般來(lái)說(shuō),壓實(shí)密度越高,電池的容量就越大,所以壓實(shí)密度也被認(rèn)為是材料能量密度的參考指標(biāo)之一。楊續(xù)來(lái)等2020年7月在《儲(chǔ)能科學(xué)與技術(shù)》上發(fā)表的《高能量密度鋰離子電池結(jié)構(gòu)工程化技術(shù)探討》中,對(duì)一款方形鋁殼磷酸鐵鋰動(dòng)力電池進(jìn)行討論,其電池容量為31.5A·h,質(zhì)量能量密度為132.5W·h/kg,體積能量密度為284.5W·h/L。如果將該款鋰電池的正極壓實(shí)密度由2.15g/cm2提高至2.4g/cm2,則體積能量密度提高5.1%,而對(duì)質(zhì)量能量密度的提升則相對(duì)有限。提高壓實(shí)密度易造成輥壓過(guò)程中頻繁斷帶,電極斷裂一方面影響了鋰電池的生產(chǎn)效率,另一方面也浪費(fèi)了一部分涂覆在鋁箔上的活性物質(zhì)。所以為了有效減少輥壓斷帶現(xiàn)象,需要提高電池鋁箔的抗拉強(qiáng)度和延伸率。相較12微米電池鋁箔,采用10微米和8微米電池鋁箔可提升鋰電池1.2%、2.4%的能量密度。通過(guò)電池容量恒定時(shí)減少電池質(zhì)量能夠提升能量密度。工信部《新能源汽車(chē)推廣應(yīng)用推薦車(chē)型目錄》在2022年公布的9個(gè)批次車(chē)型,電池系統(tǒng)的平均能量密度為149.24Wh/kg,若把目前新能源汽車(chē)電池普遍使用的12μm鋁箔換成10μm或8μm鋁箔,結(jié)合上文中12um電池鋁箔消耗量0.45kg/kwh,則單位能量所需鋁箔分別可降至0.38kg/kwh(10μm鋁箔)、0.30kg/kwh(8μm鋁箔),進(jìn)一步計(jì)算可以得到鋁箔使用減量后的新能量密度分別為:151.0Wh/kg(10μm鋁箔),152.8Wh/kg(8μm鋁箔),較之使用12μm鋁箔的鋰電池,電池系統(tǒng)的能量密度分別提升1.2%

(10μm鋁箔)和2.4%(8μm鋁箔)。我國(guó)動(dòng)力電池能量密度整體水平仍然較低,鋁箔減薄需求迫切。截至目前,2022年工信部《新能源汽車(chē)推廣應(yīng)用推薦車(chē)型目錄》公布了9個(gè)批次、共330款車(chē)型,其中178款車(chē)型所裝配的動(dòng)力電池的能量密度不足150Wh/kg,占比約54%;其中僅5款車(chē)型所裝配的動(dòng)力電池的能量密度高于200Wh/kg,動(dòng)力電池能量密度整體水平仍然較低,因此盡管鋁箔減量對(duì)能量密度的提升效果不如銅箔明顯,鋁箔減薄的需求依然迫切。2.2技術(shù)儲(chǔ)備:頭部廠商擁有超前于市場(chǎng)需求的技術(shù)實(shí)力電池鋁箔主要選用高電導(dǎo)率的1系鋁合金。從鋁箔行業(yè)整體來(lái)看,鋁合金材料的選擇范圍比較寬泛,可根據(jù)具體應(yīng)用場(chǎng)景選取1系、2系、3系、4系、5系、8系鋁合金。例如,容器箔用于生產(chǎn)餐盒等各類(lèi)食品包裝,主要采用強(qiáng)度較高的3系和8系鋁合金。電池鋁箔主要用在鋰電池正極的集流體中,鋰電池的集流體既是活性物質(zhì)的載體,又是電池工作時(shí)產(chǎn)生的電流匯集的導(dǎo)體,所以導(dǎo)電性是電池鋁箔選材的首要考慮。因此,電池鋁箔主要選用1系鋁合金,1系鋁合金含鋁99%以上,電導(dǎo)率高于其他鋁合金系列。電池鋁箔較多使用1系鋁合金,加大了提升力學(xué)性能的難度。鋰電池用鋁箔目前使用較多的為1060、1100等純鋁系合金牌號(hào),鋁含量在99%以上,合金狀態(tài)為H18硬態(tài)。但1系鋁合金的平均抗拉強(qiáng)度和平均屈服強(qiáng)度偏低,純度越高的牌號(hào)強(qiáng)度越低,這加大了電池鋁箔提升力學(xué)性能的難度。電池鋁箔各項(xiàng)指標(biāo)之間此消彼長(zhǎng),增加了性能提升的難度。電池鋁箔是鋁箔的深加工產(chǎn)品,所以生產(chǎn)難度比普通鋁箔的大得多,關(guān)鍵技術(shù)也多。鋰離子電池的特性決定了鋰離子電池用鋁箔產(chǎn)品需要具有導(dǎo)電性能高、強(qiáng)度高、延伸率高、表面質(zhì)量好、板形好等指標(biāo),其要求遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他鋁箔產(chǎn)品。將鋁箔軋制至更薄需要增加軋制油的使用量,是鋁箔表面的帶油量增大,導(dǎo)致表面潤(rùn)濕性降低;此外,厚度的減薄必然導(dǎo)致降低力學(xué)性能指標(biāo),而且必定增加針孔數(shù)量、張力線等表面缺陷。另一方面,力學(xué)性能指標(biāo)中的抗拉強(qiáng)度和延伸率之間也是此消彼長(zhǎng)的關(guān)系,相互制約。部分頭部廠商能夠在保證延伸率的情況下,將抗拉強(qiáng)度做到280MPa水平。很多電池廠商都在不斷提高電池箔產(chǎn)品的強(qiáng)度的要求,目前200MPa以上強(qiáng)度的要求已經(jīng)很普遍,有些用戶甚至要求強(qiáng)度達(dá)到270MPa以上,這已經(jīng)達(dá)到了鋁箔產(chǎn)品冷硬化的強(qiáng)度極限,而且又要同時(shí)保證對(duì)應(yīng)的延伸率,生產(chǎn)難度大大提升。電池鋁箔企業(yè)需要通過(guò)微調(diào)合金成分、改進(jìn)軋制和退火工藝,來(lái)提升鋁箔的綜合性能。常規(guī)的電池鋁箔工藝能夠達(dá)到200-230MPa的抗拉強(qiáng)度、3.4%-3.9%的延伸率。根據(jù)各公司所獲發(fā)明專(zhuān)利,鼎勝新材、廈順?shù)X箔、神火寶鼎、南山鋁業(yè)等能夠在保證延伸率的情況下,將抗拉強(qiáng)度做到280MPa水平。各頭部電池鋁箔廠商致力于工藝提升,能夠滿足下游不斷提高的強(qiáng)度要求。隨著厚度逐漸降至10μm及以下,薄規(guī)格或?qū)@著提升電池鋁箔溢價(jià)。基材減薄依然是進(jìn)一步提高鋰電池能量密度的最有效措施之一,近幾年鋁箔厚度由20um,降低到15um,再到13um、12um,部分鋰電池鋁箔廠商已經(jīng)能夠量產(chǎn)10um,甚至8um。截至2022年12月5日,12um電池鋁箔的價(jià)格為3.77萬(wàn)元/噸,較16um電池鋁箔高出6800元/噸,薄規(guī)格或?qū)@著提升電池鋁箔溢價(jià)。鋁箔減薄增加了提升力學(xué)性能指標(biāo)的難度。動(dòng)力鋰電池客戶對(duì)鋰電池容量密度、產(chǎn)品一致性和安全性的需求大幅提升,對(duì)電池鋁箔的力學(xué)性能指標(biāo)提出了更高的要求??估瓘?qiáng)度指鋁箔在靜拉伸條件下的最大承載能力,代表抵抗外力破壞的能力;延伸率指鋁箔拉伸斷裂后,總變形與原長(zhǎng)度之間的比值,屬于塑性性能指標(biāo)。鋁箔減薄增加了提升這些力學(xué)性能指標(biāo)的難度,要在設(shè)備、工藝、潤(rùn)滑上做大量工作。僅有部分廠商能夠生產(chǎn)抗拉強(qiáng)度較高的8-9μm電池鋁箔。根據(jù)所獲發(fā)明專(zhuān)利,鼎勝新材和常鋁股份能夠?qū)?μm電池鋁箔的抗拉強(qiáng)度

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