摘要

作為鋰電賽道最受關注的細分領域之一，復合集流體已經迎來產業化的關鍵關口。

作為鋰電賽道最受關注的細分領域之一，復合集流體熱度持續升溫。

從下游需求來看，復合銅/鋁箔因具備高安全、長壽命、低成本、強兼容特點，成為極具潛力的新型箔材。通過“金屬層-高分子支撐層-金屬層”的三明治結構，復合集流體能夠在電芯系統短路時起到保險絲的作用。

相比于傳統箔材，復合銅/鋁箔更利于減薄降重并提升安全性，其中，復合銅箔顯著降低了銅材的使用比例，帶來成本降低。

時間劃至2024年，復合集流體已經迎來產業化的關鍵關口。

一方面是，復合集流體企業已經掀起擴產潮，從設備到產線，從產品驗證到商業裝車，復合集流體的閉環產業鏈已呈現多點開花的局面。

去年6月，搭載寧德時代麒麟電池的極氪001千里續航套裝實現交付，該電池使用的NP2.0技術主要依靠復合集流體實現。更早之前的3月，廣汽埃安發布的彈匣電池2.0，同樣采用的是復合集流體材料，并通過了軍標級槍擊測試。

據高工鋰電不完全統計，2023年進行復合集流體產能規劃及開工的項目投資超過229億元，規劃產能超過30億平方米/年。

市場數據亦顯示，復合集流體正處于從0到1的關鍵關口，隨著下游市場高安全性、高能量密度的需求，2025年復合集流體市場有望超過290億元。

但另一方面，從目前復合集流體生產工藝變化來看，真空磁控濺射、真空蒸鍍、水電鍍等一步法、兩步法、三步法交織，不同的生產工藝仍存在不少技術瓶頸。

在實際的鍍膜中，磁控濺射的密度過低，無法對聚合物膜材進行有效活化，導致銅膜和聚合物基體結合力差，濺射銅種子層中，高溫金屬熔融物易熔穿箔材形成穿孔；在真空蒸鍍中，金屬蒸汽轉化為固態存在密度差、薄膜附著力小等問題；水電鍍存在顆粒、表面紋理不一的同時，過多的電解液對環境影響較大。

不僅僅是設備工藝問題，在基膜材料選擇上，PP/PET/PI的選擇在業內尚未達成共識，而基材的選擇又直接影響到成品技術路線和應用選擇。

高工鋰電注意到，攻克復合集流體產業化技術難關，匯成真空基于多年的Know-how積累，成為國內少數復合銅箔高產能批量化生產的設備企業。

截至目前，匯成真空在復合集流體領域已構建了完整的產品矩陣，在鍍膜設備上已形成了磁控濺射光學鍍膜設備、磁控濺射卷繞鍍膜設備、蒸發卷繞鍍膜設備等多場景應用設備，助力復合集流體商用加速度。

全干法一步鍍膜出擊

在鋰電產業高品質、大規模交付標準下，新材料的延展性、導電性、耐受性、抗氧化腐蝕僅是基礎標準。在更高維度層面，保證電芯體系的穩定性，滿足電池廠商ppb級生產標準下穩定交付才是產品競爭的關鍵。

在復合集流體工藝生產中，主流工藝有磁控濺射、真空鍍膜和水電鍍，基于不同生產工藝的特點，復合銅箔普遍采用干法+濕法的兩步法。通過磁控濺射在PET/PP基材上鍍上一層銅膜，實現薄膜表面金屬化，再通過電鍍工藝加厚銅膜以達到電芯生產標準。

不過，匯成真空副總經理李志方表示，隨著磁控濺射環節的成本下降以及效率提升，全干法一步制造復合銅箔是未來的必然趨勢。

針對行業普遍存在的穿孔、銅膜結合力差導致的鍍膜設備走速低等問題，匯成真空已進行了針對性的工藝迭代，持續挺進一步法工藝。

通過高能量低密度氬離子轟擊、刻蝕與清洗，再將銅金屬注入柔性有機薄膜基底，形成互穿網絡結構，匯成真空攻克了銅箔界面結合強度瓶頸，并保持了銅箔界面的長期完整性。

另一方面，匯成真空還通過氬離子周期性刻蝕疊加電離度金屬銅原子沉積，對銅箔進行致密化，減少銅膜穿孔風險。氬離子刻蝕過程中粗化了導電集流體表面，使其充分與活性物質接觸，提高導電性。配合匯成真空一次性完成的PET/PP雙面鍍膜卷繞設備，生產效率大幅提升。

以匯成真空研發的復合銅箔PVD磁控濺射卷繞鍍膜設備為例，可實現鍍銅3.0~4.5μm、幅寬600～1650mmPET/PP等塑料薄膜表面一次完成雙面鍍銅膜20000m，設備工藝走速0.5-30m/min。

在復合鋁箔方面，針對常規鍍膜技術存在的飛濺顆粒和針孔缺陷、高溫導致基膜變形、單爐熱損傷等問題。

HCVAC自主研發了一步法PVD RTR蒸發鍍鋁膜技術，超薄復合鋁箔 PVD 蒸發卷繞鍍膜設備，實現在厚度4.5～6.0μm、幅寬600～1700mmPET/PP塑料薄膜表面一次完成雙面蒸鍍鋁膜，設備工藝走速10-100m/min，跨越大規模快速蒸發沉積厚鋁膜難關。

從產業化進程來看，相比于兩步法、三步法，一步法由于更高的集成度，更高的生產效率以及更環保綠色的生產逐漸受到業內的認可。伴隨著不斷的工藝升級，匯成真空一步法也將加速復合集流體產業化。

PVD技術國產化“破壁”

以真空磁控濺射為代表的高端設備，是復合集流體商用量產的關鍵支撐。

但真空鍍膜工藝起源于國外，以磁控濺射為代表的核心技術多掌握在美國、日本、德國等企業手中，國內鋰電企業多依賴進口設備。隨著國內鋰電產業的快速發展，這已經帶來種種弊端。

首先，由于不掌握關鍵零部件、工藝的自主權，導致進口設備價格昂貴，成本居高不下；其次，國內的技術標準和國內的生產流程不匹配的問題，導致交付、調試進程慢；再者，技術迭代周期由供應商決定，對終端市場的變化敏感性不足。

如今國內鋰電產業已經高度成熟，從原材料到電芯制造，國產自主性顯著。隨著下游新能源汽車市場進一步在安全性、能量密度、循環壽命等綜合性能提出要求，加之鋰電出海帶來的環評和碳足跡追蹤，適應新的技術迭代周期，契合極限智造新形勢，在復合集流體領域，填補高端國產設備空白勢在必行。

匯成真空作為國內早期進入真空鍍膜領域的企業，持續專注于高性能真空鍍膜設備研發生產，已在精密光學、平板顯示、太陽能、半導體、鋰電等領域積累深厚專利技術，并在真空鍍膜領域具有完備工藝方案。

作為一項綜合性的研究課題，匯成真空在真空鍍膜領域解決了物理學、化學、結晶學、表面科學等基礎科學難題，并在機械設計、傳動機構、電氣自動化等領域積累Know-how。

經過17余年的技術和工藝探索，匯成真空已經擁有了一支近百人的高層次研發團隊，掌握了磁控濺射靶設計技術、電子束增強離子清洗裝置技術、卷對卷真空鍍膜設備設計技術、真空連續生產線設計技術、超低溫成膜等核心技術，打破了制約國產真空鍍膜設備發展的關鍵環節。

憑借在真空鍍膜設備的卓越研發創新實力，匯成真空被廣東省科學技術廳授予“真空鍍膜應用工程技術研究中心”，獲評“專精特新‘小巨人’企業”，并成為了“廣東省博士工作站”。

在如今鋰電出海的大趨勢下，匯成真空也將緊抓真空鍍膜設備從輸入向輸出轉向的機遇，在鋰電箔材制造上，賦能新能源變革綠色、安全、高可靠性。

審核編輯：湯梓紅