《電子銅箔資訊》編者按

向業(yè)界推薦一篇好文。

本文對(duì)一類新問(wèn)世的鋰電池負(fù)極集流體用“復(fù)合銅箔"產(chǎn)品及其產(chǎn)業(yè)的發(fā)展前景做了深入細(xì)致的分析。文章所提出的問(wèn)題，很有參考價(jià)值,也帶給我們更多的深層思考。此文觀點(diǎn)僅代表作者個(gè)人。

出于有助于我國(guó)鋰電池用電解銅箔及復(fù)合銅箔產(chǎn)業(yè)及市場(chǎng)的發(fā)展，中電材協(xié)電子銅箔材料分會(huì)秘書處很提倡對(duì)此論題有各種不同看法、觀點(diǎn)的更多論文發(fā)表。

“復(fù)合銅箔”替代“電解銅箔”在鋰離子電池中的應(yīng)用概念在市場(chǎng)上宣傳已有數(shù)年，尤其到今年達(dá)到一個(gè)前所未有的高度，今年10月，XX鋰電產(chǎn)業(yè)網(wǎng)在深圳“勝利舉辦了動(dòng)力電池復(fù)合銅箔大會(huì)”，把復(fù)合銅箔“應(yīng)用前景”推到新高，所公布的“信息”引起電子銅箔行業(yè)內(nèi)外的相關(guān)利益群體惴惴不安，仿佛在短期內(nèi)就可以實(shí)現(xiàn)在鋰電池行業(yè)大規(guī)模應(yīng)用，這樣“場(chǎng)景”會(huì)產(chǎn)生嗎？為此本人就“復(fù)合銅箔”的前世、今生與未來(lái)做一粗略的研究、分析，供產(chǎn)業(yè)鏈同仁參考，起穩(wěn)定既有行業(yè)次序的作用。

1.復(fù)合銅箔“前世”

1.1 撓性覆銅板生產(chǎn)與命名規(guī)則

覆銅板有七種分類方法，其中按機(jī)械剛性劃分為剛性與撓性覆銅板（也可以稱為：柔性覆銅板）。撓性覆銅板具有良好的耐折性能，使之在便攜電子產(chǎn)品中大規(guī)模的應(yīng)用，撓性覆銅板有兩種生產(chǎn)工藝，一種是兩層法，另一種是三層法。兩層法有兩種工藝路線，第一種工藝路線為在絕緣基材上真空鍍膜（真空蒸鍍、磁控濺射鍍、等離子鍍、分子束外延鍍、激光鍍等幾種），形成銅箔層或基礎(chǔ)銅導(dǎo)電層，如形成的銅層厚度滿足目標(biāo)厚度指標(biāo)，則無(wú)須電解液加厚電鍍，反之則需進(jìn)行加厚電鍍；另一種工藝系在銅箔毛面刷涂PI膠（或其他種類膠），固化后則成柔性FCCL，該工藝與涂樹脂銅箔（RCC）工藝類似，只是絕緣基材不同而已。三層法生產(chǎn)工藝由金屬箔、絕緣介質(zhì)基片，中間用不同類型的膠粘劑經(jīng)過(guò)熱壓粘接而成，系主流FCCL生產(chǎn)方法。

不管是哪種方式生產(chǎn)的FCCL，其結(jié)構(gòu)顯示為金屬與非金屬組成的復(fù)合材料，故一般FCCL中文命名為：XX基X層撓性覆銅（其他金屬亦可）板，如PI基單層撓性覆銅板。該命名較為正規(guī)，符合復(fù)合材料命名通用規(guī)則，讓人一目了然。

1.2金屬箔的命名規(guī)則

金屬箔標(biāo)識(shí)（命名）起源于印制線路用金屬箔（IPC4562標(biāo)準(zhǔn)）標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)各類金屬箔標(biāo)識(shí)（命名）進(jìn)行規(guī)范，舊版電解銅箔國(guó)標(biāo)（GBT5230，2020年前標(biāo)準(zhǔn)）對(duì)其參照使用，使用時(shí)去除其他種類金屬箔，新版電解銅箔國(guó)標(biāo)（GBT5230，2020年標(biāo)準(zhǔn)）在舊版國(guó)標(biāo)基礎(chǔ)上，進(jìn)一步去除壓延銅箔種類，僅納入5個(gè)電解銅箔型號(hào)進(jìn)行規(guī)范；對(duì)照IPC印制電路用金屬箔標(biāo)準(zhǔn)、不同版本中國(guó)電解銅箔國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，本人認(rèn)為IPC標(biāo)準(zhǔn)對(duì)金屬箔材標(biāo)識(shí)（命名）更具有規(guī)范性、全面性，故此列出金屬箔標(biāo)識(shí)（命名）規(guī)則：

規(guī)格單號(hào)；金屬類型；工藝類型；箔型號(hào)；箔厚度；表面處理；輪廓度；質(zhì)量等級(jí)。

標(biāo)識(shí)（命名）依序有8個(gè)部分組成，可以覆蓋既有印制線路用金屬箔品種及其即將誕生品種標(biāo)識(shí)（命名），從標(biāo)識(shí)（命名）8個(gè)分項(xiàng)內(nèi)容來(lái)看，其并未列入絕緣基材組成項(xiàng)，故此我們可以理解為：印制線路用金屬箔就是以電解、壓延工藝生產(chǎn)的，具有不同物理特性（如延伸率、抗拉強(qiáng)度、抗曲繞、粗糙度、厚度）、耐化學(xué)特性（耐儲(chǔ)存與高溫氧化能力）、質(zhì)量進(jìn)行分級(jí)的單一金屬為主金屬箔。

1.3“復(fù)合銅箔”名稱的由來(lái)

復(fù)合銅箔早期來(lái)源于“復(fù)合銅箔膜”，在上世紀(jì)末我國(guó)電纜材料工業(yè)出現(xiàn)，其由銅箔、聚酯膜、粘結(jié)劑組成，裁成目標(biāo)寬度卷材，纏繞到通信電纜內(nèi)層，起到信纜電磁屏蔽防止信號(hào)傳輸失真作用，目前我國(guó)電纜材料企業(yè)已就該產(chǎn)品申請(qǐng)多個(gè)發(fā)明專利與實(shí)用新型專利，從此誕生了我國(guó)最早 “復(fù)合銅箔”產(chǎn)業(yè)。

1.4不同內(nèi)含的“復(fù)合銅箔”

隨著我國(guó)PCB、LED、CCL、FCCL、鋰電池、阻根材料產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，為解決原材料來(lái)源多樣化、低成本化問(wèn)題，上述產(chǎn)業(yè)逐漸開發(fā)、發(fā)明出不同技術(shù)路線、不同技術(shù)指標(biāo)、不同應(yīng)用領(lǐng)域的都以“復(fù)合銅箔”命名的產(chǎn)品，以滿足目標(biāo)領(lǐng)域的產(chǎn)品使用，目前我們看到除鋰離子電池產(chǎn)業(yè)外，這些類“復(fù)合銅箔”均已工業(yè)化生產(chǎn)、使用，可謂是銅加工品內(nèi)單一名稱內(nèi)含最為豐富的產(chǎn)品。

1.5鋰離子電池集流體用“復(fù)合銅箔”

早在本世紀(jì)初，鋰離子電池產(chǎn)業(yè)就在鋰電池制造專利中出現(xiàn)復(fù)合銅箔應(yīng)用概念，為此掀開了鋰電池產(chǎn)業(yè)負(fù)極集流體用“復(fù)合銅箔”（或PET銅箔等）關(guān)注熱潮，眾多發(fā)明者參照早期FCCL兩層法制造工藝，申請(qǐng)近數(shù)百項(xiàng)發(fā)明、實(shí)用新型專利，與此同時(shí)鋰電池企業(yè)申請(qǐng)了涉及鋰電池負(fù)極集流體使用“復(fù)合銅箔”專利數(shù)千項(xiàng)，可謂“成果累累”。

1.6企業(yè)、地方、行業(yè)、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)目前仍是空白

查詢鋰離子電池用“復(fù)合銅箔”、“PET銅箔”國(guó)家、行業(yè)、地方乃至企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，均無(wú)所獲，僅能查詢部分產(chǎn)品質(zhì)量特性技術(shù)指標(biāo)值。

根據(jù)上述“復(fù)合銅箔”前世考究，我們大致總結(jié)如下：

（1）“復(fù)合銅箔”是復(fù)合材料，按PCB產(chǎn)業(yè)鏈分工，應(yīng)該屬于FCCL行業(yè)；

（2）“復(fù)合銅箔”命名存在瑕疵：基于金屬箔、銅箔、銅及其合金材料的標(biāo)識(shí)（命名）規(guī)則，應(yīng)該命名為XX基材雙面撓性覆銅板，當(dāng)然也可以參照“背膠銅箔”命名為“XX基雙面復(fù)合銅箔”，但按PCB產(chǎn)業(yè)鏈傳統(tǒng)來(lái)講，“背膠銅箔”屬于FCCL行業(yè)；

（3）各級(jí)產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)基本處于空白狀態(tài)，生產(chǎn)商、使用（試用）商處于無(wú)標(biāo)可依狀態(tài)，無(wú)法對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行有效的約束，大規(guī)模生產(chǎn)、使用難以產(chǎn)生。

2.復(fù)合銅箔生產(chǎn)、使用的技術(shù)經(jīng)濟(jì)難點(diǎn)

2.1生產(chǎn)端面臨技術(shù)、質(zhì)量難點(diǎn)

“復(fù)合銅箔”類比FCCL兩層法進(jìn)行制造，其第一步的導(dǎo)電層制造主要采用真空磁控制濺射工藝，第二部銅加厚層采用類似于電解銅箔表面處理工藝，兩個(gè)步驟雖有參考，可以借助于類似工程、工藝經(jīng)驗(yàn)，但目標(biāo)產(chǎn)品“復(fù)合銅箔”在衡量指標(biāo)上與借助工藝生產(chǎn)的產(chǎn)品大相徑庭，故此，應(yīng)該對(duì)兩個(gè)步驟質(zhì)量“使命”要進(jìn)行特殊“定義”與分析，基于已選工藝與設(shè)備，我們分析認(rèn)為目前“復(fù)合銅箔”試制存在以下主要的技術(shù)、質(zhì)量、成本難點(diǎn)。

（1）基材質(zhì)量控制與“預(yù)處理”

目前業(yè)界報(bào)到可用多種高分子薄膜作為復(fù)合銅箔基材，據(jù)已知消息，PET膜選擇最為熱衷，最薄厚度已經(jīng)到4μm以下。

從真空濺射原理上認(rèn)知，基材膜上下表面質(zhì)量瑕疵、全表面張力均一性、膜本身的物理特性等，都將對(duì)真空磁控制濺射銅層（導(dǎo)電層）質(zhì)量形成產(chǎn)生影響，故此應(yīng)該建立嚴(yán)格PET原材料質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，但到現(xiàn)在為止尚未有基材質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)報(bào)道（可能還在試用與商討中）；再有即便形成質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)，供給的PET膜質(zhì)量可能還是難以達(dá)到表面張力均一、表觀無(wú)瑕疵的要求，如無(wú)膜清潔處理裝備與工藝，數(shù)十nm厚的無(wú)瑕疵真空磁控制濺射鍍層實(shí)現(xiàn)是難以想象的。

（2）真空鍍層厚度均勻性與表觀質(zhì)量瑕疵

任何產(chǎn)品金屬鍍層均存在厚度均勻性與表觀質(zhì)量瑕疵問(wèn)題，真空磁控制濺射鍍層工藝也不例外，其小面積靜態(tài)真空磁控制濺射鍍層質(zhì)量或許表現(xiàn)結(jié)果較好，當(dāng)大幅寬、連續(xù)化生產(chǎn)時(shí)會(huì)因系統(tǒng)真空度不穩(wěn)定問(wèn)題、非均勻?yàn)R射控制問(wèn)題、非同步有效送收卷問(wèn)題、冷卻問(wèn)題而變得復(fù)雜，任何一方出問(wèn)題，均會(huì)產(chǎn)生料卷上（長(zhǎng)度與寬度）非均勻?yàn)R射鍍現(xiàn)象，也會(huì)出現(xiàn)漏鍍、針孔、打皺現(xiàn)象，加之無(wú)厚度、CCD測(cè)定裝置對(duì)連續(xù)鍍層（對(duì)兩面厚度同時(shí)測(cè)量尚存在技術(shù)難度）進(jìn)行在線檢測(cè)，連續(xù)無(wú)瑕疵導(dǎo)電層質(zhì)量目標(biāo)實(shí)現(xiàn)難度較大，生產(chǎn)效率也難以提升。

（3）真空鍍層厚度量值及其設(shè)備產(chǎn)能分析

目前業(yè)界已經(jīng)形成導(dǎo)電層厚度“共識(shí)”，單側(cè)厚度大約在20～60nm范圍，本人認(rèn)為該“量值”值得商榷，應(yīng)該研究透導(dǎo)電層增厚過(guò)程中“累積”效應(yīng)（導(dǎo)電層增厚對(duì)抗剝離強(qiáng)度變化影響、鍍層厚度不均勻變化加大影響）、導(dǎo)電層厚度對(duì)后續(xù)工序的合格率、成本、電耗的影響等關(guān)鍵問(wèn)題，從中優(yōu)化出不同產(chǎn)品銅厚所需最佳導(dǎo)電層銅厚數(shù)據(jù)；如無(wú)成本、累積效應(yīng)的影響，理論上分析認(rèn)為均勻的導(dǎo)電層越厚，越有利于第二步產(chǎn)品質(zhì)量形成。據(jù)設(shè)備廠家介紹，真空磁控制濺射機(jī)可以以12m/min線速度生產(chǎn)雙面20nm鍍層的中間產(chǎn)品，單機(jī)理論產(chǎn)能可以達(dá)近800萬(wàn)m2/a，實(shí)際產(chǎn)能為300萬(wàn)m2/a（合6μm鋰電池銅箔160.5噸），按單位時(shí)間濺射能力分析，其面積產(chǎn)能與導(dǎo)電層厚度成反比，考慮到成品率、負(fù)荷率、開工率的因素，實(shí)際產(chǎn)能可能更低；

（4）可溶性陽(yáng)極對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量影響

從業(yè)界公布信息我們看到，加厚鍍銅采用了堿性+酸性鍍銅組合工藝，兩種工藝均選用磷銅球（角）做銅原料--可溶性陽(yáng)極，該工藝存在陰陽(yáng)極間距隨著磷銅球（角）溶解加大的固有缺陷，同時(shí)存在陽(yáng)極溶解過(guò)程粉末化效應(yīng)影響，如控制不當(dāng)，將對(duì)鍍層質(zhì)量產(chǎn)生致命影響；

（5）陰陽(yáng)極平行精度的影響分析

電解銅箔生箔機(jī)陰陽(yáng)極為剛性約束，即便如此，其陰陽(yáng)極間距同心度只能做到0.2mm，在此精度條件下，其面積質(zhì)量極差也難以做±1%（相對(duì)誤差），我們觀察到“復(fù)合銅箔”加厚鍍銅設(shè)備類似于電解銅箔的表面處理機(jī)，其陰陽(yáng)極面皆為“非剛性約束”定位，陰陽(yáng)極之間平行度、間距存在較大變化，其變化量是生箔機(jī)間距1～2個(gè)數(shù)量級(jí)，預(yù)計(jì)其鍍層面積質(zhì)量波動(dòng)極差可能達(dá)±5%以上，甚至更高！

（6）導(dǎo)電輥鍍銅及其影響

表面處理機(jī)陰極導(dǎo)電由導(dǎo)電輥承擔(dān)，該導(dǎo)電方式就決定其導(dǎo)電輥“鍍銅”不可避免性，即便做導(dǎo)電輥材質(zhì)調(diào)整也無(wú)法徹底解決，根據(jù)電解銅箔表面處理經(jīng)驗(yàn)，我們已知銅箔越薄，受導(dǎo)電輥“鍍銅”影響越大，其生產(chǎn)效率降幅越大、成本升幅越大，如“復(fù)合銅箔”也采用該技術(shù)，那就是一個(gè)難以逾越“坎”！我們看到用PCB電鍍使用的“導(dǎo)電夾”導(dǎo)電技術(shù)（主要用于靜態(tài)電鍍）可能應(yīng)用到加厚“動(dòng)態(tài)”鍍銅設(shè)備中，能否達(dá)到預(yù)期還是個(gè)未知。

（7）單機(jī)產(chǎn)能受導(dǎo)電層厚度約束

目前電解銅箔表面處理機(jī)在處理12μm銅箔時(shí)質(zhì)量可控的最大單槽電流為5000A，合單位銅箔截面積電流傳輸能力極限為300A/mm2，已是安全電流150倍以上，此時(shí)線速度在20m/m，箔面在電解液上停留時(shí)間小于小于3s（單側(cè)，要注意該指標(biāo)的意義！），銅箔表面劇烈發(fā)熱，溫度達(dá)60度以上，箔面水快速蒸發(fā)；比照該條件（以初始導(dǎo)電層厚度60μm計(jì)算），加厚鍍銅機(jī)第一級(jí)電鍍槽電流最高為12μm的1/100，即50A（雙面），最后一級(jí)電鍍槽最高電流為12μm的1/6，即1000A（雙面），如加厚電鍍整機(jī)按10級(jí)鍍銅槽設(shè)置，其整機(jī)電鍍電流小于5000A，每小時(shí)電鍍銅沉積量大體為5.9kg，約可以形成330平方米2μm的銅鍍層，合1300mm幅寬最大線速度只有4.3m/min（設(shè)備廠商已經(jīng)報(bào)道給出7m/min生產(chǎn)速度），即便加到20槽，其最大線速度只有8.6m/min，預(yù)計(jì)實(shí)際運(yùn)行電流還將小于理論計(jì)算值，實(shí)際產(chǎn)能更低；

（8）成品率問(wèn)題

產(chǎn)品最終成品率是每步工序合格率的乘積，每一步工序過(guò)程合格率均對(duì)產(chǎn)品成品率產(chǎn)生“貢獻(xiàn)”，表面上“復(fù)合銅箔”生產(chǎn)只有真空鍍、加厚電鍍、分切三道工序，如細(xì)分，應(yīng)該還有基材處理、返切，如各級(jí)工序合格率為95%，其最終成品率為77%，如各級(jí)工序合格率為90%，其最終成品率為59%，從已知工藝設(shè)置、質(zhì)量控制難度預(yù)測(cè)，按目前業(yè)界默認(rèn)（實(shí)物質(zhì)量）驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，預(yù)計(jì)產(chǎn)品成品率在底限區(qū)間，甚至更低！

（9）單位產(chǎn)能投資過(guò)高

目前看到了300萬(wàn)平方米“復(fù)合銅箔”產(chǎn)能需一臺(tái)真空磁控制濺射機(jī)（報(bào)到報(bào)價(jià)1100萬(wàn)元）、兩臺(tái)加厚鍍銅機(jī)（報(bào)到報(bào)價(jià)1200萬(wàn)元），三臺(tái)設(shè)備的報(bào)價(jià)已達(dá)3500萬(wàn)元，這些還不包含真空系統(tǒng)、電解液儲(chǔ)存系統(tǒng)、質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、公用工程系統(tǒng)（水、電、氣）、廠房、酸霧凈化、水處理系統(tǒng)、空調(diào)凈化等投資，按其尺寸、功率估算，其未列入項(xiàng)的投資最少也得1500萬(wàn)元（實(shí)際上應(yīng)該更高?。?，合計(jì)投資將達(dá)5000萬(wàn)元，這些投入最多可以生產(chǎn)300萬(wàn)平方米/年“復(fù)合銅箔”，相當(dāng)于160.5噸6μm鋰電池銅箔面積，而投資同樣產(chǎn)能電解銅箔，最大800萬(wàn)元（按萬(wàn)噸鋰電池銅箔產(chǎn)能固定資產(chǎn)投資最高5億元計(jì)算），其單位產(chǎn)能投資是鋰電池銅箔625%，目前鋰電池銅箔單位產(chǎn)能年折舊、投資利息大體為合計(jì)為12%，合單位產(chǎn)能固定成本約6000元/噸（合0.32元/m2），參照計(jì)算，“復(fù)合銅箔”單位固定成本將達(dá)合2元/m2，這僅為理想值，如實(shí)際產(chǎn)出減小50%，其固定成本將達(dá)4元/m2。

（10）變動(dòng)成本

同樣產(chǎn)能（按面積計(jì)）“復(fù)合銅箔”設(shè)備投資是鋰電池銅箔625%，且大多數(shù)為耗能設(shè)備，主要耗能設(shè)備有：主生產(chǎn)設(shè)備、凈化恒溫恒濕設(shè)備、環(huán)保（水供給、處理，廢氣處理，固體廢棄物處理等）設(shè)備等，且主生產(chǎn)均以“高能量態(tài)”（濺射能損、高電流密度傳輸工藝用電能損）運(yùn)行，其單位銅“沉積量”電耗大大高于電解銅箔（目前電解銅箔噸產(chǎn)品電耗低于8000kwh/t，6μm銅箔合0.43kwh/m2），初步計(jì)算，“復(fù)合銅箔”單位面積電耗是6μm電解銅箔1～2倍，預(yù)計(jì)單位面積“復(fù)合銅箔”（兩面銅層厚度均為1μm）電耗在0.86～1.29kwh/m2區(qū)間，如電耗管理欠缺與達(dá)產(chǎn)率不足其電耗還將上升。

目前生產(chǎn)鋰離子電池用電解銅箔全員勞動(dòng)生產(chǎn)率在30噸/年水平（按6μm計(jì)算），按人均12萬(wàn)元/年（工資+“五險(xiǎn)一金”）人工成本計(jì)算，噸均鋰電池銅箔人力成本4000元，合6μm鋰電池銅箔單位面積成本為0.21元/m2。

目前鋰電池銅箔行業(yè)生箔崗位1人最少管理三臺(tái)生箔機(jī)（DN2700設(shè)備），其面積產(chǎn)能相當(dāng)于5×（一臺(tái)真空+2臺(tái)加厚鍍銅機(jī)）“復(fù)合銅箔”生產(chǎn)設(shè)備的產(chǎn)出，而一臺(tái)真空+2臺(tái)加厚鍍銅機(jī)最少需要6人值機(jī)，即該工序生產(chǎn)效率是電解銅箔1/30，考慮到其他崗位“拉平效應(yīng)”，單位面積“復(fù)合銅箔”用工應(yīng)該高于電解銅箔15倍，即單位面積“復(fù)合銅箔”人工成本大體為3.05元/m2。

鋰電銅箔產(chǎn)生的廢箔是循環(huán)利用，按成品率為80%，其僅要付出200kg/t額外溶銅質(zhì)量成本，計(jì)算該成本為150元/噸產(chǎn)品，合6um鋰電銅箔廢箔質(zhì)量成本僅為0.008元/m2。而“復(fù)合銅箔”就無(wú)法實(shí)現(xiàn)循環(huán)使用，其廢箔只能當(dāng)含銅廢料出售處理，按照60%的成品率計(jì)算，18700平方米（合6μm鋰電池銅箔1噸）將形成12470平方米報(bào)廢，按2μm的銅厚計(jì)算，其金屬量為222kg，如廢品按銅價(jià)60%計(jì)算，18700平方米成品箔將產(chǎn)生40%×70元/kg×222kg=6216元質(zhì)量成本，合單位面積銅報(bào)廢質(zhì)量成本為0.33元/m2，遠(yuǎn)高于鋰電池銅箔的質(zhì)量成本。

以上僅列出電耗、人工、質(zhì)量三項(xiàng)主要變動(dòng)成本項(xiàng)，分析得知，同樣的產(chǎn)能（按面積計(jì)算），“復(fù)合銅箔”變動(dòng)成本為4.67元/m2（高限），6μm電解銅箔為0.65元/m2，“復(fù)合銅箔”的變動(dòng)成本是6μm電解銅箔的7.18倍；

經(jīng)計(jì)算，立出項(xiàng)的“復(fù)合銅箔低限”固定成本+變動(dòng)成本為6.67元/m2，高限成本為8.67元/m2，完全項(xiàng)合并計(jì)算，其變動(dòng)成本還將更高。

2.2使用端面臨技術(shù)難點(diǎn)

本人在2021年年會(huì)上發(fā)表了《 鋰離子電池負(fù)極集流體應(yīng)用質(zhì)量實(shí)質(zhì)研究》論文，該文章從宏觀、微觀角度分析了負(fù)極集流體在制造、使用、終端產(chǎn)品動(dòng)態(tài)、靜態(tài)充放電時(shí)的質(zhì)量行為，較全面全面解讀了鋰離子電池用負(fù)極集流體應(yīng)該具有的“質(zhì)量性能”，比照該分析邏輯，以下對(duì)“復(fù)合銅箔”應(yīng)用面臨的“重點(diǎn)”技術(shù)、質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)難點(diǎn)進(jìn)行分析。

（1）單面鍍1μm銅層的“復(fù)合銅箔”可以安全使用到高倍率充放電動(dòng)力電池中嗎？

依據(jù)內(nèi)阻模型，如用單面鍍1μm銅層的“復(fù)合銅箔”替代6μm鋰電池用電解銅箔使用，以同樣電流進(jìn)行充放電，其單位時(shí)間發(fā)熱將增加三倍，電芯充放電電能內(nèi)損增加三倍，隨充放電倍率提高、電芯加大、電池組加大，熱效應(yīng)愈加明顯，電芯、電池組熱失控風(fēng)險(xiǎn)數(shù)倍增加！單面鍍1μm銅層的“復(fù)合銅箔”能否用到較高充放電倍率動(dòng)力電池做集流體取決于電池散熱與管控技術(shù)進(jìn)展，目前為止尚未看到突破！

（2）超薄銅層難以逾越負(fù)極壓實(shí)質(zhì)量關(guān)

為提升鋰電池負(fù)極體積能量密度、負(fù)極材料與集流體的粘接強(qiáng)度，需對(duì)涂覆完成負(fù)極卷材進(jìn)行壓實(shí)處理，壓實(shí)過(guò)程的巨大垂直壓力在“凹凸不平”（微觀層面）負(fù)極材料表面上形成“剪切力”，附著在“軟基”PET膜上的1μm銅層，在“剪切力”作用下產(chǎn)生塌陷、斷裂、與基膜分離“概率”大幅度增加，理論上負(fù)極材料不平整度越大、銅層越薄，其“剪切力”破壞越大，預(yù)計(jì)壓實(shí)工序合格率（與用鋰電池銅箔相比）將大幅度降低。

（3）極耳問(wèn)題

主流電芯負(fù)極極耳由負(fù)極卷材“留白處”激光切出單極耳，單極耳組合形成陰極極耳，無(wú)須焊接；如“復(fù)合銅箔”也采用該方法，其“整極耳”由數(shù)個(gè)復(fù)合結(jié)構(gòu)單極耳組成，復(fù)合結(jié)構(gòu)使電流傳輸在厚度方向隔斷，必須附加極耳“截面”導(dǎo)電工序，不知成本幾何？

可能有人認(rèn)為可以返回焊接極耳工藝，如如此，不但極耳要加倍（兩面均要抽頭），也將面臨在1μm銅層焊接諸多質(zhì)量難題（擊穿、虛焊、脫焊等），總而言之，銅層減薄的“尺寸效應(yīng)”與“復(fù)合結(jié)構(gòu)”給極耳制造帶來(lái)新的難題。

（4）基材耐老化、塑性形變性能對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量影響

PET、PP膜是目前行業(yè)主要選用基材，屬線性高分子材料，為提升該類材料塑性與耐久性，一般會(huì)添加增塑劑與抗氧化劑，其長(zhǎng)期在紫外線、酸堿鹽、熱環(huán)境時(shí)，增塑劑與抗氧化劑就會(huì)緩慢分解、消耗，隨時(shí)間推移，輕者表現(xiàn)為物理性能衰減，重者表現(xiàn)為斷裂、粉化；再有在外力作用下，會(huì)產(chǎn)生“塑性形變”，局部外力產(chǎn)生局部“塑性形變”，重度“塑性形變”將會(huì)發(fā)生銅層與基材“脫離”現(xiàn)象，這些都是業(yè)界要充分關(guān)注并要解決問(wèn)題。

實(shí)際上“復(fù)合銅箔”應(yīng)用還存在涂覆、倍率充放電過(guò)程面臨高溫、循環(huán)壽命、耐電解液與電解質(zhì)化學(xué)腐蝕難題，鑒于篇幅限制，在此不做過(guò)多分析。僅依照以上重點(diǎn)分析，我們大體可以得出：a、單側(cè)1μm銅厚復(fù)合銅箔替代6μm鋰電池銅箔在鋰電池應(yīng)用時(shí)，難以實(shí)現(xiàn)6μm鋰電池銅箔在鋰電池內(nèi)的“等效目標(biāo)”；b、如使用單側(cè)銅層加厚產(chǎn)品，如單側(cè)銅層厚度2μm產(chǎn)品，或許鋰電池產(chǎn)品性能指標(biāo)離“等效目標(biāo)”更近，但成本幾乎會(huì)成倍上升；

2.3“復(fù)合銅箔”產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)面臨技術(shù)難題

（1）產(chǎn)品導(dǎo)電層厚度測(cè)量與標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)量值的難題

鋰電池銅箔實(shí)驗(yàn)室測(cè)量方法有三種，即稱重法、螺旋測(cè)微器法（也稱萬(wàn)分尺法）、截面顯微測(cè)定法，仲裁方法為稱重法；“復(fù)合銅箔”也可以采用類似方法測(cè)定，前兩種測(cè)量方法測(cè)定數(shù)據(jù)是“三明治層”的復(fù)合總厚度，而非單側(cè)銅的厚度，截面積顯微測(cè)定法可以顯示各層的厚度，但其檢測(cè)費(fèi)時(shí)、成本是前兩種方法數(shù)十倍，如按目前行業(yè)對(duì)鋰電池銅箔厚度檢測(cè)頻率，其檢測(cè)成本將是數(shù)倍上升。

目前下游行業(yè)對(duì)鋰電池銅箔厚度均勻性質(zhì)量指標(biāo)要求已達(dá)±2%（相對(duì)誤差量值），如以此邏輯對(duì)“復(fù)合銅箔”兩側(cè)銅層厚度均勻性量值，其產(chǎn)品合格率將是“零”，預(yù)計(jì)放大數(shù)倍指標(biāo)范圍后，其均勻性指標(biāo)合格率方可與鋰電池銅箔行業(yè)表現(xiàn)水平相當(dāng)，如如此，該指標(biāo)量值失去“約束”、“滿足下游需求”基本目的，下游行業(yè)難以接受!

（2）產(chǎn)品含鉻量指標(biāo)量值面臨難題

目前鋰電池行業(yè)接受銅箔中含鉻量值≤100PPM，6μm及其以上厚度銅箔達(dá)標(biāo)問(wèn)題不大，厚度6μm以下的銅箔執(zhí)行該指標(biāo)已經(jīng)有困難，已經(jīng)出現(xiàn)較大百分比不合格現(xiàn)象！如對(duì)銅層總厚度僅為2μm“復(fù)合銅箔”采用同樣量值（采用鋰電池銅箔普片采用鈍化工藝），并參照?qǐng)?zhí)行鋰電池銅箔抗氧化與儲(chǔ)存指標(biāo)量值，其含鉻指標(biāo)均將不合格，這是我們必須面臨難題，要么通過(guò)工藝進(jìn)步使含鉻量達(dá)標(biāo)，要么放寬指標(biāo)量值！

3.“復(fù)合銅箔”未來(lái)

基于鋰離子電池用“復(fù)合銅箔”生產(chǎn)工藝、工序質(zhì)量難點(diǎn)與質(zhì)量成本、擬生產(chǎn)成本核算、使用機(jī)理、使用質(zhì)量難點(diǎn)與成本、擬使用成本核算、產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)編制與主要技術(shù)指標(biāo)量值難點(diǎn)分析，我們認(rèn)為以既有工藝（技術(shù)路線）生產(chǎn)、既有鋰電池制造工藝使用的“復(fù)合銅箔”，在技術(shù)、質(zhì)量、安全、成本乃至能量密度上，與鋰電池用電解銅箔不具備技術(shù)、經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)的可比性。

對(duì)于極小規(guī)模實(shí)驗(yàn)室出品的鋰離子電池用“復(fù)合銅箔”，有可能在下游部分客戶（忽略成本、質(zhì)量焦慮的情況下）中得到研發(fā)試驗(yàn)應(yīng)用，實(shí)驗(yàn)產(chǎn)品能否以批量交付到終端客戶不得而知。我本人沒(méi)有公開層面能獲取的批量應(yīng)用的相關(guān)案例，在此保持謹(jǐn)慎和關(guān)注的態(tài)度。

在下游電芯客戶及終端應(yīng)用客戶對(duì)上端供應(yīng)鏈材料逐年降本的基本采購(gòu)宗旨下，鋰電池用“復(fù)合銅箔”就現(xiàn)狀的技術(shù)而言，且不說(shuō)能否大規(guī)模生產(chǎn)，其目前高于電解鋰電銅箔6倍余的生產(chǎn)成本和近乎10倍余的投資成本，短期內(nèi)代替電解鋰電池銅箔的可能性極小。下游行業(yè)應(yīng)用信息的缺失、產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的不可確定性應(yīng)證了我們今天分析的結(jié)論。

鑒于鋰電池用“復(fù)合銅箔”概念提出并非源于本行業(yè)，迄今為止，行業(yè)協(xié)會(huì)未組織行業(yè)人士分析、研究“復(fù)合銅箔”替代電解銅箔在鋰離子電池中應(yīng)用的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)可行性，也沒(méi)意識(shí)到“復(fù)合銅箔”過(guò)渡宣介對(duì)電解銅箔行業(yè)可持續(xù)性發(fā)展的影響，基于成員義務(wù)與本人“職業(yè)生涯”技術(shù)積累，花數(shù)天撰寫此文，是基于技術(shù)+生產(chǎn)管理研究與探討，無(wú)任何商業(yè)目的，僅為電解銅箔產(chǎn)業(yè)鏈健康發(fā)展服務(wù)。

審核編輯 ：李倩