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文檔簡介
1、 鋰電設(shè)備行業(yè)深度發(fā)展報告空間巨大,行業(yè)分化,集中度加速提升 一、新能源汽車驅(qū)動行業(yè)巨大成長空間(一)新能車滲透率提升,動力電池產(chǎn)能擴張1、全球新能源汽車市場:大眾、特斯拉新產(chǎn)品周期驅(qū)動行業(yè)加速放量2020 年歐洲等海外地區(qū)新能車在大眾、特斯拉等車企的強新產(chǎn)品周期驅(qū)動下,疊加補貼 政策和碳排放標準升級,新能車銷量實現(xiàn)爆發(fā)式增長。5 月 19 日,歐盟提案將電動車納入綠 色經(jīng)濟復蘇計劃。2019 年以來,歐洲對電動車的單車補貼最高接近 1 萬歐元,直接導致 2020 年初以來歐洲新能車的高增長。目前全球新能車滲透率仍不足 5%,行業(yè)成長空間仍然巨大, 可以預見行業(yè)將在未來五年,大概率實現(xiàn)快速放量
2、。新產(chǎn)品周期驅(qū)動:特斯拉和大眾等國外車企新產(chǎn)品周期驅(qū)動新一輪電動化滲透率提升周 期,新能源汽車方向確定性進一步增強。短期內(nèi),到 2022 年,特斯拉全球產(chǎn)能有望達到 300 萬輛,大眾 MEB 車型的產(chǎn)能可以達到 120 萬輛+;長期來看,特斯拉計劃 2030 年其電動車產(chǎn) 量達 2000 萬輛,大眾計劃未來十年新能車產(chǎn)量超 2600 萬輛,豐田計劃在 2025 年全球銷售超 過 500 萬輛新能源汽車。各大國際車企積極布局新能源汽車,強新產(chǎn)品周期是驅(qū)動行業(yè)高增長的最重要原因,消費 者對電動車的消費可選范圍進一步擴展,新能車行業(yè)從之前的政策驅(qū)動正式轉(zhuǎn)變?yōu)槭袌鲵?qū)動。 疊加電池成本的進一步降低,目
3、前新能車滲透率不足 5%,未來 5 年有望實現(xiàn)快速放量,行業(yè) 高成長性可期。2、全球動力電池市場:需求快速釋放,電池排產(chǎn)持續(xù)超預期新能源汽車的高增長驅(qū)動動力電池行業(yè)排產(chǎn)持續(xù)超預期,部分頭部企業(yè)的排產(chǎn)計劃和新產(chǎn) 線招標都積極擴張。寧德時代計劃在 2025 年之前擴產(chǎn)超過 500GWh 的產(chǎn)能,LG 在歐洲此前 規(guī)劃超過 260GWh 的產(chǎn)能,在一期擴產(chǎn) 68GWh 之后,總排產(chǎn)計劃有望進一步增加,以匹配大 眾 MEB 車型銷量超預期和特斯拉新產(chǎn)能的釋放。歐洲新能車銷量的持續(xù)高增長,國內(nèi)新能車市場在補貼退坡和一季度影響后逐步恢復,三 季度銷量已經(jīng)逐步轉(zhuǎn)正。2021 年全球新能車市場高增長的確定性較
4、強,未來五年行業(yè)的平均 增速有望達到 40%以上,預計到 2025 年,全球動力鋰電池裝機量將超過 900GWh,行業(yè)成長空間巨大。3、國內(nèi)新能源汽車市場:行業(yè)低谷已過,高增長如期而至2016 年-2018 年之間,受益于新能源車補貼政策,國內(nèi)新能源汽車銷量快速增長,由 2015 年 33 萬輛快速提升到 2018 年 126 萬輛,裝機電量也由 2015 年的約 16GWh,提升到 2018 年 超過 60GWh。2018 年下半年到 2019 年上半年,新能源汽車補貼退坡加速,行業(yè)盈利能力受 到較大沖擊,疊加合資車新產(chǎn)品周期幾乎空檔,行業(yè)銷量出現(xiàn)下滑,預期較低。2019 年下半年,隨著特斯
5、拉上海工廠投產(chǎn)預期加強,以及特斯拉德國工廠的規(guī)劃,新能 源汽車行業(yè)由之前自主品牌電動車型和補貼政策驅(qū)動,逐步轉(zhuǎn)變成合資品牌和特斯拉等造車新 勢力新車型驅(qū)動,對補貼的依賴程度明顯降低。此外,2020 年 4 月,新能源汽車購置補貼政 策延長 2 年,原計劃的 2020-2022 年補貼退坡力度放緩,給予行業(yè)的發(fā)展更多空間。2020 年三 季度國內(nèi)新能車在疫情影響之后逐步回暖,行業(yè)高增長在 9 月如期而至。我們認為,國內(nèi)新能車的滲透率將在未來 5 年顯著提升,電動化趨勢擁有較強的確定性, 未來 5 年國內(nèi)的新能車平均增速有望達到 40%+,在 2025 年有望超過 750 萬輛。4、電動化趨勢:智
6、能化驅(qū)動下的電動化滲透率提升我們測算未來五年,國內(nèi)純電動乘用車的平均增速將大概率保持在 45%+的水平,2021 年 國內(nèi)純電動乘用車銷量有望達到 140 萬輛,2025 年有望超過 650 萬輛。并且隨著能量密度和 大尺寸電動車型占比的提升,純電動乘用車的單車帶電量將逐步提升 60 度電以上的水平,綜 合分析,在非常謹慎的預測下,國內(nèi)動力電池的出貨量將超過 500GWh,年平均增速將保持在 50%左右的水平。我們認為,電動化的滲透率提升已經(jīng)從早期的環(huán)保需要驅(qū)動,逐步轉(zhuǎn)變?yōu)椋悄荞{駛技術(shù) 發(fā)展對車型電子架構(gòu)以及電動化要求的提升,倒推行業(yè)電動化的趨勢。部分智能駕駛的技術(shù)需 要電動化以及電動車的電
7、子設(shè)計架構(gòu)去支撐部分智能駕駛功能,因此,智能化和電動化的發(fā)展 并不是孤立的,而是充分協(xié)同的發(fā)展。因此我們認為,電動車的發(fā)展并不僅是環(huán)保和對新能源 的需求驅(qū)動,也是汽車行業(yè)技術(shù)進步和行業(yè)變革需求下驅(qū)動的改變,電動車已經(jīng)成為行業(yè)的確 定性趨勢,滲透率可提升空間巨大。(二)5G 換機潮提升 3C 鋰電池需求1、5G 換機潮:帶動 3C 電子產(chǎn)品換機升級5G 通信網(wǎng)絡(luò)落地實施,3C 電子產(chǎn)品不斷更新發(fā)展,共同提高了 3C 鋰電池市場增長率。 5G 換機潮要求電池保持長續(xù)航時間,大容量電池成為智能手機必需品。5G 推出后,電池容量 由原來的 3800mAh 左右增長至 4200mAh 以上。同時軟包電池
8、的適用度高和貼合性好符合 5G 手機向體型輕、厚度薄趨勢發(fā)展的要求。5G 智能手機的發(fā)展,可穿戴設(shè)備、無人機、服務(wù)機 器人等領(lǐng)域需求增長的帶動,3C 軟包電池將成為 3C 鋰電池市場的主要增長點。2、3C 鋰電池市場:3C 產(chǎn)品消耗碳酸鋰當量逐步增長我們預計至 2025 年全球手機市場鋰電池出貨需求提升至 21.5GWh,在考慮 5G 購機潮和 單機帶電量的雙重影響下,預計至 2025 年 5G 手機滲透率將達到 35%,智能手機出貨量在 5G 帶動下由負轉(zhuǎn)正。但考慮到整體手機市場趨于飽和,5G 換機潮帶動存量市場的換機升級,市 場整體邊際增長較為平緩,預計行業(yè)整體未來五年將維持 1.38%的
9、年復合增長,至 2025 年鋰 電池消耗碳酸鋰當量為 1.81 萬噸。充電寶是傳統(tǒng) 3C 市場增量主要來源,同時也是未來拉動 3C 市場的核心動力,預計至 2025 年全球除手機外 3C 產(chǎn)品消耗碳酸鋰約 6 萬噸,年復合增長 率約為 4%。(三)儲能市場驅(qū)動行業(yè)長期成長性1、儲能電池市場規(guī)模:空間巨大,降本仍是關(guān)鍵儲能電池發(fā)展?jié)摿薮?,但由于電力、儲能政策、鋰電池價格等原因,相對于動力電池增 長滯后。2019 年,儲能鋰電池出貨量總額為 3.8GWh,與 2018 年相比,同比增長 26.7%,其 國內(nèi)市場出貨量 0.7 GWh,占比 18%; 國外市場出貨量 3.1 GWh,占比 82%,
10、整體出貨實現(xiàn)增 長,但國內(nèi)占比仍然較低。我們對儲能市場的核心觀點:1) 拉長時間周期,儲能將作為電網(wǎng)峰谷調(diào)節(jié)的重要環(huán)節(jié), 儲能行業(yè)的發(fā)展趨勢確定性較強;2)儲能電池目前尚未放量的核心原因是電池成本仍然較高, 隨著電池成本的逐步降低和規(guī)模效應(yīng)的逐步凸顯,儲能電池放量有望如期而至;3)政策端支 持力度較大,短期放量仍有難度,中長期可以期待。2、儲能電池市場發(fā)展趨勢:成本下降將大幅提升市場滲透率我們認為,儲能電池成本降低的核心驅(qū)動因素包括:1)原材料成本的降低,目前電池行 業(yè)原材料占比較高,原材料價格的降低是關(guān)鍵;2)技術(shù)迭代,儲能電池的技術(shù)演變路線將圍 繞降本去進行的,采用低成本的技術(shù)路線;3)規(guī)
11、模效應(yīng)的體現(xiàn),目前儲能行業(yè)的規(guī)模仍然較 小,規(guī)模效應(yīng)對成本的降低將逐步體現(xiàn)。當存量市場滲透率為 30%時,儲能裝機規(guī)模有望達到 435GWh。國家發(fā)改委、財政部、科 技部、工信部、能源局聯(lián)合發(fā)布關(guān)于促進儲能技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導意見,計劃到 2025 年,使儲能產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)規(guī)?;l(fā)展,形成較為完整的產(chǎn)業(yè)體系,成為能源領(lǐng)域經(jīng)濟新增長點。在 政策的刺激下,電池領(lǐng)域上市公司紛紛開啟儲能產(chǎn)業(yè)布局。(四)鋰電設(shè)備行業(yè)具有中長期高成長性鋰電設(shè)備行業(yè)的推薦邏輯之一是下游的高成長性。電池行業(yè)的下游的高成長的三個主要 驅(qū)動因素包括:1)動力電池是驅(qū)動行業(yè)高增長的核心因素,特斯拉、大眾和豐田等國際主要 車企的電動車新產(chǎn)
12、品周期驅(qū)動行業(yè)滲透率的顯著提升,疊加國內(nèi)和歐洲市場的政策支持力度, 行業(yè)高增長在短期、中期和長期都擁有較強的確定性;2)消費電池將在短期內(nèi)驅(qū)動行業(yè)的成 長性,由 5G 換機潮驅(qū)動的消費類電池新增需求將在 1-2 年內(nèi)集中釋放;3)儲能電池是驅(qū)動行 業(yè)長期增長的驅(qū)動因素,目前儲能電池的成本仍是阻礙行業(yè)放量的核心因素,隨著技術(shù)進步、 規(guī)模效應(yīng)和原材料成本的降低,儲能將在長周期內(nèi)驅(qū)動行業(yè)的成長性。我們認為,中短期內(nèi)由特斯拉、大眾和豐田等新產(chǎn)品周期驅(qū)動的行業(yè)高增長,將推動鋰電 行業(yè)的新一輪擴張周期,下游高增長確定性強,頭部鋰電設(shè)備企業(yè)將在這一輪擴張周期中更好 的匹配下游的新增需求,同時受益于行業(yè)的高增
13、長和集中度的加速提升。二、技術(shù)迭代推動的改造和升級需求(一)主要產(chǎn)品及性能參數(shù)介紹1、鋰電設(shè)備分類:前道+中道+后道鋰離子電池生產(chǎn)程序,一般分為極片制作、電芯組裝、后處理(激活電芯)等三大步驟, 分別為前中后三道程序。鋰電池的核心設(shè)備包括前段的攪拌機、涂布機和輥分機等,中段的卷 繞機、疊片機和焊接機等,后段的化成分容設(shè)備。前道工序為極片制作,包括均漿、涂布、烘干、輥壓、分切等工序,其中涂布、輥壓和 分切為主要工序。涂布:把攪拌后的漿料均勻涂抹在基材銅箔(負極載體)和鋁箔(正極載體)上,以制作 正極和負極,是鋰離子電池研制和生產(chǎn)中的關(guān)鍵工序之一。輥壓:對已涂好的正負極材料進行軋壓使其壓實更好的依
14、附在鋁箔和銅箔上,提升電池能 量密度。分切:分條是指將較寬的整卷極片連續(xù)縱切成若干所需寬度的窄片。鋰離子電池對極片的 主要技術(shù)要求是分條后的極片不能出現(xiàn)褶皺、脫粉,分條尺寸精度高等,同時要求極片邊緣的 毛刺小。中道工序為電芯組裝,包括注液、焊接帽、焊接、入殼、卷繞或疊片等工序卷繞與疊, 其中卷繞或疊片為主要工序。卷繞:將制片工序中制作的極片制成鋰離子電池的裸電芯。卷繞電芯是指正極、負極極片 料卷或長片間夾有一層隔膜,一起卷繞成一個圓柱體或棱形體的電池芯體,是完成鋰離子電池 制造的關(guān)鍵工序之一。疊片:將模切完成的正、負極片與隔膜間隔堆疊成電池的裸電芯。后道工序為后處理,其中電芯化成、分容為主要工
15、序?;桑哼M行充電活化并測量容量。分容:將化成好的電池按照 1C 放電容量進行分類,以適合不同的容量需求。檢測:充放電機記錄電芯充放電的相關(guān)數(shù)據(jù)和曲線圖表,以作為計算電芯電容量及評價電 芯是否合格、如何分類的依據(jù)。在充放電之外,電芯靜置前后還要接受專門的測試設(shè)備的檢測, 以測試電芯的電壓和內(nèi)阻。2、主要產(chǎn)品性能鋰離子電池極片制造關(guān)鍵工序為涂布。夾縫式擠壓型涂布機是一款應(yīng)用狹縫擠出式涂布模 頭對基材進行非接觸式涂布的一款設(shè)備。該設(shè)備通過配置狹縫擠壓涂布模頭、精密計量供料系 統(tǒng)與進料閥體配合可實現(xiàn)連續(xù)涂布和條紋涂布兩種類型的涂布功能。目前主流鋰電池涂布機的 輥面寬度為 750mm,涂布速度為 70
16、m/min。國內(nèi)主要的涂布機設(shè)備商為璞泰來(新嘉拓), 贏合科技和科恒股份(浩能科技),其中贏合科技的雙層狹縫式擠壓涂布機的輥面寬度最大可 達 1600mm,極限涂布速度可達 150m/min。鋰離子電池電芯的制造工藝主要有卷繞和疊片兩種工藝方法。圓柱形全自動卷繞機是圓柱 形電芯制造設(shè)備。設(shè)備用于正、負極片開卷糾偏后,正/負極耳進行超聲波焊接、貼膠,極片 入片后同隔膜一起卷繞成圓柱形電芯,在完成切斷,貼終止膠帶,燙孔,直徑檢測,短路檢查 后,最后用傳送帶送出至 ATC 電芯自動裝盤。國內(nèi)主要的卷繞或疊片機的設(shè)備商為先導智能, 贏合科技,其中贏合科技圓柱形全自動卷繞機的卷繞速度常規(guī)可達 35pp
17、m,目前也可以做到 45ppm,可 6 小時不停機的水平,產(chǎn)品合格率為 99.5%。全自動鋰電池疊片機將正負極及隔膜以疊片工藝裝配裸電芯;側(cè)面貼膠帶后人工下料或自 助下料至流水線疊片模塊,可任一模塊單獨運行,有效縮減維護和換型時間,高速,穩(wěn)定,占 地少。贏合科技全自動鋰電池疊片機的整機雙工位效率約 0.2-0.3s/片,輔助時間為雙工位 8s。鋰離子電池的后處理的主要工序為化成和分容。方型電池負壓化成設(shè)備主要用于方殼動力 鋰電池的負壓化成工藝,其功能是與電源柜配合,提供電池化成時所需要的電流、電壓、容量、 溫度、負壓和步次的控制,對電池化成進行過程監(jiān)控和保護,采集電池化成過程中的數(shù)據(jù)。充 放電
18、分容設(shè)備用于將充放電裝置中各單體電池的放電電壓予以升高并轉(zhuǎn)換成交流電返返回至商業(yè)電網(wǎng)或局域電網(wǎng)中。目前國內(nèi)主要的設(shè)備商為先導智能,杭可科技和星云股份。(二)電池技術(shù)路徑驅(qū)動的改造和置換需求1、軟包、方形、圓柱電池結(jié)構(gòu)、性能和制作工藝比較鋰離子電池按外形分為軟包鋰電池、方形鋰電池和圓柱形鋰電池。軟包電池:液態(tài)鋰離子電池套上一層聚合物外殼。在結(jié)構(gòu)上采用鋁塑膜包裝,在發(fā)生安 全隱患的情況下軟包電池只會鼓氣裂開。方形電池:通常指鋁殼或鋼殼方形電池。圓柱電池:分為磷酸鐵鋰、鈷酸鋰、錳酸鋰、鈷錳混合、三元材料不同體系,外殼分為 鋼殼和聚合物兩種。軟包、方形、圓柱電池在不同性能上各有優(yōu)勢。其中,在產(chǎn)品一致性
19、上,圓柱電池表現(xiàn)優(yōu) 于軟包、方形電池。而軟包電池在電芯安全性、設(shè)立靈活性、循環(huán)壽命和充放電倍率性能上都 表現(xiàn)最佳,圓柱電池表現(xiàn)較弱。方形電池在 PACK 成組效率性能上也表現(xiàn)優(yōu)于圓柱電池。除了電池結(jié)構(gòu)和性能的不同外,軟包電池和方形電池的制作工藝也不同。在前段工序上, 軟包電池和方形電池的制作工序基本一致,因此前段工序所需的設(shè)備穩(wěn)定。相反,在中段和后 段工序上,軟包電池和方形電池的制作工序區(qū)別較大。方形電池的中段工序主要為卷繞、焊軟 連接、卷芯入殼、焊頂蓋和氣密性檢測等,而軟包電池的中段工序主要為疊片、TAB 焊接、 極耳貼膠、電芯平壓測 Hi-pot 和熱冷壓等。在后段工序上,方形電池的主要工
20、序為化成、焊 接封頂、分容測試等,而軟包電池的主要工序為化成、TAB 套絕緣管、容量測試、其他測試 等。因此,鋰電池未來仍有改造升級的需求,技術(shù)路徑的切換將導致設(shè)備置換的需求。2、軟包、方形、圓柱電池充電放電設(shè)備發(fā)展歷程比較軟包、方形、圓柱電池產(chǎn)品不斷更新迭代及創(chuàng)新。90 年代末,首臺量產(chǎn)型軟包電池充放電設(shè)備和首臺圓柱電池充放電設(shè)備面世;2000 年首臺方形電池充放電設(shè)備面世。2005 年,首 臺高精度軟包電池充放電設(shè)備(電流精度 0.3%)和首批高精度設(shè)備(電流精度 0.07%)推出。 2009 年,方形電池電壓精度達 0.1%,且具備能量回收功能。2012 年首臺軟包電池高溫加壓充 放電設(shè)
21、備發(fā)售;2014 年高精度且具備能量回收功能的充放電設(shè)備發(fā)售(電壓精度 0.02%)。 2016 年以后,軟包、方形、圓柱電池都已具備完整的后處理系統(tǒng)設(shè)計與集成能力,且不斷地 進行改造升級,技術(shù)迭代的需求將進一步驅(qū)動設(shè)備置換的需求。(三)設(shè)備技術(shù)進步驅(qū)動改造需求1、設(shè)備廠家對比與優(yōu)勢比較設(shè)備技術(shù)的不斷進步將驅(qū)動設(shè)備的改造需求。雅康和先導的常規(guī)設(shè)備效率分別為 13PPM和 15PPM;極耳間距精度都為0.3mm,未來設(shè)備技術(shù)進步方向仍為常規(guī)設(shè)備效率、精度和 線速度的提升。目前設(shè)備優(yōu)勢主要體現(xiàn)在疊片效率、伺服數(shù)量、電控信號傳輸和疊片對齊度的實時監(jiān)測上。 疊片效率(0.5s/片)顯著高于行業(yè)現(xiàn)狀(0
22、.8-1s/片);伺服數(shù)量(50 多套)多于行業(yè)平均水 平(30 多套);電控信號傳輸(多軸電子凸輪同步控制)優(yōu)于行業(yè)現(xiàn)狀(普通 PLC+擴展方式 相應(yīng)周期 20ms 以上)。創(chuàng)新的疊片對齊度實時監(jiān)測技術(shù)已實現(xiàn)對每片極片進行實時對齊度檢 測及上傳、數(shù)據(jù)保存,不良剔除。2、設(shè)備技術(shù)進步歷程與未來技術(shù)研發(fā)規(guī)劃目前后處理系統(tǒng)的核心技術(shù)集中于充放電過程電壓/電流的控制檢測精度、能量利用效率、 充放電過程溫度/壓力控制、系統(tǒng)集成自動化/智能化水平。控制及檢測精度類技術(shù)方面,已從 第一代高精度新型充放電技術(shù)(電壓精度 0.05%,電流精度 0.07%)發(fā)展成目前的高精度 150A480A 同步整流開關(guān)型充
23、放電技術(shù)以及新一代高速高精度控制及檢測系統(tǒng)。通過高控制 精度及檢測精度的充放電技術(shù),使得電池參數(shù)的檢測結(jié)果更為準確。能量利用效率技術(shù)方面, 異步整流開關(guān)型重放電技術(shù)和能量回收技術(shù)不斷升級,使得鋰離子電池充放電全過程的節(jié)能降 耗。溫度/壓力控制技術(shù)已從第一代高溫加壓技術(shù)發(fā)展成第四代高溫加壓技術(shù),大大減少了電 池后處理工藝的時間。自動化及系統(tǒng)集成類技術(shù)方面,已從圓柱電池自動裝夾技術(shù)發(fā)展成動力軟包電池自動裝夾技術(shù),目前已完成了后處理設(shè)備的自動化運行以及對后處理工藝的所有數(shù)據(jù) 進行自動收集、存儲、熱備份和統(tǒng)計處理,逐步實現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動調(diào)度,無人化、智能化運 行,設(shè)備技術(shù)仍在不斷更新迭代。技術(shù)研發(fā)的目
24、標是更安全、更高效、更智能和實現(xiàn)一體化。通過仿真驅(qū)動優(yōu)化設(shè)計,使得 電池制造更加安全;通過先進機構(gòu)、控制技術(shù)和設(shè)備開發(fā)使得單機生產(chǎn)效率更高;全面應(yīng)用 CCD 技術(shù)、閉環(huán)檢測與控制關(guān)鍵設(shè)備技術(shù)以及運用智能單機與整線的 MES 采集與處理大數(shù)據(jù) 使得生產(chǎn)更加智能化;集成前后工序使得物料利用率提高,運用多種一體機實現(xiàn)生產(chǎn)一體化。三、國產(chǎn)鋰電設(shè)備的全球份額擴張加速(一)前中段目前基本國產(chǎn)化1、前中后段相關(guān)設(shè)備和國內(nèi)核心設(shè)備供應(yīng)商極片制作、電芯組裝、后處理(激活電芯)三大步驟為鋰離子電池電芯的主要生產(chǎn)程序。 前道工序為極片制作,包括涂布、輥壓、分切等工序;中道工序為電芯組裝,包括卷繞或疊片、 注電解液等
25、工序;后道工序為后處理,其中電芯化成、分容為主要工序。目前國內(nèi)的設(shè)備供應(yīng)商已經(jīng)擁有獨立完成前中后道工序的技術(shù)條件,其中前中道工序所需 的設(shè)備已經(jīng)基本實現(xiàn)國產(chǎn)化。前段核心設(shè)備供應(yīng)商為先導智能、贏合科技、科恒股份和璞泰來。其中,涂布的相關(guān)設(shè)備 (轉(zhuǎn)移式涂布機和擠壓式涂布機)主要由先導智能、贏合科技、科恒股份和璞泰來供應(yīng);輥壓 和分切的相關(guān)設(shè)備(輥壓機和全自動分條機)主要由先導智能供應(yīng);模切的相關(guān)設(shè)備(模切機 和卷式模切機)主要由先導智能和贏合科技供應(yīng);攪拌的相關(guān)設(shè)備(真空攪拌機)主要由先導 智能、金銀河和北方華創(chuàng)供應(yīng)。中段核心設(shè)備供應(yīng)商為先導智能和贏合科技,主要供應(yīng)卷繞機、疊片機和焊接機等,格林
26、晟也為疊片工序所需設(shè)備的核心供應(yīng)商。后段核心設(shè)備供應(yīng)商為先導智能和杭可科技,主要供應(yīng)化成和分容檢測所需相關(guān)設(shè)備(鋰 電子電池化成和分容柜等),其中先導智能主要供應(yīng)寧德時代,杭可科技主要供應(yīng) LG。此外, 贏合科技也供應(yīng)分容檢測的相關(guān)設(shè)備;大族激光和光大激光孩主要供應(yīng)封裝所需的相關(guān)設(shè)備 (電池入殼機、滾槽機、封口機和焊接機);東莞起源精密、無錫眾邁、深圳精朗主要供應(yīng)注 液所需的相關(guān)設(shè)備(全自動注液機)。2、海外主要鋰電設(shè)備產(chǎn)品布局國內(nèi)的電池廠商,如寧德時代,基本都采用了國內(nèi)供應(yīng)商提供的設(shè)備。此外,國外主要的 電池廠商,如 LG 和松下,已經(jīng)在國內(nèi)建立了電池廠且開始采用國內(nèi)供應(yīng)商提供的設(shè)備。但目
27、前比亞迪的電池廠采用日系設(shè)備偏多,且國外主要電池廠,如 LG 和松下,仍有采用國外設(shè)備, 因此未來國內(nèi)外市場仍有較大的替代空間。目前國外主要鋰電設(shè)備產(chǎn)品的布局主要集中在日本 和韓國。前段核心設(shè)備供應(yīng)商中,主要由日本富士、日本東芝、日本東麗和日本平野供應(yīng)涂布 機;日本淺田供應(yīng)攪拌機;日本西村供應(yīng)分條機。此外,韓國 Koem 供應(yīng)涂布機、輥壓機和分 條機。卷繞機是中段核心設(shè)備之一,主要由日本皆藤、日本 CKD、韓國 Koem 和韓國 PNT 供 應(yīng)。后道的主要工序為化成分容與檢測,主要由日本片岡和韓國 PNE 供應(yīng)其相關(guān)設(shè)備。3、國內(nèi)外卷繞機設(shè)備性能對比國內(nèi)主要設(shè)備供應(yīng)商生產(chǎn)的的卷繞機性能優(yōu)于國外
28、主要設(shè)備供應(yīng)商生產(chǎn)的的卷繞機性能。 目前先導智能的卷繞機速度可達 1500mm/s,明顯快于韓國 Koem 的卷繞機速度(800mm/s); 先導智能的設(shè)備產(chǎn)能為 7PPM,顯著高于韓國 Koem 的設(shè)備產(chǎn)能(4PPM);先導智能的張力 波動范圍6%,小于韓國 Koem 的張力波動范圍(8%);先導智能的產(chǎn)品優(yōu)質(zhì)率99.5%, 優(yōu)于韓國 Koem 的產(chǎn)品優(yōu)質(zhì)率(99%)。此外,先導智能和韓國 Koem 的三星 SDI 對其偏差 度皆為0.3mm。(二)后段加速替代中1、國內(nèi)后處理設(shè)備類型后處理是電芯制造完成后的工序,主要是完成電芯的激活、檢測和品質(zhì)判定,具體包括電 芯的化成、分容、檢測和分選等
29、工作。從原理上說,化成就是激活電芯,使電芯具有存儲電的 能力。分容,即“分析容量”,就是將化成好的電芯按照設(shè)計標準進行充放電,以測量電芯的 電容量。充放電機是整個后處理系統(tǒng)的核心設(shè)備之一,也是后處理系統(tǒng)中使用量最多的設(shè)備。 充放電機的最小工作單位是“通道”。在充放電機實際使用中,一個“單元”由一定數(shù)量的通 道組合而成,工作時為若干個電芯同時進行充電或放電。若干個單元(BOX)組合在一起, 就構(gòu)成了一臺充放電機。經(jīng)過后處理,電芯得以達到可使用狀態(tài),而后還需要對電芯進行封裝。杭可科技的充放電設(shè)備分為圓柱電池充放電設(shè)備、軟包/聚合物電池充放電設(shè)備(包括常 規(guī)軟包/聚合物電池充放電設(shè)備和高溫加壓充放電
30、設(shè)備)、方形電池充放電設(shè)備。方形電池充 放電設(shè)備主要進行方形動力電池封口后的分容工序,分容過程中具有電池實時電壓、電流采集 功能,設(shè)備采用自動針床式結(jié)構(gòu),適用于方形動力電池全自動后處理產(chǎn)線系統(tǒng)。2、國內(nèi)后段龍頭設(shè)備供應(yīng)商與國內(nèi)外行業(yè)平均水平對比杭可科技是目前國內(nèi)掌握鋰離子電池生產(chǎn)線后處理系統(tǒng)技術(shù)、生產(chǎn)規(guī)模較大的企業(yè)之一。 目前杭可技術(shù)水平處于行業(yè)領(lǐng)先,總體優(yōu)于國內(nèi)外行業(yè)平均水平,且產(chǎn)品性能持續(xù)優(yōu)化。在控 制及檢測精度類技術(shù)上:國外高精度線性充放電技術(shù)的行業(yè)平均水平(電壓精度 0.04%0.05%, 電流精度 0.1%)優(yōu)于國內(nèi)行業(yè)平均水平(電壓精度 0.04%0.1%,電流精度 0.05%0.
31、1%), 但杭可科技的電壓精度(0.02%)和電流精度(0.05%),顯著優(yōu)于國外行業(yè)平均水平;國內(nèi) 外全自動校準技術(shù)的行業(yè)平均水平均最多可達 256 個通道同時校準,而杭可科技可實現(xiàn)最多 400 個通道同時校準。能量利用效率類技術(shù)(高頻 PWM 變流技術(shù)和高頻、SPWM/SVPWM 變流技術(shù)):國外行 業(yè)平均水平(電壓精度 0.040.1%,電流精度 0.050.1%,充電效率75%,放電效率70%) 仍優(yōu)于國內(nèi)行業(yè)平均水平(電壓精度 0.1%0.2%,電流精度 0.1%0.2%,充電效率65-78%, 放電效率65-75%),但杭可科技仍顯著優(yōu)于國外行業(yè)平均水平(電壓精度 0.02%,電流
32、精度 0.05%,充電效率80%,放電效率80%)。溫度和壓力控制類技術(shù):杭可科技可實現(xiàn)高溫加壓充放電技術(shù)和恒溫充放電技術(shù),而國外 廠商皆無法實現(xiàn)。國內(nèi)僅個別廠商可以實現(xiàn)高溫加壓充放電技術(shù),但除了杭可科技外,其他廠 商無法實現(xiàn)恒溫充放電技術(shù)。自動化及系統(tǒng)集成類技術(shù):,杭可科技和國外行業(yè)平均水平都可滿足全電池類型的自動裝 夾,而國內(nèi)絕大部分廠商無法滿足全電池類型的自動裝夾。國內(nèi)很少有處理設(shè)備廠家能夠提供 專業(yè)的數(shù)據(jù)集中管理技術(shù),而國外技術(shù)水平很高,大幅度領(lǐng)先于國內(nèi),但一般由電池生產(chǎn)商掌 握,后處理設(shè)備廠商一般不負責該部分。杭可科技可滿足全電池類型的生產(chǎn)數(shù)據(jù)集中管理。杭可科技設(shè)備面向動力及消費類軟
33、包電池、圓柱電池、方形動力電池等全主流電池形態(tài); 韓國 PNE 公司的設(shè)備主要面向軟包電池;日本片岡制作所的設(shè)備主要面向圓柱電池;國內(nèi)同 行業(yè)可比公司設(shè)備能夠覆蓋全主流電池形態(tài)的較少。相比日本和韓國的主要電池廠商,杭可科 技設(shè)備種類更多,不僅可面向動力及消費類軟包電池和圓柱電池,還可面向方形動力電池等全 主流電池形態(tài)。因此,無論在種類數(shù)量上還是各項技術(shù)參數(shù)水平上,杭可科技都優(yōu)于國內(nèi)外行 業(yè)平均水平。由此可見,類似于杭可科技這樣的國內(nèi)優(yōu)質(zhì)設(shè)備供應(yīng)商,未來加速替代,提高市 場滲透率是一個必然趨勢。目前內(nèi)阻電壓自動測試設(shè)備、分檔機和自動上下料機均可由國內(nèi)設(shè)備廠商生產(chǎn)。內(nèi)阻 電壓自動測試設(shè)備是一種測試
34、電池電壓、內(nèi)阻、溫度、條碼掃描、電壓(IV)測試、刮極 耳、壓極耳、切極耳功能及電池自動輸出的全自動化測試設(shè)備。依據(jù)電池行業(yè)生產(chǎn)工藝流 程,在電池生產(chǎn)后段會集中對電池做檔位分級,分檔機設(shè)備可將生產(chǎn)完成的電池依據(jù)特定規(guī)則挑選分級。自動上下料機是一種動力鋰電池的智能全自動上下料裝置。(三)海外電池企業(yè)份額提升1、國產(chǎn)設(shè)備與全球龍頭動力電池企業(yè)的供應(yīng)關(guān)系目前國內(nèi)的電池企業(yè),如寧德時代和國軒高科,基本采用國產(chǎn)設(shè)備。前段設(shè)備主要由璞泰 來,科恒股份和贏合科技供應(yīng);中段設(shè)備主要由先導智能和贏合科技供應(yīng);后段設(shè)備主要由先 導智能、星云股份和杭可科技供應(yīng)。國外主要電池企業(yè),如 LG 化學,松下,三星 SDI,
35、SKI 和 Northvolt,已經(jīng)開始采用國產(chǎn)設(shè)備。其中,前段設(shè)備主要由璞泰來和科恒股份供應(yīng);中段 設(shè)備主要由先導智能和贏合科技供應(yīng);后段工序主要由先導智能和杭可科技供應(yīng)。目前國內(nèi)外 主要電池廠商仍有使用國外設(shè)備,如松下的涂布機供應(yīng)商之一為日本東麗,比亞迪大多數(shù)設(shè)備 仍由日本設(shè)備廠商供應(yīng)等。未來隨著國產(chǎn)設(shè)備性能的提高,國產(chǎn)設(shè)備有加速替代的趨勢。2、鋰電池前中后段和各設(shè)備價值量占比目前國內(nèi)的鋰電設(shè)備供應(yīng)商已經(jīng)具備整段設(shè)備的供應(yīng)能力,并且主要性能參數(shù)不亞于 國外同行。目前國內(nèi)每 GWh 的設(shè)備價值大約在 1.5 億1.8 億元之間,進口設(shè)備相比國產(chǎn) 設(shè)備的價格大約貴 50%以上。假設(shè)整段設(shè)備都采
36、用國產(chǎn)設(shè)備,那么前中后段的設(shè)備價值量 基本接近,均在 1/3 左右;假設(shè)前中段設(shè)備采用進口設(shè)備,后段設(shè)備采用國產(chǎn)設(shè)備,那么 后段設(shè)備價值量大約占比在 20%-25%之間,前中段設(shè)備價值量接近。最近 5 年,隨著國內(nèi)新能源汽車行業(yè)的高速發(fā)展,國內(nèi)電池企業(yè)和鋰電設(shè)備企業(yè)經(jīng)歷 了高速發(fā)展期,國內(nèi)整段設(shè)備的供應(yīng)能力和綜合問題解決能力逐步提升,設(shè)備進口比例逐 步降低。我們建議持續(xù)關(guān)注進入寧德時代、LG 等核心客戶的設(shè)備企業(yè),經(jīng)過長期的問題反饋 和技術(shù)改進,頭部設(shè)備企業(yè)已經(jīng)形成一定技術(shù)壁壘,設(shè)備性能已經(jīng)接近甚至優(yōu)于國外同行, 國產(chǎn)替代有望進一步加速。此外,目前先導智能、杭可科技以及贏合科技等頭部企業(yè)已經(jīng)
37、進入部分海外電池企業(yè),國內(nèi)設(shè)備企業(yè)的全球市場份額有望持續(xù)提升。四、行業(yè)分化,集中度加速提升(一)現(xiàn)金流是行業(yè)分化的關(guān)鍵因素1、龍頭現(xiàn)金流情況好于行業(yè)龍頭設(shè)備供應(yīng)商的現(xiàn)金流情況和融資能力明顯優(yōu)于行業(yè)。2020 上半年,杭可科技、 先導智能和贏合科技的現(xiàn)金及現(xiàn)金等價物分別約 17 億元,20 億元和 12 億元,遠超出行 業(yè)平均值 7.8 億元。此外,目前杭可科技、先導智能和贏合科技的貨幣資金分別約 18 億 元,24 億元和 13 億元,遠超出行業(yè)平均值 9 億元。鋰電設(shè)備行業(yè)的付款方式?jīng)Q定了設(shè)備供應(yīng)商需要階段性為下游電池廠客戶墊資,回款 周期較長,鋰電設(shè)備公司的應(yīng)收賬款及應(yīng)收票據(jù)數(shù)額普遍較高。
38、行業(yè)普遍的付款方式仍未 3331,部分大額訂單付款方式有一定不同。綁定國際龍頭以及部分上市二梯隊電池企業(yè)的 設(shè)備公司,應(yīng)收賬款的安全邊際相對較高。我們認為,行業(yè)供需關(guān)系的變化是付款方式、價格以及上下游議價能力改變的核心因 素。過去 2-3 年行業(yè)下游和設(shè)備端的產(chǎn)能過剩,設(shè)備企業(yè)為了提升產(chǎn)能利用率,價格和付 款方式已經(jīng)觸底。2020 年,大眾、特斯拉等國際車企的電動車產(chǎn)能和新產(chǎn)品周期打開行 業(yè)空間,疊加歐洲等的新能車政策驅(qū)動,LG、寧德時代和松下等國際主要電池廠商排產(chǎn) 持續(xù)超預期,新建產(chǎn)能加速,行業(yè)需求拐點基本確定,中高端設(shè)備目前供需關(guān)系已經(jīng)發(fā)生 變化。龍頭企業(yè)的現(xiàn)金流情況逐步趨穩(wěn),應(yīng)收賬款和票
39、據(jù)未出現(xiàn)大幅增長的情況。先導智能 的應(yīng)收賬款及票據(jù)總額從 2018 年的 24 億下降到 2019 年的不到 23 億,2020 年由于新簽 訂單等原因,應(yīng)收賬款有所增加,但是應(yīng)收票據(jù)在三季度出現(xiàn)明顯下降。行業(yè)的付款方式 和價格有望隨著下游需求的釋放,發(fā)生改變,行業(yè)拐點將至。2、下游需求放量,付款方式有望改善主流鋰電池企業(yè)紛紛投資建廠增加產(chǎn)能,先導智能、贏合科技、杭可科技和星云股份 等龍頭企業(yè)在建工程逐年增長。星云股份在建工程由 2019 年的 1.3 億元,到 2020H1 為 1.6 億元,增加約 0.3 萬。先導智能在建工程由 2017 年的約 1.0 億元,增長到 2019 年的約 1
40、.8 億元,2020 上半年在建工程已達 2.4 億元。贏合科技在建工程由 2017 年的 0.4 億元增 長到 2019 年的 4.8 億元。2020 上半年杭可科技在建工程約 0.6 億元,相比上年同期增長 55%。行業(yè)新建產(chǎn)能預計將在明年二季度之后逐步投產(chǎn),行業(yè)的產(chǎn)能爬坡仍需時間,中高端 設(shè)備的供給仍然緊張。中長期來看,我們認為受制于目前現(xiàn)金流和融資能力等原因,鋰電 設(shè)備企業(yè)中高端設(shè)備產(chǎn)能的擴建相比下游電池企業(yè)的排產(chǎn)仍然較慢,中小企業(yè)的擴產(chǎn)能力 受到一定限制,行業(yè)集中度將加速提升,設(shè)備企業(yè)的議價能力也將逐步改善。3、現(xiàn)金流驅(qū)動集中度加速提升鋰電設(shè)備企業(yè)接到新增訂單后,需要墊付部分貨款,設(shè)
41、備公司的現(xiàn)金流情況與公司的 擴產(chǎn)規(guī)模和可接訂單相關(guān)度較高。龍頭顯著優(yōu)于行業(yè)的現(xiàn)金流和融資能力,驅(qū)動其接單能 力和產(chǎn)能擴張好于行業(yè),因此能更好地匹配下游高成長性,行業(yè)集中度將提升速度將比中 下游更快。(二)三個維度分析技術(shù)壁壘的形成1、研發(fā)投入占比提升杭可科技、贏合科技和先導智能等龍頭設(shè)備企業(yè)研發(fā)投入逐年增加。杭可科技的研發(fā) 投入由 2016 年的 0.26 億元增長到 2019 年的 0.74 億元;先導智能的研發(fā)投入從 2016 年的 0.52 億元增長到 2019 年的 5.3 億元,研發(fā)投入占營收比例持續(xù)增長,從 2015 年的不到 5% 增長到 2019 年的 11%+,杭可科技 2020H1 研發(fā)投入占收入比例已達
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