2026.10.10 | AC | Battery | Composite Current Collectors: Ultrafast Laser Drilling

摘要

1.复合集流体产业化拐点已至，2026年国内市场规模预计达240亿元，同比增长86.6%，激光制孔作为提升良率的关键工序，设备价值量占整线投资的15%-20%。[1][2] 2.超快激光制孔是复合集流体从"能做"到"好用"的核心技术分水岭——紫外/皮秒激光冷加工将热影响区控制在5μm以内，孔径一致性达±2μm，电解液浸润效率提升30%-50%，界面结合力提升30%-50%。3.国内设备厂商格局初定，海目星凭借"自研超快激光器+锂电工艺积淀"占据先发优势，大族激光、利元亨、先导智能等纷纷布局，但真正掌握卷对卷宽幅高速打孔量产能力的企业不超过5家。

Q1：9月15日复合集流体板块大涨2%，3家个股涨停，背后的产业催化是什么？

复合集流体板块本轮上涨并非单纯的题材炒作，而是产业端从"中试验证"走向"规模量产"的拐点确认。9月15日，复合集流体板块涨幅达2%，方邦股份涨10.74%，隆扬电子涨10.31%，双星新材涨10.04%，诺德股份涨9.97%。其中双星新材已连续收获3个涨停板，三日累计涨幅超过33%。[1]

2026年4月21日宁德时代超级科技日发布会上，麒麟凝聚态电池等多款产品首次规模化搭载复合集流体。新国标GB 38031-2025于2026年7月1日正式实施，首次将“不起火、不爆炸”上升为强制要求，欧盟ECE R100.03法规提出的“不起火、不爆炸、不排气”三重硬性安全要求，国内外安全法规升级倒逼复合集流体产业化提速。[2]

从产业催化来看，三大因素共振推动本轮行情：第一，头部电池厂2026年下半年将开启复合集流体大规模量产招标，设备采购需求先行爆发；第二，复合集流体首次纳入"十五五"规划重点支持方向，政策端持续加码；第三，随着纳力新材料等头部企业递表港交所，资本市场对复合集流体产业链的关注度显著提升。[2][6]

Q2：复合集流体为什么它被称为下一代锂电池的"安全屏障"？

复合集流体是一种以高分子薄膜（PET/PP等）为核心支撑层，双面通过磁控溅射+水电镀工艺复合金属导电层（铜/铝）的新型电池集流体材料，厚度仅4.5-6μm，远薄于传统6μm铜箔/15μm铝箔。[10]

数据来源：方正证券研报-复合铜箔示意

复合集流体的核心价值体现在三个维度：一是安全性，当电池发生内短路时，高分子层会迅速熔断（保险丝效应），阻断短路电流，从根本上抑制热失控；二是轻量化，PET基复合铜箔比传统6μm铜箔减重约30%-40%，可提升电池能量密度5%-10%；三是长循环寿命，复合结构能缓冲电极材料的体积膨胀，循环寿命可提升15%-20%。

全球复合集流体消费量已从2021年的13.32亿平方米增至2025年的92.878亿平方米，预计到2031年将达到606.66亿平方米，2026-2031年复合年增长率达34.4%。测算2030年全球复合铜箔市场规模可达1106亿元，对应设备市场规模1023亿元。[2]

数据来源：维科网-传统集流体与复合集流体的性能对比

Q3：复合集流体为什么必须打孔？不打孔不行吗？

打孔不是可选项，而是复合集流体从"实验室样品"走向"量产电芯"的必过关卡。核心原因在于PET/PP高分子层本身是绝缘且不透气的，完整的金属导电层会阻碍电解液的浸润和离子传输，导致极片界面阻抗飙升、快充性能劣化。

数据来源：中国光学期刊网-旋光参数分段调控加工中焦点位置对孔形的影响

具体而言，激光制孔对复合集流体的价值体现在三个层面：

第一，增强电解液浸润效率。在集流体表面打10-100μm的微孔，可构建电解液纵向传输通道，使电解液浸润效率提升30%-50%，界面阻抗降低20%-30%，直接提升电芯快充性能和低温性能。

第二，提升活性物质附着力。微孔形成物理锚固结构，使电极浆料嵌入孔中形成"机械咬合"，界面结合力提升30%-50%，从根源上减少充放电过程中活性物质脱层掉粉的风险，延长循环寿命。

第三，分散极片应力。微孔结构可释放辊压和充放电过程中产生的内应力，减少极片开裂风险，同时降低箔材整体重量，进一步提升能量密度。[9]

Q4：激光制孔的技术难点在哪里？为什么说它是决定良率的"隐形门槛"？

复合集流体激光制孔的技术难点，本质上是在"超薄、超软、宽幅、高速"四个约束条件下，实现微米级精度的稳定量产。PET基复合集流体总厚度仅4.5-6μm（金属层各约0.5-1μm，中间PET层约4μm），任何热输入或机械应力都可能导致薄膜变形、分层或断裂。

具体技术难点可拆解为以下五个维度：

一是热影响区控制。传统纳秒激光加工会产生较大的热影响区，导致PET层熔化收缩、金属层卷曲分层。必须采用紫外/皮秒超快激光"冷加工"，通过多光子吸收效应直接气化材料，热影响区控制在5μm以内，孔壁光滑无毛刺，杜绝材料分层脆化。

二是孔径与孔型一致性。量产要求孔径一致性控制在±2μm以内，位置精度±5μm，百万级微孔阵列的均匀性直接影响电芯一致性。多头并行打孔系统需要精密的空间排布与时间同步控制，1800mm超宽幅面下的精度控制难度呈指数级上升。[8]

三是卷对卷高速稳定性。复合集流体是卷状材料，必须实现卷对卷连续生产，线速度要求300m/min以上。这要求设备具备自动纠偏、恒张力控制、静电消除、烟尘净化等全套配套系统，超薄料带高速运行不拉伸、不起皱、不跑偏。[8][13]

四是盲孔vs通孔的工艺选择。打孔位置和深度直接影响后续涂布和焊接质量。如果在金属层制备后再打孔，浆料会流入微孔造成涂布缺陷；如果提前在支撑层打孔，又会影响金属层与支撑层的结合力。工艺窗口极窄，需要精密的能量控制和光路设计。[12]

五是良率与成本平衡。激光制孔的良率直接决定整线成本——如果打孔工序良率低于95%，后续涂布、辊压、分切的综合良率将跌破行业盈亏平衡点（约82%）。因此，激光制孔设备的稳定性和一致性，实际上是决定整条复合集流体产线投资回报的关键变量。[2]

复合集流体激光制孔核心技术参数对比

Q5：超快激光和传统激光在复合集流体打孔上有什么本质区别？

超快激光并非对传统激光的简单参数升级，而是加工机理的根本变革。传统纳秒激光依靠热熔融+气化去除材料，热扩散时间长，热影响区大；超快激光（皮秒/飞秒）通过多光子吸收等非线性效应，直接作用在材料表面电子层面，材料在热量扩散之前就已被气化去除，因此热影响极小。[11]

这种加工机理的差异，对应到复合集流体加工上有三个关键结果：第一，热影响区更小，PET层不会熔化收缩，金属层不会卷曲分层，孔壁锥度可调；第二，加工形状更灵活，激光钻孔可以加工任意形状微孔，而传统机械冲孔受模具限制；第三，无耗材、无刀具磨损，柔性生产切换快，无需开模，CAD一键导入即可生产。[11][13]

从激光器选型来看，紫外皮秒激光是当前复合集流体打孔的主流方案。紫外光被PET和金属层的吸收率都较高，且脉宽短（皮秒级），能量集中，适合超薄薄膜的精密加工。部分高端方案已开始探索飞秒激光，但成本较高，目前主要用于研发打样阶段。[11][13]

Q6：国内复合集流体激光制孔设备的竞争格局如何？谁在领跑？

国内复合集流体激光制孔设备市场目前处于"从0到1"的产业化早期，竞争格局尚未完全定型，但已初步形成三类玩家：第一类是拥有深厚锂电设备积淀的激光龙头（海目星、大族激光）；第二类是锂电整线设备商（先导智能、利元亨）；第三类是专业激光微孔设备厂商（莱塞激光等）。[4][5]

数据来源：先导官网-激光模切分切一体机

海目星作为锂电激光设备龙头，海目星早于2022年便前瞻性布局固态电池和复合集流体等下一代电池技术，凭借自研超快激光器（年产配套激光器超1000套）和丰富的锂电工艺积淀，已构建覆盖"激光制痕&打孔&清洗&异型裁切"的完整装备能力。先进封装和新能源领域的微纳加工技术正在跨领域复用，TGV玻璃通孔技术的工艺平台可平移至复合集流体制孔场景。[4]

数据来源：海目星官网-高速激光模切分切一体机（卧式）

大族激光作为国内激光设备龙头，在激光微孔加工领域拥有深厚积累，其全自主可控的皮秒紫外激光器平台和高精度振镜控制系统，使其在PCB微孔加工和新能源电池极片打孔领域已实现批量交付。2025年大族激光在国内激光打孔机市场市占率约19.7%，位居行业第一。

利元亨和先导智能则代表了整线设备商的切入路径。利元亨旗下舜元激光拥有超过150项激光技术专利，产品涵盖激光焊接、切割、清洗、掺杂等40多种类型，2026年研发方向已明确包含TGV玻璃激光穿孔设备，技术平台可复用至复合集流体。先导智能作为锂电整线设备龙头，其激光模切分切一体机已实现200m/min稳定生产速度，具备向复合集流体制孔延伸的技术基础。[5][13]

国内复合集流体激光制孔设备主要厂商布局对比

Q7：复合集激光制孔设备的单台价值量和市场空间有多大？

复合集流体整线设备中，激光制孔环节的单台价值量约1500-2500万元，占整线设备投资的15%-20%。2026年国内复合集流体设备市场规模预计同比增长超180%，其中激光制孔设备的交付量预计将达到数十台量级。[2]

从单GW投资强度来看，一条GWh复合集流体产线的设备投资约1.5-2亿元，其中激光制孔设备约2000-3000万元。如果按照2030年全球复合铜箔市场1106亿元、对应设备市场1023亿元测算，激光制孔设备作为关键工序环节，长期市场空间可达百亿级别。[2]

当前复合集流体行业仍处于产业化早期，2026年是头部电池厂大规模量产招标的元年。设备厂商的订单确认和收入释放节奏，取决于下游材料厂和电池厂的产线建设进度。锂电池新技术从中试到量产通常需要2-3年验证周期，2026-2027年将是设备订单集中释放的窗口期。[2][8]

数据来源：方正证券-复合铜箔市场空间测算

Q8：除了复合集流体，激光制孔技术还能延伸到哪些应用场景？

激光微孔加工技术是一个通用性极强的技术平台，除了复合集流体，还可广泛延伸至涂碳铝箔/铜箔微孔化、极片激光制孔、陶瓷基板打孔、柔性OLED薄膜打孔、过滤膜微孔加工等多个场景。[3][7]

在锂电领域，涂碳铝箔激光盲孔工艺是另一个快速增长的细分市场。通过在涂碳铝箔表面加工10-100μm的双面盲孔，可使结合力提升30%-50%，电解液浸润效率提升30%-50%，界面阻抗降低20%-30%，循环寿命提升15%-20%。对比等离子处理方案，激光盲孔成本更低、无耗材、良率更高，正在成为高端涂碳铝箔的标配工艺。[3][12]

随着超快激光器成本下降和工艺成熟，激光微孔加工在医疗卫材、包装透气、过滤膜、柔性电子等领域的应用也在快速拓展。拥有自研激光器能力的设备厂商，将在多场景横向扩展中具备更强的成本优势和技术迭代速度。[3][9]

Q9：当前复合集流体产业化的最大瓶颈是什么？激光制孔在其中扮演什么角色？

复合集流体产业化的最大瓶颈不是材料本身，而是"综合良率"和"综合成本"。从磁控溅射、水电镀、分切、制孔、涂布到辊压，整条产线的良率是各工序良率的乘积。任何一个环节的良率短板，都会被指数级放大。[2][8]

激光制孔正是整条产线中良率波动最大、技术门槛最高的工序之一。一方面，超薄PET薄膜在高速走带过程中的张力控制、静电消除、除尘保护本身就是系统工程；另一方面，打孔后的孔型质量、热影响区大小、孔壁粗糙度，直接影响后续涂布均匀性和电芯界面一致性。[8][12]

2026年行业平均良率预计将突破82%，推动综合制造成本再降12%-15%。而激光制孔工序的良率每提升1个百分点，整条产线的综合良率可提升约0.8-0.9个百分点，设备价值和技术壁垒由此凸显。[2]

风险提示

1. 产业化进度不及预期风险：复合集流体从实验室到大规模量产仍需经过电池厂多轮验证，若验证周期延长或下游需求疲软，将直接影响设备采购节奏。
2. 技术路线变更风险：当前复合集流体技术路线（磁控溅射+水电镀、真空蒸镀、水镀等）尚未完全统一，若技术路线发生重大变更，已投入的激光制孔设备可能面临改造或淘汰风险。
3. 竞争加剧风险：随着复合集流体赛道热度提升，更多设备厂商可能进入该领域，导致价格战和毛利率下滑。
4. 原材料价格波动风险：PET基材、靶材、药水等原材料价格波动可能影响复合集流体生产成本，进而影响下游扩产意愿。

风险提示：以上内容不构成任何投资建议，请风险自担。

参考文献

1] 财联社：双星新材3连板，MLCC与复合集流体概念持续活跃

https://www.cls.cn/detail/2483825

2] 慧博投资-方正证券：电新行业深度报告：新技术复合集流体系列，厚积薄发——首纳十五五规划，产业端多点开花

https://www.hibor.com.cn/data/352c91be42fed30bce326d8d043249ff.html

3] 激光制造网：集流体激光打孔技术研究

http://www.laserfair.com/mobile/jiguangyingyong/201901/24/333.html

4] 海目星激光科技集团股份有限公司官网

https://www.hymson.com/

5] 利元亨智能装备股份有限公司官网

https://www.lyric-robot.com/

6] 证券时报：纳力新材料递表港交所

https://www.stcn.com/article/detail/3933236.html

7] 中国光学期刊网：超快激光多光束旋光高通量加工异形微孔阵列

https://progresswww.opticsjournal.net/Articles/OJ65a656420daf954b/Abstract

8] 莱塞激光：复合集流体卷对卷多头激光打孔工艺优化

https://www.laisai.net/hyxw/855.html

9] CIOE中国光博会：超快激光加工技术变革

https://cioe.cn/news/2905_info.html

10] OFweek锂电网：锂电池复合集流体的优势分析

https://libattery.m.ofweek.com/2025-05/ART-36000-8110-30663867.html

11] 激光制造网：国产高功率飞秒激光器工业实用化

https://www.laserfair.com/m/news/202307/11/83951.html

12] OFweek锂电网：复合铜箔结构与设备挑战

https://libattery.ofweek.com/2025-06/ART-36001-11000-30665733.html

13] 先导智能官网：激光模切分切一体机

https://www.leadintelligent.com/product-list3/423