新能源機(jī)械設(shè)備行業(yè)專題研究-深挖高景氣的能源轉(zhuǎn)型裝備賽道新能源車裝備：關(guān)注減速器齒輪、一體化壓鑄設(shè)備等景氣賽道新能源汽車銷量持續(xù)快步增長(zhǎng)，短期供應(yīng)鏈影響修復(fù)，5月以來(lái)行業(yè)景氣逐步復(fù)蘇。受疫情影響，4月新能源車銷量環(huán)比有所下滑，隨著疫情的有效控制以及復(fù)產(chǎn)復(fù)工的進(jìn)程加快，5月產(chǎn)銷迎來(lái)好轉(zhuǎn)。2022年1-5月新能源汽車?yán)塾?jì)銷量超200萬(wàn)輛，同比增長(zhǎng)110.90%；

其中1-5月純電動(dòng)汽車和插電混合動(dòng)力汽車銷量分別完成158.6萬(wàn)輛和41.6萬(wàn)輛，同比分別增長(zhǎng)100%和167%。隨著供應(yīng)鏈加速恢復(fù)，新能源汽車產(chǎn)銷情況有望持續(xù)向好；多省市陸續(xù)發(fā)布汽車補(bǔ)貼政策，拉動(dòng)汽車行業(yè)需求增長(zhǎng)，有望帶動(dòng)銷量繼續(xù)攀升。鋰電設(shè)備：受益全球電池產(chǎn)能擴(kuò)張，設(shè)備公司在手訂單充足22年國(guó)內(nèi)電池廠商繼續(xù)擴(kuò)產(chǎn)能，預(yù)計(jì)23年鋰電設(shè)備需求將創(chuàng)新高2022H1電池廠商繼續(xù)擴(kuò)產(chǎn)，我們預(yù)計(jì)22-25年鋰電設(shè)備累計(jì)需求超過5800億。截至22年6月，我們統(tǒng)計(jì)國(guó)內(nèi)外主要電池廠產(chǎn)能規(guī)劃超過2800GW，我們測(cè)算2021年全球鋰電設(shè)備需求為916億元，預(yù)計(jì)2023年將增長(zhǎng)至1830億元，2022-2023年復(fù)合增速19.92%。自21年以來(lái)，國(guó)內(nèi)外主要鋰電設(shè)備企業(yè)總規(guī)劃產(chǎn)能已經(jīng)達(dá)到2791GWh，假設(shè)這些產(chǎn)能都能在25年前投產(chǎn)，那么未來(lái)4年鋰電設(shè)備累計(jì)市場(chǎng)需求有望達(dá)到5861億元。海外電池廠接力國(guó)內(nèi)擴(kuò)產(chǎn)需求，儲(chǔ)能裝機(jī)需求接力動(dòng)力鋰電持續(xù)增長(zhǎng)從下游需求（動(dòng)力+儲(chǔ)能+小型電池）來(lái)看，25年全球動(dòng)力電池需求為1392GWh（國(guó)內(nèi)706GWh，海外686GWh）。25年儲(chǔ)能裝機(jī)需求370GWh，小型電池裝機(jī)需求177GWh，其他（船舶機(jī)械等）電池裝機(jī)需求為50GWh。關(guān)注電池技術(shù)創(chuàng)新帶來(lái)的新需求：激光焊接、疊片技術(shù)、機(jī)器視覺等4680電池采用無(wú)極耳技術(shù)，大大降低電池內(nèi)阻，大幅提升電池能量密度。相比18650和21700電池，4680尺寸更大，能量密度更高。據(jù)特斯拉于2020年超級(jí)電池日的介紹，4680電池單體電芯能量較前代21700電池提升了5倍，輸出功率提升6倍，帶動(dòng)動(dòng)力電池的發(fā)展推進(jìn)新時(shí)代。據(jù)億緯鋰能董事長(zhǎng)劉金成（2022.03.27電動(dòng)車百人會(huì)論壇），4680電池工藝路徑較前代2170電池工藝路徑縮短了30%，每GWh生產(chǎn)效率更高，對(duì)比方形電池的制造成本下降42%。4680大圓柱電池生產(chǎn)工藝難點(diǎn)集中在卷繞和封口：

1）在卷繞過程中，為保證電芯組裝成的電池具有高一致性，需要對(duì)卷繞張力進(jìn)行控制，張力波動(dòng)會(huì)使得卷繞出的電芯產(chǎn)生不均勻的拉伸形變，嚴(yán)重影響產(chǎn)品的一致性。由于4680電池相比原先的18650/21700放大了電極表面積，也因此使得張力控制變得更難。2）4680電池極耳數(shù)量多，單車裝配量大，比21700電池的焊點(diǎn)數(shù)量提高五倍以上。根據(jù)GGII數(shù)據(jù)，4680電池的“無(wú)極耳”并非真的沒有極耳，而是在正極或負(fù)極上增加很多極耳，可以理解為一種特定形式的“全極耳”。與21700電池相比，4680的焊點(diǎn)數(shù)量提高五倍以上，也對(duì)焊接的精度、質(zhì)量、一致性要求更高，對(duì)焊接機(jī)器的穩(wěn)定性和可靠性要求更高。同時(shí)，由于圓柱電池體積小于方殼電池，同樣電量的電動(dòng)車需要搭載圓柱電池的數(shù)量數(shù)倍于方殼電池，需要更多的焊接設(shè)備進(jìn)行加工。方形和軟包電池電芯裝配工藝環(huán)節(jié)開始大規(guī)模采用疊片技術(shù)。軟包采用疊片工藝，圓柱采用卷繞工藝，方殼采用卷繞工藝。隨著疊片機(jī)效率的提升，成本下降，BYD、蜂巢能源等主流廠商開始大規(guī)模采用疊片工藝，2021年成為疊片機(jī)的元年，預(yù)計(jì)未來(lái)疊片機(jī)的需求會(huì)持續(xù)增長(zhǎng)。隨著動(dòng)力電池對(duì)電芯的品質(zhì)要求較高，全自動(dòng)化設(shè)備市場(chǎng)需求逐步加大。一方面，大企業(yè)整線改造升級(jí)加速；另一方面，新建項(xiàng)目對(duì)于智能設(shè)備的投入加大，其中包括機(jī)器人、機(jī)器視覺、AGV/AMR、智能倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)等。我們預(yù)計(jì)，鋰電池產(chǎn)業(yè)對(duì)于機(jī)器人為代表的智能設(shè)備的需求將持續(xù)旺盛，鋰電池廠商對(duì)于機(jī)器人的綜合性能要求將日趨提升。從機(jī)器人的應(yīng)用角度來(lái)看，前段工藝機(jī)器人的應(yīng)用場(chǎng)景較少，基本由專機(jī)設(shè)備完成，機(jī)器人應(yīng)用主要集中在中后段工藝環(huán)節(jié)，其中包括電芯裝配、檢測(cè)、電池組裝等環(huán)節(jié)，涉及卷繞、包裝、檢測(cè)、入殼、化成分容、PACK等工藝。數(shù)碼電池以SCARA為主，動(dòng)力電池以多關(guān)節(jié)機(jī)器人為主。SCARA在實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的快速轉(zhuǎn)型以及取代直線滑臺(tái)上具有優(yōu)勢(shì)。在數(shù)碼電池的生產(chǎn)過程中，因?yàn)殡姵禺a(chǎn)品種類多，需要頻繁換型，SCARA使用量比較大；而動(dòng)力電池產(chǎn)品相對(duì)單一且體積和重量較大，在產(chǎn)線后端的搬運(yùn)和裝箱上使用大負(fù)載的多關(guān)節(jié)機(jī)器人更方便。隨著鋰電芯生產(chǎn)工藝過程自動(dòng)化程度不斷提高，加上對(duì)安全性和降本增效的要求，視覺檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用逐步普及。視覺檢測(cè)模塊可嵌入式的安裝在輥壓機(jī)后、分條/模切機(jī)、卷繞機(jī)上，無(wú)需對(duì)原有設(shè)備進(jìn)行改造，就可以快速檢測(cè)極片表面缺陷、極片毛刺、極耳缺陷、卷繞對(duì)位精度等。根據(jù)奧普特官網(wǎng)，奧普特機(jī)器視覺整體方案在鋰離子電池極片瑕疵檢測(cè)和極耳尺寸測(cè)量的應(yīng)用，速度120米/分鐘，檢測(cè)瑕疵種類超過15種。智能倉(cāng)儲(chǔ)物流系統(tǒng)提升生產(chǎn)及管理智能化。鋰電池企業(yè)越來(lái)越重視其原料倉(cāng)、線邊倉(cāng)及成品倉(cāng)的智能化管理，越來(lái)越傾向于利用自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)提升廠區(qū)空間的利用率及電池的便捷存取，同時(shí)使用AGV/AMR實(shí)現(xiàn)工藝之間的物料、半成品的運(yùn)輸，便于生產(chǎn)物料的監(jiān)管。此外，將電池生產(chǎn)工藝與自動(dòng)化物流系統(tǒng)完美結(jié)合，通過存儲(chǔ)設(shè)備、輸送設(shè)備、裝盤區(qū)設(shè)備、NG站等專機(jī)，實(shí)現(xiàn)電池生產(chǎn)全工藝過程的自動(dòng)化、智能化，達(dá)到生產(chǎn)企業(yè)預(yù)期的指標(biāo)。鋰電設(shè)備企業(yè)已經(jīng)具備全球競(jìng)爭(zhēng)力我們認(rèn)為，依托于多年積累形成的技術(shù)儲(chǔ)備、產(chǎn)業(yè)鏈配套、整線交付使設(shè)備一致性、良率提高、大規(guī)模制造等競(jìng)爭(zhēng)力，中國(guó)產(chǎn)品、中國(guó)方案、中國(guó)技術(shù)將深度參與到其電池產(chǎn)業(yè)構(gòu)建之中，鋰電設(shè)備有望全面參與全球競(jìng)爭(zhēng)。2019年2月，先導(dǎo)智能與歐洲知名電池廠商N(yùn)orthvolt簽訂鋰電池生產(chǎn)設(shè)備框架協(xié)議，雙方計(jì)劃在未來(lái)進(jìn)行約19.39億元人民幣的業(yè)務(wù)合作。這是我國(guó)首次將自主研發(fā)制造的高端鋰電池裝備出口到歐美發(fā)達(dá)國(guó)家，國(guó)產(chǎn)鋰電設(shè)備開始出口拓展階段。隨著國(guó)內(nèi)頭部設(shè)備企業(yè)進(jìn)入國(guó)際一線電池企業(yè)供應(yīng)鏈，“出?！彼俣纫苍诩涌?，利元亨、海目星激光、先導(dǎo)智能、嘉拓智能、聯(lián)贏激光等領(lǐng)先裝備企業(yè)已經(jīng)進(jìn)入國(guó)際車企/動(dòng)力電池巨頭供應(yīng)鏈，全球化路徑逐漸延伸至遠(yuǎn)。一體化壓鑄設(shè)備：顛覆汽車制造工藝，大型壓鑄機(jī)成長(zhǎng)性凸顯一體壓鑄是通過大噸位壓鑄機(jī)，將多個(gè)單獨(dú)、分散的鋁合金零部件高度集成，再一次成型壓鑄為1-2個(gè)大型鋁鑄件。2020年之前壓鑄機(jī)最大噸位為4500噸，壓鑄機(jī)主要用于小型零部件。小型零部件主要包括車門框、A柱、后縱架、尾箱蓋、三合一/五合一動(dòng)力總成外殼等大型車身構(gòu)件，需要使用4000T壓鑄機(jī)制造，減震塔使用2500噸壓鑄機(jī)制造，重卡發(fā)動(dòng)機(jī)缸體使用4500噸壓鑄機(jī)制造。傳統(tǒng)造車工藝包括沖壓、焊裝、涂裝、總裝四個(gè)步驟，一體化壓鑄覆蓋了沖壓和焊裝兩個(gè)步驟，以單個(gè)大型鋁鑄件替代大量的小型零件，與傳統(tǒng)汽車制造相比具有顯著優(yōu)勢(shì)。特斯拉近期計(jì)劃用2~3個(gè)大型壓鑄件拼接成整個(gè)下車體總成，替換掉原來(lái)的370個(gè)零件。2020年9月22日的特斯拉電池日發(fā)布會(huì)上，車身一體化的構(gòu)想（即“一體化壓鑄前底板+CTC+一體化壓鑄后底板”）被提出，極簡(jiǎn)化汽車制造方式對(duì)大型壓鑄機(jī)產(chǎn)生需求。馬斯克稱特斯拉ModelY將采用一體壓鑄生產(chǎn)車身后底板總成，2021年特斯拉發(fā)布的ModelY，一體壓鑄了車身的整個(gè)后底板，一體壓鑄件包含了整車左右側(cè)的后輪罩內(nèi)板、后縱梁、底板連接板、梁內(nèi)加強(qiáng)板等零件。根據(jù)特斯拉遠(yuǎn)期計(jì)劃，未來(lái)可實(shí)現(xiàn)底盤甚至白車身一次壓鑄成型，整車將由8個(gè)構(gòu)件組成，代替200-400個(gè)零部件，生產(chǎn)成本有望下降40%，從而完全取消組裝生產(chǎn)線，對(duì)應(yīng)的壓鑄機(jī)噸位有望達(dá)到10000T以上。一體壓鑄優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在降本提效上：1）后橋輪拱上方部位零部件加工時(shí)間從1~2小時(shí)縮減到3~5分鐘；2）為汽車生產(chǎn)提供了較高的靈活度，縮短了車型開發(fā)周期，新車開發(fā)周期從過去的6個(gè)月縮短到2~3個(gè)月；3）通過設(shè)備、人員、場(chǎng)地的節(jié)省，制造成本降低40%。根據(jù)中汽協(xié)數(shù)據(jù)及我們的預(yù)測(cè)，2022~2030年中國(guó)/全球新能源汽車一體壓鑄設(shè)備年均需求為72/181億元。如果考慮燃油車也有減重需求，采用一體壓鑄工藝，我們假設(shè)2030年一體壓鑄在新能源車/燃油車的滲透率分別為100%/20%，那么全球燃油車對(duì)一體壓鑄設(shè)備的年均新增需求為32億。因此，綜合考慮新能車和燃油車需求，一體壓鑄設(shè)備年均新增需求為213億元。核心假設(shè)：1）新能源乘用車產(chǎn)量：根據(jù)中汽協(xié)數(shù)據(jù)，2023-2030年中國(guó)乘用車產(chǎn)量增速為4%，根據(jù)各國(guó)規(guī)劃的新能車數(shù)量，我們預(yù)計(jì)2030年我國(guó)新能源車滲透率為55%，我們預(yù)計(jì)2030年全球新能源車滲透率為50%。2）隨著特斯拉的示范效應(yīng)，一體壓鑄產(chǎn)業(yè)趨勢(shì)開始逐漸明朗，越來(lái)越多的車企和壓鑄廠開始研究一體壓鑄工藝和材料，我們認(rèn)為基于一體壓鑄的低成本高效率，減重提升續(xù)航里程的顯著優(yōu)勢(shì)，未來(lái)一體壓鑄有望在新能源車領(lǐng)域全面應(yīng)用，同時(shí)在燃油車上部分滲透。3）根據(jù)特斯拉官網(wǎng)，從特斯拉加州基地的設(shè)備節(jié)拍和專利披露的生產(chǎn)節(jié)拍來(lái)看，生產(chǎn)一個(gè)鑄件的時(shí)間大約為147秒，專利上特斯拉給出的節(jié)拍范圍為60~120秒且設(shè)備的有效工作時(shí)間為75%，那么每天共計(jì)生產(chǎn)：（24*60*60/147）*0.75＝441件，每年生產(chǎn)50周，每臺(tái)壓鑄機(jī)年產(chǎn)能為441*7*50=154350件。4）一體化壓鑄部件：新能源車

6000噸以上一體壓鑄可應(yīng)用的部位為前、中、后底板3個(gè)部位，4000噸一體壓鑄可應(yīng)用的部件為電池包、電機(jī)電控殼體、副車架、車門*4、后蓋共計(jì)8個(gè)部位；燃油車可用6000噸以上一體壓鑄可應(yīng)用的部位為前、中、后底板3個(gè)部位，4000噸一體壓鑄可應(yīng)用的部件為車架、車門*4、后蓋共計(jì)6個(gè)部位。5）根據(jù)調(diào)研，4000噸壓鑄機(jī)解決方案約為3600萬(wàn)元，一體壓鑄所需6000噸及以上的壓鑄解決方案均價(jià)約1億元。越來(lái)越多車企跟進(jìn)，壓鑄廠積極新建一體壓鑄產(chǎn)能。跟進(jìn)這項(xiàng)工藝的車企中，特斯拉是采取完全自供的方式，蔚來(lái)、理想、小米是外供，小鵬、大眾是自供+外供相結(jié)合，根據(jù)沃爾沃2022年5月20日發(fā)布的新聞，沃爾沃將在下一代純電車型上采用自供方式，奔馳、福特、一汽等傳統(tǒng)造車企業(yè)也在陸續(xù)跟進(jìn)布局，我們認(rèn)為未來(lái)還會(huì)有更多車企加入。布勒、力勁、伊之密和海天金屬是一體壓鑄領(lǐng)域最主要的參與者。壓鑄機(jī)行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局較為穩(wěn)定，市場(chǎng)份額排名靠前且具備一定規(guī)模的企業(yè)有力勁科技、伊之密、海天金屬，瑞士布勒。從產(chǎn)品噸位來(lái)看，國(guó)內(nèi)具備6000噸以上大型壓鑄機(jī)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)能力的企業(yè)僅有力勁、伊之密和海天金屬，海外領(lǐng)先企業(yè)是瑞士布勒。減速器齒輪：新能源車產(chǎn)業(yè)鏈中格局較好的細(xì)分賽道之一與傳統(tǒng)車齒輪相比，純電動(dòng)汽車減速器齒輪在轉(zhuǎn)速、強(qiáng)度、噪音上的性能要求更高，推高了齒輪行業(yè)的技術(shù)壁壘。新能源汽車時(shí)代，電動(dòng)車減速器齒輪的高轉(zhuǎn)速使得對(duì)齒輪精度、噪音控制要求、加工難度大幅提升，在熱處理和磨齒等關(guān)鍵制造技術(shù)上變得更加嚴(yán)格，齒輪精度從傳統(tǒng)燃油車變速箱齒輪精度的6-7級(jí)提高到更為精密的4-5級(jí)。高精度齒輪生產(chǎn)加工流程主要包括粗加工、熱處理、精加工三大部分。齒輪制造的設(shè)計(jì)、加工、工藝制造、檢驗(yàn)、質(zhì)量體系等多個(gè)環(huán)節(jié)都會(huì)影響齒輪成品的品質(zhì)，對(duì)齒輪精密度影響最大的技術(shù)是熱處理和磨齒。汽車電動(dòng)化引發(fā)的技術(shù)變革打破了傳動(dòng)齒輪固有行業(yè)格局，獨(dú)立第三方齒輪廠商有望加速崛起：1）車輛齒輪傳動(dòng)產(chǎn)品過往在乘用車應(yīng)用領(lǐng)域呈現(xiàn)出“自給自足”的業(yè)態(tài)，但隨著汽車產(chǎn)業(yè)的升級(jí)變革，特別電動(dòng)化趨勢(shì)，使得整車及部件企業(yè)自身所面臨的核心創(chuàng)新能力與制造能力的競(jìng)爭(zhēng)格局發(fā)生變化，企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)高地從動(dòng)力系統(tǒng)變?yōu)橹悄芑?，這一態(tài)勢(shì)讓原有格局逐步走向分工協(xié)作、協(xié)同發(fā)展，原本封閉的零部件供應(yīng)鏈逐漸向外部市場(chǎng)打開。2）在新能源汽車電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中，電機(jī)、控制器和減速器往往作為“三合一”模塊提供給主機(jī)廠，減速器齒輪與電機(jī)軸或供給“三合一”電驅(qū)動(dòng)廠商，或供給車企的電驅(qū)動(dòng)工廠，由于電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)對(duì)齒輪的設(shè)計(jì)要求較傳統(tǒng)燃油車更高，對(duì)高轉(zhuǎn)速、高承載、嚙合精度以及噪聲的性能要求大幅提升，從而提高了行業(yè)的技術(shù)門檻，而電驅(qū)動(dòng)廠商更注重驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)與方案解決，因此在齒輪生產(chǎn)環(huán)節(jié)往往采用外包模式，具有技術(shù)實(shí)力的少數(shù)獨(dú)立第三方齒輪廠商迎來(lái)重大崛起機(jī)遇。減速器齒輪的制造產(chǎn)能建設(shè)周期長(zhǎng)、資金需求量大，較早布局產(chǎn)能的獨(dú)立第三方齒輪廠商具備先發(fā)優(yōu)勢(shì)，市場(chǎng)有望向少數(shù)先發(fā)頭部企業(yè)集中，格局優(yōu)化。近年來(lái)行業(yè)頭部企業(yè)順應(yīng)行業(yè)趨勢(shì)提前布局并建成了可滿足當(dāng)下及一定前瞻性需求的產(chǎn)能，與戰(zhàn)略客戶構(gòu)建快速響應(yīng)、協(xié)同共生的合作關(guān)系。大規(guī)模、多基地的項(xiàng)目投資形成了在一段時(shí)期內(nèi)先發(fā)企業(yè)的

“護(hù)城河”。而且經(jīng)過多年投入，頭部企業(yè)已擁有適應(yīng)高端制造裝備需求的各類國(guó)際一流的大型齒輪制造設(shè)備，并且與設(shè)備供應(yīng)商進(jìn)行技術(shù)合作，尋求降本增效的優(yōu)化方案，具備對(duì)高端設(shè)備二次開發(fā)的能力，不斷打造、鞏固公司的“裝備能力”。同時(shí)，在全球充滿諸多不確定性的大環(huán)境下，越來(lái)越多的客戶不再單純地追求成本優(yōu)勢(shì)，而是強(qiáng)調(diào)產(chǎn)品質(zhì)量保證和交期保證，更多地選擇與供應(yīng)商形成深度的合作關(guān)系以保障其供應(yīng)鏈的安全和穩(wěn)定。頭部企業(yè)規(guī)?；脑O(shè)備投資、高質(zhì)量生產(chǎn)能力、精密化制造工藝可以更好滿足下游客戶的需求。軸承：新能源車本土制造崛起，推動(dòng)軸承產(chǎn)業(yè)鏈本地化軸承產(chǎn)業(yè)下游應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，以汽車領(lǐng)域占比最高。以國(guó)內(nèi)市場(chǎng)情況來(lái)看，軸承下游廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化、高端裝備、機(jī)器人、汽車制造等領(lǐng)域。2020年軸承應(yīng)用領(lǐng)域占比最高的前三個(gè)領(lǐng)域分別為汽車、家用電器以及電機(jī)，分別占比為37.4%、12.4%、10.6%。新能源車滲透率提升，自主品牌市占率穩(wěn)步上行。據(jù)中汽協(xié)，1-5月自主品牌汽車?yán)塾?jì)銷量381.3萬(wàn)輛，同比