銅線多少錢一斤2016（有色金屬銅行業專題報告）

（報告出品方：東方證券）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

（報告出品方：東方證券）

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。

2.2 極致能量密度需求推升極薄鋰電銅箔應用

鋰電池負極目前多采用 8μm 以下厚度的鋰電銅箔。根據應用領域的不同，電解銅箔可以分為應用 于印制電路板的電子電路銅箔，以及應用于鋰電池的鋰電銅箔；根據銅箔厚度不同，按照通行標 準可以分為極薄銅箔（≤6μm）、超薄銅箔（6-12μm）、薄銅箔（12-18μm）、常規銅箔（18- 70μm）和厚銅箔（＞70μm）。鋰電銅箔目前多采用 8μm 以下的銅箔產品，而電子電路銅箔一般 較鋰電銅箔更厚，大多在 12-70μm。

相較 8 微米鋰電銅箔，采用 6 微米和 4.5 微米鋰電銅箔可提升鋰電池 5%、10%的能量密度。根 據鋰電池能量密度計算公式：質量能量密度=電池容量/電池質量，即可通過電池容量恒定時減少 電池質量，或保持電池質量不變而提升電池容量兩種方式來提升能量密度。

新能源汽車動力電池單體能量密度TOP20的平均能量密度為 228.8Wh/kg，若把新能源汽車電池普遍使用的 8μm 銅箔換成 6μm 或 4.5μm 銅 箔，結合上文中 8um 鋰電銅箔消耗量 0.83kg/kwh，則可得到單位能量所需銅箔分別減少為 0.62kg/kwh（6μm 銅箔）、0.42kg/kwh（4.5μm 銅箔），進一步計算可以得到銅箔使用量減少后 的新能量密度分別為：240.25 Wh/kg（6μm 銅箔），252.88 Wh/kg（4.5μm 銅箔），較之使用 8μm銅箔的鋰電池，銅箔輕薄化使電池能量密度分別顯著提升5%（6μm銅箔）和10.4%（4.5μm 銅箔）。

動力鋰電向高能量密度方向發展的趨勢已定，對鋰電銅箔極薄化提出了高要求。寧德時代、比亞 迪等動力鋰電池龍頭企業 6μm 鋰電銅箔已應用成熟并快速切換，其他動力鋰電池企業也在加速 6μm 鋰電銅箔的應用，≤6μm 極薄鋰電銅箔產品已逐步在龍頭企業中開展應用。據 GGII 統計， 2020 年≤6μm 鋰電銅箔滲透率為 50.4%，2021 年上半年，滲透率已經達到 55.6%。在電池廠商 高能量密度及降低成本的要求下，繼 6μm 鋰電銅箔之后，4.5μm 鋰電銅箔未來有望成為主流產品 之一，據高工鋰電獲悉，寧德時代2021年上半年每月的4.5μm鋰電銅箔用量為600-700噸左右， 2021 年下半年寧德時代對 4.5μm 鋰電銅箔的月需求量或繼續增加。

鋰電銅箔產品迭代加速，4.5μm 鋰電池銅箔的應用前景廣闊。下游應用企業的技術要求升級驅動 上游銅箔技術迭代加速。前期鋰電銅箔由 12μm 向 8μm 過渡經歷了一個較長的周期，而短短幾年 我國已經大范圍實現了 7-8μm 銅箔到 6μm 鋰電池銅箔的升級，并且已經出現了 5μm、4.5μm、 4μm 等更薄規格的鋰電銅箔。隨著 4.5μm 銅箔的產業化技術逐漸成熟及電池企業應用技術逐步提高，4.5μm 鋰電池銅箔的應用將逐漸增多。我國鋰電池銅箔技術實力處于國際領先水平，而海外 電池制造商尚未大規模使用 6μm 鋰電池銅箔。

2018 年以來，我國動力電池≤6μm 鋰電銅箔的出貨量增長迅速。2016 年以前，國內僅有少數廠 商可以生產 6μm 鋰電銅箔，2016 年我國電動汽車 6μm 鋰電銅箔的滲透率僅為 9.6%。在寧德時 代于 2018 年實現 6μm 鋰電池銅箔切換后，我國動力電池 6μm 鋰電銅箔的需求開始快速上升，至 2020 年我國動力電池鋰電銅箔中，≤6μm 鋰電池銅箔的占比達 85%。

預計 2021-2025 年國內動力電池 4.5μm 鋰電銅箔的滲透率將提升，6μm 滲透率下降。回顧 2015 年以來我國動力電池 ≤6μm 鋰電銅箔的滲透率，可以擬合成一條 S 型增長曲線。隨著新能源汽車需求的進一步增強， 以及鋰電銅箔更新迭代加速，未來動力電池 4.5μm 鋰電銅箔或將經歷類似的滲透率提升過程。我 們預計 2021-2025 年，國內動力電池 4.5μm 鋰電銅箔的滲透率將從 12%提升至 85%，在一定程 度上擠壓 6μm 鋰電銅箔的空間，國內動力電池 6μm 鋰電銅箔的滲透率將從 80%降至 15%。

預計 2025 年我國電動汽車鋰電銅箔需求量將達 26.7 萬噸，其中 4.5μm 銅箔為 21.1 萬噸。假設 4.5um、6um、8um 鋰電銅箔的單耗分別為 0.42、0.62、0.83 kg/kWh，預計 2025 年我國電動汽 車鋰電銅箔需求量將達 26.7 萬噸，其中 4.5μm 銅箔為 21.1 萬噸，6μm 銅箔為 5.6 萬噸。

2.3 2025 年我國電動汽車電池銅箔市場規模達 345 億元， 2021-2025 年復合增速 34%

2021 年以來我國電動汽車需求旺盛，各規格鋰電銅箔價格明顯上漲。據安徽銅冠銅箔集團招股書 說明書披露，2021 年以來各規格鋰電銅箔價格明顯上漲。從 2020 年至 2021 年上半年，8μm 鋰 電銅箔的銷售均價由 6.7上漲至 8.5萬元/噸，6μm鋰電銅箔的銷售均價由 8.1上漲至 9.4萬元/噸。 4.5μm 作為供應頭部鋰電池生產企業的高端產品，2021 年上半年的售價已達到 13.8 萬元/噸，漲 幅最明顯。隨國內電動汽車鋰電銅箔持續輕薄化，6μm 鋰電銅箔已經成為行業主流，并且正在逐 步向 4.5μm 鋰電銅箔切換。

純電動車、插電混動車的鋰電銅箔單車價值量分別為 3499-3569 元、860-878 元。2022 年我國動力電池中 8μm 鋰電銅箔的占比約為 3%，并在 2024 年基本退出市場，因此對于未來電動汽車單車鋰電銅箔 價值量的測算主要關注 4.5μm和 6μm 鋰電銅箔。據東方證券新能源汽車產業鏈團隊預測，目前我 國純電動汽車的平均電池容量約為 61 kWh，則 4.5μm/6μm 鋰電銅箔的單車需求量分別為 25.3 kg/38.0 kg，對應的鋰電銅箔單車價值量為 3499-3569 元。插電混動車配備的電池容量則相對較 小，平均約為 15 kWh，則 4.5μm/6μm 鋰電銅箔的單車需求量分別為 6.2 kg/9.3 kg，對應的鋰電 銅箔單車價值量為 860-878 元。

三、線束：單車線束系統用銅量為 28 公斤，高壓線束要求銅合金性能優異

3.1 純電動汽車單車低壓線束用銅量比燃油汽車多 5 公斤

每輛燃油汽車和電動汽車的低壓線束系統用銅量分別為 18kg 和 23kg。隨著汽車駕駛智能性、舒 適性的逐日提升，汽車提供越來越多的電子功能，如 ADAS、信息娛樂系統等，要求排布更多更 復雜的低壓線束系統。據 IDTechEX和國際銅業協會 2017 年的研究數據顯示，每輛燃油汽車的低 壓線束系統用銅量為 18kg，占燃油汽車用銅的大部分。隨著電動汽車網聯化、智能化程度加深， 每輛電動汽車（包括純電動車、混動車、插電式混動車）的低壓線束系統用銅量分別達 23kg。 汽車的低壓線束系統多采用無氧銅絲作為導體，紫銅合金帶材作連接器。低壓線束中的低壓導線 為銅質多絲軟線，導體多采用無氧銅絲，銅含量在99.99%以上，不易受氧脆化；連接器主要采用 T2、C10500 紫銅合金帶材。過去一年，3mm 無氧銅絲的平均價格為 7.15 萬元/噸，T2 紫銅棒的 平均價格為 7.3 萬元/噸。

每輛燃油汽低壓線束系統用銅的價值量為 1291 元，每輛電動汽車為 1650 元。假設每輛汽車的高 壓線束系統中，85%的重量為銅導線、15%的重量為連接器，據測算，每輛燃油汽低壓線束系統 用銅的價值量為 1291 元，每輛電動汽車低壓線束系統用銅的價值量為 1650 元。（報告來源：未來智庫）

3.2 電動汽車高壓系統采用銅導線為主

在傳統低壓線束以外，新能源汽車以高壓電池包為動力來源，新增高壓線束為傳輸載體。汽車線 束是控制汽車電氣和電子元件功能的主要載體，是汽車的血管和神經，為各電子元件提供動力、 傳遞和反饋信號。根據汽車線束耐電壓高低可以分為低壓線纜和高壓線纜，傳統燃油車主要應用 低壓線纜，而電動車線束新增了高壓線纜，其承載電壓約為 600V。新能源汽車尤其是純電動汽車， 動力來源靠高壓電池包提供，傳輸載體為高壓線束，連接充電口座、高壓電池包、逆變器、電機， 車載充電機等大功率設備。高壓線束主要包括：高壓連接器、高壓線纜，接地端子和扎帶、外包 材料、膠帶、熱縮套管、膠套、安裝支架等輔材。

預計未來電動汽車高壓系統仍將采用銅導線為主。在汽車“輕量化”的趨勢下，汽車的部分零部件，如散熱器，逐漸被鋁材所代替，既輕便又經濟。汽車線束的發展趨勢主要向輕量化、高壓承 載能力和大容量、高效率發展。鋁導線的應用有利于線束輕量化，近十年來鋁導線在傳統汽車上 已經得到廣泛應用，但目前仍鮮有將鋁導線成功應用在電動汽車高壓系統的案例。

核心問題在于 電氣性能，鋁的電導率只有銅的 60%，鋁導線需要增加橫截面積才能通過同樣大小的持續電流， 可參考 USCAR 推薦的銅、鋁導線等量替換對照表。盡管鋁導線可以減輕 45%的重量并節約一半 左右的成本，但鋁導線會帶來一系列的電線鋪設問題，比如占用更大空間、因線束變粗造成轉彎 半徑增大。此外，鋁的抗拉強度、膨脹系數都不如銅，而且鋁導線表面極易形成氧化鋁薄膜，起一定的絕緣作用，影響接觸部位的電阻。預計未來電動汽車高壓系統仍將采用銅導線為主。

電動汽車高壓線束包括連接器、線纜等，導電性能要求高。高壓線束主要包括：高壓連接器、高 壓線纜，接地端子和扎帶、外包材料、膠帶、熱縮套管、膠套、安裝支架等輔材。在高壓線束系 統中，線纜的重量占比一般為 75%左右，成本占比 35%左右；連接器的重量占比一般為 15%左 右，成本占比 55%左右。電動汽車將以電能運用為主，在電能的加載、控制和應用上離不開導電 性能優越的材料。線束導體材料一般為退火純銅，根據汽車不同位置使用要求，也會采用一些銅 合金。

3.3 銅合金材料提升高壓線束的性能

電動汽車高壓線纜要求能夠承受高電壓、大電流。新能源汽車采用的是大功率的電動機，其輸電 線束必須是能夠承載高壓大電流的線束。高壓電纜由導體、絕緣、護套、屏蔽、鋁箔、包帶、填 充物等組成，行業標準參照《QC-T1037 道路車輛用高壓電纜汽車行業標準》、《新能源汽車用 高壓電纜 TCAS 356-2019》。電動汽車高壓線纜的特點是：（1）高電壓，乘用車一般使用額定 電壓 600VAC/900VDC、商用車一般使用額定電壓 1000VAC/1500VDC；（2）大電流，常用在 250A，部分大功率電機可用到 400A。

銅合金化可大幅提升線纜的性能，維蘭德研制的高性能合金已成功應用于汽車上。對銅合金進行 微合金化，保證合金具有接近純銅合金導電率的前提下，提高合金的強度，同時可以提升材料的 耐高溫性能。使用大量直徑非常小的單絲進行絞合，可以達到輕質化，同時有更好的耐彎曲，提 高導體柔軟性。例如國際銅業加工巨頭維蘭德研制了 WITRonIC 系列合金性能，在保證導電率 的前提下，擁有更高的抗拉強度，已經成功將C70250和C19400高性能銅合金應用于汽車工業。

汽車高壓線束系統若應用高性能銅合金線材，單車用銅的價值量約為 305 元。據國際銅業協會 （ICA）統計數據表面，每輛電動汽車（包括純電動車、混動車、插電式混動車）的高壓線束系 統重約 5kg，其中的高壓線纜占比為 75%，重約 3.75kg。2021 年 12 月至 2022 年 1 月，維蘭德 C70250 合金的平均售價為 8.13 萬元/噸，則每臺電動乘用車的高壓線纜用銅合金的價值量約為 305 元。

連接器的接觸件是完成電連接功能的核心部件，占線束重量的 15%左右。連接器位于電纜兩端， 連接導線與適當的配對元件，起著電氣連接和信號傳遞作用。連接器通常由接觸件（端子和插針） 和外覆的塑料構成。汽車線束的接觸件是汽車連接器完成電連接功能的核心部件，是汽車線束端 子壓接和保證線束正常工作的關鍵。因此，對接觸件用銅合金材料的力學/導電/尤其抗應力松弛 和折彎成型性能有很高的要求，其重量一般占線束的 15%左右。

接觸件銅材要求耐高溫、加工成型性良好、內部彈性均勻、耐蝕性好、導電、導熱率高和可焊性 好。《電連接器接觸件總規范》(GJB1216)規定：最高工作溫度 125℃接觸件一般使用銅合金， 沒有規定材料類別。連接器現行標準僅規定了接觸件的工作直徑、鍍金層厚度、分離力和保持力 等主要技術參數，并未規定銅合金材料牌號、規格和狀態。

我國連接器行業沒有經歷正向設計階 段，都是仿制產品，接觸件銅材牌號、規格、狀態等源于國外標準。為防止剛性插針插拔時彎曲 損傷，插針常選用具有較高機械強度的黃銅（H62、HPb59-1 等）制作。為保證彈性插孔插合時 接觸可靠，防止塑性變形和應力松弛，插孔常選用具有較高彈性極限與疲勞極限和適當彈性模量 的錫青銅（QSn4-3、QSn6.5-0.1等）、鈹青銅（C17200、QBe2等）或鎳硅青銅（C70250等） 制作。接觸件銅材還要求其加工成型性良好、內部彈性均勻、耐蝕性好、導電、導熱率高和可焊 性好等。

故障電弧導致的新能源汽車火災比例高達 60%，對新能源汽車安全帶來巨大威脅。隨著新能源汽 車產業的快速發展，其火災危險性也逐漸顯現。據統計，由于電氣系統故障產生故障電弧導致的 新能源汽車火災比例高達 60%。新能源汽車電力系統中電氣設備的增加和自動化程度的提高，導 致車載線路的復雜化和電壓等級的提高；另外，充電插拔和車輛顛簸都會增加電弧產生的幾率。 故障電弧對新能源汽車電氣系統帶來巨大威脅。

銅材品質是影響接觸件性能的根本因素。銅材是制作連接器導電核心零件——接觸件的基礎材料， 其品質是直接影響連接器接觸件電接觸可靠性的關鍵因素。在所有影響因素中，接觸件銅材品質是最根本的，也是最基礎的。在不同環境下使用的連接器接觸件插合后，接觸電阻由收縮電阻、 膜層電阻和導體電阻三部分組成，銅材品質對組成接觸電阻的這三部分電阻都有影響。收縮電阻 除正壓力還取決于設計結構（尺寸精度）外，正壓力、表面物理特征（細晶結構）和表面粗糙度 都與銅材品質有關；膜層電阻取決于銅材的耐腐蝕性和防護鍍層質量；導體電阻取決于材料類別， 如標準規定 1mm 的鍍金接觸件接觸電阻；銅合金 5mΩ、鐵合金 15mΩ。

國產銅合金材已部分實現進口替代，鎳鈷硅銅等合金成功應用于新能源汽車連接器。連接器小型 化，使制作接觸件所選銅帶越來越薄、絲材越來越細。近年來我國洛陽銅業、博威合金等銅加工 骨干企業為實現替代進口目標，瞄準航空、航天、通訊等高端應用領域緊缺的高強度、高電導、 高精度的接觸件銅材，開展鈹銅、鈦銅、鎳硅銅、鎳鈷硅銅、鉻鋯銅、鐵銅和碲銅等系列合金熔 鑄、軋制、熱處理、精整等工藝攻關，取得了許多研發和產業化生產成果。目前部分銅合金帶、 絲材已能替代進口，鎳鈷硅銅、鉻鋯銅和碲銅等合金成功應用于新能源汽車連接器。

汽車高壓線束連接器若采用高性能銅合金，單車用銅材的價值量約為 67 元。維蘭德推出了 C18070 高性能 CuCrSiTi 合金，導電率達到 83%IACS，能夠在高溫環境下保持較高的彈性和熱 應力松弛抗性，是大電流連接器的理想解決方案。據國際銅業協會（ICA）統計數據表面，每臺 電動乘用車的高壓線束系統重約 5kg，其中的高壓連接器占比為 15%，重約 0.75kg。2021 年 12 月至 2022 年 1 月，維蘭德 C70350 合金的平均售價為 8.89 萬元/噸，則每臺電動乘用車的高壓連 接器用銅合金的價值量約為 67 元。

3.4 2025 年電動汽車線束銅材市場規模將達 188 億元，2021- 2025 年復合增速 30%

至 2025 年，中國電動汽車線束銅材市場規模合計 188 億元，其中高壓線束市場規模 33 億元。據 IDTechEx數據，每臺電動汽車的低壓線束需要無氧銅絲 23kg，至 2025 年我國電動汽車的無氧銅 絲需求達 21.7 萬噸，市場規模達 155億元。假設每臺電動汽車的高壓線束分別需要線纜 3.89kg、 連接器 0.5kg，至 2025年，我國電動汽車的高壓線纜的需求為 3.5萬噸，高壓連接器的需求為 0.7 萬噸，則高壓線束的市場規模為 33 億元。中國電動汽車線束銅材市場規模合計 188 億元，2021- 2025 年復合增速 30%。

四、驅動電機：單車銅桿用量為 9-12 公斤，扁線電機提升無氧銅桿需求

4.1 永磁同步電機已成為乘用車的主流選擇

驅動電機是電動汽車的動力來源，關鍵部件是定子和轉子。電機驅動控制系統是新能源汽車行使 中的主要執行結構，驅動電機及其控制系統是新能源汽車的核心部件（電池、電機、電控）之一， 其驅動特性決定了汽車行駛的主要性能指標，它是電動汽車的重要部件。電機是應用電磁感應原 理運行的旋轉電磁機械，用于實現電能向機械能的轉換，運行時從電系統吸收電功率，向機械系 統輸出機械功率，是電動汽車的動力來源。驅動電機主要由定子、轉子、殼體、結構件構成，關 鍵部件是定子和轉子。

永磁同步電機和交流異步電機已成為乘用車領域主流選擇。永磁同步電動機的永磁是指在制造電 機轉子時加入了永磁體，使電機的性能得到進一步的提升，這也是永磁同步電機與交流異步電機 的最大區別。所謂同步，就指的是讓電機中的轉子轉速與定子繞組的電流頻率始終保持一致。而 交流異步電動機中由于轉子總是在“追趕”定子旋轉磁場的轉速，并且為了能夠切割磁感應線而 產生感應電流，轉子的轉速總要比定子旋轉磁場的轉速慢，這也就形成了異步運行，即異步感應 電動機。

永磁同步電機和交流異步電機各有千秋。永磁同步電機本身具有轉矩密度、功率密度、效率較高、 調速性能好等優點，再加上自身體積小、重量輕等優勢，但它并不是沒有缺點，除了原料帶來的 成本問題外，它會有在高溫下磁性衰減的問題，這也是為何中小型純電動車不能進行長時間的高 速巡航。相對來講，交流異步電機則具有結構簡單、可靠性較高、擁有較好的高速性能以及加速 性能等優勢；這也是一些以性能標榜的電動跑車以及中大型 SUV 會偏愛它的問題，如特斯拉 model S、model X、蔚來 ES8 等都在使用。不過相對來講它的缺點則體現在轉矩密度、功率密 度、效率密度偏低，并且還伴隨著體積大、重量沉、發熱量大的問題。總體來看，可以理解為搭 載永磁同步電動機的電動車續航相對更好一些，搭載交流感應電動機的電動車加速性能更好。

永磁同步電機在國內驅動電機市場中份超 94%。永磁同步電機由于我們國家在稀土資源方面的優 勢，以及永磁同步電機功率密度大、峰值效率高、尺寸小、質量輕、結構多樣化及應用范圍廣等 特性，永磁同步電機在國內裝機量快速提升，2021 年前 11 月國內永磁同步電機裝機量達 269 萬 臺，裝機占比超過 94%，在新能源驅動電機市場中占據絕對主導地位。

4.2 扁線電機效率優勢提升明顯

繞組扁線化（Hair-pin 電機）或將成為驅動電機的一個發展趨勢。為了在有限的體積內，提升車 輛的動力性、經濟性，驅動電機不斷的朝著高功率密度、高電機效率方向發展。扁線繞組電機顯 著特點是定子繞組中采用扁銅線，先把繞組做成類似發卡一樣的形狀，穿進定子槽內，再在另外 一端把發卡的端部焊接起來。相比傳統圓線電機，扁線電機通過應用截面積更大的扁銅線，提高 電機槽滿率，具有高功率/轉矩密度、高效率、散熱性能更好等優點，同時更易于實現自動化生產， 滿足新能源乘用車市場爆發后對產品一致性高的要求。

扁線電機結構升級，電機效率提升。一般圓線電機的槽滿率為 40%左右，而扁線電機的槽滿率能 達到 60%以上，即單位面積內，銅變多了。由于導線越粗、電阻越小，在導線上因發熱損失的能 量就會越小，銅線槽滿率提升后，有效降低繞組電阻進而降低銅損耗。其次，Hair-pin 電機比圓 線電機繞組端部短 5~10mm，有效降低端部繞組銅耗，進一步提升電機效率。端部的銅對電機功 率沒有幫助，只起連接作用，會產生額外電損耗，因此越短越好。這些結構上的優化，可以使電 機平均效率在全球輕型車統一測試循環（WLTC）工況下提高 1.12%以上，在全域平均情況下， 扁線電機的效率值可提升 2%，而在城市擁堵的低速、大扭矩工況下，最高甚至可提升效率 10%。

2021 年來扁線電機滲透率快速提升。2021 來特斯拉、廣汽換裝扁線電機，比亞迪 DMI 全系采用 扁線電機，上汽、長城的新車型也紛紛轉為扁線電機，2021 年 11 月單月銷量前 40 名的車型中， 配套扁線繞組的車型達到了 16 款。我們測算銷量前 40 車型的扁線滲透率達到了 31.1%，而由于 11 月單月銷量前 40 車型在當月乘用車總銷量的占比達到了 76.6%，預計當前扁線電機滲透率已 超過 23.9%。(銷量靠后的高端車型扁線滲透率更高)

4.3 2025 年電動汽車電機用銅桿市場規模將達 80 億元，2021- 2025 年復合增速 32%

電磁扁線技術壁壘高，國內僅有 5 家銅加工企業能夠量產，預計 2025 年達到 22.7 萬噸年產能。 電磁扁線是扁線電機核心部件，根據功率的不同，一臺驅動電機使用量大約在 7-10kg，約占扁線 永磁電機整體價值量的 17%。電磁扁線彎折成發卡（hair-pin）后，轉角處的應力集中，容易導致 涂覆層破損，因此對銅線及其涂覆的精度和質量要求很高。目前國內僅精達股份等 5 家銅加工企 業能夠量產電磁扁線。精達股份、金杯電工和長城科技均有較大的產能建設項目，預計至預計 2025 年，我國的電磁扁線產能將達到 22.7 萬噸/年。

國內電磁扁線加工企業主要采用無氧銅桿，其中大部分無氧銅桿為外購。電磁線由銅桿加工而成， 銅桿分為低氧桿和無氧桿，氧含量低于 450PPM 為低氧銅桿，氧含量低于 20PPM 為無氧銅桿。 低氧銅桿中往往有相當部分的氧化銅雜質，會對材料的韌性產生負面影響，傳統的電磁圓線主要 以低氧銅桿為原材料。而無氧銅桿中幾乎沒有雜質的存在，在韌性、加工性、電阻率和外觀多方 面均優于低氧銅桿，因此電磁扁線加工企業主要采用高質量無氧銅桿，其中大部分無氧銅桿為外 購，少部分自制。

純電動車電機用銅的單車價值量約為869-886元/臺，插電混動車電機用銅的單車價值量約為627- 640 元/臺。據國際銅業協會和 IDTechEx 的統計數據，每輛純電動汽車和插電混動車的電機平均功率分別為 139 kW 和 100 kW，永磁同步電機的用銅量為 0.09 kg/kW，則每輛純電動汽車和插電 混動車的用銅量分別為 12.3 kg 和 8.9 kg。2022 年年初至今無氧銅桿均價 7.21 萬元/噸，低氧銅 桿均價 7.07 萬元/噸。據此推算，純電動車電機若采用無氧銅桿的單車價值量約為 869 元/臺，采 用低氧銅桿的單車價值量約為 886 元/臺；插電混動車若采用無氧銅桿的單車價值量約為 627 元/ 臺，采用低氧銅桿的單車價值量約為 640 元/臺。

預計至 2025 年，我國電動汽車電機用銅桿市場規模將達到 80 億元，2021-2025 年復合增速 32%。 隨著扁線電機滲透率的逐漸提高，我國扁線電機用無氧銅桿的市場規模將逐步擴大至 68 億元，而 圓線電機用低氧銅桿的市場規模將逐步縮小至 12 億元。預計至 2025 年，我國電動汽車電機用銅 桿市場規模將達到 80 億元，2021-2025 年復合增速 32%。（報告來源：未來智庫）

五、每臺充電樁用銅 2-60 公斤，“高壓快充”要求高性能銅材

5.1 充電樁額外增加了新能源汽車的用銅量

新能源汽車充電樁是為新能源電動汽車提供充電服務的設備裝置，安裝于公共樓宇、停車場、商 場、運營車充電站等公共場所及居民小區等私人場所。充電樁的電力輸入端與交流電網連接，帶 有充電插頭的電力輸出端與汽車連接實現充電。按照充電方式進行劃分，新能源汽車充電樁可分為交流充電樁、直流充電樁、交直流一體式充電樁：

（1）交流充電樁（慢充），不可直接為汽 車動力電池充電，需連接車載充電機為汽車充電，采用常規電壓、充電功率小、充電慢，但結構 簡單、體積小、成本低、技術壁壘小，通常安裝于城市公共停車場、商場和居民小區。（2）直 流充電樁俗稱（快充），可直接為汽車動力電池充電，采用高電壓、充電功率大、充電快，但成 本高且電壓電流大，影響電池壽命，技術要求相對較高，通常安裝于運營車充電站、快速充電站 等場所。（3）交直流一體式充電樁，既可實現直流充電，也可以交流充電。白天充電業務多的時候，使用直流方式進行快速充電，當夜間充電站用戶少時可用交流充電進行慢充操作。

每臺私人樁的用銅量約為 2kg，每臺公用充電樁的用銅量約為 8-60kg。充電樁的硬件設施包括充 電柜、充電槍、配線柜等充電樁外部硬件和逆變器、變壓器、整流器、濾波器、繼電器等內部硬 件。充電樁的主要用銅部件包括充電模塊、接插件電線電纜和各種開關。據 Mysteel 數據，一臺 公用交流式充電樁用銅 8kg，一臺公用直流式充電樁用銅 60kg，一臺私人樁用銅約 2kg。

5.2 高壓快充趨勢下，銅材性能更加關鍵

高壓快充是解決當前電動汽車續航問題的最優選擇，國內多家車企有望在 2022 年跟進 800V 高壓 快充。典型的純電動車通常存儲 30-100kWh 的電能，對應的行駛里程不超過 500 公里，如果采用 50kW 額定功率的快速充電技術，則電池充滿需要35-120 分鐘。續航是當前電動汽車使用的突出矛盾，如果將快速充電的功率提升，則可以有效縮短充電時間。

如果保持原有的電壓水平，增大 充電電纜的電流以提高充電功率的話，由于熱量=I2×R，則電纜的熱量以平方倍數擴大，需要改 進冷卻系統以避免過熱。提高充電電壓成為最優選擇，保時捷 Taycan 是首款 800V 高壓平臺的量 產車型，已將最大充電功率提升至350KW，可以在大約23分鐘內，把動力電池從5%充至80%， 相當于 300 公里的續航能力。目前小鵬汽車、廣汽埃安、比亞迪 e 平臺、吉利極氪、理想汽車、 北汽極狐等車企陸續跟進 800V 高壓平臺架構，有望在 2022 年陸續實現量產。

碲銅合金可作為接觸件材料，用于充電樁接口。新能源汽車快速充電樁接口進行高壓傳輸，并暴 露在空氣中，要求充電樁連接器插針接觸件材料中等強度、滅電弧型、高導熱性、良好的熱應力 松弛性。博威合金、洛陽銅業和興敖達等研制生產的 C14500（Te0.4-0.7、P0.004-0.012）易切 削碲銅，具有優良的導電、導熱、抗腐蝕性和抗電蝕性，同時具有極好的易切削性和冷熱加工性。 已成功應用于充電樁連接器插針接觸件和新能源汽車、太陽能發電站連接器接觸件。

5.3 2025 年我國電動汽車充電樁銅材市場規模達 31 億元， 2021-2025 年復合增速 36%

預計 2025 年我國的充電樁數量將達到 1440 萬臺，車樁比逐漸降至 1：2.3。根據中國電動汽車充 電基礎設施促進聯盟（EVCIPA）數據，截至 2021 年底，公共充電樁共計 114.7 萬臺，其中直流 充電樁 47.0 萬臺，交流充電樁 67.7 萬臺；我國 2021 年底的新能源起車保有量為 784 萬輛，車樁 比為 1：3。預計 2022 年我國新增充電樁 244 萬臺，屆時我國新能源汽車保有量達到 1314萬輛， 車樁比降至 1：2.6。我們預計至 2025 年我國的新能源汽車保有量達到 3312 萬輛，車樁比逐漸降 至 1：2.3，則 2025 年我國的充電樁數量將達到 1440 萬臺。

預計我國 2022-2025 年分別新增充電樁 231/241/304/401 萬臺，其中公共直流充電樁、公共交流 充電樁和私人交流充電樁的占比小幅變化。由于公共/私人交流充電樁的功率及電壓較小，假設交 流充電樁采用低壓線纜為主，材質為多股超細精絞無氧銅絲，預計至2025年我國交流充電樁需要 無氧銅絲 0.95 萬噸，對應市場規模 6.76 億元。由于公共直流充電樁需要負荷大功率、大電流， 假設主要高壓線束，其中 85%的重量為高壓線纜，15%的重量為高壓連接器。預計至 2025 年我 國直流充電樁需要高壓線纜 2.78 萬噸、高壓連接器 0.49 萬噸，對應市場規模 24.25 億元。預計 至 2025 年我國充電樁銅材市場規模合計達 31 億元，2021-2025 年復合增速 36%。

（本文僅供參考，不代表我們的任何投資建議。如需使用相關信息，請參閱報告原文。）

精選報告來源：【未來智庫】。未來智庫 - 官方網站