电解成套装备及铜箔钛阳极所属行业与下游电解铜箔行业密切相关,生产的设备主要应用于下游电解铜箔的生产加工,包括电子电路铜箔、锂电铜箔等。
近年来,受益于全球新能源汽车销量的快速增长,全球及国内锂电铜箔市场需求呈快速增长态势,主流电解铜箔企业纷纷投资建设生产线,进而拉动铜箔生产设备需求快速增长。
另一方面,铜箔核心生产设备的国产化率有了极大提升。2019 年之前,国内铜箔核心生产设备的国产化率相对较低,部分设备需依赖国外企业,如阴极辊等,加之当时锂电铜箔产品正处于极薄化发展起始阶段,国内头部铜箔企业采用进口设备较多。
2020年以来,国内相关极薄铜箔设备已经完成验证并实现出货,行业设备国产化率快速提升。
根据高工锂电(GGII)数据,2023 年中国电解铜箔设备的市场规模为 200 亿元,较 2022年市场规模增长 33.33%,2024-2025 年将进入行业调整期,新的产能扩建项目有所减少,但随着行业的修复、更高性能的铜箔设备的推出、海外出口及复合铜箔市场的发展等因素影响,高工锂电(GGII)预测 2028 年中国铜箔设备将达到 295 亿元。
在铜箔设备需求旺盛的同时,作为铜箔生产设备所用耗材的铜箔钛阳极,需要定期进行更换,同样受到下游铜箔厂商巨大需求的拉动,未来市场空间较大。除铜箔钛阳极外,其他阳极产品在铝箔化成、湿法冶金、环保水处理等领域应用较多。
1、细分市场发展情况
①阴极辊及生箔一体机市场分析
据高工锂电(GGII)数据显示,2023 年中国铜箔用阴极辊设备市场规模为 26.5 亿元,同比增长 20.45%。2024-2025 年将进入行业调整期,预计到 2028 年中国阴极辊设备市场规模将达到 32 亿元;另一方面,作为与阴极辊配套的生箔一体机,近年来也迎来高速增长的市场需求,2023 年中国铜箔生箔一体机市场规模为 37.5 亿元,同比增长17.19%。未来,随着下游产业对大直径、大幅宽阴极辊的加速应用,相关高端装备将成为市场主要需求。
②铜箔钛阳极市场分析
铜箔钛阳极作为铜箔生产中使用的耗材类零部件,锂电铜箔钛阳极一般寿命约为 6个月,稍短于电子电路铜箔钛阳极寿命,铜箔生产时均需采购铜箔钛阳极,叠加未来下游持续新建落地产能,将带动铜箔钛阳极市场需求大规模增长。据高工锂电(GGII)数据显示,2023 年中国电解铜箔用阳极板市场规模为 19 亿元,预计 2025 年中国电解铜箔用阳极板市场规模将达 28 亿元,预计到 2028 年中国电解铜箔用阳极板市场规模将达到 43 亿元,2023-2028 年的年均复合增长率为 17.75%。
2、下游行业发展情况
①电子电路铜箔行业发展情况
A.中国及全球 PCB 行业发展概况
PCB 产品的制造品质,直接影响电子产品的可靠性,同时影响系统产品整体竞争力,因此 PCB 被称为“电子系统产品之母”。PCB 产业的发展水平在一定程度上,反映了一个国家或地区电子产业的发展速度与技术水准。
2023 年,以笔记本电脑、平板电脑、手机等为代表的全球消费电子行业需求疲软,导致全球 PCB 行业市场规模有所下滑,2023 年全球 PCB 行业市场规模为 695 亿美元,我国大陆 PCB 行业市场规模从2019 年的 329 亿美元持续增长至 2022 年的 398 亿美元后,2023 年行业市场规模回调至378 亿美元。
Prismark 预测 2023-2028 年全球 PCB 产值复合增长率约为 5.4%,2028 年全球 PCB 产值将达到约 904.13 亿美元,中国 PCB 行业的市场走势与全球 PCB 行业基本一致,预计到 2028 年中国 PCB 产值将达到约 461.80 亿美元。
目前,在全球产业中心向亚洲转移的过程中,国内已经成为 PCB 全球制造中心。近年来,随着更多的企业加大技术研发和产业投入,国内 PCB 产业的集群优势更为明显,很多 PCB 厂商在各细分领域形成了自身的竞争优势与议价能力,但国内在高端 PCB板领域的技术和产能仍有待提高。未来,随着全球电子信息技术迅速发展,5G、AI、云计算、大数据等应用场景加速演变,对 PCB 性能提出了更高的要求,如高频、高速、高压、耐热、低损耗等,由此催生对大尺寸、高层数、高阶 HDI 以及高频高速 PCB 等产品的强劲需求。
B.中国及全球电子电路铜箔行业发展情况
中国 5G、AI、云计算、大数据的基础设施建设将带动高频高速铜箔行业的发展,5G 网络也将驱动消费电子产品用电子电路铜箔需求的增长,充电桩及新能源汽车市场的发展将带动大功率超厚铜箔需求增长。更多高性能铜箔也有望实现国产化替代,根据高工锂电数据,2023 年全球电子电路铜箔出货量为 55 万吨,较 2022 年下滑 5.17%,主要系全球 PCB 行业市场需求低迷,2023 年我国电子电路铜箔出货量为 38 万吨,占全球比例为 69.09%,预计 2027 年我国电子电路铜箔出货量达到 43 万吨。
②锂电铜箔行业发展情况
A.全球锂电池及锂电铜箔市场分析
近年来,受化石能源依赖、全球气候变暖等能源环保问题的驱动,新能源汽车行业在全球范围内发展迅猛,随着消费类锂电池市场增速放缓,动力电池市场已经成为锂电池行业最主要的发展驱动力,全球锂电池出货量也随之迅速增长。2021 年以来,随着全球新能源汽车市场的复苏以及储能等市场的崛起,锂电池出货量保持高速增长。
高工锂电(GGII)调研统计,2021 年全球锂电池出货量达 543GWh,同比增长约 77.45%;2022 年全球锂电池出货量达 920GWh,同比增长约 69.43%;2023年全球锂电池出货量达 1,166GWh,同比增长约 26.74%。未来随着全球锂电池在储能方面广泛应用以及全球电动车市场快速增长带动,高工锂电(GGII)认为全球锂电池市场仍然将保持中高速增长态势,预计到 2027 年全球锂电池出货量将达到 2,564GWh,2023-2027 年均复合增长率达 21.77%。
锂电铜箔是锂电池的重要组成材料,受全球锂离子电池市场规模快速增长带动,锂电铜箔需求亦保持着稳步增长的趋势。据高工锂电(GGII)调研统计,2021 年全球锂电铜箔出货量达 38.3 万吨,同比增长 70.22%;2022 年全球锂电铜箔出货量达 56 万吨,同比增长 46.21%;2023 年全球锂电铜箔出货量达 69 万吨,同比增长 23.21%。GGII 预计到 2027 年全球锂电铜箔市场出货量将达 140 万吨,2023-2027 年均复合增长率为19.35%。
B.中国锂电池及锂电铜箔市场分析
根据高工锂电(GGII)调研统计,我国锂电池出货量由 2019 年的 117GWh 大幅提高到 2023 年的 886GWh。2021 年以来,得益于新能源汽车领域对锂电池市场需求的增长,中国锂电池出货量持续增长,2021 年出货量达 327GWh,同比增长 128.67%;2022年出货量达 658GWh,同比增长 101.22%;2023 年出货量达 886GWh,同比增长 34.65%。
未来,锂电池市场预期将持续向好,下游主要应用领域如新能源汽车、储能等,仍将延续持续增长趋势,下游需求将拉动全球和中国锂电池行业出货量继续保持增长势头。GGII 预计到 2027 年中国各终端锂电池出货量将达 1,911GWh,2023-2027 年均复合增长率为 21.19%。
锂电铜箔作为锂电池的重要组成材料之一,受新能源及锂电池市场规模快速增长的带动以及国家政策的推动,中国锂电铜箔出货量保持快速增长,在全球锂电铜箔出货量占比中一直维持在 50%以上,2023 年占比达到了 77.54%。2019 年到 2023 年我国锂电铜箔出货量一直保持增长,2021 年以来,新能源汽车行业快速发展,同时带动锂电铜箔的出货量大幅提升,2023 年我国锂电铜箔出货量达到 53.5 万吨,同比增长 27.38%,持续带动对电解铜箔生产设备的市场需求。GGII 预计到 2027 年中国锂电铜箔市场出货量将达 107 万吨,2023-2027 年均复合增长率为 18.92%。
③其他钛电极下游行业发展概况
A.化成铝箔行业发展概况
化成箔为腐蚀箔经过化成技术的加工制备而成,是电极铝箔的最重要组成之一。电极铝箔是铝电解电容器的关键原材料,随着传统消费类和工业类电子产品的升级换代,绿色节能领域、新一代通讯领域等新兴细分产业的加快发展以及 5G、工业互联网、智能化升级和数字新型基础设施的快速推进,对铝电解电容器的性能提出更高的要求,其市场需求将持续增加,这为化成铝箔行业带来了持续增长的市场需求,并将带动对铝箔阳极的需求。2021 年我国化成铝箔市场规模达 125.34 亿元,同比增长 17.80%,长远来看,化成铝箔行业仍有充足的发展空间。
B.湿法冶金行业发展概况
湿法冶金通过电解(电积)的方法,将溶液(或将金属矿石溶解)中的金属置换提取出来,得到纯金属,在矿产型企业及金属、电池材料回收等领域中应用较多,在铜、钴、镍等金属的冶炼和回收中,湿法冶金的运用更为普遍,市场上主要的参与者有紫金矿业、云南铜业、华友钴业等企业。精炼铜是湿法冶金重要的运用之一,根据 wind、国开证券数据,2023 年中国精炼铜产量 1,299 万吨,同比增长 17.42%,同时,中国是全球最大的精炼铜消费国,2023年我国精炼铜供应存在 350 万吨市场缺口,长期的供需不平衡将继续推动精炼铜产量提升,继而增加下游客户对湿法冶金阳极产品的需求。
C.水处理行业发展概况
水处理涉及污水处理、饮用水消毒等。根据智研咨询数据,2023 年中国污水治理行业市场规模达 6,362 亿元,2016 年至 2023 年复合增长率为 8.91%,市场规模处于持续增长阶段。未来,随着我国城镇化进程的进一步推进,我国城市用水总量、用水人口将进一步增加,那势必会增加对供水系统消毒及污水处理的需求,继而拉动对产品的需求。
D.可再生能源电解制氢行业发展概况
据世界能源理事会预计,到 2050 年氢能在全球终端能源消费量中的占比将达到25%。根据《中国氢能及燃料电池产业白皮书(2020)》预测,2030 年/2050 年/2060年中国氢能需求量分别为 3,715 万吨/9,690 万吨/1.3 亿吨。目前,我国国内氢能主要来源于煤制氢,约占我国氢产能 64%,工业副产氢制氢占 21%,天然气制氢占 14%,电解水制氢占比不到 2%。根据《中国氢能及燃料电池产业白皮书(2020)》预测,2030年电解水制氢占比将逐渐提升到 10%,未来十年提升空间超 4 倍,2060 年电解水制氢占比将提升到 70%。
3、行业发展态势
随着以 ChatGPT 为代表的人工智能技术的快速发展,将推动 AI 服务器及人工智能领域产品的大爆发,对电子电路铜箔的品质、高性能、特殊性能提出了更高的要求,尤其是在当前国际竞争大背景下,实现高端电子电路铜箔的进口替代十分迫切,这对电解成套装备提出更高的技术要求;另一方面,动力电池、消费(3C 数码、小动力、电动工具)电池、储能电池是锂电池的三大应用板块,分别从“短期拉动、基本盘稳固、长期增长”共同拉动锂电池、锂电铜箔以及电解成套装备的需求。
①高端电子电路铜箔的需求增加,进口依赖的“卡脖子”问题亟待解决,推动国产高强极薄铜箔成套装备实现技术突破,国产化成必然趋势
近年,人工智能应用技术、5G 通信技术、物联网及互联网技术得到快速应用与发展。驱动 PCB 制造技术朝着高速高频化、高耐热化、高导热化、高密度布线化、模块化等方向快速发展,作为高端 PCB 导电材料的高端电子电路铜箔,在性能上也需要不断提升,薄层化、高温延伸率、延展性及高抗剥离强度成为行业发展方向。
当前,高端电子电路铜箔的迫切需求主要集中在芯片封装用极薄载体铜箔、高频高速电路用超低轮廓铜箔这两大类产品方面,但这类高端电子电路铜箔仍大量依赖进口,进口依赖的“卡脖子”问题亟待解决。目前,国内相关企业已开展高端“卡脖子”电子电路铜箔的前沿研究,随着国产高强极薄铜箔成套装备技术的突破,下游更多的订单将转向国内企业,未来高端电子电路铜箔的国产化将成为必然趋势,高端电子电路领域对电解成套装备需求也将变得更为迫切。
②锂电池性能提升及降本趋势下,电解成套装备需适配更薄铜箔、更高抗拉、更高延伸率需求,实现深度进口替代
高能量密度锂电池成为锂电池生产企业布局的重心,企业可以通过使用高镍三元材料、硅基负极材料、极薄锂池铜箔、碳纳米管等新型导电剂的新型锂电池材料来提升锂电池能量密度。其中,极薄锂电铜箔发展迅速,目前中国锂电铜箔以 6-8µm 为主,为提高锂离子电池能量密度,更薄的 5μm、4.5µm 铜箔成为国内主流锂电铜箔生产企业布局的重心,而 3-3.5μm 铜箔产品主要用于高端消费电池中,相关的开发工作也将加快。
2022 下半年以来,以宁德时代为首的电池企业开始大规模采用 5μm 铜箔,其抗拉性能要求>400Mpa,延伸率>5%,高抗拉、高延伸能够提升锂电铜箔的安全性能。根据GGII 数据,2022 年,国内 6μm 锂电铜箔进一步渗透,市场渗透率达到 77.9%,4.5μm锂电铜箔达到近 10%,锂电铜箔越薄,生产难度越大,锂电铜箔技术决定了未来 5 年内电解铜箔设备技术发展方向,其需要适配更薄、更高抗拉、更高延伸性能的铜箔产品。
③下游行业提升质效需求迫切,电解成套装备的创新化、集成化进一步加速,不断满足客户转型升级需求
在当前国家高质量发展的背景下,提出要加快发展新质生产力,摆脱传统经济增长方式,创新作为主导作用,发展符合新发展理念的先进生产力质态。目前,电解成套装备下游行业存在效率较低、质量不高、高端不足的现象,对提升质效的需求迫切,特别是在芯片封装、高频高速电路等高端应用领域的技术难点尚未完全突破,相关产品仍主要依赖进口;同时,打孔铜箔、复合铜箔等新工艺产品的市场热度不断提升,这对电解成套装备的技术、性能提出了更高的要求,未来电解成套装备将更加智能化、节能化,并朝着高效率、高精度、高性能等方向创新。
当前,国内电解成套装备企业集中度较高,在行业技术不断更新过程中形成了较高的技术壁垒,后来者很难赶上,同时,客户渠道优势、原材料价格优势等也将不断得到巩固,这将加速电解成套装备企业往创新化、集成化的龙头装备厂商发展,以不断满足下游客户转型升级的需求。
④在双碳目标背景下,高效、绿色、节能的钛电极替代
传统电极是发展趋势在双碳目标背景及《“十四五”节能减排综合工作方案》的加持下,电极材料发展势必会朝着高性能化、绿色化、低能耗化的方向升级迭代。钛电极的制备是通过在钛基体表面涂覆贵金属氧化物,该电极材料具有过电位低,工作槽电压低,生产效率高,能耗低等特点,相对于传统的石墨、铅基阳极更加高效、绿色、节能。
目前,钛电极在电解铜箔、电解铝箔、湿法冶金、废水处理、电解有机合成、电解水制氢等行业应用较多,该领域都需要用电解的方式制备相关产品,因此,降电耗、能耗是该领域落实国家“双碳”战略目标的中心工作。新型电极材料替代传统电极是未来电极材料的发展趋势。
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