“十五五”电解铜箔专用设备未来国内市场空间广阔
1、铜箔专用设备行业概况
根据生产工艺的不同,可以分为电解铜箔、压延铜箔。压延铜箔是通过物理手段将铜原料反复辊压加工而成。电解铜箔是指以阴极铜或铜线为主要原料,采用电化学沉积法生产的金属箔材。将铜料经溶解制成硫酸铜溶液,然后在专用电解设备中,在直流电的作用下,使硫酸铜溶液中的铜离子在阴极还原成铜而制成原箔,再对其进行表面粗化、固化、耐热层、耐腐蚀层、防氧化层等表面处理,其中锂电铜箔主要进行表面有机防氧化处理,最后经分切、检测后制成成品。电解铜箔是现代电子行业不可替代的基础材料,被称为电子产品信号与电力传输、沟通的“神经网络”,主要用于覆铜板及印制电路板的制作和锂电池的生产制造,对应的产品类别分别为电子电路铜箔及锂电铜箔。
电子电路铜箔是覆铜板、印制电路板的重要原材料,一般较锂电铜箔更厚,大多在 12-70μm,通常一面粗糙一面光亮,粗糙面与基材相结合、光面用于印刷电路,主要起到信号与电力传输作用,下游产品印制电路板广泛应用于消费电子、通讯设备、节能照明、汽车电子、工控设备等电子行业。
锂电铜箔由于具有良好的导电性、质地较软、制造技术较成熟等特点,因而成为锂电池负极集流体的首选。锂电池负极材料需涂覆于集流体上,并经干燥、辊压、分切等工序,制备得到锂电池负极片。锂电铜箔与正极材料、负极材料、隔膜、电解液以及其他材料一起组成锂电池的电芯,再将电芯、BMS(电池管理系统)与配件经 Pack 封装后组成完整锂电池包,应用于新能源汽车、3C 数码产品、储能系统、电动自行车等下游领域。
电子电路铜箔生产工序主要包括溶铜制液、电解生箔、表面处理和分切包装四道工序;锂电池铜箔的生产工艺与电子电路铜箔大体相同,主要分为溶铜造液工序、生箔工序、后处理工序及分切包装工序四部分。二者生产工序的差异主要体现在后处理工序不同,锂电铜箔生产过程中,电解生成的原箔经过表面防氧化处理后被卷绕成铜箔卷;电子电路铜箔生产过程中,需对原箔进行酸洗、粗化固化、表面防氧化、镀铬、镀镍、镀锌等表面处理后被卷绕成铜箔卷。锂电铜箔主要的生产设备包括溶铜设备、生箔表处一体机、分切机;电子电路铜箔各工序主要生产设备包括溶铜设备、生箔机、表面处理机、分切机。
其中生箔制造工序是核心制作步骤,阴极辊作为生箔机的核心部件会显著影响铜箔的性能,其表面晶粒大小、几何形状、平整度、粗糙度直接影响到电解铜箔的光泽、抗拉强度等物理性能。同时添加剂和表面处理工艺也会对铜箔的质量有较大的影响。

从价值量来看,生箔设备非常昂贵,占总生产设备成本近 50%,其中,由阴极辊、阳极槽、铜箔导电和控制系统等属于核心设备;此外,表面处理机也属于核心设备之一,通过对铜箔进行粗化和防氧化处理对于铜箔生产质量有重要影响。
2、行业发展趋势
(1)高性能电子电路铜箔需求增长,带动铜箔专用设备需求增长和产品升级
PCB 行业整体上向高密度、轻薄化方向发展,产品不断缩小体积,轻量轻薄,性能升级。预计未来,封装基板、HDI 板的增速将明显超过其它 PCB 产品。PCB 的发展趋势决定了电子电路铜箔的发展趋势,与锂电铜箔主要追求“薄化”的趋势不同,高性能电子电路铜箔在轮廓度、厚度、抗张强度、延伸率等多项性能指标上有特定要求,具备较高的技术壁垒。PCB 行业高密化、轻薄化,一方面使得电子电路铜箔在 PCB 产业链中的重要性进一步提升,另一方面也推动电子电路铜箔技术和产品的升级;随着高性能电子电路铜箔需求增长,带动铜箔专用设备需求增长和产品升级。
(2)锂电铜箔“极薄化”技术迭代满足锂电性能提升及降本趋势,拉动锂电铜箔设备需求增长
轻薄化是锂电铜箔发展的重要趋势,理论上铜箔越薄,消耗铜越少成本越低,比容越高,对应电池能量密度越高。目前中国锂电池铜箔以 6-8μm 为主,国内主流电池厂也在积极引入 6μm锂电池铜箔,6μm 极薄铜箔国内渗透率已逐年提升,数据显示,极薄铜箔国内渗透率超过50%。为提升新能源汽车续航里程,解决终端消费市场里程焦虑,高安全性、高能量密度锂离子电池已成为电池企业布局的重心,是未来锂电产业发展的主旋律,更薄的 4.5m 锂电铜箔的应用空间正是伴随着这一趋势而逐渐打开。未来随着 4.5m 锂电铜箔的产业化技术逐渐成熟及电池企业应用技术逐步提高,4.5m 锂电铜箔的应用将有望逐渐增多。锂电铜箔“极薄化”技术迭代满足锂电性能提升及降本趋势,同步拉动锂电铜箔设备需求增长。
(3)电解铜箔专用设备未来国内市场空间广阔
当前,全球电解铜箔高端生产装备制造主要集中在日本、韩国和中国。在阴极辊等核心设备的制造方面,国内设备制造商通过自身努力不断缩小与国际先进水平的技术差距。随着电解铜箔市场需求快速增长,推动电解铜箔高端生产设备市场需求持续增长。
3、行业竞争格局
(1)铜箔专用设备种类众多,不同企业专注领域不同
境内外从事铜箔专用设备制造的企业较少,多数企业规模较小,行业集中度不高。铜箔专用设备制造工艺复杂,技术难度高,铜箔制造涉及溶铜罐、生箔机(含阴极辊)、表面处理机、分切机等核心设备,国内仅少数企业能供应全套设备。行业内设备制造商生产铜箔设备的种类并不完全相同,因此企业间只在重叠设备领域存在竞争。未来随着下游 PCB 铜箔和锂电铜箔工艺不断进步和突破,铜箔专用设备行业竞争将从单一要素的竞争升级为资本、技术、人才等企业全方位能力的竞争。企业的自动化解决方案能力、与上下游产业链企业深度合作的能力等多重因素将在很大程度上影响未来行业的竞争格局。
(2)覆铜板及铜箔专用设备境外技术较为领先,国内企业持续发展
覆铜板专用设备方面,由于 PCB 行业在欧美等发达国家起步较早,2000 年以前全球 PCB 产值 70%以上分布在美洲、欧洲及日本等地区,海外覆铜板专用设备企业得益于 PCB 产业的发展和技术进步,在相关技术上不断积累,并不断引领全球技术发展方向。随着 PCB 及覆铜板产业不断向中国转移,国内覆铜板专用设备企业也开始逐步发展,但由于行业起步时间较晚,在高端产品技术上依然与国外企业存在差距。随着中国 PCB 和覆铜板市场发展,诞生了如深南电路、景旺电子等诸多行业领先 PCB 制造商和建滔集团、生益科技、南亚新材等全球覆铜板行业龙头。凭借我国 PCB 和覆铜板产业集聚的优势,国内覆铜板制造商在技术研发上高速迭代、产能上不断扩产,同时也促进了覆铜板专用设备行业的发展。
(3)行业主要领先企业
1)日本三船
三船公司依靠独自研发和常年积淀的专门技术进行铜箔生产设备主机及配套设备的设计及制造,包括铜箔机械设备、垃圾焚烧机械设备等;
2)亚泰金属
台湾亚泰金属工业股份有限公司,的涂布机最早用于胶带生产,1986 年扩展新事业,研发 PCB 上游材料 CCL含浸设备,相关的涂布设备也应用于软板(FCCL)、被动元件、奈米银丝触控、碳纤维及光学领域,相较工具机等传统设备业,可广泛应用于卷对卷(R2R)精密涂布跨领域的产业,主力产品为印刷电路板基材制程设备(含浸机、贴合机)、薄膜制程设备(涂布机、能源基材制程设备);
3)道森股份
主要从事油气钻采设备制造业务,2022 年 6 月,成功收购洪田科技 51%股权,正式布局电解铜箔高端生产装备制造业务。公司的电解铜箔方面核心产品包括电解铜箔阴极辊、生箔机、阳极板、高效熔铜罐、表面处理机等年产能超过 1,000 余台套;
4)陕西宝昱科技
主要从事卷对卷连续处理工艺专用设备及其配套节能环保设备的研发、生产、销售及服务。公司主要为覆铜板行业用户及其上游主要原材料电子铜箔、电子玻璃纤维布行业用户提供非标专用设备及服务。
5)西安泰金
主要从事电极材料及高端电解成套装备的研发、制造、试验、检测及技术服务的高科技产业公司。是国内高端电解铜箔成套装备和阳极材料的主要研发、生产基地;也是国际上高端极薄铜箔用钛阳极、阴极辊、生箔一体机、表面处理线和高效溶铜系统等产品全流程生产的标志性企业。
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