1.1 國內外現狀和技術發展趨勢

　　1.1.1 國內外現狀

　　新能源汽車是全球汽車行業升級轉型的方向。新能源電動汽車最主要的部件是動力電池、電動機和能量轉換控制系統，而動力電池要實現快速充電、安全等高性能，是技術門檻最高、也是利潤最集中的部分。傳統的鉛酸電池、鎳鎘電池和鎳氫電池本身技術比較成熟，但它們用在汽車上作為動力電池則存在較大的問題。目前，越來越多的汽車廠家選擇采用鋰電池作為新能源汽車的動力電池。鋰離子電池的負極集流體由銅箔制造，銅箔的質量影響電池的容量、循環壽命、安全性。近年來電解銅箔性能的快速提高，已取代壓延銅箔廣泛應用于鋰離子電池。

　　Bloomberg New Energy Finance 的調研結果表明，在2010～2013年間，世界各國的主要汽車生產商的節能與新能源汽車的產能將有可能從幾千輛上升至71萬輛(圖1-1)，其中雷諾-日產聯盟對其BEV產能的規劃最為樂觀，2013年的年產量將達到47.5萬輛。

　　目前，中國節能與新能源汽車的發展正面臨著難得的機遇。國家推動節能與新能源汽車技術發展與產業化的政策體系已具雛形，隨著2010年6 月以來一系列補貼示范政策和產業標準的頒布，節能與新能源汽車產業發展的政策環境正在不斷優化(圖1-2);龐大且增長迅速的國內汽車需求為節能與新能源汽車的發展提供了廣闊的市場空間，企業正在積極利用自身的競爭優勢投身于產業發展之中。但應當看到，節能與新能源汽車若要真正實現對傳統汽車的大規模替代，某些關鍵要素是不可或缺的，包括國家層面的產業發展路線圖、技術的創新與突破、完善的基礎設施網絡、以及具有市場競爭力的價格等。

　　當前許多知名的汽車制造商都致力于開發動力鋰電池汽車，如美國福特、克萊斯勒，日本豐田、三菱、日產、韓國現代、法國Courreges、Ventury等。而國內汽車制造商比亞迪、吉利、奇瑞、力帆、中興等車企也紛紛在自己的混合動力和純電動汽車中搭載動力鋰電池。

　　鋰離子動力電池盡管在2-3年內難于取代鎳氫動力電池，然而，不容忽視的是鋰電池未來將取代鎳氫電池成為新能源汽車主流。目前日本主要的汽車和電池企業紛紛投資建設車載鋰離子動力電池生產線，集中在2010-2011年投產。日本富士經濟認為，鋰離子電池將在2011開始逐步取代鎳氫電池，鋰離子電池作為未來的主流技術路線不容置疑。

　　日本《經濟新聞》報道，日本將以日本經濟產業省的外圍團體為中心制訂方案，日本豐田、日產、本田、鈴木、三菱、馬自達、富士重工、大發、雅馬哈9家汽車、摩托車生產企業和三洋電機、日立制作所、松下電池工業、pasona能源、GSYUASA公司等電池生產商，再加上東京電力公司、日本汽車研究所、經濟產業省、國土交通省等單位將共同參與實施試驗，制定統一的鋰電池規格和安全標準。同時，充電方式也將標準化。

　　未來新能源汽車替代傳統汽車趨勢將成為必然，汽車鋰電池作為新能源汽車的“心臟”，將催生龐大的產業經濟效應。據了解，由科技部牽頭聯合國家相關部委將連續3年，每年在10個不同城市分別投放1000輛混合動力汽車作為示范應用。國家有關部門的扶持，將會進一步推動混合動力汽車的示范應用，以此來帶動鋰電池技術的發展，以及關鍵零部件和整車技術的提高，為2010年后新能源汽車產業化打下基礎。

　　預計，到2015年，新能源車的年產量將達到200萬輛，按其中40%為鋰離子動力汽車計算，鋰離子動力汽車年產量為80萬輛。按每輛鋰離子動力汽車電池成本7萬元，動力鋰電池的正極磷酸鐵鋰材料52公斤，負極材料50公斤，電解液40公斤計算。年新增80萬輛鋰離子動力汽車將帶動4.16萬噸正極材料，4萬噸負極材料，3.2萬噸電解液的需求。對于國內電池廠商而言，這將是一個總產值560億元的大蛋糕。再考慮到鋰離子電池備件保有量，這個數字將更加龐大。

　　1.1.2 技術發展趨勢

　　電解銅箔業的發展歷程，可劃分為三個發展階段：美國銅箔企業的創建，使世界電解銅箔業起步的階段(1955年 70年代中期);日本銅箔企業高速發展，全面壟斷世界市場的階段(1974年 90年代初期);日、美、亞洲等銅箔企業多極化爭奪市場的階段(自90年代中期起至現今)。

　　在20世紀50年代期間，由美國Anaconda公司派生出的Gould公司和Yates(耶茲)公司，對Anaconda在1937年開創的電解銅箔業，在大生產中得到繼承和發展，并開始將產品成功地應用在印制電路板的制造上。這兩家公司還在此期間，在美國、歐洲、亞洲建立了多家銅箔生產廠。1958年日本電解公司建立，成為日本首家生產銅箔廠家。不久，日本的福田金屬箔粉工業公司、古河電氣工業公司、三井金屬礦業公司紛紛建立電解銅箔生產廠，筑起日本電解銅箔產業。但當時它們均采用間斷式電解法，這種低效率的生產方式，使日本每月只能生產幾千米的銅箔片。直到60年代末、70年代初，三井金屬和古河電氣分別引進了美國的連續法制造技術，才使日本的電解銅箔在技術與生產上有了飛躍性的進步。

　　自80年代初，在中國大陸、臺灣和韓國，電解銅箔產業初步形成。90年代中期，亞洲的上述國家和地區的電解銅箔的產量迅速增長，打破了1974年至90年代初日本銅箔業“一統天下”的格局，形成“群雄爭立”之勢。近幾年生產發展最快的臺灣銅箔業，于1999年的生產量達到了4.3萬噸，2000年為6.7萬噸。

　　早在60年代時期，我國的本溪合金廠、西北銅加工廠、上海冶煉廠靠自己開發的工藝技術，開創了我國最初的電解銅箔業。在70年代初已可大批量連續化生產生箔產品。80年代初又實現了陰極化的表面處理技術。90年代期間，隨著我國電解銅箔的需求量的迅速增大，我國又有十家左右的銅箔廠家相繼建立，其中包括像蘇州福田、廣東佛崗電解銅箔企業。上海金寶、銅陵中金、惠州聯合等部分引進美國制造技術。1996年我國電解銅箔業已經形成5000噸/年的產能，而到了2000年達到了年產量2.98萬噸。

　　國內雖然從上世紀60年代就開始生產電解銅箔，但一直停留于較低層次的仿制水平，近幾年我國部分電解銅箔企業從不同的渠道引進了國外新工藝技術、設備技術，產品檔次明顯提高，但與最先進的日本電解銅箔技術水平相比仍存在著較大的差距。

　　近年來，我國電解銅箔發展迅猛，大有熱火朝天之勢，作為印刷電路板(PCB)的主要原材料，電解銅箔的發展一直追隨著PCB技術的發展,而PCB則隨著電子產品的日新月異不斷提高，目前電子產品正向低成本，高可靠性，高穩定性，高功能化方向發展，由此對電解銅箔的性能，品種提出了更新更高的要求，使電解銅箔發展出現了全新的發展趨勢。厚度向薄、超薄方向發展。

　　隨著印制線路板PCB向以高密度互連技術為主體的“密”，“薄”，“平”方向的發展,電解銅箔厚度也隨著由35微米向18微米，12微米以及9微米以下的超薄化發展，由于18微米銅箔所占比例迅速提高，12微米，9微米需求漸增。目前，日本已有厚度為5微米，3微米電解銅箔投入生產。

　　電解銅箔技術的發展，為電解銅箔開辟嶄新的應用領域，在PCB出現到20世紀末的半個世紀中，制造印刷線路板幾乎是電解銅箔惟一的用途，近年來,隨著電池技術的發展,一個嶄新的應用領域展現在電解銅箔面前:鋰電池用電解銅箔。

　　鋰電池的負極集流體由銅箔制造,銅箔在鋰電池內既當負極材料的載體，又充當負極電子收集與傳輸體，因此鋰電池在發展初期，選擇壓延銅箔來制作電池負極集流體，隨著鋰電池生產技術的進步和電解銅箔質量的提高,目前國外大部分鋰電池廠家都采用電解銅箔制作電池集流體，近期,國產電解銅箔替代進口銅箔在鋰電池上應用的技術研究工作已取得突破性進展:銅陵中金銅箔有限公司，惠州聯合銅箔，上海金寶等幾家企業都先后自主研制開發出12微米鋰電池用電解銅箔,并且已經完全替代進口。

　　隨著便攜式電子產品迅速發展，導致近兩年鋰電池工業的迅速發展，就手機用鋰離子，聚合物鋰電池而言,2000年生產量為1億只以上，隨著移動通訊的使用普及,到2002年8月份,全國手機用戶達1.9億戶，電池需求量將達2億塊以上，若加上其它電子產品用電池,2002年電池行業的電解銅箔消耗量預計將達到1200噸,以后每年將以20%左右的速度遞增。

　　鋰電池工業向超薄和大容量兩極發展，目前作為微型電器的動力提供者,最薄的鋰電池可做到0.3毫米的厚度,該電池可以在一定范圍彎曲,彎曲度達90度以上;最大的動力鋰電池目前可以做到數百安培小時的容量,如此大的容量為電動汽車的發展打下基礎，鋰電池向兩極的發展給電解銅箔產業的發展展現更加燦爛的前景。

　　1.2 鋰電池及負極材料銅箔的發展對產業發展的作用與影響

　　新能源汽車是全球汽車行業升級轉型的方向。我國要在未來形成具有世界競爭力的汽車工業體系，必須超前部署新能源汽車的研發和產業化。當前，要充分發揮社會各方面的積極性，以產業聯盟系列化為途徑，著力突破動力電池、驅動電機和電子控制領域關鍵核心技術，加速形成知識產權，推進插電式混合動力汽車、純電動汽車推廣應用和產業化。

　　當前許多知名的汽車制造商都致力于開發動力鋰電池汽車，如美國福特、克萊斯勒，日本豐田、三菱、日產、韓國現代、法國Courreges、Ventury等。而國內汽車制造商比亞迪、吉利、奇瑞、力帆、中興等車企也紛紛在自己的混合動力和純電動汽車中搭載動力鋰電池。

　　近幾年來，我國的汽車鋰電池產業，從無到有，從小到大，發展很快，生產能力僅次于日本。中國的鋰離子電池產業起步雖晚于日本，但發展非常快，在動力鋰離子電池的研發上也投入了大量財力、物力。我國的汽車鋰離子電池研發項目一直是國家“863”的重點項目，大部分材料實現了國產化，國內已自建和引進多條生產線，配套材料廠也有多個，均已形成大規模生產。未來新能源汽車替代傳統汽車趨勢將成為必然，汽車鋰電池作為新能源汽車的“心臟”，將催生龐大的產業經濟效應。

　　鋰離子電池是在鋰電池基礎上開發出的高能電池。鋰離子電池的雛形為鋰電池，以金屬鋰作負極，由于在放電過程中電解液與鋰反應，在其表面形成鋰枝晶，刺穿電池隔膜，嚴重影響鋰離子電池的使用安全和循環性能，不能反復使用。由于鋰在碳材料中的嵌入反應電位接近鋰的電位，且不容易與有機溶劑反應，有很好的嵌脫鋰性能，故商業化鋰離子電池廣泛采用碳材料。1990年日本Nagoura等研制成以石油焦為負極的鋰離子電池;同年，Moli和Sony兩大電池公司推出以碳為負極的鋰離子電池;1991年日本Sony公司研發成功用聚糠醇樹脂熱解碳作負極的鋰離子電池，從此開創了鋰離子電池應用的新時期。

　　常規鋰離子電池負極的組成為石墨+導電劑+粘結劑+集流體。石墨等負極材料需涂敷于導電集流體上，經干燥、滾壓、分切等工序制成負極電極;然后與隔膜材料和正極電極一起進行卷繞或疊片構成鋰離子電池。銅箔由于具有前面所述的一系列優點而成為鋰離子電池負極集流體的首選材料。

　　工業用銅箔分壓延銅箔(RA銅箔)與電解銅箔(ED銅箔)兩大類。壓延銅箔具有較好的性能，而電解銅箔的優勢是成本較低。鋰離子電池發展初期，由于當時電解銅箔的性能較低，電池廠家全部采用壓延銅箔。但壓延銅箔的生產工藝復雜、成本高，且全球產能極度集中于少數幾家公司(如日本的日礦(Nip.ponMining)、福田金屬(Fukuda)、HitachiCable、Micro.hard、美國的Olinbrass)。近年來，隨著電解銅箔的物理、化學、機械和冶金性能的提高，以及生產工藝簡單、效率高、成本低等優勢，國內外大部分鋰離子電池廠家都改用電解銅箔制作電池負極集流體。電解銅箔有多種類型，如高延伸率型、單面毛型、雙面毛型、雙面光型、雙面粗化型等。

　　電解銅箔是生產鋰離子電池的關鍵材料之一，其品質的優劣直接影響到鋰離子電池的制作工藝和綜合性能。銅箔在鋰電池中既充當負極活性物質的載體，又充當負極電子流的收集與傳輸體，因此電解銅箔的抗拉強度、延伸性、致密性、表面粗糙度、厚度均勻性及外觀質量等對鋰離子電池負極制作工藝和鋰離子電池的電化學性能有著很大的影響。隨著新能源汽車的發展，未來幾年新能源汽車對電解銅箔的需求將呈現爆發式增長。鋰離子電池的迅猛發展帶動了相關產業的發展。開展高性能、高附加值鋰離子電池用銅箔的研究對銅箔工業、電子、通訊、能源、交通、航天、軍事等產業的發展有重大意義。

　　因此，無論是我國鋰電高檔電解銅箔市場需求，還是從國家產業政策及區域經濟產業鏈發展方面來說，本項目的建設實施都是十分必要和可行的。