鋰電設(shè)備行業(yè)研究-電動(dòng)化提速國內(nèi)優(yōu)質(zhì)鋰電設(shè)備企業(yè)充分受益

鋰電設(shè)備行業(yè)研究電動(dòng)化提速，國內(nèi)優(yōu)質(zhì)鋰電設(shè)備企業(yè)充分受益

1動(dòng)力鋰電工藝流程及設(shè)備1.1動(dòng)力鋰電制造工藝流程及相關(guān)設(shè)備鋰電生產(chǎn)按照鋰電池生產(chǎn)工藝來看，可以分為極片制造（前道設(shè)備）、電芯組裝（中道設(shè)備）、電芯激活檢測和電池封裝（后道設(shè)備）。前道工藝為極片制片環(huán)節(jié)，主要包括攪拌、涂布、輥壓、分切、制片、模切；中道是電芯裝配環(huán)節(jié)，主要包括卷繞/疊片、入殼、注電解液及封口；后道是電化學(xué)環(huán)節(jié)，主要包括電芯化成、分容、包裝與終檢電池組等。再之后是Pack環(huán)節(jié)，即將電芯、保護(hù)板、電池線、電池鎳片、電池輔料、電池盒、電池膜等通過焊接的方式組裝成成品電池包。1.2鋰電設(shè)備市場現(xiàn)狀及競爭格局國內(nèi)鋰電設(shè)備市場規(guī)模不斷增長。2020年，我國鋰電設(shè)備市場規(guī)模達(dá)到267億元，同比增長26.9%，2014-2020年復(fù)合增長率達(dá)到36.66%。動(dòng)力電池每個(gè)工藝對(duì)應(yīng)不同的設(shè)備，產(chǎn)能擴(kuò)張及更新?lián)Q代都需要大規(guī)模進(jìn)行設(shè)備采購，特別是在下游需要處于起步階段，固定資產(chǎn)投資旺盛時(shí)。未來隨著儲(chǔ)能鋰電池的裝機(jī)規(guī)模的增長，亦會(huì)進(jìn)一步提振鋰電設(shè)備需求。鋰電設(shè)備國產(chǎn)化率較高，競爭優(yōu)勢顯著。我國鋰電池裝備國產(chǎn)化已達(dá)到80%以上。其中，中后端設(shè)備技術(shù)壁壘較低，工藝簡單，國產(chǎn)設(shè)備已達(dá)國際先進(jìn)水平；前端設(shè)備的技術(shù)相對(duì)要求高，對(duì)整條生產(chǎn)線質(zhì)量具有重要影響，核心設(shè)備正向高端化發(fā)展，部分已經(jīng)達(dá)到或接近國際先進(jìn)水平，且價(jià)格方面優(yōu)勢明顯。在規(guī)模不斷擴(kuò)大的同時(shí)，國產(chǎn)鋰電生產(chǎn)設(shè)備的技術(shù)精度、自動(dòng)化程度大幅提高。2鋰電產(chǎn)能擴(kuò)張加速2.1新能源汽車是動(dòng)力鋰電最大需求來源我國鋰電池產(chǎn)能占全球總產(chǎn)能6成以上，下游應(yīng)用領(lǐng)域以新能源汽車和消費(fèi)電子為主。1）我國出臺(tái)多部政策鼓勵(lì)新能源汽車的發(fā)展，在政策的推動(dòng)下，我國鋰電池產(chǎn)業(yè)規(guī)模迅猛增長，2020年，我國鋰電池產(chǎn)能規(guī)模約占全球的62%。2）新能源汽車對(duì)動(dòng)力鋰電池是未來增長主要引擎；由于3C消費(fèi)類產(chǎn)品市場趨于飽和，消費(fèi)鋰電增速放緩；而儲(chǔ)能市場中化學(xué)儲(chǔ)能裝機(jī)量相對(duì)較小，增速相對(duì)較快。純電動(dòng)乘用車是拉動(dòng)動(dòng)力鋰電池需求的主要?jiǎng)恿Α?020年國內(nèi)純電動(dòng)汽車產(chǎn)銷分別為99.1萬輛和100萬輛，分別同比增長89.7%和76%，2021年1-5月純電動(dòng)汽車產(chǎn)銷分別完成81.8萬輛和79.4萬輛，同比分別增長2.6倍和2.5倍。2020年純電動(dòng)乘用車動(dòng)力鋰電池裝機(jī)量達(dá)到43.1GWh，同比增長8.4%，占動(dòng)力鋰電池裝機(jī)量的68%。2.2電動(dòng)化加速滲透，動(dòng)力鋰電產(chǎn)能新一輪擴(kuò)張開啟新能源汽車產(chǎn)銷兩旺，動(dòng)力鋰電池恢復(fù)高增長。新能源補(bǔ)貼政策實(shí)施期限延長至2022年底，2020年國內(nèi)新能源汽車產(chǎn)銷大幅反彈。根據(jù)中汽協(xié)數(shù)據(jù)顯示，2020年我國新能源汽車產(chǎn)量和銷量分別為136.6萬輛和136.7萬輛，分別同比增長9.98%和13.35%。2021年1-5月，新能源汽車產(chǎn)銷分別達(dá)到96.7萬輛和95.0萬輛，同比均增長2.2倍。2020年我國動(dòng)力鋰電池產(chǎn)量和銷量分別達(dá)到83.4GWh和65.9GWh。其中，動(dòng)力鋰電池裝機(jī)量達(dá)到63.6GWh，同比增長2.3%。2021年1-5月，我國動(dòng)力鋰電池產(chǎn)量和銷量分別達(dá)到32.8GWh和23.9GWh。其中，動(dòng)力鋰電池裝車量為41.4GWh，增幅高達(dá)143%。行業(yè)仍然處于推廣期，產(chǎn)能擴(kuò)張速度顯著加快。雖然新能源汽車滲透率在不斷提升，但中美兩個(gè)汽車銷量大國滲透率仍不足10%，行業(yè)整體處于新能源汽車推廣期。3工藝對(duì)設(shè)備影響3.1不同正極材料，影響前道配方，前道設(shè)備高度定制化鋰電正極材料：能夠可逆地插入及脫出鋰離子的嵌鋰化合物，動(dòng)力鋰電池“技術(shù)核心”。目前技術(shù)較為成熟的正極材料有鈷酸鋰、磷酸鐵鋰、錳酸鋰及鎳鈷錳或者鎳鈷鋁三種元素組成的三元材料。其中，三元材料能量密度高，但成本較高，熱穩(wěn)定性較弱。三元電池對(duì)涂布機(jī)要求更高。相對(duì)于其他原料，由于三元材料活性強(qiáng)，對(duì)前道設(shè)備尤其是涂布機(jī)的要求大幅提升，定制化要求更高。3.2不同封裝方式，影響中道電芯堆疊工藝電芯堆疊是核心生產(chǎn)工藝。圓形電池均為卷繞，方形目前仍以卷繞為主，疊片有望進(jìn)一步提升，軟包更適用疊片工藝。目前市場仍以方形電池為主流，對(duì)應(yīng)卷繞工藝仍占據(jù)絕大部分份額。圓柱：絕緣底圈入筒→卷繞電芯入筒→插入芯軸→焊負(fù)極集流片于鋼筒→插入絕緣圈→鋼筒滾線→真空干燥→注液→組合帽（PTC元件等）焊到正極引極上→封口→射線檢查→編號(hào)→化成→循環(huán)→陳化。方形：方形硬殼電池通常有兩個(gè)軸心，正極、隔膜、負(fù)極疊層圍繞著兩個(gè)軸心，進(jìn)行卷繞，然后以間隙直入方式裝入方形鋁殼之中，外部噴絕緣漆或套塑料膜。軟包：軟包動(dòng)力電池是典型的“三明治”層狀堆壘結(jié)構(gòu)，軟包內(nèi)部結(jié)構(gòu)由正極片，隔膜，負(fù)極片依次層疊起來，外部用鋁塑膜包裝，然后焊接正負(fù)極極耳，注電解液并封口，最后化成分容形成正式商品化的軟包電池。3.3無模組、刀片電池主要影響PACK裝配環(huán)節(jié)工藝電池包分為電池模組和電池箱體兩部分，其中電池模組置于電池箱體。每個(gè)電池模組均包括框架和容置于框架內(nèi)的多個(gè)電池單體，相鄰的框架之間固定設(shè)置有套筒，該套筒具有用于穿設(shè)固定件的通道，固定件穿過上述通道，組裝成電池包，隨后在安裝梁作用下，固定于整車內(nèi)。CTP在模組與模組間采用一種套筒的連接方式緊貼在一起，同時(shí)套筒下有固定裝置與整車相連，這樣整個(gè)模組簡化了結(jié)構(gòu)，也實(shí)現(xiàn)了輕量化。CTP與其說是一種新技術(shù)，更應(yīng)該被稱為一種新概念。CTP省去電池模組過程，直接由電芯集成電池包，能大量減少使用冗余部件。4重點(diǎn)企業(yè)分析4.1先導(dǎo)智能：能夠提供整線和專機(jī)的鋰電設(shè)備龍頭公司是全球新能源裝備的龍頭企業(yè)，涵蓋鋰電池裝備、光伏裝備、3C檢測裝備、智能倉儲(chǔ)物流系統(tǒng)、汽車智能產(chǎn)線等業(yè)務(wù)。先導(dǎo)3大業(yè)務(wù)：鋰電、光伏、3C；8大事業(yè)部：鋰電事業(yè)部、光伏事業(yè)部、3C事業(yè)部、激光事業(yè)部、物流事業(yè)部、汽車事業(yè)部、燃料電池事業(yè)部、微導(dǎo)（體外）：鍍膜設(shè)備。體系支撐：1）技術(shù)層面：運(yùn)動(dòng)控制、視覺系統(tǒng)；2）管理層面：自主研發(fā)MES、WMS、PDM、ERP4.2利元亨：從消費(fèi)鋰電到動(dòng)力鋰電，整線交付能力顯現(xiàn)公司成立于2014年，主要從事智能制造裝備的研發(fā)、生產(chǎn)及銷售，為鋰電池、汽車零部件、精密電子、安防、軌道交通等行業(yè)提供高端裝備和工廠自動(dòng)化解決方案。公司的動(dòng)力電池制芯工藝關(guān)鍵技術(shù)與成套裝備、鋰電池?zé)崂鋲夯煞秩菅b備以及軟包電池制造與檢測裝備被鑒定為國際先進(jìn)水平。公司客戶包括新能源科技、寧德時(shí)代、比亞迪、力神、中航鋰電、欣旺達(dá)等知名廠商。2021年，公司成功在科創(chuàng)板上市，開啟發(fā)展新征程。4.3杭可科技：后道鋰電設(shè)備優(yōu)質(zhì)企業(yè)公司成立于2011年，致力于各類可充電電池，特別是鋰離子電池的后處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、研發(fā)、生產(chǎn)與銷售，在充放