有關動力電池本身的任何技術的更新換代究其核心，其實都離不開提高能量密度，增加安全性能，以及獲取成本優勢這三個維度。

而此前動力電池的技術革新重心其實更多是放在成本占比最大，且性能提升最高的四大材料中，例如正極材料（無鈷電池，超高鎳電池，磷酸錳鐵鋰電池），負極材料（硅碳負極，硅氧負極和鋰金屬負極），電解液（LIFSI，多項添加劑和六氟磷酸鈉）以及隔膜（濕法涂覆隔膜），但是這種提升效果其實正處于邊際遞減中。

而作為隱藏的“第五大材料”正負極集流體（成本在動力電池中占比15%，僅次于四大材料）此前雖然也有些許升級，但是僅僅局限于物理厚度的變化（例如負極集流體銅箔從?8μm降到6μm，乃至降至如今的4.5μm，鋁箔厚度略高，目前主流厚度在10μm -12μm），而復合集流體的出現和商業化的即將落地卻有望給動力電池的降本提效繼續添磚加瓦，華爾街見聞·見智研究也對此展開深入的分析和探討。

(資料圖)

1、復合集流體在安全性，容量和成本三維度同步優化

首先需要明確的是，更新換代的復合集流體依舊是離不開銅和鋁這兩種金屬的支持，甚至起到傳導關鍵作用的依舊是它們，因為集流體本身起到的根本性作用是作為動力電池負極和正極活性物質涂覆的載體，所以與活性物質的接觸面依舊必須是能夠導電的金屬，也就是銅箔和鋁箔，這也是為何復合集流體只能做成“金屬導電層-高分子復合材料-金屬導電層”這樣的三明治結構，而不能全部用高分子復合材料代替。

其次，正如前文所提，任何技術的革新都離不開提高能量密度，增加安全性能，以及獲取成本優勢這三樣，而復合集流體則全部命中。

此前正負極集流體之所以頻繁在鋁箔和銅箔厚度方面努力，本質上也是為了減少銅和鋁的使用量以降低電池成本（1GWh的動力電池對8μm銅箔、6μm銅箔和4.5μm銅箔的需求量分別為850噸、580噸和400噸），同時集流體的厚度越薄，重量就越輕，能夠涂覆的活性物質的厚度和用量自然就增加了，上所以動力電池的容量和能量密度也就得到了提升。

復合集流體則在這兩個維度提升的基礎上還提高了安全性能，一方面，復合集流體的中間層是高分子材料，多為PET或者PP，這其實就是可以使用在隔膜上的塑料薄膜，無論是單位價格（銅價68420元/噸，PP價格8000元/噸）還是單位重量（高分子材料的密度相較金屬明顯更低）差距都很大，同樣6μm的復合集流體只有兩側1μm是金屬，中間的4μm可以替換高分子材料，所以能量密度和材料成本上都有優勢；

另一方面，也正是因為中間層是高分子材料，所以如果出現動力電池短路或者電池遭到穿刺等風險，不會如傳統集流體那般產生較大尺寸的毛刺，因為這種絕緣且低熔點的高分子材質不容易傳導電流，所以熱失控的風險也能得到有效降低（寧德時代的無熱擴散技術中就使用了復合集流體，明確了其在安全性能方面的效果）。

最后，目前復合材料集體更多的關注點多放在負極集流體上，也是因為負極集流體是銅箔，而正極集流體是鋁箔，鋁箔在成本上（鋁價20000元/噸，銅價68420元/噸）和使用數量上（1GWh動力電池對鋁箔的需求量為300-600噸，磷酸鐵鋰電池使用量相較三元鋰電池更高）都要低過銅箔不少，所以即使率先完美替換復合集流體形成的優勢也沒有銅箔大，

2、復合集流體有望和鈉離子電池，磷酸錳鐵鋰電池成為2023年三大落地技術

相比固態電池，富鋰錳基電池等在電池性能，成本，安全性能等多個方面均有顯著的面板優勢，但是卻遲遲未能實現商業化的動力電池新技術（雖不能說是鏡花水月，但是距離真正落地也依舊有很長一段距離），華爾街見聞·見智研究認為，復合集流體有望在明年和鈉離子電池，磷酸錳鐵鋰電池等完成商業化，成為2023年最重要的三大動力電池落地技術。

一方面在于傳統集流體的降本提效路線，通過降低銅箔和鋁箔的厚度來完成降低成本和提高能量密度的方法在經過多年的使用以后，復合集流體銅箔已經降至4.5μm（即使是復合集流體，兩側的銅金屬也需要1μm -1.5μm），所以后續降低銅箔厚度的邊際效益很低，而且有可能引發安全問題，換而言之，復合集流體或是接棒傳統集流體繼續提升動力電池性能的主要技術手段。

另一方面，就如同另外兩大技術路線鈉離子電池（寧德時代，創新能源和中科海納等廠商）和磷酸錳鐵鋰電池（寧德時代，德方納米和容百科技等廠商）均有眾多廠商展開對此的研發投入，復合集流體同樣也有寧德時代，國軒高科和比亞迪等廠商看好，并有眾多中上游的機器設備廠商和銅箔鋁箔的制造廠商加入，顯然也是得到了鋰電產業鏈上中下游各自的實質認可，目前不少動力電池廠商也正在持續驗證過程中。

就如同此前寧德時代推出CTP，比亞迪推進刀片電池一般，這些當時的新技術后續都受到了市場的認可，以及業內其他動力電池廠商的跟進，這就是所謂的前沿龍頭電池廠商的技術革新跟進效應。

考慮到目前國內的動力電池競爭格局依舊激烈（今年1-10月國內動力電池裝機量排名前3家、前5家、前10家的動力電池廠商市占率分別達到77.1%、84.4%和94.5%，十名開外的動力電池廠商只能爭奪5.5%的市場份額），只要技術本身的確對于動力電池有明顯的增進效果，那么在動力電池這個領域，各家動力電池廠商都不甘心也不敢在技術方面出現短板，防止掉隊，所以復合集流體在之后有望成為各大電池廠商的主流技術。

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關鍵詞： 能量密度 安全性能 高分子材料