行業驅動
新能源汽車高速發展帶動上游鋰電池強勁需求
(相關資料圖)
鋰電池產能擴張刺激鋰電設備爆發
優質鋰電設備商稀缺性顯現
產業鏈
上游:原材料廠商
下游:鋰電池廠商
終端需求:電動汽車
主要工藝
前段工藝:極片制作
中段工藝:電芯制作
后段工藝:化成分容
模組和電池包PACK
探索
查行業數據,就用行行查!點 關注
查行業數據,就用行行查小程序
行業驅動背景
新能源汽車市場的快速發展帶動上游動力電池的強勁需求,鋰電池產能的迅猛擴張直接刺激了鋰電生產設備需求的爆發。需求端高漲的訂單增量與供給端鋰電設備的生產能力形成供需缺口。
鋰電池生產流程復雜,電池質量和安全性要求高精度高穩定性的鋰電設備供應,優質鋰電設備生產商稀缺性顯現。
鋰電設備產業鏈
鋰電設備上游原材料競爭充分,設備企業對其議價能力強;下游多為鋰電池公司,核心設備商對其議價能力強,非核心設備商議價能力偏弱;競爭格局方面,市場集中度正逐步提升。
鋰電設備全產業鏈圖:
資料來源:平安證券
鋰電設備行業概覽
鋰電設備是指將正負極材料、隔膜材料和電解液等原料通過有序工藝生產制造鋰電池的設備。
鋰電設備和鋰電池生產工藝一一對應。
鋰電池存在圓柱電池、方形電池和軟包電池等多種形態,不同形態生產工藝存在差異,但整體制造流程大致相同。
鋰電池生產工藝包括電芯前段工藝(極片制作)、電芯中段工藝(電芯制作)、電芯后段工藝(化成分容),以及模組和電池包(PACK)工藝,對應的鋰電設備分為前段設備、中段設備、后段設備、PACK設備等。
前中段工藝已形成電芯功能結構,通過后段工藝將電芯激活,經過檢測、分選和組裝生產性能穩定且安全的電池產品。
后處理階段主要是完成電芯的激活、檢測和品質判定,具體包括電芯的化成、分容、檢測、分選、PACK等工作。
資料來源:中金公司
從產業鏈價值分布來看,前段設備競爭較為激烈,凈利率在10%左右;中段設備凈利率在20%左右,后段設備事關電池安全性和技術門檻最高,因此客戶粘性高、競爭格局較好,凈利率在30%左右,利潤占整體鋰電設備行業的比重達40-50%。
前道設備以涂布機為代表、中道設備以卷繞機為代表,后道設備以化成分容設備為代表。
鋰電設備屬于非標準的定制化設備,在動力電池產能大規模擴張的情況下具有規?;芰Φ匿囯娫O備生產商有限,當前設備行業存在產能緊缺情況,鋰電設備進入賣方市場。
前段設備:極片制作
前段工藝生產目標是完成正負極片的制造。
主要包括攪拌、涂布、輥壓、分切、制片、極耳成型等工序,是鋰電池制造的基礎。
涂布是前段工藝的核心環節,其先進程度直接影響成品電池化學性能的優劣和良品率。
市場格局方面來看,一直以來,以涂布機為代表的鋰電池生產制造的核心前段設備,在技術和市場方面長期被日韓企業所壟斷(日本東麗、日本井上、日本平野等)。
2015年后,國內領先的電池廠倒逼涂布設備追趕國際最高水平,浩能、新嘉拓、贏合科技、雅康等公司脫穎而出。
之后浩能被科恒股份收購,新嘉拓被璞泰來收購,雅康被贏合科技收購。
市場占有率前三的新嘉拓、浩能和贏合科技,集中度超過50%。
當前涂布機國產化率已達到70%~80%,但是高端產能快速擴張的主力選擇仍然是國外產品。
國產涂布機設備競爭格局:
資料來源:科恒公告,招商證券
中段設備:電芯制造
中段工藝生產目標是完成電芯制造。本質上是裝配工序,即將前段工序制成的極片與隔膜電解質等有序裝配。
考慮到對于加工速度、加工精度和產品良率的要求,中道設備具備最高技術難度和準入壁壘。
電芯中段工藝主要包括卷繞或疊片、焊接、注電解液等工序。
涉及的設備包括卷繞機、疊片機、焊接機、干燥設備、全自動注液機等。
資料來源:平安證券
鋰電池制芯工序目前以卷繞設備為主,卷繞是中段工藝的核心環節。
卷繞機的張力控制、自動糾偏技術和卷繞速度是判斷設備先進程度的關鍵指標。
當前國內卷繞機企業在高端領域的市場份額逐步擴大至80%左右,同時,在動力電池廠商集中度提升的帶動下,卷繞機市場份額也越來越集中。
GGII數據顯示,2021年國產鋰電卷繞機市場份額排名前五企業市場份額占比超過90%。
先導智能、贏合科技、格林晟、吉陽自動化、超業精密、科瑞技術是行業內領先的企業。
其中先導智能市場占比超過60%,競爭優勢明顯,其客戶包括寧德時代、比亞迪、LG化學、特斯拉等國內外領先的電池廠和新能源汽車廠;贏合科技最早具備整線供應能力。這兩家是國內鋰電設備的龍頭企業。
后段設備:電化學環節
后處理工序是鋰離子電池生產的必備工序。
經過后處理,鋰離子電池才能達到可使用狀態,保證電池的安全性。
后段設備包括電芯激活檢測和電池封裝工藝。
電芯激活檢測工藝主要包括電芯化成、分容檢測等;電池封裝工藝包括對構成電池組的單體電池進行測試、分類、串并聯組合,以及對組裝后的電池組性能、可靠性測試。
后段設備主要由充放電設備、電壓/內阻測試設備、分選設備、PACK生產線、自動化物流設備及相應的系統整體控制軟件等組成。
充放電設備為后處理的核心,測試分選PACK設備為必須。
資料來源:杭可科技
鋰電后道設備難度大、價值量高。
國內后道設備替代效應明顯,國產設備已具有全球競爭力,并在國內最早實現國產化。
在鋰電后段設備領域,杭可科技的充放電設備、星云股份的檢測設備較為領先。
資料來源:高工鋰電
全球電動化大趨勢不斷推進,2021-2025年國際龍頭電池廠開啟新產能周期,寧德時代等6家全球龍頭電池廠2023年規劃新增產能600GWh,機構預計對應的新增設備投資額合計為1945億元左右,其中后道設備市場空間約500億元。
鋰電設備市場格局
早期鋰電設備市場主要被日韓企業占據,包括韓國的Koem、日本的東芝、富士、東麗、平野、皆藤、CKD等公司,主要產品包括卷繞機和涂布機等。
國外廠商的產品精細化、自動化程度較高,但價格較為昂貴,與國內原材料的適用性較差。
近年來,伴隨國內鋰電池行業的發展,國產鋰電設備商技術、資金、規模都得以快速發展,先后涌現出先導智能、贏合科技、金銀河、杭可科技、星云股份、聯贏激光等公司。
資料來源:華西證券
整體來看,國內廠商鋰電設備產品多數集中于中后段工藝環節,中段電池組裝焊接、后段化成分容、檢測、封裝環節多數企業布局,前段極片制作設備較少公司參與。
國內鋰電設備生產廠商中具備全產業鏈設備供應能力的平臺型公司數量稀缺,行業龍頭公司已基本完成鋰電設備全產業鏈生產布局。
由于技術優勢的不斷鞏固,未來鋰電設備市場集中度仍有提升空間。
在單位GWh設備投入逐年下降情況下,優質鋰電設備廠商相比下游電池廠、整車廠,毛利率仍維持較高、相對穩定狀態。側面印證技術迭代、深度綁定下,設備環節優質廠商議價能力正在提升。
東吳證券分析認為,隨著日韓電池龍頭企業,三星、LG、松下等的擴產加速,對本國的設備企業的需求量會激增。但是日韓設備企業相對體量較小,自給率、研發投入偏弱,因此產能瓶頸非常明顯,很難跟上快速的技術迭代速度。
并且鋰電設備本身是在電池生產過程中的自動化設備,但是設備本身是依賴熟練技術工人的組裝,所以有強大的勞動力配套非常重要。
中國設備不管從產品價格還是性能還是服務意識上都遠遠優于日韓設備商,預計國產設備在日韓電池企業處的滲透率會逐步提升,未來國產設備商的全球市場空間大。
公眾號 國際新能源及鋰電連鎖展
DLE東莞華南鋰電展
2022年11月19-20日
廣東現代國際展覽中心
展覽面積:6W平方米
展出企業:1200+家
專業買家:6萬人