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高性能電解銅箔研發(fā)項(xiàng)目可行性研究報(bào)告
思瀚產(chǎn)業(yè)研究院 德?？萍?   2023-08-10

1、項(xiàng)目概況

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，通過配置先進(jìn)設(shè)備、引入高端人才及技術(shù)資源，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，實(shí)現(xiàn)前沿產(chǎn)品的技術(shù)突破，有利于保持公司的技術(shù)領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)和搶占高端電解銅箔市場(chǎng)。

在鋰電銅箔領(lǐng)域，公司將實(shí)施 4μm 超高模量銅箔、8μm 超高延伸率銅箔及多孔銅箔的開發(fā)，保障公司在高端鋰電銅箔領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)地位；在電子電路銅箔領(lǐng)域，本項(xiàng)目將實(shí)施 5G 高頻高速銅箔、可剝離型載體超薄銅箔的研發(fā)，提高公司在高端電子電路銅箔市場(chǎng)的核心競(jìng)爭(zhēng)力，搶占國(guó)產(chǎn)替代的廣闊市場(chǎng)。

本項(xiàng)目實(shí)施主體為德?？萍迹瑢?shí)施地點(diǎn)為公司現(xiàn)有研發(fā)中心，不涉及新增房屋建筑物。本項(xiàng)目總投資 15,914.00 萬元。

本項(xiàng)目包括立項(xiàng)及可行性研究、DOE 試驗(yàn)、設(shè)計(jì)驗(yàn)證及評(píng)估、試生產(chǎn)、產(chǎn)品驗(yàn)證及客戶確認(rèn)等過程

2、項(xiàng)目可行性分析

（1）深厚的技術(shù)積累為項(xiàng)目實(shí)施奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)

公司多年來持續(xù)研發(fā)投入，已成為業(yè)內(nèi)少有的能夠以電化學(xué)及材料學(xué)等基礎(chǔ)學(xué)科為出發(fā)點(diǎn)，進(jìn)行銅箔產(chǎn)品工藝研究開發(fā)的企業(yè)，在基礎(chǔ)學(xué)科理論知識(shí)、 產(chǎn)品性能提升關(guān)鍵點(diǎn)、行業(yè)技術(shù)路線發(fā)展方向等領(lǐng)域具有充分的積累，目前已經(jīng)形成了相對(duì)完善的核心技術(shù)體系，覆蓋電子電路銅箔和鋰電銅箔產(chǎn)品性能提升及工藝控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，目前公司已在極薄高抗拉高模量鋰電銅箔領(lǐng)域取得技術(shù)領(lǐng)先，在多個(gè)高性能電子電路銅箔領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)技術(shù)突破。公司已有的技術(shù)積 累，為“高性能電解銅箔研發(fā)項(xiàng)目”的順利開展奠定了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。

（2）高素質(zhì)研發(fā)團(tuán)隊(duì)為項(xiàng)目實(shí)施提供有效保障

公司設(shè)立研發(fā)中心，并成立“珠峰實(shí)驗(yàn)室”、“夸父實(shí)驗(yàn)室”，分別負(fù)責(zé)統(tǒng)籌鋰電銅箔和電子電路銅箔的研發(fā)工作；同時(shí)，公司積極引入具備科研背景的高 素質(zhì)研發(fā)人才和經(jīng)驗(yàn)豐富的行業(yè)專家，截至報(bào)告期末，公司研發(fā)團(tuán)隊(duì)擁有來自北京大學(xué)、清華大學(xué)、中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)、廈門大學(xué)等高校博士8人、碩士25人 以及教授級(jí)高級(jí)工程師1人、高級(jí)工程師2人等多名行業(yè)資深專家，公司已建成 人員專業(yè)素質(zhì)高、從業(yè)經(jīng)歷豐富、具備創(chuàng)新活力、有效聯(lián)動(dòng)的研發(fā)團(tuán)隊(duì)，為項(xiàng) 目的順利實(shí)施提供有效的人才保障。

（3）完善的研發(fā)體制為項(xiàng)目實(shí)施提供有力支持

近年來，依托于行業(yè)領(lǐng)先的高素質(zhì)研發(fā)團(tuán)隊(duì)和高配置研發(fā)設(shè)施設(shè)備，公司已形成從晶體結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)研究、模擬仿真分析、工藝環(huán)節(jié)模塊化開發(fā)到產(chǎn)品試樣檢測(cè)評(píng)估的完善研發(fā)體系；公司根據(jù)自身實(shí)際情況，配套建立了有效的研發(fā)管理體制，以基本內(nèi)部控制、總體管理制度以及具體業(yè)務(wù)流程制度為依據(jù)，逐層 明確研發(fā)各環(huán)節(jié)職責(zé)義務(wù)、規(guī)范產(chǎn)品與技術(shù)的研發(fā)流程。

此外，公司積極開展 產(chǎn)學(xué)研合作，公司已與北京大學(xué)、廈門大學(xué)、蘭州理工大學(xué)、華南理工大學(xué)等學(xué)科領(lǐng)先院校開展合作與交流，充分利用高校技術(shù)研究實(shí)力，緊跟行業(yè)前沿發(fā) 展動(dòng)態(tài)，保持持續(xù)創(chuàng)新創(chuàng)造能力。通過上述舉措，公司形成了相對(duì)完善的研發(fā) 體制，能夠?yàn)轫?xiàng)目實(shí)施提供有力的支持。

3、項(xiàng)目必要性分析

（1）有利于公司持續(xù)提升研發(fā)水平、保持創(chuàng)新創(chuàng)造能力

公司始終堅(jiān)持自主開發(fā)的道路，近年來持續(xù)加強(qiáng)研發(fā)投入、引入研發(fā)技術(shù)人才，目前已形成了以“銅箔基礎(chǔ)理論及微觀研究”、“高性能銅箔性能提升”、 “工藝關(guān)鍵過程參數(shù)測(cè)試與控制優(yōu)化”、“產(chǎn)線設(shè)備設(shè)計(jì)與優(yōu)化”以及“水處理 測(cè)試與控制優(yōu)化”等為核心的研發(fā)技術(shù)體系，核心技術(shù)覆蓋了電子電路銅箔和 鋰電銅箔產(chǎn)品性能提升及工藝控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

目前公司已在極薄高抗拉高 模量鋰電銅箔領(lǐng)域取得技術(shù)領(lǐng)先，在多個(gè)高性能電子電路銅箔領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)技術(shù)突 破。

目前國(guó)內(nèi)銅箔行業(yè)正處于技術(shù)快速發(fā)展的階段，鋰電銅箔正在向 6μm 及以下極薄銅箔加速滲透，同時(shí)電子電路銅箔高端產(chǎn)品市場(chǎng)規(guī)模持續(xù)增長(zhǎng)，公司需持續(xù)研發(fā)投入，提升研發(fā)設(shè)備先進(jìn)性、提高研發(fā)人員理論知識(shí)水平并持續(xù)引 入高素質(zhì)研發(fā)人才、充實(shí)研發(fā)團(tuán)隊(duì)力量，以對(duì)行業(yè)前沿技術(shù)進(jìn)行儲(chǔ)備、鞏固產(chǎn) 品的持續(xù)競(jìng)爭(zhēng)力并保持自身的研發(fā)活力，從而能夠應(yīng)對(duì)日益激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)環(huán) 境和下游客戶日益多元化和定制化的需求。

（2）有利于公司保持在鋰電銅箔領(lǐng)域的技術(shù)領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)

公司近年來通過持續(xù)的研發(fā)投入，已實(shí)現(xiàn)了 6μm 極薄鋰電銅箔的量產(chǎn)且成為主流產(chǎn)品，同時(shí)公司已實(shí)現(xiàn) 4.5μm 極薄鋰電銅箔的量產(chǎn)，并同時(shí)在 4μm 高模量鋰電銅箔、5μm 高模量鋰電銅箔和 8μm 高延伸鋰電銅箔等領(lǐng)域進(jìn)行了技 術(shù)儲(chǔ)備和研發(fā)布局，核心產(chǎn)品抗拉強(qiáng)度、彈性模量及延伸率等核心指標(biāo)實(shí)現(xiàn)了 行業(yè)技術(shù)領(lǐng)先。

在鋰電銅箔輕薄化的發(fā)展趨勢(shì)下，公司將繼續(xù)堅(jiān)持以“高抗拉、高模量、高延伸”為發(fā)展方向，公司重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目 4μm 超高模量銅箔、 8μm 超高延伸率銅箔及多孔銅箔均為行業(yè)前沿技術(shù)產(chǎn)品，能夠有效保障公司 在鋰電銅箔領(lǐng)域不斷適應(yīng)行業(yè)的發(fā)展需求、穩(wěn)固技術(shù)領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。

（3）有利于公司增強(qiáng)在電子電路銅箔領(lǐng)域的核心競(jìng)爭(zhēng)力

隨著 5G 通訊、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算以及半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略性發(fā)展，預(yù)計(jì)未來高頻高速電路用銅箔、超精細(xì)電路用電子電路銅箔等對(duì)應(yīng)的高端 PCB 產(chǎn)品需求將日益增長(zhǎng)，但目前國(guó)內(nèi)上述高端銅箔仍基本為進(jìn)口產(chǎn)品所壟斷，根據(jù) CCFA 數(shù) 據(jù)，2020 年全球高頻高速電子電路銅箔總產(chǎn)量為 6.87 萬噸，其中內(nèi)資企業(yè)產(chǎn)量 僅 0.56 萬噸，占比 8.14%，國(guó)產(chǎn)替代市場(chǎng)規(guī)模巨大，實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)替代的需求迫切。

公司在電子電路銅箔領(lǐng)域擬實(shí)施的重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目包括 5G 高頻高速銅箔和可剝離型載體超薄銅箔，屬于電子電路銅箔領(lǐng)域技術(shù)難度大、附加值大的高端產(chǎn)品， 預(yù)計(jì)研發(fā)完成后能夠有效提升公司在電子電路銅箔領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)力及市場(chǎng)地位， 并在國(guó)產(chǎn)替代的浪潮中取得先發(fā)優(yōu)勢(shì)。

4、項(xiàng)目具體開發(fā)內(nèi)容

（1）4μm 超高模量銅箔項(xiàng)目

“輕薄化”目前仍是鋰電銅箔的主要技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)之一，但同時(shí)隨著銅箔厚度的降低，對(duì)銅箔彈性模量的要求也會(huì)提高；高模量可以減少銅箔在涂布過 程中發(fā)生斷裂打皺的情況，也能夠使鋰電池特別是軟包類鋰電池生產(chǎn)過程中不 易漲包或斷裂，還可以提高電池在使用過程中受熱脹冷縮的能力，從而提升電 池的使用壽命和安全性。

目前公司已掌握 6μm、5μm 高模量銅箔的生產(chǎn)工藝，且在核心工藝添加劑方面達(dá)到行業(yè)領(lǐng)先水平，在此基礎(chǔ)上，公司擬進(jìn)行 4μm 高模量銅箔的研發(fā)，預(yù) 計(jì)抗拉強(qiáng)度達(dá)到 600-650MPa，0.5%延伸處屈服強(qiáng)度達(dá)到 350-380Pa，優(yōu)于目前 國(guó)內(nèi)外 5μm 高抗拉鋰電銅箔產(chǎn)品。

本項(xiàng)目完成后，將成為公司鋰電銅箔高端產(chǎn)品線中最具核心競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品之一，公司產(chǎn)品將全面覆蓋鋰電集流體銅箔的各個(gè)抗拉強(qiáng)度指標(biāo)區(qū)間、彈性模量區(qū)間，在生產(chǎn)過程中可以真正滿足客戶定制化和多樣化需求，進(jìn)一步提升市 場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，實(shí)現(xiàn)對(duì)核心龍頭客戶的深度服務(wù)。

（2）8μm 超高延伸率銅箔項(xiàng)目

高延伸率意味著銅箔具有良好的耐卷繞能力與柔韌性，是鋰電銅箔工藝水平的重要指標(biāo)；由于鋰電池在使用過程中，多次充放電循環(huán)使得電芯反復(fù)收縮膨脹，高延伸率銅箔可以有效降低收縮膨脹過程中出現(xiàn)斷裂的可能性，從而以 提升鋰電池使用過程中的安全性。

公司計(jì)劃研發(fā) 8μm 超高延伸率的鋰電銅箔，預(yù)計(jì)研發(fā)成功后延伸率將達(dá)到 17%，并掌握可以調(diào)節(jié)鋰電銅箔延伸率之工藝體系，相關(guān)產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)達(dá)到行業(yè)領(lǐng)先水平。高延伸率銅箔的研發(fā)，是公司根據(jù)鋰電銅箔行業(yè)現(xiàn)有的技術(shù)水平與未來技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)做出的布局，能夠進(jìn)一步提升公司的技術(shù)實(shí)力。

（3）多孔銅箔研發(fā)項(xiàng)目

多孔銅箔即含有孔隙的銅箔，孔的形態(tài)可分為開孔、閉孔與兩者混合的形態(tài)，生成方式包括使用激光或機(jī)器方式打孔，使用化學(xué)反應(yīng)的方式在銅箔表面生長(zhǎng)出三維結(jié)構(gòu)形成多孔結(jié)構(gòu)，并通過發(fā)泡的方式得到泡沫銅；本研發(fā)項(xiàng)目中 擬通過印刷模板法電解得到的具有開放孔隙的銅箔。目前市場(chǎng)對(duì)于鋰離子二次電池的安全性要求日益提高，多孔銅箔能夠更好地匹配金屬氧化物負(fù)極與鋰金 屬負(fù)極，適應(yīng)固態(tài)電池對(duì)銅箔集流體的特性需求。 多孔銅箔相較于傳統(tǒng)鋰電池雙光銅箔有如下五點(diǎn)優(yōu)勢(shì)：

1）使用多孔銅箔， 能夠減少電池陳化的時(shí)間和電解液的用量，從而提升電池安全性；

2）通過降低 銅箔在模組中所占重量比例，提升模組能量密度；

3）提升負(fù)極材料與電解液的 浸潤(rùn)性；

4）多孔銅箔在涂布后，孔隙會(huì)被負(fù)極活性材料填充，提升負(fù)極材料在銅箔上的抗剝離強(qiáng)度；

5）多孔銅箔對(duì)低速?zèng)_擊載荷有較明顯的緩沖效果，提升鋰電池電芯整體的抗沖擊性能。

由于多孔銅箔技術(shù)難度高，目前行業(yè)內(nèi)尚未出現(xiàn)能夠量產(chǎn)多孔銅箔產(chǎn)品的公司。本項(xiàng)目的實(shí)施，將有利于公司填補(bǔ)業(yè)界技術(shù)空白、搶占先發(fā)優(yōu)勢(shì)，提高公司核心競(jìng)爭(zhēng)力并穩(wěn)固行業(yè)領(lǐng)先地位。

（4）5G 高頻高速銅箔研發(fā)項(xiàng)目

5G 高頻高速電子電路銅箔市場(chǎng)主要產(chǎn)品類別為低/極低輪廓型銅箔 （VLP/HVLP）。由于信號(hào)在覆銅板傳輸過程中會(huì)發(fā)生“趨膚效應(yīng)”，電解銅箔表面粗糙度過大會(huì)導(dǎo)致傳輸時(shí)路徑變長(zhǎng)，信號(hào)的駐波、反射現(xiàn)象加劇，導(dǎo)致信 號(hào)損耗程度加??；因此覆銅板要實(shí)現(xiàn)更低的信號(hào)損耗性能、獲得更好的信號(hào)完 整性，需要導(dǎo)體材料銅箔具有低輪廓度的特性。

通常 VLP 表面粗糙度（Rz）在 2~4.2μm之間，HVLP表面粗糙度（Rz）小于 2μm，該類銅箔能夠有效減少高頻 高速信號(hào)的趨膚效應(yīng)、降低信號(hào)損耗。 由于 VLP 及 HVLP 具有較高的技術(shù)壁壘，目前其國(guó)產(chǎn)化程度較低，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)仍主要依賴對(duì)日韓等國(guó)家的進(jìn)口產(chǎn)品。隨著 PCB 產(chǎn)業(yè)向國(guó)內(nèi)的轉(zhuǎn)移以及國(guó)內(nèi) 5G 基站建設(shè)的全面推進(jìn)，國(guó)內(nèi)對(duì)高頻高速銅箔的需求量持續(xù)增大，國(guó)產(chǎn)替代的 需求持續(xù)強(qiáng)化，進(jìn)程亦進(jìn)一步加速，行業(yè)內(nèi)龍頭電子電路箔生產(chǎn)企業(yè)均在積極 部署相關(guān)高性能產(chǎn)品研發(fā)。

通過本項(xiàng)目的順利實(shí)施，公司將掌握低/極低輪廓銅箔的規(guī)模化生產(chǎn)技術(shù)， 能夠快速搶占 5G 高頻高速銅箔市場(chǎng)先機(jī)，把握國(guó)產(chǎn)替代浪潮，有利于公司提升電子電路箔市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

（5）可剝離型載體超薄銅箔的規(guī)模化制備

電子電路銅箔在表面處理過程中需要經(jīng)過數(shù)量眾多的輥系，需要滿足一定的強(qiáng)度和厚度要求，因此最小厚度通常被限制在 9μm，但在精細(xì)線路加工過程 中，為了降低趨膚效應(yīng)對(duì)高頻高速信號(hào)傳輸?shù)牟焕绊?、提高線路的垂直度， 要求電子電路銅箔的厚度盡可能低。

可剝離型載體超薄銅箔能夠有效解決上述矛盾，其生產(chǎn)中通常采用一定厚度的載體箔作為陰極，在其上電沉積銅；然后 將鍍上的超薄銅箔連同載體箔一同經(jīng)熱壓、固化壓制在絕緣材料板上，最后再 將用作陰極的載體箔用化學(xué)或機(jī)械方法剝離。

可剝離型載體超薄銅箔厚度一般 在 3-5μm。 可剝離型載體超薄銅箔具備技術(shù)門檻高、傳輸性能優(yōu)、市場(chǎng)售價(jià)高等特點(diǎn)， 剝離型載體超薄銅箔的開發(fā)過程涉及微細(xì)晶粒電化學(xué)沉積、微細(xì)粗糙化表面處 理技術(shù)、電化學(xué)沉積添加劑選配、偶聯(lián)劑選型、電化學(xué)模擬仿真等多種先進(jìn)研 究技術(shù)，目前該產(chǎn)品基本由外資企業(yè)所壟斷。剝離型載體超薄銅箔開發(fā)能夠有效提高公司研發(fā)能力、豐富公司技術(shù)儲(chǔ)備、優(yōu)化公司產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、提升公司持續(xù) 盈利能力和市場(chǎng)影響力。

3、項(xiàng)目環(huán)境保護(hù)情況

本項(xiàng)目作為研發(fā)項(xiàng)目，將在現(xiàn)有環(huán)保條件下實(shí)施日常試驗(yàn)及產(chǎn)品小試，環(huán) 境保護(hù)措施與正常產(chǎn)線保持一致。

可行性研究報(bào)告依據(jù)國(guó)家部門及地方政府相關(guān)法律、法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)，本著客觀、求實(shí)、科學(xué)、公正的原則，在現(xiàn)有能夠掌握的資料和數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，主要就項(xiàng)目建設(shè)背景、需求分析及必要性、可行性、建設(shè)規(guī)模及內(nèi)容、建設(shè)條件及方案、項(xiàng)目投資及資金來源、社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益以及項(xiàng)目建設(shè)的環(huán)境保護(hù)等方面逐一進(jìn)行研究論證，以確定項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)上的合理性、技術(shù)上的可行性，為項(xiàng)目投資主體和主管部門提供決策參考。