《产业分析》关卡重重 铜箔恐长期供不应求(3-2)

庞大商机如潮水般近在眼前,铜箔供给却因铜箔厂得面临「技术门槛提升且认证期长」、「重资本支出及设备交期长」等关卡跟不上脚步。

目前全球铜箔主要生产厂商为台湾大陆日本厂,前两大为台厂长春南亚,年产能分别逾13万吨及逾11万吨,其中长春标准铜箔年产约8.6万余吨,锂电池铜箔约4.8万吨,南亚标准铜箔年产约10余万吨,锂电池铜箔约1.1万余吨,不过南亚有部分产能为自用,并非全部外售;第三名为大陆建滔,年产能约6.6万吨,建滔以标准铜箔为主,年产约6.2万吨,锂电池铜箔年产仅4000吨,且建滔以自用为主,陆厂灵宝及诺德、韩国SKN主攻锂电池铜箔,其中灵宝年产能6万吨中有4万吨为锂电池铜箔,诺德年产能4.3万吨中有3.3万吨为锂电池铜箔,铜冠年产能4.5万吨中亦有2万吨为锂电池铜箔,SKN则年产3万吨锂电池铜箔;至于日本与马来西亚三井、台湾金居(8358)及李长荣科技(4989)均以标准铜箔为主,年产能分别为4.2万吨、2.16万吨及1.14万吨。

由于5G运用与技术伴随产生资料运算储存需求,数据运用从强调规模转为重视低延迟、高即时性,且边缘运算兴起及5G频谱成本高,电信商边缘运算取代传统网路设备,成为伺服器供应链切入点,如何生产符合高速传输要求铜箔成为考验

金居表示,决定伺服器/网通/云端储存速度快慢是CPU,CPU运算速度愈快,PCB线路上汇流排传输也要愈快,而树脂攸关「介电损失」,铜箔影响「传导体损失」,因此铜箔必须低粗糙度,铜箔粗糙度则取决于配方、铜离子浓度、电流密度镀液的流量及温度等因素形成生箔晶格晶界,并借由表面处理微瘤化结构,达到低粗糙度(小尺寸铜瘤),但低粗糙度又难以树脂玻纤紧密贴合,须克服剥离强度不足所产生的产品可靠度问题,尤其是铜箔往高速发展过程中,树脂系统不一样,愈高速树脂愈贵愈敏感,铜箔匹配性及结合性就很重要,因此必须跟铜箔基板厂配合能力要很强,必须做到某种客制化,才能符合客户高速传输要求。

在高频部分,高频PCB板层数低,一般为2到6层板,由于铁氟龙碳氢树酯这两种树酯系统在高频环境下的材料稳定度与信赖度好,是目前主要使用材料,但缺点是难加工,对铜箔厂的技术与生产能力是考验。

高频高速铜箔因技术门槛高,相关材料认证非常严谨,认证期长达一年半到两年,一旦通过比较难被取代,目前主攻5G高频高速铜箔厂为日本三井、福田古河,金居及荣科,据了解,南亚虽然也有高速铜箔产品,但因南亚亦是铜箔基板厂,与同业竞争,在高速产品市占率不高,长春仍在评估中,至于大陆厂目前多处于开发阶段,尚未切入高速铜箔市场。

在锂电池铜箔方面,由于轻薄化是未来主流趋势,锂电池铜箔越薄,对电池的能量密度提升作用越大,目前主流趋势铜箔厚度从8um减少至6um,而生产6um铜箔难度在于铜箔厂技术升级电池厂工艺配合,使用6um极薄锂电铜箔制造动力电池,工序中最难克服是涂布与卷绕环节,品质控制重点包括:打褶、断带高温被氧化、切片易掉粉;在生产6um铜箔过程中,需要具备更高的抗拉伸强度、延伸率耐热性耐腐蚀性等,以解决电池厂使用6um铜箔时出现的打褶、断带、高温被氧化等缺陷,因此电镀液与添加剂的选择更为苛刻,钛晶粒大小均匀性、几何形状、晶粒结晶方向、晶粒的晶轴排列一致性、晶粒分布密集及电场能的均匀一致性等,都会影响最终产品的技术、力学、加工及使用等性能。

锂电池铜箔主要供应商为长春集团及陆厂,其中长春因其研发的锂电池铜箔是电动车锂电池中关键负极导电材料,且全球仅有长春及少数日厂能够生产出符合大厂需求的特极铜箔,产品已打入全球前5大锂电池厂,成为全球最重要电动车锂电池铜箔供应商之一,全球电动车龙头Tesla的电动车中,每10台就有6台是采用长春锂电池铜箔,全球市占率上看30%。

铜箔技术门槛大幅提升,设备也因技术演进而升级,随着锂电池从早期的10~12微米往8、6、4.5微米发展,设备与早期有区别,标准铜箔与锂电池铜箔产能不仅无法如过往轻易切换,电镀钛轮等设备交期更拉长至1年到2年。

铜箔属重资本支出产业,也成为扩产的门槛!一颗电镀钛轮平均产出30吨铜箔,而一颗电镀钛轮价格逾千万元,加上其他产线设备,月产1000吨铜箔投资金额高达35亿元到40亿元,但产值贡献却未必同步增加,全球铜箔厂历经过去因大举投资致使产业多处于供过于求,投愈多亏愈惨后都已学乖,对扩产多持谨慎态度,采取逐步扩产方式,以免陷入投资难以回收困境,亦让未来几年供给难以追上需求。