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高性能鋰電銅箔制造關(guān)鍵工藝技術(shù)研發(fā)項(xiàng)目可行性研究報(bào)告
思瀚產(chǎn)業(yè)研究院 諾德股份    2023-05-26

1、項(xiàng)目概況

（1）項(xiàng)目背景

公司擬利用現(xiàn)有研發(fā)體系開展前瞻性技術(shù)和產(chǎn)品研發(fā)工作，提高公司在高性能電解銅箔產(chǎn)品領(lǐng)域的自主創(chuàng)新能力和研發(fā)水平，公司擬實(shí)施“3-6μm極薄高精鋰電銅箔制造關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)項(xiàng)目”及“3-6μm極薄高精鋰電銅箔環(huán)保無(wú)鉻防氧化技術(shù)研發(fā)項(xiàng)目”，有利于公司實(shí)現(xiàn)前沿產(chǎn)品的技術(shù)突破，提升工藝及制造水平，保持公司的技術(shù)領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)和搶占高端電解銅箔市場(chǎng)。

此外，公司擬實(shí)施“復(fù)合銅箔集流體開發(fā)項(xiàng)目”，有助于公司儲(chǔ)備復(fù)合銅箔相關(guān)技術(shù)，為未來復(fù)合銅箔產(chǎn)業(yè)化奠定技術(shù)基礎(chǔ)，提升公司核心競(jìng)爭(zhēng)力。

（2）項(xiàng)目實(shí)施方案

①實(shí)施主體

本項(xiàng)目由公司或公司子公司實(shí)施。

②項(xiàng)目投資金額概算及效益情況

公司“高性能鋰電銅箔制造關(guān)鍵工藝技術(shù)研發(fā)項(xiàng)目”圍繞公司主營(yíng)業(yè)務(wù)開展，項(xiàng)目總投資 17,621.69萬(wàn)元，擬使用募集資金金額為 16,000.00萬(wàn)元。本項(xiàng)目為研發(fā)項(xiàng)目，旨在提升公司生產(chǎn)工藝技術(shù)水平，不直接產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益，不進(jìn)行效益測(cè)算。

公司“高性能鋰電銅箔制造關(guān)鍵工藝技術(shù)研發(fā)項(xiàng)目”共 3個(gè)子研發(fā)項(xiàng)目，具體為：“3-6μm極薄高精鋰電銅箔制造關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)項(xiàng)目”“3-6μm極薄高精鋰電銅箔環(huán)保無(wú)鉻防氧化技術(shù)研發(fā)項(xiàng)目”和“復(fù)合銅箔集流體開發(fā)項(xiàng)目”。

③實(shí)施內(nèi)容

3-6μm 極 薄 高 精 鋰 電 銅 箔 制 造 關(guān) 鍵 技 術(shù) 研 發(fā)項(xiàng)目，本項(xiàng)目通過研究銅的電沉積過 程，提出銅箔的強(qiáng)化機(jī)理，在銅的 電沉積階段引入高密度位錯(cuò)和納 米析出相，實(shí)現(xiàn)高密度位錯(cuò)結(jié)構(gòu) 和高體積分?jǐn)?shù)韌性納米析出相的 結(jié)合，達(dá)到強(qiáng)度和延伸率的平衡。 通過選擇合適的添加劑，控制銅 箔結(jié)晶過程中的晶面取向，使銅 箔在結(jié)晶過程中晶粒大小與取向 可控，實(shí)現(xiàn)高延伸率銅箔的制造。

本項(xiàng)目致力于研究極薄高精鋰電銅箔 制造關(guān)鍵技術(shù)的過程控制與調(diào)控檢測(cè) 技術(shù)，旨在研發(fā)出 3-6μm 極薄高精電 解銅箔制造關(guān)鍵技術(shù)，突破 3-6μm 極 薄高精鋰電銅箔制造關(guān)鍵技術(shù)制造壁 壘，實(shí)現(xiàn)極薄高精鋰電銅箔的量產(chǎn)穩(wěn) 定。各類技術(shù)指標(biāo)上均超過現(xiàn)有的鋰 電銅箔國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，到達(dá)國(guó)際領(lǐng)先水平， 同時(shí)擁有自主創(chuàng)新技術(shù)和鋰電銅箔品 牌所有研發(fā)產(chǎn)品性能指標(biāo)和產(chǎn)品質(zhì)量 指標(biāo)均達(dá)到國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，超高抗銅箔方 面，抗拉強(qiáng)度大于 600MPa，高延伸率 方面，延伸率超過 10%，完成相關(guān)專利 5-10 項(xiàng)，轉(zhuǎn)化產(chǎn)品 2-3 項(xiàng)。

3-6μm 極 薄 高 精 鋰 電 銅 箔 環(huán) 保 無(wú) 鉻 防 氧 化 技 術(shù) 研 發(fā)項(xiàng)目， 本項(xiàng)目將采用酸性或中性無(wú)鉻環(huán)保型防氧化工藝技術(shù)，通過對(duì)成 膜因子、絡(luò)合因子、緩蝕因子和耐 高溫因子的研究，實(shí)現(xiàn)鋰離子電 池用電解銅箔無(wú)鉻、無(wú)重金屬防氧化處理、保證產(chǎn)品抗氧化性能 達(dá)到現(xiàn)有技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。綜合分析不 同防氧化液配比條件下測(cè)試的防 氧化性能及潤(rùn)濕性能，確定面處 理防氧化液的最佳參數(shù)。

開發(fā)出安全環(huán)保的無(wú)鉻、無(wú)重金屬電解銅箔防氧化劑，實(shí)現(xiàn)鋰離子電池用 電解銅箔無(wú)鉻、無(wú)重金防氧化處理、保 證產(chǎn)品抗氧化性能達(dá)到現(xiàn)有技術(shù)標(biāo) 準(zhǔn)、銅箔無(wú)需再水洗及降低銅箔缺陷 提高良品率的目標(biāo)，從而規(guī)避鉻、鋅、 鎳等元素帶來的負(fù)面影響，符合國(guó)家 環(huán)保及歐盟 ROHS 要求，降低能耗和 對(duì)環(huán)境的污染，促進(jìn)銅箔行業(yè)的綠色 健康發(fā)展。研發(fā)出來的無(wú)鉻防氧化技 術(shù)用于銅箔防氧化，處理后銅箔表面 重金屬含量均符合歐盟 ROHS 標(biāo)準(zhǔn)， COD 含量達(dá)標(biāo)，處理后銅箔表面粗糙 度、導(dǎo)電性均符合電池標(biāo)準(zhǔn)。申請(qǐng)相關(guān) 專利 1-2 項(xiàng)，轉(zhuǎn)化產(chǎn)品 1-2 項(xiàng)。

復(fù) 合 銅 箔 集 流 體 的 開 發(fā)項(xiàng)目，控制鍍膜過程中各工段的溫度， 確保產(chǎn)品性能穩(wěn)定；探究張力控 制工藝，解決幅寬較寬材料容易 拉扯變形的問題；探究磁控濺射 條件，規(guī)避高壓放電使膜穿孔情 況，并保證鍍層的致密度和結(jié)合 力；探究聚合物膜厚度、磁控濺射 銅層厚度、電鍍銅層厚度對(duì)復(fù)合 銅箔生產(chǎn)工藝的可行性和產(chǎn)品性 能的影響，提高產(chǎn)品良率；探究垂 直水電鍍?cè)龊窆に嚄l件對(duì)復(fù)合銅 箔導(dǎo)電層的性能影響；配合下游 電池廠商對(duì)復(fù)合銅箔的應(yīng)用進(jìn)行 驗(yàn)證，并進(jìn)行針對(duì)性改進(jìn)等。

通過自主設(shè)計(jì)、建造適用于科學(xué)研究 的中試生產(chǎn)線，規(guī)避相關(guān)設(shè)備投資巨 大、工藝調(diào)整困難的缺點(diǎn)。通過試驗(yàn)開 發(fā)、設(shè)備改進(jìn)和生產(chǎn)擴(kuò)大的模式，充分 帶動(dòng)復(fù)合銅箔新產(chǎn)品的開發(fā)和應(yīng)用， 從設(shè)備投入和產(chǎn)品價(jià)值輸出兩大方面 促進(jìn)本地相關(guān)產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展。形成 科技成果 1 項(xiàng)，發(fā)表科技論文 1-2 篇， 申請(qǐng) 1-3 項(xiàng)發(fā)明或?qū)嵱眯滦蛯＠?，培養(yǎng) 本科人才 3-5 名，培養(yǎng)行業(yè)技術(shù)性人才 5-10 名。

④項(xiàng)目實(shí)施周期

“高性能鋰電銅箔制造關(guān)鍵工藝技術(shù)研發(fā)項(xiàng)目”共包含 3個(gè)子研發(fā)項(xiàng)目，研發(fā)周期為 36個(gè)月。

2、項(xiàng)目實(shí)施的必要性

（1）新能源汽車產(chǎn)業(yè)受國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策大力扶持，鋰電銅箔下游市場(chǎng)空間廣闊

近年來我國(guó)政府出臺(tái)了一系列鼓勵(lì)和引導(dǎo)新能源汽車發(fā)展的政策措施，《中國(guó)制造 2025》將“節(jié)能與新能源汽車”作為十個(gè)重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域之一；2020年 11月，國(guó)務(wù)院辦公廳印發(fā)了《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2021-2035年）》，明確到 2035年實(shí)現(xiàn)新能源汽車電動(dòng)化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化的目標(biāo)，并提出了加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新等重點(diǎn)任務(wù)，開展正負(fù)極材料、電解液、隔膜、膜電極等關(guān)鍵核心技術(shù)研究。受國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策等因素影響，我國(guó)新能源汽車產(chǎn)銷量屢創(chuàng)新高，2022年新能源汽車產(chǎn)銷量分別為 705.80萬(wàn)臺(tái)和 688.70萬(wàn)臺(tái)，同比分別增長(zhǎng) 99.10%和 95.60%，增長(zhǎng)勢(shì)頭迅猛，2022年新能源汽車滲透率為 25.64%，未來仍有較大增長(zhǎng)空間。鋰電銅箔是新能源汽車動(dòng)力電池重要原材料之一，隨著新能源汽車市場(chǎng)不斷增長(zhǎng)，鋰電銅箔行業(yè)未來增長(zhǎng)可期。

（2）鋰電銅箔朝極薄化方向發(fā)展，研發(fā)項(xiàng)目實(shí)施有助于增強(qiáng)公司核心競(jìng)爭(zhēng)力

隨著鋰電銅箔行業(yè)關(guān)鍵技術(shù)的不斷突破和電池企業(yè)應(yīng)用技術(shù)的逐步提高，3-6μm鋰電銅箔的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用將進(jìn)一步加快，2021年以來，≤6μm已成為下游電池廠商主流應(yīng)用厚度。目前公司已具備≤6μm鋰電銅箔規(guī)?；a(chǎn)能力，“3-6μm極薄高精鋰電銅箔制造關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)項(xiàng)目”和“3-6μm極薄高精鋰電銅箔環(huán)保無(wú)鉻防氧化技術(shù)研發(fā)項(xiàng)目”將有利于提升公司在 3-6μm鋰電銅箔領(lǐng)域的制造工藝和制造水平，滿足客戶的需求，增強(qiáng)公司核心競(jìng)爭(zhēng)力。

（3）復(fù)合銅箔集流體的開發(fā)有利于公司抓住未來發(fā)展機(jī)遇

復(fù)合銅箔通過在金屬膜中間添加高分子中間層，改變集流體材料的拉伸張力和延伸率，使其具有更好的力學(xué)性能，在電池使用時(shí)不易破裂，此外，由于復(fù)合銅箔中間層為高分子材料，其熔點(diǎn)較低，能有效實(shí)現(xiàn)鋰電池短路后的自動(dòng)斷電效果，可提升電池安全性能；中間層的添加，在同樣的箔層厚度下可減輕集流體材料的重量，節(jié)省金屬原材料，提高電池質(zhì)量能量密度，降低材料成本。

因此，復(fù)合銅箔在替代電解銅箔作為鋰電池負(fù)極集流體方面具有巨大潛力。但目前復(fù)合銅箔仍處于產(chǎn)業(yè)化前期，技術(shù)路線未定、產(chǎn)業(yè)鏈配套不成熟、產(chǎn)品生產(chǎn)成本高、良率低，公司進(jìn)行“復(fù)合銅箔集流體開發(fā)項(xiàng)目”有助于公司提前布局，儲(chǔ)備復(fù)合銅箔相關(guān)技術(shù)，為未來復(fù)合銅箔產(chǎn)業(yè)化奠定技術(shù)基礎(chǔ)，有助于公司未來抓住市場(chǎng)機(jī)遇。

3、項(xiàng)目實(shí)施的可行性

（1）公司擁有高素質(zhì)的研發(fā)團(tuán)隊(duì)及豐富的技術(shù)儲(chǔ)備

公司經(jīng)過多年生產(chǎn)和技術(shù)積累，已具備較強(qiáng)的工藝技術(shù)優(yōu)勢(shì)，目前公司擁有220余項(xiàng)專利。公司持續(xù)加強(qiáng)研發(fā)投入，2022年成立了諾德新能源材料研究院，吸納了一批行業(yè)內(nèi)頂尖科技人才，建立了一支高素質(zhì)的研發(fā)團(tuán)隊(duì)，針對(duì)高端鋰電銅箔材料前沿技術(shù)和產(chǎn)品進(jìn)行持續(xù)研發(fā)；同時(shí)，公司與高校開展合作，共建博士后工作站，能夠保證公司產(chǎn)品的先進(jìn)性、創(chuàng)新性。

鋰電銅箔的生產(chǎn)技術(shù)需要通過長(zhǎng)期的生產(chǎn)實(shí)踐摸索、總結(jié)與創(chuàng)新才能獲得，如復(fù)合添加劑的制備技術(shù)、生箔技術(shù)、后處理技術(shù)等，均難以通過簡(jiǎn)單復(fù)制被新進(jìn)生產(chǎn)廠商所掌握。公司擁有制液、生箔為一體的獨(dú)立設(shè)備系統(tǒng)，用于開發(fā)復(fù)合添加劑的制備技術(shù)，進(jìn)行工程放大試驗(yàn)，并擁有多種先進(jìn)設(shè)備技術(shù)以及設(shè)計(jì)、加工組裝，可以滿足客戶的彈性需求。

公司擁有專門的添加劑配制室，完備的添加劑配制器材及控制系統(tǒng)，并由有十余年工作經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)員工負(fù)責(zé)配制添加劑。公司的電解液過濾器技術(shù)、復(fù)合添加劑的制備技術(shù)、生箔技術(shù)、后處理技術(shù)以及原材料及產(chǎn)品的測(cè)試技術(shù)等均屬于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的銅箔生產(chǎn)技術(shù)。豐富的技術(shù)儲(chǔ)備有助于提升研發(fā)效能，保證公司研發(fā)項(xiàng)目順利實(shí)施。

（2）公司具有成熟的研發(fā)機(jī)制

為激發(fā)研發(fā)團(tuán)隊(duì)的積極性、能動(dòng)性及創(chuàng)造性，并有效整合研發(fā)人員的知識(shí)、技能、經(jīng)驗(yàn)、思想等各方面的資源優(yōu)勢(shì)，合力形成協(xié)同化的創(chuàng)新優(yōu)勢(shì)與價(jià)值，研發(fā)團(tuán)隊(duì)掌握了 CFT（跨職能團(tuán)隊(duì)）的運(yùn)作方法。圍繞外部機(jī)會(huì)及公司發(fā)展需要，針對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)提升、新產(chǎn)品研發(fā)、設(shè)備技改、工藝開發(fā)等課題，將分屬不同部門的相關(guān)技術(shù)人員、管理人員、一線操作人員組建成課題攻關(guān)團(tuán)隊(duì)。

通過課題建立、集中討論會(huì)、行動(dòng)計(jì)劃制定、行動(dòng)實(shí)施、課題成果驗(yàn)證、標(biāo)準(zhǔn)化等一系列 CFT的運(yùn)作流程及方式，充分發(fā)揮小組成員創(chuàng)新創(chuàng)造意識(shí)，高效整合不同崗位、不同領(lǐng)域、不同人員的知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)及才干，有助于實(shí)現(xiàn)各個(gè)研發(fā)項(xiàng)目的創(chuàng)新突破。