复合铜箔是锂电铜箔的革命性替代品，在性能、成本和安全性上*碾压锂电铜箔，代表锂电负极集流体的发展未来，其创新点和巨大的竞争优势主要体现在二个方面：一方面，创造性采用外层1µm铜箔与中间2-4µm高分子功能薄膜复合成“三明治”结构，从材料端根除动力电池易自燃起火引发的致命安全隐患。另一方面，同比锂电铜箔，材料成本降低超过50%，电池重量降低8-10%，电池能量密度提升超过10%，同时延长电池寿命近5%。

图1 复合铜箔“三明治”结构：外层为1µm铜箔，中间层为2-4µm高分子功能薄膜

复合铜箔由终端用户宁德时代发明，从*提出至今已超过10年，其间，宁德时代从材料的物理属性、服役性能及产业链匹配进行了*测评、界定和推进，使复合铜箔产品完成了从“0到1”质的跨越，据此，宁德时代领衔开发的科研项目《面向大规模产业化的动力电池研发与制造关键技术》荣获2023年度国家科学技术进步二等奖。其中，“亚微米金属复合高分子功能集流体”是确保动力电池高安全的关键发明技术。

基于复合铜箔卓越的性能和超高的性价比，其自诞生以来就倍受行业青睐，项目布局企业众多，从已公开报道数据的统计结果来看，参与企业投资规模超500亿，产能规划超100亿平米，采用的生产工艺均为上世纪60-70年代发明的高分子材料表面金属化技术的不同组合（真空磁控溅射+真空蒸镀+水介质电镀），技术及配套设备具有先天性致命缺陷，产品至今无法实现商业化量产。

复合铜箔“新型一步法”技术采用“功能薄膜改性技术+高温热压复合技术+极薄铜箔生箔技术”多维跨界融合而成，是对当前复合铜箔制备工艺技术的*颠覆。该项技术参加了2024年全国颠覆性创新大赛，并入围新能源领域赛决赛。

新型一步法采用充分利用现有锂电铜箔的一切资源和成果，综合生产成本可以控制在4元/平米以下（同等规格厚度锂电纯铜箔成本高于5.5元/平米，与铜价直接相关）新产线同比锂电铜箔产线生产速度可以提高3-6倍，单GWh的产线设备投资成本只有5000万。产品的设备折旧成本、生产工艺成本较锂电铜箔优势巨大。

技术特征、优势与行业变革分析

一、技术颠覆性定位：突破传统制备技术局限

传统复合铜箔生产依赖磁控溅射、真空蒸镀、水电镀等多步骤工艺组合（如两步法、三步法），存在以下致命缺陷：

工艺复杂：多次镀膜循环导致基材反复拉伸卷绕，易引发褶皱、划伤等缺陷；

成本高昂：设备投资大、能耗高、环保压力大；

性能瓶颈：界面附着力弱、铜层厚度不均，影响电池寿命与安全性。

图 2 一步干法（真空磁控溅射、真空蒸镀复合铜箔一体机）

图3 一步式全湿法复合铜箔电镀设备

图4 两步法、三步法复合铜箔主要生产设备配置： 二步法：磁控溅射+水电镀 三步法：磁控溅射+真空蒸镀+水电镀

表1 传统复合铜箔制备工艺不能产业化的原因分析

颠覆性创新核心：

“新型一步法”技术通过“功能薄膜改性+高温热压复合+1μm铜箔生箔”三大技术模块的跨界集成，实现从原材料到成品的全流程连续生产，彻底摒弃传统多步骤工艺，解决行业长期痛点。

图5 “新型一步法”工艺流程示意图

图6 “新型一步法”关键工序流程设备结构布局示意图

二、技术特征：重构复合铜箔生产范式

功能薄膜改性技术

采用同步双拉工艺，生成高强度BOPET/BOPP改性功能薄膜，确保与铜箔界面的化学键结合。同时，可以耐受高温热压及酸碱腐蚀，满足锂电池长期安全循环的稳定性需求。

图7 “新型一步法”复合铜箔生产专用改性BOPET、BOPP功能薄膜

高温热压复合技术

工艺参数*控制：采用加热辊，温控精度为±0.5℃，压力＞10 kg/cm²，速度＞20 m/min，消除传统工艺中因张力不均导致的褶皱缺陷。

连续化生产模式：一步法实现功能薄膜与铜箔的同步复合，生产效率提升1-3倍。

图8 高温：70℃-450℃；温控精度：±0.5℃；高压: > 10kg/cm2 ；高速: >20m/min

1μm铜箔生箔技术

官网：yuanjuxing.com

电解参数优化：通过硫酸铜浓度、电流密度及添加剂调控，实现1.0±0.1μm超薄铜箔连续生产，晶粒结构细腻，导电性能进一步提升。

图9 1µm极薄铜箔制备工艺流程及关键设备结构布局图

三、技术优势：从性能到产业的*升级

性能突破

能量密度跃升：复合铜箔厚度可降至5 μm（1 μm铜层+3 μm基膜+1 μm铜层），电池重量降低8-10%，能量密度提升10%以上；

安全性革命：消除传统铜箔锂枝晶等因素引发内短路引发自燃，从材料端根除锂电易自燃起火爆炸引致的安全隐患。上海源聚兴机电

图10 复合铜箔的安全与性能优势

成本与资源节约

材料成本锐减：铜材料用量减少超60%，复合铜箔成本＜4元/m²（同比降低超30%）；

战略资源保护：2030年后每年可节约铜资源250万吨，缓解我国铜资源对外依存度（当前超80%）。

表2 复合铜箔相比传统纯铜箔的材料节约对比

生产效率与规模优势

单线产能3.5GWh：产线速度超45 m/min，4年内计划交付1000套新产线，年产能规模超100亿m²；

良率提升：产品合格率＞95%，传统复合铜箔的工艺良率不足50%。

产业生态重塑

打破技术垄断：颠覆日本东丽、韩国LG等企业在高端铜箔领域的长期主导地位；

市场潜力释放：机构预计2030年全球复合铜箔市场规模超2000亿元，动力电池渗透率目标100%，储能电池超50%。

四、战略价值：推动国家新能源安全与双碳目标

安全边界拓展：提升我国锂电全球竞争力，支撑低空经济、储能等新兴万亿级市场；

绿色转型标杆：减少铜冶炼碳排放（每吨铜生产排放3.5吨CO₂），为传统产业提供“技术迭代-资源节约-低碳发展”的升级样板；

技术外溢效应：高温热压复合技术广泛应用于覆膜铁（食品包装）、覆膜铝（电容器）、FCCL等领域，验证跨行业推广潜力。

五、颠覆性技术的全球意义

“新型一步法”复合铜箔技术，不仅突破了传统工艺的技术天花板，更以“高效-低成本-高安全”三位一体的优势，重新定义了锂电池核心材料的全球竞争规则。其规模化应用将加速我国新能源产业链的垂直整合，助力实现从“跟跑”到“领跑”的战略跨越，为全球碳中和目标实现提供中国方案。