以科技重塑未来：全球铜箔龙头德福科技的创新实践

来源：环球网

当你驾驶电动汽车驰骋于祖国的锦绣山河，当你轻触智能手机探索世界的万千精彩，当你惊叹于AI算力的飞跃式提升时，是否想过在这些背后，都有一种重要的金属材料在起着关键的支撑作用——电解铜箔。这种通过电化学沉积工艺在阴极表面生成的超薄金属铜层，厚度仅以微米计，是新能源和电子信息产业的核心基础材料。它薄如蝉翼，却承载着时代的重量；它细若发丝，却编织起铜基科技的经纬。

1985年，德福科技的肇始之基——九江电子材料厂，在长江之畔的江西九江悄然落地。四十年来，企业始终深耕于电解铜箔行业，凭借数代人的艰苦奋斗，2023年企业成功在深交所上市，自此迈入新的发展阶段。

市场领跑，彰显实力

2024年行业数据显示，中国电解铜箔产能已达185万吨，占全球总产能的80%以上，连续数年保持全球第一。作为行业翘楚的德福科技凭借15万吨的年产能，实现年度营收78亿元，同比增长20%，销量近10万吨级，同比增长17%，创下行业历史新纪录，彰显了行业龙头的绝对领先优势。

科技赋能，创新驱动

在亮眼的市场表现背后，是不断提升的研发投入和技术创新能力。德福科技始终坚持自主创新引领企业发展，通过团队的深入研究，一步步推动国内电解铜箔行业从“设备精度导向型”转向“电化学工艺过程导向型”，在这一过程中，企业研发团队紧跟下游技术发展趋势，深入了解客户的实际需求，积极开发国产化替代及各类原创性解决方案产品。在锂电集流体铜箔领域，公司团队在2018年即预见到下游高硅负极的高速发展态势，据此明确了高强度至超高强度（400-900 Mpa）的铜箔材料发展谱系，并率先于2023年量产抗拉强度700 Mpa以上的4-6微米锂电集流体铜箔。该款铜箔量产上市后，先后被应用于多款国产高端折叠屏手机，并因其极高的制造工艺门槛，德福科技已与全球消费电池龙头企业形成独供合作。而同时期绝大多数锂电铜箔制造商仍在同质化竞争4.5-6微米普通强度极薄产品，技术代差极为明显。

针对固态电池，公司研发团队根据多年研究发现集流体界面将是固态集流体成功的关键，独创性开发出各类三维形态的电解铜箔（星箔、雾化箔、芯箔等），引起行业侧目并获得客户多轮测试结果的高度评价。凭借极强的研发量产转化能力，事实上公司在固态集流体领域已提前完成产品布局，未来随着固态电解质等材料逐步完善，公司将获得确定性的增量发展并形成领先同行业的竞争代差优势。而在电子电路铜箔领域，公司团队采用模块化电解技术及表面处理工艺的底层逻辑，用短短5年时间已达到高频、高速、半导体封装用铜箔领域的全面量产覆盖并逐步实现国产化替代。在至关重要的AI服务器电路领域，公司已完全具备HVLP-3/HVLP-4级别铜箔的量产能力并突破进入全球AI芯片龙头企业的超高端产品和多家北美顶尖云厂商供应链体系，预计至2025年底，公司高频高速电路用铜箔月出货量将突破千吨级，引领国内行业。

一、在原子的堆砌中重新定义行业发展方向

过去的国产铜箔行业格外重视“卷”设备、“卷”厚度，却忽视了客户在使用过程中的用户体验及产品终端的性能表现，随着锂电铜箔产品变薄（6μm→4.5μm→3μm），产品单位宽度抗张能力与箔面抗压变形能力显著降低，拉伸或高压下断裂的可能性成倍增加，铜箔厚度降低的同时下游锂电池企业在涂布、辊压过程中的使用难度陡增，并且在电芯使用过程中，更会影响电池安全性和循环寿命。

行业的变革者：面对这些挑战，德福科技是行业内最先开始研究极薄化铜箔机械性能提升的企业，为了提高电解铜箔的抗拉强度、弹性模量及延伸率等性能，德福科技对铜箔的微观组织形成机理及其对铜箔性能的影响展开研究，通过先进的晶体表征技术EBSD、TEM、XRD等分析，发现不同力学性能的铜箔均存在不同的晶粒分布，高强度铜箔的晶粒尺寸更加细腻，且晶格结构更加均匀。欲使铜箔电沉积形成更细腻的微观结构，需向电解液中引入添加剂以改变铜沉积的反应电位，从而调控铜箔的微观结构和形貌。例如：研发团队通过科学的实验，发现采用改性聚醚类高分子化合物作为走位剂，可以在阴极形成“粘体层”，提高阴极极化，抑制铜离子的沉积速度，使铜箔结晶致密。通过相关研究，德福科技逐步总结出通过添加剂精准调控铜箔微观组织的工艺技术，并利用子公司德思光电的先发优势自主开发和生产添加剂，开创了通过调控“铜离子电沉积过程”来保证铜箔宏观物性稳定的新时代。

铜箔微观世界的调控之道：虽然通过调节添加剂种类和浓度可以控制铜箔的微观组织结构，但添加剂以ppm级浓度存在于电解液体系中，如何准确测量添加剂浓度成为业界难题。为了定量跟踪添加剂在电解液系统中的有效浓度，德福科技团队在行业内率先开发了适合电解铜箔系统的循环伏安溶出技术（CVS）解决这一难题。该技术采用三电极系统来模拟电镀过程，在特定的氧化电位下出现明显的铜溶出峰，该峰可反映添加剂是如何影响镀铜速率的，并准确测量出电解液中各类添加剂的有效浓度，完全取代了传统霍尔槽测试方法。借助CVS技术，德福科技可对铜箔电沉积过程实现精准调控，针对性的平衡补充添加剂，破除了生产“盲盒”，这一技术突破不仅为新产品研发提供了关键工艺支撑，更以稳定的过程控制能力为客户供货筑牢了坚实保障。

二、紧密贴合下游发展与需求导向

锂离子电池主要由正极活性材料、负极活性材料、电解液（质）、隔膜、集流体和其他辅助组件构成，为了提升电芯的能量密度，负极活性材料正在从石墨→硅基负极→锂金属负极发展，德福科技从不同负极活性材料的性质出发，在行业内最早开始针对硅基负极和锂金属负极定制化开发相应的集流体解决方案。

硅基负极尤其是高硅含量负极，在循环过程中表现出较大的体积变化，因此对于负极集流体的抗拉强度、延伸率提出更高要求，高抗拉强度确保铜箔在电池制造与使用过程中结构稳固，防止因硅负极体积膨胀导致材料断裂，而高延伸率则使铜箔能更好地适应负极活性材料的体积变化。针对以上特点，德福科技定制化地开发了超高强锂电铜箔，该系列产品可做到抗拉强度＞700Mpa且延伸率≥4.5%，可有效应对高硅含量负极在循环过程中的体积变化，提高电芯能量密度的同时保障其安全性，该系列产品被应用于多款国产高端折叠屏手机，相关产品由德福科技全球独家供应给下游锂电池企业。

锂金属负极较石墨、硅碳负极可实现更高的能量密度，为固态电池负极侧长期迭代方向，而由于锂金属的高活性将促进锂枝晶的形成并影响锂电池的使用，德福科技通过对铜箔进行三维结构设计来适配锂金属负极。现主打产品包括：1.星箔，星箔如其名，是通过在铜箔表面形成5—50μm的通孔制造的铜箔，将铜箔铺展开后，其表面的孔洞如漫天繁星，星箔由于表面的多孔结构，与锂金属接触后的粘附性更强，可与锂带压合形成结构稳定的铜锂复合带，从而应用于固态电池中；2.雾化铜箔是对铜箔两面进行特殊表面处理的铜箔，对铜箔两面进行特殊的表面形貌设计，缓解锂金属负极循环过程中锂枝晶的形成，大幅提高锂金属电池的循环寿命；3.芯箔则通过对铜箔两面进行纳米级的镀镍处理，提高了铜箔的耐高温性和耐腐蚀性，使其能够更好地适应固态电池的工作环境。目前，以上产品均已实现量产，并向多家下游客户送样测试。德福科技基于自身技术优势，将与全球新能源产业链的合作伙伴携手，共同推动商业化固态电池的快速发展。

图1：德福高附加值锂电铜箔产品

三、以夸父之志推动先进铜箔国产替代

电子电路铜箔主要应用于覆铜板层压板（CCL）和印制电路板（PCB）中，其一面与绝缘层结合，另一面加工形成精密电子线路，在各类电子产品中承担着传递电流和电信号的作用。在5G时代和AI技术的浪潮下，服务器、交换机、光模块等对信号传输速率和信号完整性提出了更高要求，在此背景下，以RTF（Reverse Treated Copper Foil）反转处理铜箔、HVLP（Hyper very Low Profile Copper Foil）超低轮廓铜箔以及IC封装用载体铜箔为代表的先进电子电路铜箔市场需求空间将持续扩大，而这些高附加值铜箔产品依赖于进口是长期以来该行业的痛点。

为了推动先进电子电路铜箔的国产化替代，德福科技于2021年成立夸父实验室开始布局相关产品的开发与量产转移，先后开发并总结出以超低轮廓生箔添加剂技术、超微细表面粗化添加剂技术、低铁磁性阻挡层电沉积技术和硅烷偶联剂适配技术等为核心的先进电子电路铜箔解决方案。基于相关核心技术，德福科技成为国内唯一集高速数字电路、高密度互联、高频、封装载板、类载板、挠性线路板、汽车用线路板领域全覆盖的产品解决方案供应商，相关产品相继成功导入并批量应用于5/5.5G通讯、AI加速卡、光模块、存储芯片、低轨卫星等领域。

①铜瘤形貌研究：HVLP铜箔制备的难点在于：高频的电流通过导体时，电流趋向于在导体表面分布，即趋肤效应，当电流主要分布于铜箔表面时，为了减小电信号在传输过程中的损耗，就必须降低铜箔的表面粗糙度，而铜箔的粗糙度又同其与绝缘层的结合力息息相关，如何在低粗糙度条件下实现铜箔的高剥离强度，是制备HVLP铜箔的关键技术难题。针对以上难题，团队从铜箔的微观结构出发，通过构建粗糙度（f）与多维度相关参数的关联模型，结合工艺技术创新实现对铜瘤尺寸与形貌的精准定向调控，稳定生产出符合客户品质需求的HVLP铜箔，并且随着研究的深入，团队发现HVLP铜箔的电性能也与铜瘤的大小形状关系密切，经过大量实验验证，德福科技已构建起覆盖不同基材类型与损耗等级的定制化服务体系，同时通过精准调控表面处理层中微量金属元素的含量，德福科技的V-HS3（HVLP3代）产品现已跻身国际一流水平。随着全球AI大模型持续快速发展，高速运算场景下对CCL的要求越来越高，随着CCL等级向M9、M10等更高阶迈进，与之匹配的铜箔等级也需同步升级HVLP4、HVLP5。在此背景下，德福科技研发团队已成功开发4代、5代HVLP产品：其中V-HS4已具备量产能力，正与客户开展试验板测试，V-HS5进入特性分析测试阶段，当前研发进度已领先于国内其他铜箔企业。

②国产载体铜箔技术研发：随着电子行业向高密度化迈进，PCB设计对材料薄型化与线路精细化提出更高要求——线宽/线距持续收窄，传统电子电路铜箔因蚀刻过程中易出现侧蚀现象，导致加工后的线路呈梯形，已成为超精细线路（如25μm/25μm）发展的关键制约。在此背景下，采用mSAP（半加成法）工艺的载体铜箔技术应运而生：其通过预压载体铜箔至基材→剥离载体→极薄层预处理→覆干膜→曝光显影→图形电镀加厚→退干膜→闪蚀去薄铜的工艺链，实现了极薄铜层的精密线路加工。载体铜箔的核心结构由三大功能层协同构成：其一是载体层（通常采用18μm/35μm铜箔或铝箔等材料），作为基础支撑骨架，主要作用是防止极薄层在运输或使用过程中因机械应力出现卷曲、褶皱或撕裂；其二是剥离层，作为载体层与极薄铜层之间的关键界面，直接决定了二者间的剥离强度；其三是极薄铜层（厚度仅1.5-5μm），作为最终形成目标线路的核心主体。其中剥离层的制备堪称载体铜箔开发的核心难点，既要确保加工过程中极薄铜层能稳定转移，又要避免材料残留影响线路性能。这一平衡能力的把控，直接决定了载体铜箔开发的成败。目前，剥离层主要分为单一有机剥离层、单一合金剥离层、有机/合金复合剥离层三类。研发团队通过系统开展多类型剥离层的实验验证与性能分析，结合工艺适配性评估，最终确定了当前技术条件下最优的剥离层组合方案。在此基础上，团队进一步对合金层厚度进行精准调控、优化沉积形貌，并通过多轮有机层参数微调，成功开发出C-IC1载体铜箔产品。目前该产品已通过下游多家头部企业验证，预计2025年将逐步实现进口替代，为国产高端载体铜箔的自主可控提供关键支撑。

图2：德福先进电子电路铜箔产品

从跟跑到领跑，德福科技企业正以创新为引擎，向全球高端价值链大步迈进。"铸比肩世界之品牌，达铜箔工业之典范" 不仅是美好的愿景，更是电解铜箔行业从中国制造向中国创造跨越式迈进的生动实践。在科技革命与产业变革的浪潮中，德福科技将继续发挥在铜基新材料产业创新引领的龙头作用，为全球科技进步贡献中国智慧与中国方案。