穿越銅價風暴 復(fù)合集流體量產(chǎn)“躍遷”——北方華創(chuàng)真空在復(fù)合集流體生產(chǎn)設(shè)備上迎來關(guān)鍵突破

在新能源重要的材料市場，繼鈷、鎳、碳酸鋰等材料相繼漲價后，今年以來銅價和鋁價也開啟大漲模式。

根據(jù)市場數(shù)據(jù)，滬銅主力期貨自今年1月從6.8萬元/噸，一度上漲接近9萬元/噸。整個銅材市場，也從2020年的3萬元/噸突破到如今超過7萬元/噸。目前，銅價的震蕩走勢并沒有改變市場長期看多的預(yù)期。首先是銅供應(yīng)擴張很難持續(xù)，尤其是下半年銅礦商與國內(nèi)銅冶煉企業(yè)長協(xié)加工費大幅下降會導(dǎo)致銅冶煉企業(yè)虧損壓力擴張，其次是新能源汽車和附帶的充電樁用銅是最大亮點。

鋁價方面，2024年上半年電解鋁的價格低位出現(xiàn)在2月份，但是進入3月份后開啟強勢上漲，并于今年5月份達到階段性高點，也刷新了2022年4月以來的價格高位。展望下半年行情走勢，受到季節(jié)性價格變化規(guī)律以及供求關(guān)系影響，預(yù)計鋁價偏強運行。

銅和鋁作為鋰電產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵材料，其主要用于電芯銅箔和電芯鋁箔，隨著銅價和鋁價的上漲，也將直接引發(fā)電芯成本結(jié)構(gòu)的上漲。以成本占較高的銅箔為例，根據(jù)高工產(chǎn)研鋰電研究所數(shù)據(jù)，在成本結(jié)構(gòu)上，伴隨銅價上漲，預(yù)計銅箔材料在電芯的成本結(jié)構(gòu)占比達到20%，也將成為繼正極材料之后的第二大成本來源。

回顧過去上游原材料的價格波動，對于鋰電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展都產(chǎn)生震蕩，此前鈷、鎳、碳酸鋰等材料價格的大漲不斷推動電芯價格的上升，也制約了鋰電產(chǎn)業(yè)的普及速度。

為了擺脫單一原材料的制約，產(chǎn)業(yè)鏈也相繼開啟了替代方案。如針對鈷價高昂，產(chǎn)業(yè)鏈電芯開啟無鈷化；針對鎳價飆升，磷酸鐵鋰電池得以迅猛發(fā)展；針對碳酸鋰價格飛漲，產(chǎn)業(yè)鏈也積極尋求鈉電產(chǎn)業(yè)化。

如今銅價和鋁價的上漲抬高電芯成本的作用越來越突出，也在推動新一輪材料替代方案。

在此背景下，復(fù)合集流體由于其顯著的去金屬化特征受到廣泛關(guān)注，復(fù)合集流體的產(chǎn)業(yè)化也備受期待。

高工鋰電關(guān)注到，作為復(fù)合集流體產(chǎn)業(yè)化的突破口，北方華創(chuàng)真空在復(fù)合集流體生產(chǎn)設(shè)備上迎來關(guān)鍵突破。

據(jù)了解，北方華創(chuàng)全資子公司北京北方華創(chuàng)真空技術(shù)有限公司擁有近六十年真空熱處理、表面處理裝備研發(fā)和制造經(jīng)驗，作為國內(nèi)高端裝備制造主力軍，其在PVD鍍膜設(shè)備、CVD鍍膜設(shè)備等領(lǐng)域具有廣泛布局。

目前，北方華創(chuàng)真空基于多年的市場洞察及技術(shù)積累，確保在高效運行下實現(xiàn)極高的鍍膜質(zhì)量，賦能復(fù)合集流體產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展，進而破解高價銅下電芯的新材料替代難題。

【復(fù)合集流體制造方案 賦能企業(yè)降本增效】

對比傳統(tǒng)的銅鋁箔方案，復(fù)合集流體因其高安全、高效能、低成本等特性成為下一代量產(chǎn)的高分子材料。

以銅箔為例，復(fù)合集流體比傳統(tǒng)銅箔節(jié)省材料成本近40%，重量減輕近60%。這種材料不僅降低了電池制造成本，還大幅提升了電池的能量密度和安全性，同時，復(fù)合集流體市場正處于快速增長階段。根據(jù)高工產(chǎn)業(yè)研究院（GGII）數(shù)據(jù)，2025年樂觀情況下6微米復(fù)合銅箔需求量為38.76億平米，對應(yīng)6微米復(fù)合銅箔市場空間為201.6億元，到2030年，復(fù)合銅箔的滲透率預(yù)計將提升至22%。

契合集流體領(lǐng)域提質(zhì)增效的趨勢，近年來北方華創(chuàng)真空依托其在真空鍍膜領(lǐng)域多年的技術(shù)積淀推出一系列產(chǎn)品設(shè)備矩陣，其中包括eMeridian RR-M/RR-R/RR-E系列真空卷繞鍍膜設(shè)備，eHorizon HL系列磁控濺射臥式連續(xù)鍍膜設(shè)備，eVorizon VL系列磁控濺射立式連續(xù)鍍膜設(shè)備，eArctic系列單體式設(shè)備——AS500系列、AS600系列、AS700系列、AS14G系列、AS1100系列、EP1350系列等等。

通過這些設(shè)備的推出，北方華創(chuàng)真空已經(jīng)成功打入了復(fù)合銅箔、復(fù)合鋁箔、正負極材料、固態(tài)電池、分布式儲能等新能源領(lǐng)域，并幫助企業(yè)能源技術(shù)的革新，進而高效賦能鋰電企業(yè)降本增效。

特別是在復(fù)合集流體領(lǐng)域，對于真空鍍膜設(shè)備技術(shù)要求高，借由幾大鍍膜設(shè)備矩陣，北方華創(chuàng)真空實現(xiàn)了真空鍍膜設(shè)備在高端制造的完整產(chǎn)業(yè)鏈覆蓋，也為復(fù)合集流體的生產(chǎn)制造打下堅實的基礎(chǔ)。

據(jù)高工鋰電了解，北方華創(chuàng)真空復(fù)合集流體相關(guān)設(shè)備已獲得多家頭部客戶訂單，并得到了客戶的高度認可。

【“技術(shù)+產(chǎn)品”打造核心競爭力】

當前，復(fù)合集流體的生產(chǎn)方法包括干法一步法、兩步法、三步法，其核心工藝是磁控濺射。磁控濺射通過在真空環(huán)境下，用惰性氣體離子轟擊靶材的方式，將其表面原子濺射到基材上，從而形成一層薄膜。

但是在實際鍍膜過程中，若聚合物膜材表面未進行有效活化，則銅膜和聚合物基材之間的結(jié)合力會下降。而且在濺射過程中，基材表面累積的熱量會損害基材本體，這會導(dǎo)致卷繞過程中基材受力不均，最終形成斷帶等情況。

這些問題相互交織，共同制約了復(fù)合集流體生產(chǎn)良率的提升，增加了生產(chǎn)成本，延緩了其產(chǎn)業(yè)化的步伐。

為了破解這一系列技術(shù)難題，國內(nèi)PVD設(shè)備領(lǐng)域的領(lǐng)軍企業(yè)——北方華創(chuàng)真空，依托其在真空技術(shù)領(lǐng)域的深厚積累與不斷創(chuàng)新，成功將技術(shù)從高端半導(dǎo)體領(lǐng)域拓展至工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域，特別是在復(fù)合集流體生產(chǎn)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了重大突破。

公司精心研發(fā)的eMeridian RR-M系列磁控濺射卷繞鍍膜設(shè)備與eMeridian RR-R送絲蒸發(fā)卷繞鍍膜設(shè)備，憑借其卓越的輥系設(shè)計、自研的“黑金鼓”技術(shù)、精細的熱量管理系統(tǒng)以及對基材表面的獨到處理，有效解決了上述問題。

這些設(shè)備不僅顯著提升了復(fù)合集流體的生產(chǎn)良率，降低了生產(chǎn)成本，還為其大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化鋪平了道路。

①    eMeridian RR-M系列磁控濺射卷繞鍍膜設(shè)備

該設(shè)備可支持PET、BOPP、PI、SUS等多種類基材，支持生產(chǎn)的基材寬幅達600-2000mm，基材厚度達3-50微米，卷繞速度達到0.1-30m/min，張力范圍達10-250N。產(chǎn)線生產(chǎn)速度突破20m/min，PET復(fù)合銅箔實現(xiàn)15000m無孔洞、無褶皺鍍膜，PP復(fù)合銅箔實現(xiàn)結(jié)合力的提升滿足客戶出貨要求。

    ②eMeridian RR-R送絲蒸發(fā)卷繞鍍膜設(shè)備

該設(shè)備支持生產(chǎn)的基材寬幅達600-2000mm，基材厚度達4.5-50微米，卷繞速度達到0.1-100m/min，張力范圍達10-250N。

此外，北方華創(chuàng)真空在復(fù)合集流體的生產(chǎn)過程中，搭配了多項創(chuàng)新技術(shù)，通過精益生產(chǎn)提升復(fù)合集流體的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。

①卷繞輥系設(shè)計和控制技術(shù)：

自主研發(fā)智能卷繞控制系統(tǒng)（e-Web），確保在高效運行下實現(xiàn)極高的走帶穩(wěn)定性。建立卷繞系統(tǒng)力學模型，分析優(yōu)化輥系設(shè)計；多段張力控制，加大對基材的兼容性和工藝調(diào)整窗口，實現(xiàn)不同類型的柔性基材的穩(wěn)定卷繞和高質(zhì)量鍍膜；卷繞過程中通過對卷繞速度和張力數(shù)據(jù)的實時監(jiān)控，為生產(chǎn)決策提供有力支持。

②黑金鼓技術(shù)：

在eMeridian RR-M系列磁控濺射卷繞鍍膜設(shè)備和eMeridian RR-R送絲蒸發(fā)卷繞鍍膜設(shè)備中，使用了北方華創(chuàng)真空自主研發(fā)的黑金鼓技術(shù)。該技術(shù)采用特殊材料對鍍膜鼓進行表面處理，改善了基材與鍍膜鼓的貼合效果，提升了系統(tǒng)熱量管理能力，保證了薄膜質(zhì)量。

③低溫磁控濺射技術(shù)：

針對柔性高分子薄膜材料在高溫下容易發(fā)生受熱變形的瓶頸問題，北方華創(chuàng)真空開展陰極系統(tǒng)的自主開發(fā)，創(chuàng)新進行輔助陽極設(shè)計，并優(yōu)化磁場分布，實現(xiàn)了等離子體的高均勻分布，極大降低了磁控濺射過程中基材表面溫度，提升了產(chǎn)品良率。

④送絲蒸發(fā)技術(shù)：

建立了蒸發(fā)仿真模型，優(yōu)化設(shè)計蒸發(fā)系統(tǒng)，極大提升了鍍膜均勻性；開發(fā)送絲閉環(huán)控制模塊，通過金屬絲的穩(wěn)定夾送控制、金屬絲在蒸發(fā)舟上的落點和角度的實時調(diào)整，最終實現(xiàn)材料的穩(wěn)定蒸發(fā)，極大提升了薄膜均勻性。

⑤氣體離子刻蝕及輔助沉積技術(shù)：

實現(xiàn)對基材表面的有效清洗和刻蝕，提升膜基結(jié)合力、改善膜層質(zhì)量。自主開發(fā)的線性離子源，源內(nèi)無燈絲、無柵極，結(jié)構(gòu)簡單、壽命長。源體可通入惰性氣體及反應(yīng)混合氣，如Ar，H2，O2及C2H2等，不僅可以作為反應(yīng)沉積源使用，也可以實現(xiàn)輔助沉積作用，提升了膜層質(zhì)量。

當前，鋰電產(chǎn)業(yè)正步入深刻調(diào)整期，原材料價格飆升加劇成本壓力，降本增效成為企業(yè)迫切需求。展望未來，憑借獨特的性能，復(fù)合集流體有望成為鋰電行業(yè)的標配。

在這一背景下，北方華創(chuàng)真空作為復(fù)合集流體設(shè)備領(lǐng)域的領(lǐng)航者，正蓄勢待發(fā)。憑借深厚的技術(shù)底蘊和持續(xù)不斷的工藝創(chuàng)新，其設(shè)備工藝將助力鋰電企業(yè)實現(xiàn)降本增效的目標，推動鋰電產(chǎn)業(yè)向更加高效、綠色、可持續(xù)的方向發(fā)展。