鋰電銅箔：被忽視的、不可或缺的鋰電基礎(chǔ)材料
銅箔在鋰電池中充當(dāng)負(fù)極材料載體及負(fù)極集流體，是鋰電池的重要材料。鋰電池嚴(yán)苛的工作環(huán)境與性能要求，對銅箔的厚度、抗氧化性能及粘附性能提出了多方面的要求。作為鋰電池的關(guān)鍵原材料，銅箔的厚度、抗拉強(qiáng)度、伸長率、均勻性、表面性能等指標(biāo)直接影響到鋰電池的循環(huán)性能、能源密度等指標(biāo)。
新能源汽車推動鋰電銅箔進(jìn)入新一輪需求高景氣周期：五年三倍
新能源汽車的快速發(fā)展已經(jīng)深入人心，在2020年全球新能源汽車銷量達(dá)到300萬輛的基準(zhǔn)假設(shè)下，鋰電銅箔（含動力電池用和非動力電池用）將從目前的7-8萬噸需求量，攀升至20萬噸附近。國內(nèi)鋰電銅箔需求量則從3-4萬噸攀升至10萬噸一線，占全球消費(fèi)量的50%+。“五年三倍”成長空間值得期待。
供不應(yīng)求或?qū)⒊沙B(tài)，盈利周期已然開啟
相較于需求的爆發(fā)式增長，鋰電銅箔生產(chǎn)企業(yè)明顯未做好準(zhǔn)備，供應(yīng)捉襟見肘。15-16年更多是在產(chǎn)企業(yè)調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)滿足需求，但轉(zhuǎn)產(chǎn)和彈性生產(chǎn)空間極其有限，隨著16年下半年國內(nèi)各項(xiàng)新能源汽車政策的明朗，鋰電銅箔供需矛盾將再次被激化。
考慮到，高資本開支、長建設(shè)周期、較高市場/技術(shù)壁壘，我們預(yù)計(jì)鋰電銅箔供不應(yīng)求局面或?qū)⒕S持到2018年。鋰電銅箔已經(jīng)全面轉(zhuǎn)向賣方市場。
而盈利周期也已經(jīng)開啟，從主流鋰電銅箔企業(yè)毛利率水平已經(jīng)從15年的13-15%攀升至23-25%。
投資評價和建議：綜上所述，我們認(rèn)為在新能源汽車的推動下，鋰電銅箔將迎來一輪為期2-3年的“超級成長周期”，建議積極把握“五年三倍空間”帶來的投資機(jī)遇。具體投資標(biāo)的參見下表：
風(fēng)險(xiǎn)提示：1）鋰電銅箔產(chǎn)能釋放快速預(yù)期，導(dǎo)致行業(yè)盈利能力下降；2）鋰電銅箔需求受到新能源汽車騙補(bǔ)等政策打壓，而出現(xiàn)回落。
一、鋰電銅箔：被忽視的、不可或缺的鋰電基礎(chǔ)材料
按照銅箔的應(yīng)用領(lǐng)域，可以將銅箔劃分為三大品類：
1）覆銅箔層壓板（CCL）及印制線路板用銅箔（PCB），普遍應(yīng)用于電子信息產(chǎn)業(yè)，也是銅箔應(yīng)用最為廣泛的領(lǐng)域，占到了國內(nèi)銅箔總產(chǎn)出的80%。厚度一般在12-70μm（標(biāo)準(zhǔn)銅箔），和105-420μm（超厚銅箔）；
2）鋰離子二次電池用銅箔，包括動力電池用鋰電銅箔和非動力電池用鋰電銅箔，為銅箔第二大應(yīng)用領(lǐng)域，占到了國內(nèi)銅箔總產(chǎn)出的13%左右。厚度一般在7-20微米（即鋰電銅箔）；
3）電磁屏蔽用銅箔，主要應(yīng)用于醫(yī)院、通信、軍事等需要電磁屏蔽的部分領(lǐng)域。
具體銅箔背景資料詳見附錄部分，下面我們重點(diǎn)論述下鋰電銅箔。如圖1所示，鋰電銅箔是鋰電池重要的基礎(chǔ)材料之一。鋰電池是利用儲存在正極材料中的鋰離子以及電子在充電放電過程中反向移動從而實(shí)現(xiàn)正常工作的，其主要結(jié)構(gòu)為正極、負(fù)極和電解液。鋰電銅箔在鋰電池中既充當(dāng)負(fù)極活性材料的載體，又充當(dāng)負(fù)極電子收集與傳導(dǎo)體：
1）鋰電池一般都將負(fù)極材料（石墨）均勻地涂覆在一層極薄銅箔上，經(jīng)干燥、滾壓、干切等工序后，制得負(fù)極電極，在此過程中，銅箔充當(dāng)了負(fù)極材料的載體；
2）而負(fù)極集流體的作用則是將電池活性物質(zhì)產(chǎn)生的電流匯集起來，以產(chǎn)生更大的輸出電流。集流體要具有盡可能小的內(nèi)阻，且易于加工的特點(diǎn)。銅箔因?qū)щ娦粤己?，質(zhì)地較軟，制造技術(shù)成熟，價格也相對低廉，自然而然成為鋰離子電池負(fù)極集流體的首選材料。
與大眾認(rèn)識不同，鋰電銅箔有著較高的技術(shù)要求，絕非銅箔“大路貨”。鋰電池嚴(yán)苛的工作環(huán)境，對銅箔提出了多方面的技術(shù)要求，包括：
1）厚度非常小，以滿足鋰離子電池的高體積容量要求；通常厚度多在8-12μm之間。
2）與負(fù)極活性材料層的粘合強(qiáng)度高，表面能均勻地涂敷負(fù)極活性材料而不脫落；
3）化學(xué)與電化學(xué)性能穩(wěn)定（抗氧化），具有良好的耐蝕性；
4）電導(dǎo)率高；
5）成本低，從而盡可能的降低鋰電池成本。
鋰電銅箔的性能也對鋰電池質(zhì)量密切相關(guān)，銅箔是名副其實(shí)的被忽視的、不可或缺的鋰電基礎(chǔ)材料。如銅箔厚度的均勻性對電池容量和一致性會產(chǎn)生直接影響。
更進(jìn)一步，動力電池對鋰電銅箔則有著更高的要求。如上文所述，鋰電銅箔又可以分為動力電池用和非動力電池用（如3C、儲能等）兩大品類；因新能源汽車鋰電池使用量大，能源密度與循環(huán)次數(shù)要求高、工作或制造過程中，溫度較高，這些對動力電池鋰電銅箔也就提出了更高的要求：
1）屈服強(qiáng)度要求更高。新能源汽車在追求高能量密度，而使用新型負(fù)極材料時，對銅箔的屈服強(qiáng)度（即抵抗微量塑性變形的應(yīng)力）提出了更高的要求。
2）高溫穩(wěn)定性要求更高。如在鋰離子電池制作過程中，銅箔會被加熱至200℃左右，因此要求銅箔在加熱200℃時不發(fā)生軟化且維持初始的屈服強(qiáng)度。
3）從減重、輕量化的角度出發(fā)對銅箔的厚度提出了更高的要求。尤其是純電動汽車配備的電池單元數(shù)量比較多，僅銅箔的重量就達(dá)10 kg以上（與電池容量有關(guān)）。因此，減輕電池上銅箔的質(zhì)量，降低銅箔原材料成本，同時提供高能量密度，成為對未來鋰離子電池用銅箔的又一要求。要達(dá)到這一要求，當(dāng)前最主要的方式是減小銅箔厚度，目前，主流鋰離子電池銅箔的厚度為8～10 μm（其中，動力電池多采用8μm雙面光鋰電銅箔，而3C電池則可采用9μm以上或單面毛的產(chǎn)品）。或者采用打孔等方式降重，如日本三井金屬公司開發(fā)出空隙率為50％的銅箔。
4）一致性要求更高。新能源汽車因電池使用量大，對鋰電銅箔產(chǎn)品性能的一致性要求也就更高。
二、新能源汽車推動鋰電銅箔進(jìn)入新一輪需求高景氣周期：五年三倍
鋰電池傳統(tǒng)上主要應(yīng)用于3C產(chǎn)品當(dāng)中，在經(jīng)歷了智能手機(jī)、平板電腦產(chǎn)品創(chuàng)新后，2012-2013年之后3C產(chǎn)品用鋰電池的需求增速已經(jīng)有所放緩。但在國內(nèi)、外新能源汽車放量的推動下，動力電池消費(fèi)需求迅速興起，已然接替3C產(chǎn)品成為鋰電池消費(fèi)增長的主要動力--2015年，全球新能源汽車銷量為73萬輛，同比增長108%；鋰電池產(chǎn)量也從2014年72GW，升至100GW，同比增長40%；動力電池在鋰電池產(chǎn)量中的占比也由2014年的14%快速提升到2015年的28%。
這對鋰電銅箔需求的拉動是顯而易見的。2014年國內(nèi)鋰電銅箔產(chǎn)量為3.15萬噸，同比增長46%；初步估計(jì) 2015年鋰電銅箔產(chǎn)量將達(dá)到3.9萬噸，保持22%左右的高速增長。
往后看，我們認(rèn)為新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈上，有三個基準(zhǔn)判斷毋庸置疑：
1）新能源汽車快速發(fā)展毋庸置疑。在國內(nèi)、外補(bǔ)貼優(yōu)惠政策的推動，民眾節(jié)能減排意識及對新能源汽車認(rèn)識不斷深化的影響之下，國內(nèi)、外新能源汽車的產(chǎn)銷增速仍將保持快速增長勢頭。我們預(yù)計(jì)，2016年國內(nèi)新能源汽車的產(chǎn)銷量將達(dá)到67萬輛（增長80%），而全球的產(chǎn)銷量水平將上升到110萬輛以上；2020年全球新能源汽車將突破300萬輛。2016年下半年，隨著國內(nèi)騙補(bǔ)調(diào)查進(jìn)入尾聲，地方補(bǔ)貼政策趨于明朗，新能源汽車的銷售也或?qū)⑹凹壎稀?
2）新能源汽車動力電池將繼續(xù)推動鋰電池需求的快速增長。2014年新能源汽車鋰電池需求為11GW，2015年在我國新能源汽車大幅增長的驅(qū)動下，動力鋰電池需求增長至25GW；我們預(yù)計(jì)新能源汽車的持續(xù)增長將使2016年動力鋰電池的需求上升至42GW，年增長率達(dá)70%。以動力鋰電池為核心驅(qū)動力，2016年全球鋰電池的需求量將達(dá)到120GW附近。
3）動力電池用鋰電銅箔需求的快速增長也毋庸置疑，將從2015年的2萬噸增長至2020年的10萬噸。2014年動力電池用鋰電銅箔需求量僅為1萬噸左右，2015年這一數(shù)值為2萬噸。鋰電池中負(fù)極集流體銅箔用量大約為2-3.5g/Ah，考慮材料使用率，按平均3g/Ah，假設(shè)電池輸出電壓為3.6V，進(jìn)行計(jì)算可以得到（即也可以理解為度電所需銅箔為0.83公斤），2020年全球新能源汽車動力電池用銅箔的使用量將達(dá)10.5萬噸。計(jì)入非動力電池用鋰電銅箔后，全球鋰電銅箔將從2015年的7-8萬噸，增加至20萬噸。
國內(nèi)鋰電銅箔需求量的占比也將從2014年的39%升至2020年的54%。按照我們的測算，國內(nèi)鋰電銅箔需求量將從2015年的3-4萬噸增加至2020年的10萬噸；其中，動力電池用鋰電銅箔需求量將從2015年的1.3萬噸飆升至2020年的6.2萬噸。
2）鋰電銅箔新建產(chǎn)能建設(shè)周期長、投資規(guī)模大同樣是限制產(chǎn)能釋放的客觀原因，2018年才可能迎來第一輪投產(chǎn)高峰。按照主流生產(chǎn)企業(yè)的投擴(kuò)建信息，新建項(xiàng)目每萬噸投資規(guī)模在6-7個左右（若采用國內(nèi)設(shè)備，至少也需要5個億）。同時，由于銅箔生產(chǎn)需要大量的基建工作，管路工程較大，建設(shè)周期通常較長，新建產(chǎn)能的建設(shè)周期大約需要18-24個月，考慮到投產(chǎn)和達(dá)產(chǎn)的過程，達(dá)產(chǎn)需要的時間可能會更長。而按照目前已經(jīng)在規(guī)劃的投產(chǎn)項(xiàng)目來看，2018年才會迎來第一輪投產(chǎn)高峰，并且集中在諾德股份一家企業(yè)。
3）與此同時，由PCB銅箔轉(zhuǎn)向生產(chǎn)鋰電銅箔，或者新進(jìn)入到鋰電銅箔行業(yè)，企業(yè)會面臨技術(shù)與市場兩大壁壘，產(chǎn)能的投放或許更長的時間：
a.在技術(shù)壁壘方面，鋰電銅箔的生產(chǎn)技術(shù)是一種以經(jīng)驗(yàn)積累為主的制造技術(shù)，需要通過長期的生產(chǎn)實(shí)踐摸索、總結(jié)與創(chuàng)新才能獲得，如復(fù)合添加劑的制備技術(shù)、生箔技術(shù)、后處理技術(shù)等，均無法通過簡單復(fù)制被新進(jìn)生產(chǎn)廠商所掌握。鋰電銅箔的技術(shù)含量高，對生產(chǎn)工藝與設(shè)備的要求嚴(yán)格。國內(nèi)新進(jìn)廠商需具備自行設(shè)計(jì)、加工高檔電解銅箔生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備的能力，同時在購置該等關(guān)鍵設(shè)備時則需要具有非常充足的資金實(shí)力。國內(nèi)現(xiàn)有的鋰電銅箔生產(chǎn)企業(yè)，在實(shí)現(xiàn)批量化供應(yīng)鋰電銅箔之前都經(jīng)歷了1-2年（甚至更長）的產(chǎn)能建設(shè)及產(chǎn)品開發(fā)過程。
b.在市場壁壘方面：鋰電銅箔的質(zhì)量對于鋰電池的性能有著直接的影響，鋰電池企業(yè)，特別是動力電池企業(yè)，對供應(yīng)商有著較為嚴(yán)格的供應(yīng)認(rèn)證體系，對于新從事鋰電銅箔生產(chǎn)的企業(yè)來說，通過認(rèn)證、試樣、再到大批量供應(yīng)需要較長的時間。
c.資本壁壘也比較強(qiáng)：即進(jìn)入鋰電銅箔行業(yè)，企業(yè)不但需要大規(guī)模的資本開支，同時對現(xiàn)金流的要求也非常高，通常需要現(xiàn)金支付上游銅線原料，下游可能會被電池企業(yè)拖欠帳期。
綜合來看，我們認(rèn)為2016年鋰電銅箔的供需矛盾將進(jìn)一步激化，行業(yè)整體供給不足或?qū)⒀永m(xù)到2018年。鋰電銅箔將迎來一輪為期2-3年的“超級周期”！這一點(diǎn)，其實(shí)在各主流生產(chǎn)企業(yè)2016年一季報(bào)中得到了體現(xiàn)，鋰電銅箔已經(jīng)成為賣方市場，加工費(fèi)水平水漲船高（在過去一個季度加工費(fèi)平均上調(diào)了2000-3000元/噸），主流鋰電銅箔企業(yè)的盈利能力飆升，我們判斷行業(yè)平均毛利水平在1.5萬元/噸左右，正常生產(chǎn)經(jīng)營企業(yè)的平均單噸凈利應(yīng)該在0.5萬元/噸。而隨著供給進(jìn)一步緊張，加工費(fèi)不排除進(jìn)一步上調(diào)的可能，行業(yè)盈利能力也將進(jìn)一步抬升。
投資評價和建議：積極把握“鋰電銅箔超級成長周期”
綜上所述，我們認(rèn)為在新能源汽車的推動下，鋰電銅箔將迎來一輪為期2-3年的“超級周期”，建議積極把握“鋰電銅箔超級成長周期”帶來的投資機(jī)遇，可重點(diǎn)關(guān)注諾德股份、銅陵有色，并建議投資者根據(jù)自己的投資偏好選擇相應(yīng)的投資標(biāo)的。具體上市公司對比分析參見下表：
風(fēng)險(xiǎn)分析：
1.鋰電銅箔產(chǎn)能釋放快速預(yù)期，導(dǎo)致行業(yè)盈利能力下降。
2.鋰電銅箔需求受到新能源汽車騙補(bǔ)等政策打壓，而出現(xiàn)回落。
附1：銅箔以電解銅箔為主，主要用于電子、電池等領(lǐng)域
銅箔是電子、電池工業(yè)的基礎(chǔ)原材料。業(yè)界一般將采用壓延、電解、濺射等方法形成一定厚度以下的銅帶（片）稱為銅箔。美、日等國多以0.1mm作為區(qū)分標(biāo)準(zhǔn)，0.1mm以下的為銅箔。在我國，銅箔指橫斷面呈矩形，厚度均一并等于或小于0.15 mm 的軋制（壓延）或電沉積產(chǎn)品。近幾年銅箔技術(shù)水平的發(fā)展，銅箔和銅帶的界限變得模糊起來，電解與壓延銅箔的使用界限變得模糊起來。例如，超厚銅箔（指標(biāo)稱厚度在3 oz-14 oz（105um～500um）的銅箔）雖然壓延法生產(chǎn)難度較大，但已經(jīng)有電解銅箔企業(yè)可以生產(chǎn)出超厚銅箔了。
銅箔的應(yīng)用領(lǐng)域：銅箔不僅是制造CCL及PCB的重要基礎(chǔ)材料，而且在其它領(lǐng)域也具有廣泛應(yīng)用，主要有鋰離子電池負(fù)極載體、等離子平板顯示器用屏蔽材料、熱敏電阻、太陽能背板、散熱材料等。
銅箔按照制備工藝不同可以分為壓延銅箔和電解銅箔。銅箔的制備工藝經(jīng)歷了“壓延-電解-電解壓延互補(bǔ)”的過程。最初，各廠商的產(chǎn)品主要以壓延銅箔為主。后來，由于壓延銅箔在幅寬上的限制，難以滿足需求，逐漸被電解銅箔所替代。近幾年，隨著電子產(chǎn)品的發(fā)展對銅箔的功能提出了更高的要求，壓延銅箔又逐漸因?yàn)槠渥杂械奶匦远辛松Α?
a.壓延銅箔，是將厚銅板加熱到退火溫度，然后進(jìn)行軋制，退火和軋制重復(fù)多次，制成達(dá)到厚度要求的原箔。然后根據(jù)使用要求對原箔表面進(jìn)行處理，最終制備得到符合使用要求的銅箔。壓延銅箔生產(chǎn)工藝復(fù)雜、流程長、一次性投入高、成本高，銅箔的極限厚度也受軋輥限制，優(yōu)點(diǎn)是采用壓延方法生產(chǎn)的銅箔一般具有較好的性能。
b.電解銅箔是以硫酸銅溶液為原料，在以不溶性材料為陽極、底部浸在硫酸銅電解液中恒速旋轉(zhuǎn)的陰極輥為陰極的電解槽中進(jìn)行電解，溶液中的銅沉積到陰極輥筒的表面形成銅箔，銅箔的厚度由陰極電流密度和陰極輥的轉(zhuǎn)速所控制。待銅箔隨輥筒轉(zhuǎn)出液面后，再連續(xù)地從陰極輥上剝離，經(jīng)水洗、干燥、卷取，制成原箔。在此基礎(chǔ)上對原箔進(jìn)行后續(xù)處理得到最終銅箔。電解銅箔工藝復(fù)雜，但是成本較壓延銅箔低，產(chǎn)品厚度也較易控制。
c.壓延銅箔、電解銅箔，各有優(yōu)劣。壓延銅箔以物理鍛造法制造原箔，而電解銅箔以電化學(xué)沉積法制造原箔。通過不斷的軋制，壓延銅箔通常具有更好的物理性能，如銅的純度要高，并具有列優(yōu)異的強(qiáng)度、韌性和抗彎曲性能，彈性系數(shù)/致密度/延展性要高。但電解銅箔的這些物理性能，特別是彎曲性能要差。壓延銅箔的厚度與寬度會受到軋輥尺寸的限制，電解銅箔的尺寸約束更少。在成本方面，壓延銅箔的固定資產(chǎn)投產(chǎn)較大，而且生產(chǎn)成本較高，電解銅箔在成本方面具有優(yōu)勢。在生產(chǎn)技術(shù)方面，壓延銅箔的生產(chǎn)技術(shù)要求高，工藝復(fù)雜、流程長，同時，生產(chǎn)技術(shù)多掌握在日本、美國企業(yè)手中，生產(chǎn)多有專利限制。
目前世界銅箔的發(fā)展，整體格局還是以電解銅箔為主，壓延銅箔為補(bǔ)充。大致經(jīng)歷了“壓延--電解--電解壓延互補(bǔ)”的過程。在覆銅板最初生產(chǎn)時期，世界上大多數(shù)都是使用壓延銅箔。后來由于它在幅寬上的限制，難以滿足大尺寸覆銅板的生產(chǎn)需要，且成本較高，從上世紀(jì)60年代末至70年代初開始，壓延銅箔逐漸被電解銅箔所替代。近幾年，可攜式電子產(chǎn)品的普及，對高頻高速化、薄型化、功能化產(chǎn)品提出更高的要求，壓延銅箔由于其自有的特性，其重要性又凸顯了出來。但即便如此，壓延銅箔的產(chǎn)值和電解銅箔相比也不在再一個量級上。
附2：壓延銅箔產(chǎn)量回暖，但國內(nèi)產(chǎn)出剛起步
全球壓延銅箔的產(chǎn)量回升。由于其制造難度以及在高端產(chǎn)品中的應(yīng)用，其產(chǎn)量跟電解銅箔也沒法比較。世界用于PCB的壓延銅箔在2013年產(chǎn)銷量達(dá)到9780噸，比2012年增加了5.9％。2012年世界壓延銅箔的產(chǎn)量達(dá)到了9230噸，全年產(chǎn)值達(dá)到2.89億美元，比2011年增加了9.2%。對2012年全球壓延銅箔產(chǎn)量進(jìn)行分析，厚度18微米銅箔占市場比例最高為76%，其次是12微米的占15%，35微米的占9%。目前對薄規(guī)格（如6微米，8，10等）壓延銅箔需求不大。
高精壓延銅箔主要集中于國外廠商。由于高精壓延銅箔的技術(shù)門檻較高，所以全書主要的壓延銅箔集中于幾家廠商：NipponMining（日礦）、Fukuda（福田金屬）、Olinbrass（美國奧林）和Hitachi Cable（日立電線）等?？梢钥闯?，壓延銅箔領(lǐng)域，日企的水平處于領(lǐng)先地位。
國內(nèi)壓延銅箔需求主要通過進(jìn)口來滿足，國內(nèi)壓延銅箔企業(yè)正在起步。經(jīng)過數(shù)年的摸索、大規(guī)模的設(shè)備引進(jìn)之后，國內(nèi)的壓延銅箔生產(chǎn)企業(yè)正在突破壓延銅箔的壁壘。2014 年在中國的企業(yè)（包括外資企業(yè)）還產(chǎn)銷壓延銅箔282 噸（約有90 噸用于FPC中）。到2014 年底，國內(nèi)已有中鋁上海銅業(yè)、蘇州福田、山東天和、靈寶金源朝輝等四個廠家的壓延銅箔已形成產(chǎn)能，總產(chǎn)能達(dá)到1.14 萬噸，但產(chǎn)出有限。在國內(nèi)供應(yīng)能力不足的情況下，國內(nèi)壓延銅箔的需求主要通過進(jìn)口來滿足。
壓延銅箔主要應(yīng)用于覆銅板、鋰電池行業(yè)。
a.壓延銅箔最大的最直接的應(yīng)用市場是撓性覆銅板（FCCL）制造業(yè)，最大的間接應(yīng)用市場是撓性改制電路板（FPC）。撓性覆銅板制造業(yè)需求的壓延銅箔量，約占整個壓延銅箔產(chǎn)銷量的82%（其中雙面FPC占57%，單面FPC占25%）。
b.鋰離子電池負(fù)極載體領(lǐng)域的壓延銅箔占整個壓延銅箔使用量的7％左右（2012年）。由于鋰離子電池市場在近兩年擴(kuò)大，這一壓延銅箔的市場比例比前幾年有所提高（2009年的4%、2010年的6%）。
附3：我國電解銅箔的主要生產(chǎn)企業(yè)
