新材料在线®《大国之材》原创文章转载请联系微信：EILIG2014 图片：受访人提供、新材料在线® 据悉，汉嵙新材料技术有限公司（简称“汉嵙新材”）是国内早期从事复合集流体产品研发的厂商之一。公司已申报相关发明专利20余项，其中针对提升复合铜箔关键性能的2项发明专利已获授权。公司自主设计的卷绕式多腔体超低温磁控溅镀膜设备，是目前国内领先的复合铜箔产品线。 创始人王荣福从事蒸发、磁控溅射行业近30年，是国内早期接触蒸发、磁控溅射技术的极少数人员之一。自1994年开始，在台资厂管理蒸发、磁控溅射部门，到2006年，创立深圳市厚泽真空技术有限公司，积累了大量的复合材料溅射金属的技术与经验。 如今，复合铜箔迎来了良好的发展机遇。 新能源车在中国的发展态势可用“如日中天”4个字形容。数据显示，2021年全年，中国新能源乘用车零售销量达到298.9万辆，同比增长169.1%。 美中不足的是，续航里程及安全性能的问题，仍是消费者顾虑点。 满足动力电池高能量密度、高安全性的诉求，除了调整电池正负极材料配比、制备工艺外，约占电池质量13%的一大关键材料——铜箔被视为解决上述问题的另一道突破口。 铜箔通过极薄化处理后，可提高电池能量密度，节约成本，被业界视为未来的发展方向。而极薄化的理想路径，就是“金属导电层-高分子支撑层-金属导电层”三明治结构。 据中航证券的相关报告称，采用PET作为基材的复合铜箔，厚度可以做到小于主流的6μm的电解铜箔，电池能量密度可提升5%-10%、循环寿命可提升5%。在成本方面，传统铜箔原材料成本占比83%，PET铜箔的原材料成本占比降至31%。 铜箔技术迭代的方向，愈发显得清晰，作为动力电池行业龙头企业，宁德时代正积极推动PET复合铜箔创新应用。“汉嵙新材与广东腾胜合作设计制造3μm的PET载体膜设备，可以试产4.5μm-5μm的复合铜箔，在国内处于领先地位，预计生产良率可达到90%以上，设计产能是行业同类设备的2.5倍。”汉嵙新材董事长王荣福对《大国之材》表示，汉嵙新材已经是2.5代线，设备性能上要优于市面上现有的1代、2代线。汉嵙新材展厅（图片来源：汉嵙新材） “去金属化”的优势明显 PET复合铜箔，未来不仅可应用于动力电池，在储能、消费电池上也将广泛应用。与传统电解铜箔相比，PET复合铜箔在重量、成本、能量密度、安全性等方面均占有优势。 复合铜箔拥有上述优势的关键在于“去金属化”。数据显示，电解铜箔的成分99.5%为纯铜，而复合铜箔则是由PET/PP等高分子基膜与溅射铜构成。在同等厚度（9μm左右）下，复合铜箔比电解铜箔轻80%。 从成本角度来看，铜箔本身占动力电池成本的8%，是控成本的重要环节之一。据中金公司证券研究报告显示，电解铜箔的原材料成本约占80%，而PET复合铜箔原材料成本占比约降至40%~50%。 王荣福表示，复合铜箔还可以做到极薄化。据介绍，汉嵙新材以聚合物有机薄膜基材作为载体，通过辉光放电电离化气体，并在磁场作用下产生稳定的放电，带电粒子轰击靶材溅射出材料原子而形成膜层，再经过离子置换产出复合铜箔成品。 在相同体积的锂离子电池中，铜箔的厚度越薄，其承载活性物质的能力越好，电池的容量越大，对电池的能量密度提升作用越大。中金公司证券研究报告显示，相比8μm的铜箔，4.5μm的铜箔将使锂电池能量密度提升9%。 复合铜箔带来的惊喜远不止于此。由于复合铜箔基材采用高分子材料，相比金属具有低弹性模量，电池的循环寿命可实现提升5%。复合铜箔亦不影响电池内部电化学反应，能够直接运用于各种规格、不同体系的动力电池。 行业人才稀缺堪比“大熊猫” 复合铜箔优异的性能，引起了业界的注意。中金公司预计，2022-2025年复合铜箔工艺渗透率分别有望达到3%-30%，对应新增复合铜箔需求合计约1190GWh。 据公开资料显示，目前只有重庆X美、汉嵙新材、厦门X辰等拥有较为成熟的制备技术和人才储备。 “实际上，这个行业的门槛很高。”王荣福对《大国之材》介绍道，虽然近期有多家上市公司准备进入PET复合铜箔行业，但因为溅射设备是非标的，需要一定的设备使用、磨合积累，对设备不断地改良……这就需要时间的沉淀与专业人才的培养。 汉嵙新材自成立开始，就秉持“全球极薄聚合物复合金属材料”的创立者这一理念。介入复合铜箔行业的底气来自于王荣福近30年的蒸发、溅射技术沉淀。1994年，王荣福便从业于台资企业，任NCVM及注塑事业部负责人。2006年，王荣福创建深圳市厚泽真空技术有限公司，一度成为当时NCVM行业的标杆企业。 2019年，汉嵙新材依托磁控溅射技术，发明了新型的卷对卷散热、屏蔽石墨镀铜复合膜。并尝试在极薄PET、PP、PEEK等聚合物材料上面溅射金属及介质层。公司开发的部分复合功能金属膜产品已供应特斯拉-SpaceX和A公司产品中。 “在这期间，我们发现复合铜箔在锂电池方面有很好的前景应用，并了解到宁德时代已投资了同行业标的公司，成为国内复合铜箔开发应用的拓荒者。” 汉嵙新材当时的设备只能做单面镀，而且面临张力控制、温度改进等系列问题，为了解决上述问题，通过设备的使用积累和研发，汉嵙新材申报并获得了三项磁控溅射设备设计技术专利。 王荣福表示，设备厂的设备都是通用型的，各个环节的参数需要漫长的磨合才能投入生产。“良率是靠设备的不断改进与强大的技术团队支撑提升起来的，我们定制的设备，95%是设备厂家制造的，但另外5%的关键技术是需要我们自己改进。” “设备的改良，高度依赖专业的技术人才，如果缺乏经验，将导致设计出来的设备出现结构性缺陷，甚至报废。”王荣福对《大国之材》表示，这一行业的技术人才比大熊猫还稀缺。 王荣福踌躇满志地表示，基于聚合物镀金属的技术，汉嵙新材很早已经布局PET极薄铜（铝）箔（集流体）、金属复合石墨烯散热屏蔽膜等产品。并已在深圳光明、深圳宝安两地建设生产和研发基地，现有厂房面积15000多平米。 2020年5月，汉嵙新材获得了深圳中航新材料天使投资，2021年5月获得深圳市高新投A轮注资，2022年4月完成广东博中A+轮融资。“汉嵙新材前期出于保密的考量，并没有向外界（包括投资者）展示汉嵙新材在PET复合集流体方面独有的研发技术，只展示了卷对卷石墨镀铜金属膜，并据此获得了光创赛材料行业一等奖。过于保密的措施，导致汉嵙新材前期的投资估值过低，但细心的投资者不难发现，在公开资料可以查到我们拥有‘一种柔性磁控溅射金属纳米复合材料的制备方法’、‘一种超薄轻柔韧性高的铜箔及其制备方法和应用’等业内领先的发明专利。” “汉嵙新材现已成为PET极薄复合集流体材料的引领企业。”王荣福对《大国之材》表示，未来极薄复合集流体材料的市场应用前景巨大，但由于行业技术人才的稀缺性及设备的非标专业性，使得没有一定技术积累与人才储备的厂商将面临设备改进周期长，良品率过低，无法规模化量产或长时间无法交付产品等问题。 “目前部分想进入复合铜箔的厂商，有些是采用别人的片状式或不规则的样品送样测试，并持观望态度，并没有储备人才，以及规划、定制设备。个人认为这是一种比较理性的状态。”
欧普