一、新能源汽車將全方位增加銅的使用量
1.1 新能源汽車銷量滲透率不斷提升
新能源汽車對傳統燃油車在很大程度上形成替代,滲透率不斷提升。在推動運輸工具低碳轉型、 調整能源結構的政策背景下,新能源汽車銷量有望維持較高增速,對傳統燃油車在很大程度上形 成替代。據中國汽車工業協會數據,2021 年我國合計銷售新能源汽車 352.05 萬輛,同比增長 157%,其中純電動汽車的占比超過 80%。2015 至 2021 年我國新能源乘汽車滲透率從 1.3%增長 至 13.4%。根據國務院辦公廳發布的《新能源汽車產業發展規劃(2021-2035 年)》,至 2025 年我國新能源汽車的滲透率將達到 20%左右,至 2035 年純電動汽車成為新銷售車輛的主流,有 效促進節能減排水平和社會運行效率的提升。
1.2 電動汽車將全方位增加銅的使用量
2021 年我國汽車用銅 44.68 萬噸,據推算傳統燃油汽車的單車用銅量約為 17kg。汽車工業歷來 對銅材有較大的需求量,據卓創金屬數據統計,2018 年我國汽車用銅 46.63 萬噸。隨后兩年由于 汽車銷量下滑,汽車用銅量有所回落。2021 年我國汽車用銅 44.68 萬噸,其中銅帶材占比 43%, 銅線材占比 41%。據此推算,2018-2019 年我國平均每輛汽車的用銅量為 16.8kg、17kg。由于 2018-2019年我國電動汽車的滲透率還不足5%,仍以傳統燃油汽車為主,可以近似認為傳統燃油 汽車的單車用銅量為 17kg 左右。
在傳統燃油汽車的基礎上,電動汽車將全方位增加銅的使用量,相關銅材將迎來更廣闊的的市場 空間。電動汽車以運用電能為主,顯著區別于燃油汽車的是新增了“大三電”系統,即動力電池、 電機和電機控制器。動力電池是電動汽車的主要能量來源,電機、電機控制器等部件,發揮了燃 油汽車中“發動機、ECU 電控單元、變速箱”的作用。高壓電纜及連接器作為電能的傳輸通道, 能夠承受較大的電流,來連接各個電路中的單元。此外,還有充電系統的充電槍及配套充電設施 等。出于提高效率、用電安全等方面的考慮,新能源汽車對銅材的性能也提出了更高的要求,鋰 電銅箔、電磁扁線、高壓線束、連接器等銅材將迎來更廣闊的市場空間。
二、動力電池:單車鋰電銅箔用量為 6-38 公斤,輕薄化趨勢持續
2.1 鋰電銅箔在純電動汽車用銅量中占比近半
銅箔在鋰電池結構中充當負極活性材料的載體和負極集流體。鋰離子動力電池是電動汽車的核心 部件之一,其作用是為電動汽車提供動力來源。典型的鋰離子電池結構主要包括正極、負極、電 解液和隔膜四部分。鋰電池充電時,加在電池兩極的電勢迫使正極的嵌鋰化合物釋放出鋰離子, 通過隔膜后嵌入片層結構的石墨負極中;放電時鋰離子則從片層結構的石墨中析出,重新和正極 的嵌鋰化合物結合,鋰離子實現移動,產生電流。
銅箔由于具有良好的導電性、柔韌性和適中的 電位,耐卷繞和輾軋,制造技術成熟,且價格相對低廉,在此過程中便充當石墨等負極活性材料 載體,同時作為負極集流體,將電池活性物質產生的電流匯集起來,以產生更大的輸出電流。據 IDTechEX和國際銅業協會 2017 年的數據顯示,鋰電銅箔在純電動汽車用銅量中占比達 48%。近 年來隨著鋰電銅箔持續輕薄化,電動汽車中鋰電銅箔的平均重量在下降,但鋰電銅箔仍是電動汽 車中用銅最多的部位。