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鋰電設(shè)備行業(yè)專題報(bào)告:生產(chǎn)工藝及競(jìng)爭(zhēng)格局

時(shí)間:2019-12-12 09:32來(lái)源:網(wǎng)絡(luò)整理 瀏覽:
(獲取報(bào)告請(qǐng)登陸未來(lái)智庫(kù)www.vzkoo.com)前言鋰電設(shè)備作為典型的專用設(shè)備,充分受益于下游新能源汽車(chē)行業(yè)的崛起。在行業(yè)發(fā)展早 期,日

(獲取報(bào)告請(qǐng)登陸未來(lái)智庫(kù)www.vzkoo.com)

前言

鋰電設(shè)備作為典型的專用設(shè)備,充分受益于下游新能源汽車(chē)行業(yè)的崛起。在行業(yè)發(fā)展早 期,日本韓國(guó)一直處于鋰電設(shè)備行業(yè)的國(guó)際領(lǐng)先地位,國(guó)內(nèi)電池、設(shè)備均主要依賴進(jìn)口。 近年來(lái),在補(bǔ)貼政策大力驅(qū)動(dòng)下,新能源汽車(chē)的崛起,使得國(guó)內(nèi)鋰電池需求量大增。中 國(guó)的新能源汽車(chē)銷(xiāo)量從 2013 年 1.76 萬(wàn)輛,快速增長(zhǎng)到 2018 年的 125 萬(wàn)輛,對(duì)應(yīng)全球 新能源汽車(chē)年銷(xiāo)量占比從 15%提升至 62%。中國(guó)的動(dòng)力鋰電池產(chǎn)量也從 2012 年的不 足 1GWH,快速增長(zhǎng)至 2018 年的 65GWH。國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池需求爆發(fā),極大促進(jìn)了電池 企業(yè)對(duì)鋰電池設(shè)備的投資規(guī)模。

國(guó)產(chǎn)鋰電設(shè)備領(lǐng)先企業(yè)迅速發(fā)展,大部分核心設(shè)備實(shí)現(xiàn)了進(jìn)口替代。正是在下游需求啟 動(dòng)的 2015 年,鋰電設(shè)備行業(yè)規(guī)模領(lǐng)先的先導(dǎo)智能、贏合科技相繼上市,2015~2018 年 先導(dǎo)和贏合收入復(fù)合增速達(dá)到 94%和 79%。2019 年鋰電后段設(shè)備企業(yè)杭可科技、利元 亨也已經(jīng)或即將登陸科創(chuàng)板,受到較高的市場(chǎng)關(guān)注。這些領(lǐng)先企業(yè)具有自主研發(fā)的核心 技術(shù),在涂布機(jī)、卷繞機(jī)、化成分容測(cè)試系統(tǒng)等重點(diǎn)環(huán)節(jié)和關(guān)鍵設(shè)備已經(jīng)接近甚至超過(guò) 海外設(shè)備商。隨著下游大客戶的認(rèn)可和合作加強(qiáng),進(jìn)口替代勢(shì)不可擋,部分企業(yè)已開(kāi)始 海外擴(kuò)張,成為國(guó)際一線的鋰電設(shè)備供應(yīng)商。

作為 2019 年鋰電設(shè)備系列報(bào)告的首篇,本文主要介紹鋰電池生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)及價(jià)值量較 大的核心設(shè)備,行業(yè)特點(diǎn)和壁壘、前段-中段-后段環(huán)節(jié)的主要企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)格局,并分析 鋰電設(shè)備行業(yè)的格局演化方向。本報(bào)告觀點(diǎn)認(rèn)為,由于下游電池廠客戶的產(chǎn)能提升是驅(qū) 動(dòng)設(shè)備商收入增長(zhǎng)的直接動(dòng)力,綁定頭部客戶是穩(wěn)固短期格局地位的基礎(chǔ);長(zhǎng)期來(lái)看, 下游龍頭客戶的集中度提升疊加擴(kuò)產(chǎn)意愿更強(qiáng),以及設(shè)備的集成化,將使得領(lǐng)先設(shè)備商 的集中度還將繼續(xù)提升。

一、鋰電生產(chǎn)制造流程

1、生產(chǎn)流程及對(duì)應(yīng)的核心設(shè)備

鋰電設(shè)備按照電池生產(chǎn)制造流程,可以劃分為前段設(shè)備、中段設(shè)備、后段設(shè)備。前段產(chǎn) 線價(jià)值占比約 40%,其中涂布機(jī)價(jià)值占 75%,輥壓機(jī)價(jià)值量大于分切機(jī)。隨著下游對(duì) 三元鋰電池的需求增長(zhǎng)比磷酸鐵鋰高,活性更強(qiáng)的三元材料對(duì)前段設(shè)備的性能要求更高, 前段設(shè)備價(jià)值量占比在逐步增加。中段產(chǎn)線價(jià)值占比約 30%,其中卷繞機(jī)價(jià)值占比 70%。 目前卷繞機(jī)市場(chǎng)集中度較高,CR3 達(dá)到 60%-70%,但其高端市場(chǎng)受到韓國(guó) KOEM 和 日本 CKD 的競(jìng)爭(zhēng),國(guó)內(nèi)高端市占率達(dá) 50%。后段產(chǎn)線價(jià)值占比約 30%,化成分容系統(tǒng) 占 70%,組裝占 30%。

2、前段:打造涂覆有正負(fù)極活性物質(zhì)的極片

前段工序主要包括漿料攪拌、正負(fù)極涂布、輥壓、分切、極片制作和模切。攪拌:先使 用鋰電池真空攪拌機(jī),在專用溶劑和黏結(jié)劑的作用下混合粉末狀的正負(fù)極活性物質(zhì),經(jīng) 過(guò)高速攪拌均勻后,制成完全沒(méi)有氣泡的漿狀正負(fù)極物質(zhì)。涂布:將制成的漿料均勻涂 覆在金屬箔的表面,烘干,分別制成正、負(fù)極極片。輥壓:輥壓機(jī)通過(guò)上下兩輥相向運(yùn) 行產(chǎn)生的壓力對(duì)極片的涂布表面進(jìn)行擠壓加工,極片受到高壓作用由原來(lái)蓬松狀態(tài)變成 密實(shí)狀態(tài)的極片,對(duì)能量密度的明顯相當(dāng)關(guān)鍵。分切:將輥壓好的電極帶按照不同電池 型號(hào)切成裝配電池所需的長(zhǎng)度和寬度,要求在切割時(shí)不出現(xiàn)毛刺。

1)前段工序中價(jià)值量最高的核心設(shè)備——涂布機(jī)

涂布的主要目的是將穩(wěn)定性好、粘度好、流動(dòng)性好的漿料均勻地涂覆在正負(fù)極表面上。 其對(duì)鋰電池的重要意義主要體現(xiàn)在一致性、循環(huán)壽命、安全性三方面。在涂布過(guò)程中, 若極片前、中、后三段位置正負(fù)極漿料涂層厚度不一致,或者極片前后參數(shù)不一致,則 容易引起電池容量過(guò)低或過(guò)高,且更可能在電池循環(huán)過(guò)程中形成析鋰,影響電池壽命。 涂布過(guò)程還要嚴(yán)格確保沒(méi)有顆粒、雜物、粉塵等混入極片中,如果混入雜物會(huì)引起電池內(nèi)部微短路,嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致電池起火爆炸。因此為使得中段的卷繞工藝能盡可能粗細(xì)均勻、 緊密,要求正負(fù)極的涂布誤差盡可能小,涂布機(jī)的先進(jìn)程度會(huì)直接影響電池化學(xué)性能的 優(yōu)劣,以及最終產(chǎn)品的良品率(電池廠家通常要求在 99%以上)。

涂布機(jī)是前段工序的核心設(shè)備。涂布機(jī)經(jīng)歷了三種結(jié)構(gòu)類型的演化,按照順序依次是刮 刀式、轉(zhuǎn)移式、狹縫擠壓式涂布。刮刀式主要應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)室條件下;轉(zhuǎn)移式涂布主要應(yīng) 用于 3C 電池的生產(chǎn);狹縫式擠壓涂布主要應(yīng)用于動(dòng)力電池,近幾年該類型由于動(dòng)力電 池生產(chǎn)需求的爆發(fā)而快速增加。擠壓涂布技術(shù)作為這三種中最先進(jìn)的技術(shù),可以用于較 高粘度流體涂布,獲得較高精度的涂層。將涂布機(jī)的結(jié)構(gòu)分拆來(lái)看,涂布頭的設(shè)計(jì)對(duì)涂 布精度有極為重要的影響,這類高精度控制的核心零部件尚需要進(jìn)口,盡管涂布機(jī)當(dāng)前 的國(guó)產(chǎn)化率較高,達(dá)到 70%~80%以上,但高端產(chǎn)品的涂布頭仍主要有國(guó)外提供,如龍 頭新嘉拓的涂布頭曾主要由松下提供。

涂布機(jī)設(shè)備的技術(shù)先進(jìn)程度主要考察四個(gè)方面:涂布技術(shù),張力技術(shù),糾偏技術(shù),干燥 技術(shù)。涂布技術(shù)需要滿足不同厚度的生產(chǎn)要求,常用的涂布支持體為厚度 10~20 微米 的鋁箔和銅箔,隔膜涂布只有幾個(gè)微米,石墨烯涂布甚至更薄,不同的厚度還需要針對(duì) 客戶開(kāi)發(fā)不同的涂布方法,保證對(duì)漿料的涂布厚度精度控制在 3 微米以下。張力技術(shù), 由于幅材沿著涂布方向運(yùn)動(dòng)不可避免地出現(xiàn)張力不均勻狀態(tài),導(dǎo)致涂布質(zhì)量缺乏一致性, 因此需要確保片路運(yùn)行過(guò)程中各段均有良好的張力控制。糾偏技術(shù),由于涂布設(shè)備長(zhǎng)度 多在數(shù)十米,片路運(yùn)行過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)位置偏差,為了保證無(wú)論是銅膜鋁膜還是很薄的隔 膜都能在片路上平穩(wěn)有效地運(yùn)行,并實(shí)現(xiàn)精密涂布,需要選用不同的驅(qū)動(dòng)形式配合響應(yīng) 的控制系統(tǒng)來(lái)糾偏。干燥技術(shù),涂布生產(chǎn)的速度瓶頸在于烘干干燥,最直接的手段是加 長(zhǎng)風(fēng)箱,但會(huì)帶來(lái)成本和占地增加,加強(qiáng)之后還需要增強(qiáng)糾偏和張力控制,要想進(jìn)一步 改善干燥效率就需要改進(jìn)風(fēng)場(chǎng)的控制,溫度場(chǎng)的控制,布局形式,盡量在保證涂布速度 的情況下減小風(fēng)箱長(zhǎng)度。

涂布效率是領(lǐng)先企業(yè)進(jìn)一步比拼技術(shù)實(shí)力的重要標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)前領(lǐng)先的涂布機(jī)設(shè)備在保證上 述技術(shù)的前提下,主攻提升涂布效率,主要的手段包括提升涂布機(jī)運(yùn)行速度和涂布寬度, 領(lǐng)先企業(yè)的涂布速度能達(dá)到 120m/min,涂布寬幅最大為 1400mm。

2)增強(qiáng)活性物質(zhì)與箔片的粘接強(qiáng)度——輥壓機(jī)

輥壓的意義在于壓實(shí)極片,提高電池的能量密度。極片在完成上一工序的涂布、干燥后, 活性物質(zhì)與箔片的剝離強(qiáng)度很低,此時(shí)需要對(duì)其進(jìn)行輥壓,增強(qiáng)活性物質(zhì)與箔片的粘接 強(qiáng)度,以防在電解液浸泡、電池使用過(guò)程中剝落。合適的壓實(shí)密度可增大電池的放電容 量、減小內(nèi)阻、減小極化損失、延長(zhǎng)電池的循環(huán)壽命、提高鋰離子電池的利用率。極片 輥壓一般由雙輥壓機(jī)完成,雙輥壓機(jī)是由兩個(gè)鑄鋼壓實(shí)輥以及電機(jī)和傳動(dòng)軸組成。開(kāi)啟 輥壓模式后,電機(jī)帶動(dòng)上下輥同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng),收卷機(jī)構(gòu)拉動(dòng)極片將穩(wěn)步穿過(guò)輥壓間隙,最終 被壓到所需壓實(shí)密度。

輥壓過(guò)程對(duì)電芯性能影響很大。輥壓過(guò)程會(huì)出現(xiàn)的幾個(gè)典型問(wèn)題是:①極片厚度不一致。 厚度不一致,意味著活物質(zhì)密度不一致,鋰離子和電子在極片中傳輸、傳導(dǎo)速率則會(huì)有 所不同。當(dāng)電流密度不同時(shí),極易引起枝晶鋰的析出,對(duì)電芯性能不利。此外,極片厚 度不同時(shí),活性物質(zhì)與集流體之間的接觸電阻也是不同的,極片越厚內(nèi)阻越大,電池極 化也就越嚴(yán)重,影響電芯容量。②極片部分位置出現(xiàn)過(guò)壓。由于涂布時(shí)部分位置厚度過(guò) 厚,輥壓后則有可能出現(xiàn)過(guò)壓的現(xiàn)象。過(guò)壓的位置活物質(zhì)顆粒出現(xiàn)破碎,活物質(zhì)顆粒間 接觸緊密,在電芯充放電過(guò)程中,電子導(dǎo)電性增強(qiáng),但離子移動(dòng)通道減小或堵塞,不利 于容量發(fā)揮,放電過(guò)程中極化增大,電壓下降,容量減小。同時(shí),過(guò)壓后影響電解液的 浸潤(rùn)效果,對(duì)電芯的性能也有很大的影響。

從工藝流程上看,輥壓質(zhì)量還會(huì)直接影響后續(xù)的極片加工效果。輥壓后極片的理想狀態(tài) 是極片表面平整、在光下光澤度一致、留白部分無(wú)明顯波浪、極片無(wú)大程度翹曲。但是 在實(shí)際生產(chǎn)中操作熟練度、設(shè)備運(yùn)行情況等都會(huì)引起部分問(wèn)題的產(chǎn)生。最直接的問(wèn)題是 影響后續(xù)工序中的極片分切,分切極片寬度不一致,極片出現(xiàn)毛刺;輥壓結(jié)果還會(huì)影響 極片的卷繞,嚴(yán)重的翹曲會(huì)造成極片卷繞過(guò)程中極片、隔膜間產(chǎn)生較大的空隙,在熱壓 后會(huì)形成某些部分多層隔膜疊加,成為應(yīng)力集中點(diǎn),影響電芯性能。

衡量輥壓機(jī)技術(shù)先進(jìn)程度,主要看面密度、壓實(shí)密度。當(dāng)前領(lǐng)先設(shè)備能使得磷酸鐵鋰正 極材料比容量達(dá)到 200 毫安時(shí)/克,磷酸鐵鋰正極材料壓實(shí)密度達(dá)到 1.5 克/立方厘米。

3)將極片分切成合適大小——分切機(jī)

分切機(jī)的功能是將輥壓后的極片分切到需要的寬度,是卷繞的前一道關(guān)鍵工序。低端的 分切機(jī)機(jī)械精度低,張力控制簡(jiǎn)單,不能適應(yīng)超薄膜材料的分切。隨著用戶對(duì)于分切效 率和分切質(zhì)量要求的提高,高端的分切機(jī)必須具備波浪邊分切功能,并且擁有較好的張 力控制技術(shù),優(yōu)化分切速度和分切質(zhì)量。據(jù)浩能收購(gòu)書(shū)中介紹,國(guó)內(nèi)高端分切速度已可 以達(dá)到 70 米/秒。

極片分切工藝的主要技術(shù)難點(diǎn)在于處理毛刺、波浪邊和掉粉。毛刺,特別是金屬毛刺對(duì) 鋰電池的危害巨大,尺寸較大的金屬毛刺直接刺穿隔膜,導(dǎo)致正負(fù)極之間短路。而極片 分切工藝是鋰離子電池制造工藝中毛刺產(chǎn)生的主要過(guò)程。通常要求毛刺在 12 微米以下, 如下圖工藝缺陷形成的集流體毛刺,尺寸達(dá)到 100 微米。波浪邊和掉粉:下圖是極片分 切時(shí)存在的掉料和波浪邊缺陷。出現(xiàn)波浪邊時(shí),極片分切和卷繞時(shí)會(huì)出現(xiàn)邊緣糾偏抖動(dòng), 從而降低工藝精度,另外對(duì)電池最終的厚度和形貌也會(huì)出現(xiàn)不良影響。極片出現(xiàn)掉粉會(huì) 影響電池性能,正極掉粉時(shí),電池容量減小,而負(fù)極掉粉時(shí)出現(xiàn)負(fù)極無(wú)法包裹住正極的 情形,容易造成析鋰。

3、中段:完成電芯的卷繞和注液

中段工序主要包括電芯的卷繞/疊片和電芯注液,涉及的設(shè)備為卷繞機(jī)、疊片機(jī)、注液 機(jī)。卷繞機(jī)對(duì)電芯進(jìn)行卷繞時(shí),可根據(jù)下游廠商需要進(jìn)一步分為圓柱形卷繞和方形卷繞。 疊片機(jī)在正、負(fù)極料盒中拾取極片,經(jīng)過(guò)二次定位,交替將正、負(fù)極片放在疊片臺(tái)上。 隔膜主動(dòng)放卷,疊片臺(tái)帶動(dòng)隔膜左右往復(fù)移動(dòng)形成 Z 字形疊繞。疊片完成后,按照設(shè)定 長(zhǎng)度切斷,自動(dòng)送出人工貼膠。通過(guò)注液機(jī),將電解液注入卷繞或疊片后的電芯中。

鋰電池的中段設(shè)備較前段更加強(qiáng)調(diào)個(gè)性化,對(duì)工序的精度、效率、一致性要求非常高。 針對(duì)下游廠商生產(chǎn)的鋰電池技術(shù)路線存在方形、圓柱、軟包的差異,中段設(shè)備會(huì)分別使 用卷繞機(jī)或者疊片機(jī)。目前卷繞機(jī)應(yīng)用更為普遍,突出的優(yōu)勢(shì)在于生產(chǎn)速度快,產(chǎn)品一 致性高;疊片機(jī)由于工藝復(fù)雜,良品率低,生產(chǎn)效率較低,但其生產(chǎn)的軟包電池尺寸設(shè) 計(jì)更為靈活,散熱設(shè)計(jì)合理,能量密度高,具有圓柱和方形不具備的諸多優(yōu)勢(shì)。國(guó)內(nèi)企 業(yè)目前大多采用的中小尺寸卷繞機(jī),疊片機(jī)的比例還不高。

1)中段工序中最關(guān)鍵的設(shè)備——卷繞機(jī)

張力控制是影響卷繞機(jī)先進(jìn)程度的核心技術(shù)。在整個(gè)卷繞過(guò)程中,為了保證電芯組裝成 的電池具有高一致性,需要尤其注意卷繞的張力控制。由于張力波動(dòng)導(dǎo)致的松緊差異會(huì) 使得卷繞出的電芯產(chǎn)生不均勻的拉伸形變,從而使電芯材料分層或出現(xiàn) S 型皺褶,嚴(yán)重 影響產(chǎn)品的一致性,并且由于隔膜、極片表面不平整起的褶皺會(huì)增大電池內(nèi)阻。由于卷 繞張力控制是一個(gè)高速的動(dòng)態(tài)平衡過(guò)程,卷繞機(jī)在電氣和軟件控制方面要求很高,要求 伺服控制系統(tǒng)快速反應(yīng),軟件的編程也需要獨(dú)到的經(jīng)驗(yàn)水平。另外,對(duì)于方形鋰電池的 卷繞,由于需要保持卷繞的線速度不變,角速度需要自動(dòng)調(diào)整,因此方形鋰電池卷繞的 張力控制對(duì)技術(shù)要求更高。當(dāng)前國(guó)內(nèi)行業(yè)圓柱電芯能卷繞張力波動(dòng)能控制在10%左右, 方形電芯控制在 20%左右,國(guó)內(nèi)領(lǐng)先企業(yè)能做到圓柱電池張力波動(dòng) 5%以下,方形電池 張力波動(dòng) 10%以下。

此外,卷繞機(jī)的自動(dòng)糾偏技術(shù)和卷繞速度也比較關(guān)鍵。糾偏系統(tǒng)能保證電池卷繞過(guò)程中 極片隔膜卷繞整齊,正極/負(fù)極/隔膜之間相對(duì)位置準(zhǔn)確,目前行業(yè)通常要求卷后正負(fù)極 片或隔膜的上下偏差均要小于 0.5mm,超過(guò)這一數(shù)值將對(duì)電池形變產(chǎn)生影響。卷繞速 度方面,目前國(guó)內(nèi)廠家的圓柱電芯能達(dá)到 10 米/秒以上的高速卷繞速度,國(guó)內(nèi)領(lǐng)先企業(yè) 能達(dá)到 18 米/秒,方形電芯由于需要保證線速度恒定,因此變角速度卷繞較慢,為 0.3 米/秒,國(guó)內(nèi)領(lǐng)先企業(yè)能達(dá)到 0.8 米/秒甚至更高。

2)軟包電芯需要的特殊工藝——疊片機(jī)

軟包電芯只能用疊片機(jī)生產(chǎn),能實(shí)現(xiàn)高于圓柱和方形電池的性能和安全性。疊片機(jī)的工 作目的是將正極片、隔膜、負(fù)極極片按照順序疊合成小電芯單體,然后將小電芯單體疊 放并聯(lián)起來(lái)組成大電芯。疊片工藝生產(chǎn)出的電芯優(yōu)點(diǎn)在于:1 由于相當(dāng)于多個(gè)小極片并 聯(lián),內(nèi)阻較低,且應(yīng)為內(nèi)阻低極化小,放電平臺(tái)高;2 電芯極片隔膜之間受力面積一致, 無(wú)明顯應(yīng)力集中點(diǎn);3 內(nèi)部空間利用的較為充分,體積比容量和能量密度更高;4 疊片 工藝相當(dāng)于多極片并聯(lián),更容易在短時(shí)間內(nèi)完成大電流放電,倍率性能佳。

疊片機(jī)相對(duì)卷繞機(jī)的生產(chǎn)效率低。疊片工藝的缺點(diǎn)在于操作要求高,生產(chǎn)控制繁瑣,次 品率高,最大的瓶頸在于生產(chǎn)效率低。目前國(guó)產(chǎn)動(dòng)力用疊片機(jī)的效率相比韓國(guó)差距較大, 國(guó)產(chǎn)設(shè)備以雙工位居多,效率普遍在 0.5-0.8 秒/片,而進(jìn)口疊片機(jī)效率為 0.17~0.2 秒/ 片。相比之下,盡管卷繞式工藝生產(chǎn)的電芯在電化學(xué)性能上略差于疊片式,但優(yōu)勢(shì)在于 自動(dòng)化程度高,制成容易,適合大規(guī)模生產(chǎn)。因此市場(chǎng)上的方形電池,尤其是圓柱電池 一般都是卷繞式工藝生產(chǎn)。

4、后段:化成分容及測(cè)試分選設(shè)備

后段工序主要包括化成分容、測(cè)試分選、模塊裝配及 PACK 等。封裝是將電芯放入金 屬或軟包外殼中?;墒峭ㄟ^(guò)充放電方式將其內(nèi)部正負(fù)極物質(zhì)激活,使得電池充電活化。 分容在化成之后,對(duì)電池進(jìn)行充放電循環(huán)并檢測(cè)電池各項(xiàng)參數(shù),根據(jù)測(cè)量參數(shù)對(duì)電池進(jìn) 行配組。模塊裝配及 PACK 包括對(duì)電池模組上線檢測(cè)、電池包 pack 裝配、電池包下線 檢測(cè)等,該工序之后電池基本就達(dá)到了出廠要求。

化成分容及檢測(cè)系統(tǒng)是后段工序中最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。鋰電池電芯的化成分容是通過(guò)充放電 的方式實(shí)現(xiàn)電池的初使化,使電芯的活性物質(zhì)激活,是一個(gè)能量轉(zhuǎn)換的過(guò)程。鋰電芯的 化成分容原理比較復(fù)雜,但同時(shí)也是影響電池性能很重要的一道工序,因?yàn)樵?Li+第一 次充電時(shí),Li+第一次插入到石墨中,會(huì)在電池內(nèi)發(fā)生電化學(xué)反應(yīng),在電池首次充電過(guò) 程中不可避免地要在碳負(fù)極與電解液的相界面上、形成覆蓋在碳電極表面的鈍化薄層, 這 層 鈍 化 膜 稱 之 為 固 體 電 解 質(zhì) 相 界 面 或 稱 SEI 膜 (SOLID ELECTROLYTE INTERFACE), SEI膜的性能直接決定了電池的倍率、自放電等性能。為了達(dá)到使電池 狀態(tài)穩(wěn)定的目的,通?;煞秩葸^(guò)程中會(huì)進(jìn)行多次的充放電、60℃以下的恒溫靜置等, 鋰電池化成分容系統(tǒng)可以對(duì)單體鋰電池進(jìn)行恒流充電,當(dāng)電壓達(dá)到鋰電池的充電上限電 壓時(shí),轉(zhuǎn)為恒壓充電,直至充電電流逐漸降為 0。然后再對(duì)電池進(jìn)行恒流放電,直至電 池電壓達(dá)到放電截止電壓。

化成和分容原理上略有區(qū)別,但均可用充放電機(jī)完成。化成只是充電的過(guò)程,不需要對(duì) 電芯進(jìn)行放電,所以化成的時(shí)候,可以使用單獨(dú)的充電機(jī),因而充電機(jī)也常常被稱為化 成機(jī),又因?yàn)槌潆姍C(jī)的外表往往是方正的柜子形態(tài),充電機(jī)又被稱為化成柜。雖然化成 不需要放電,但有些電芯的化成工藝需要進(jìn)行一次以上的充電,同時(shí)緊接著化成之后的 分容工序,需要對(duì)電芯先充電再放電,因此化成充電之后,還必須對(duì)電芯進(jìn)行放電。這 種工藝上的需要也導(dǎo)致很多電池生產(chǎn)廠家,直接使用帶有充電和放電功能的充放電機(jī)來(lái)進(jìn)行化成。

分容的意義在于篩選出合格電池并進(jìn)行分組。由于電池制造過(guò)程中的工藝原因使得電池 的實(shí)際容量不可能完全一致,通過(guò)按照一定的規(guī)范進(jìn)行“充滿電-放完電”循環(huán),循環(huán) 時(shí)間乘以放電電流就是電池的容量。只要測(cè)試得到的容量滿足或大于設(shè)計(jì)容量,電池就 是合格的。通過(guò)對(duì)不同容量的電池進(jìn)行分類,可以優(yōu)化電池組的一致性。鋰電池的化成 分容過(guò)程中,對(duì)充放電電壓和電流的要求非常嚴(yán)格,電壓的高精度控制可以避免電池過(guò) 充過(guò)放情況的出現(xiàn)。在分容過(guò)程中,需要使用到的主要設(shè)備是鋰電池充放電機(jī)。具有“能 量回饋”技術(shù)的充放電機(jī)可以較好解決分容充放電模塊的散熱問(wèn)題,相比傳統(tǒng)化成分容 系統(tǒng)節(jié)電 60%~80%。

充放電機(jī)是化成分容中的重點(diǎn)設(shè)備,也是后段使用量最多的設(shè)備。充放電機(jī)的最小工作 單位是“通道”。一個(gè)通道可以為一個(gè)電芯進(jìn)行充電或放電。在充放電機(jī)實(shí)際使用中, 一個(gè)“單元”由一定數(shù)量(如 24 個(gè)、32 個(gè)、64個(gè)等)的通道組合而成。因此,“單元” 包含了若干個(gè)“通道”,是充放電機(jī)制造和安裝時(shí)的最小單位,日韓企業(yè)將此單位稱為 BOX。從原理上說(shuō),一臺(tái)充放電機(jī)可以由無(wú)數(shù)個(gè) BOX 組成,但在國(guó)內(nèi)較多采用手工操 作的習(xí)慣影響下,一般一臺(tái)充放電機(jī)的 BOX 數(shù)量并不大,一條生產(chǎn)線后段往往需要十 幾臺(tái)到上百臺(tái)充放電機(jī)。

二、鋰電設(shè)備行業(yè)特點(diǎn)分析

1、鋰電池設(shè)備的特點(diǎn)及趨勢(shì)

定制化研發(fā),毛利率普遍較高。鋰電設(shè)備廠商的研發(fā)模式主要是客戶提需求,由設(shè)備廠 商成立專項(xiàng)研發(fā)小組定制化開(kāi)發(fā)。由于各個(gè)客戶生產(chǎn)設(shè)備差異較大,設(shè)備廠商需開(kāi)發(fā)同 類功能的不同型號(hào)的設(shè)備。部分大型設(shè)備企業(yè)會(huì)根據(jù)各類客戶需求總結(jié)研制開(kāi)發(fā)集鋰電 池生產(chǎn)過(guò)程不同工藝流程的多功能機(jī)器,比如焊接卷繞一體機(jī)。對(duì)下游電池客戶而言, 設(shè)備品質(zhì)是制造好產(chǎn)品的前提,當(dāng)前行業(yè) 35%~45%的平均毛利率水平雖然較除隔膜以 外的其余鋰電原材料稍高,但下游客戶對(duì)設(shè)備廠商溢價(jià)給予認(rèn)可。從趨勢(shì)來(lái)看,考慮到 鋰電池產(chǎn)品和設(shè)備均處在技術(shù)升級(jí)過(guò)程中,且設(shè)備折舊成本占電池生產(chǎn)成本的比例在 6%左右,因此毛利率預(yù)計(jì)可以保持。

以銷(xiāo)定產(chǎn),存貨中庫(kù)存商品少,發(fā)出商品占比高。具體來(lái)說(shuō),生產(chǎn)部根據(jù)合同期及各車(chē) 間生產(chǎn)安排情況與研發(fā)部共同編制生產(chǎn)進(jìn)度計(jì)劃,分工實(shí)施。研發(fā)部根據(jù)購(gòu)貨方的技術(shù) 要求進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì);采購(gòu)部按采購(gòu)清單協(xié)調(diào)倉(cāng)庫(kù)備貨、聯(lián)系貨運(yùn)單位;生產(chǎn)部根據(jù)生產(chǎn) 進(jìn)度要求協(xié)調(diào)各部門(mén)保證產(chǎn)品及時(shí)組裝、調(diào)試、出廠。為了降低生產(chǎn)成本,大部分大型 設(shè)備企業(yè)持續(xù)推進(jìn)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化工作,在滿足客戶個(gè)性化需求的基礎(chǔ)上提高設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化 水平,即逐步實(shí)現(xiàn)所產(chǎn)設(shè)備由“標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件”與“客戶非標(biāo)構(gòu)件”組成,針對(duì)部分市場(chǎng)需 求大的設(shè)備,在取得客戶訂單后,對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件部分的生產(chǎn)會(huì)適當(dāng)增加投料量,從而實(shí) 現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件的規(guī)?;a(chǎn),這樣既能夠降低采購(gòu)成本和生產(chǎn)成本,同時(shí)又能提高公司的 生產(chǎn)效率,向客戶實(shí)現(xiàn)更快交付(通常在 2~6 個(gè)月交付)。

注重客戶反饋與售后響應(yīng)。領(lǐng)先企業(yè)強(qiáng)調(diào)售后和研發(fā)的配套,并將其作為重要的企業(yè)競(jìng) 爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),在幫助客戶完善工藝,滿足客戶不斷提高要求的同時(shí),也幫助迭代自身技術(shù)研 發(fā)水平。以涂布龍頭新嘉拓為例,會(huì)從涂布機(jī)客戶每天在現(xiàn)場(chǎng)發(fā)回的數(shù)據(jù)和反饋,優(yōu)化 細(xì)節(jié)參數(shù)。

高效率、一體化趨勢(shì)增強(qiáng)。隨著各工藝環(huán)節(jié)設(shè)備的效率提升,同樣單體設(shè)備的產(chǎn)能增加, 導(dǎo)致每 GWh 設(shè)備價(jià)值量不斷下降(5 年累計(jì)下降約 1~2 億)。以涂布機(jī)為例,2018 年 高速雙層涂布機(jī)滲透率快速提升,涂布速度從原先的 50~60m/min 大幅提升至最高 120m/min,150m/min涂布機(jī)產(chǎn)品也正在研發(fā)中。一體化方面,通過(guò)將幾個(gè)相鄰工序的 鋰電設(shè)備集成可以提升產(chǎn)線生產(chǎn)效率,例如先導(dǎo)和贏合分別推出了激光切卷繞一體機(jī) (模切機(jī)及卷繞機(jī)集成)及涂輥分一體機(jī)(涂布、輥壓及分切機(jī)集成)等產(chǎn)品,優(yōu)勢(shì)體 現(xiàn)在節(jié)省空間與時(shí)間(占地面積更小,減少收放卷及上下料耗時(shí))、降低人力成本及原 材料損耗(自動(dòng)化率提升)。

2、鋰電設(shè)備行業(yè)進(jìn)入門(mén)檻

前期經(jīng)營(yíng)性現(xiàn)金流凈流出較多,對(duì)設(shè)備企業(yè)提出資金門(mén)檻要求。從商業(yè)模式上講,鋰電 設(shè)備業(yè)務(wù)大多采用“3331”的收款模式,導(dǎo)致付款周期可能較長(zhǎng)。所謂“3331”,是指 客戶簽訂合同時(shí)僅付款 30%,發(fā)貨后付款 30%,客戶安裝調(diào)試并試運(yùn)行后驗(yàn)收并付款 30%,質(zhì)保期(通常為一年)結(jié)束后付款 10%??蛻粼诟犊顣r(shí)間點(diǎn)的選擇上較為自由, 在合同允許的范圍內(nèi),可視自身現(xiàn)金流狀況來(lái)確定何時(shí)驗(yàn)收并付款?,F(xiàn)在更有客戶采取 “163”模式,即一成付款,驗(yàn)收付六成,質(zhì)保期后付剩下三成。因此鋰電設(shè)備廠在處 理業(yè)務(wù)時(shí)常需要做大量墊款,而業(yè)務(wù)回款趨緩,導(dǎo)致企業(yè)現(xiàn)金流緊張,對(duì)新進(jìn)入企業(yè)的 資金實(shí)力均提出了較高的要求。對(duì) 2 家以鋰電設(shè)備作為主營(yíng)業(yè)務(wù)的行業(yè)領(lǐng)先企業(yè)(先導(dǎo) 智能、贏合科技)的經(jīng)營(yíng)性現(xiàn)金流加總,盡管早期的季度經(jīng)營(yíng)現(xiàn)金流為負(fù)的情況較多, 但整體來(lái)看現(xiàn)金流情況在好轉(zhuǎn)。同時(shí)再看業(yè)務(wù)規(guī)模相對(duì)較小的納科諾爾(前段輥壓機(jī))、 星云股份(后段轉(zhuǎn)配檢測(cè)),兩家的經(jīng)營(yíng)性現(xiàn)金流情況沒(méi)有先導(dǎo)和贏合樂(lè)觀,因此對(duì)于 中小鋰電設(shè)備企業(yè)而言,面臨的現(xiàn)金流壓力更大。

自動(dòng)化率門(mén)檻。一方面,政府不斷提高鋰電池行業(yè)準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn),對(duì)鋰電池產(chǎn)品的安全性和 一致性有更高要求,另一方面各電池廠商產(chǎn)能不斷擴(kuò)大,規(guī)模化生產(chǎn)必須依賴高度自動(dòng) 化、智能化設(shè)備。目前國(guó)內(nèi)鋰電池一線廠商自動(dòng)化率約為 50%,二線廠商僅為 20%, 對(duì)比國(guó)際一流廠商近 80%的自動(dòng)化率,仍有較大差距。新進(jìn)入的鋰電設(shè)備企業(yè)如果無(wú) 法具備較高自動(dòng)化率水平,將難以立足。

客戶粘性門(mén)檻。鋰電池廠商對(duì)設(shè)備供應(yīng)商的粘性極大,在前期選擇設(shè)備供應(yīng)商時(shí)極為謹(jǐn) 慎,著重考察供應(yīng)商的研發(fā)設(shè)計(jì)水平、生產(chǎn)工藝掌握程度、售后服務(wù)能力、產(chǎn)品銷(xiāo)售記 錄、產(chǎn)品質(zhì)量記錄等是否達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)備開(kāi)發(fā)成功后又須經(jīng)過(guò)用戶現(xiàn)場(chǎng)操作、安裝調(diào)試 以及樣機(jī)使用等多個(gè)環(huán)節(jié),最終才能得到客戶認(rèn)可。為保證鋰電池產(chǎn)品質(zhì)量的一致性, 一旦形成供貨關(guān)系,除非技術(shù)更新較大或擴(kuò)張過(guò)快,客戶一般不會(huì)輕易更換供應(yīng)商,而 是優(yōu)先考慮原供應(yīng)商的設(shè)備。以后段設(shè)備領(lǐng)先供應(yīng)商杭可科技為例,盡管下游客戶采購(gòu) 需求在最近幾年并非具有完全的連續(xù)性,但對(duì)主要客戶 LG、比克等體現(xiàn)出較強(qiáng)的粘性。

技術(shù)積累門(mén)檻。下游鋰電池行業(yè)集中度不斷提升,帶動(dòng)上游設(shè)備優(yōu)質(zhì)龍頭行業(yè)地位越發(fā) 穩(wěn)固。要想成為優(yōu)質(zhì)供應(yīng)商,其主打產(chǎn)品必須經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的技術(shù)改良和 Knowhow積累。 以前段工序最重要的涂布機(jī)設(shè)備為例,國(guó)內(nèi)龍頭新嘉拓、浩能、雅康均專注涂布設(shè)備研 發(fā)十多年,逐漸接近日韓企業(yè)水平,吸引了希望覆蓋整線的大型鋰電設(shè)備企業(yè)的收購(gòu), 享受相對(duì)較高的供應(yīng)商地位的一定的利潤(rùn)水平。相比之下,多數(shù)技術(shù)水平較低的設(shè)備生 產(chǎn)企業(yè)集中在高度同質(zhì)化的低端產(chǎn)品市場(chǎng),競(jìng)爭(zhēng)激烈,利潤(rùn)率逐年下降。

三、鋰電設(shè)備競(jìng)爭(zhēng)格局——國(guó)產(chǎn)化率、集中度提升

1、行業(yè)國(guó)產(chǎn)化率提升,中-后段設(shè)備盈利水平相對(duì)較高

近年來(lái)鋰電設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率不斷提升,從 2008年的 20%提升到 2016 年的 50%左右。從 2016 年開(kāi)始,國(guó)內(nèi)設(shè)備替代進(jìn)口進(jìn)程開(kāi)始加快,少數(shù)國(guó)內(nèi)企業(yè)立足長(zhǎng)期的技術(shù)積累, 在卷繞機(jī)、分切機(jī)、化成分容系統(tǒng)等高端設(shè)備領(lǐng)域形成了一定的優(yōu)勢(shì)地位,逐步趕超國(guó) 外巨頭。國(guó)內(nèi)企業(yè)產(chǎn)品性能在不斷提升的同時(shí),價(jià)格和服務(wù)優(yōu)勢(shì)相比國(guó)外巨頭優(yōu)勢(shì)明顯。 據(jù)高工鋰電研究所調(diào)研,1GWh 鋰電池建設(shè)項(xiàng)目,若采用國(guó)產(chǎn)設(shè)備,則大概需要 5-6 億 元,其中設(shè)備價(jià)值占比 50%-60%,對(duì)應(yīng)國(guó)產(chǎn)設(shè)備成本約 2.5~3.6 億元,而同等設(shè)備國(guó) 外價(jià)格約在 4.8-5.4 億元,部分重要設(shè)備國(guó)外的價(jià)格是國(guó)內(nèi)的兩倍以上

技術(shù)領(lǐng)先的國(guó)產(chǎn)設(shè)備享有更高的議價(jià)能力,前段、中段、后段設(shè)備的盈利水平依次提升。 前段設(shè)備廠商中,新嘉拓和浩能主打產(chǎn)品為涂布機(jī),贏合科技前段業(yè)務(wù)占一定比例,納克諾爾主打前段輥壓機(jī),這些企業(yè)或業(yè)務(wù)的毛利率相對(duì)較低。原因有三個(gè)方面,一是國(guó) 產(chǎn)前段設(shè)備目前與國(guó)外差距較大,主要欠缺高端精密設(shè)備和控制技術(shù),比如涂布頭等關(guān) 鍵部件依賴進(jìn)口、控制系統(tǒng)和電氣控制軟件部分需要加強(qiáng),導(dǎo)致國(guó)產(chǎn)設(shè)備偏向中低端, 精度和穩(wěn)定性弱于國(guó)外;二 是由于高端產(chǎn)品的關(guān)鍵部件依賴進(jìn)口,客戶往往指定 PLC、 伺服、涂布頭等零部件的供應(yīng)商品牌清單,導(dǎo)致這些部件進(jìn)口比例較高,壓縮了利潤(rùn)空 間;三是前段設(shè)備偏標(biāo)準(zhǔn)化,而中段和后段設(shè)備的柔性化程度較高,客戶會(huì)對(duì)定制化方 案設(shè)計(jì)給予高溢價(jià),但對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化且偏組裝性質(zhì)的前段設(shè)備給的溢價(jià)少。

先導(dǎo)智能主打中段、后段(泰坦)和部分整線業(yè)務(wù),由于中段核心設(shè)備卷繞機(jī)的技術(shù)壁 壘高,先導(dǎo)智能具有與國(guó)外卷繞機(jī)龍頭類似的發(fā)展路徑,具備一定的先發(fā)優(yōu)勢(shì),同時(shí)在 高強(qiáng)度研發(fā)下持續(xù)保持技術(shù)領(lǐng)先,行業(yè)集中度高,競(jìng)爭(zhēng)格局好。另外,盡管先導(dǎo)和贏合 均開(kāi)展了整線業(yè)務(wù),但先導(dǎo)自制率已提升至 95%,使得擴(kuò)展客戶的同時(shí)盈利能力能夠 較好維持。

杭可科技和星云股份等聚焦后段設(shè)備,該環(huán)節(jié)起初的技術(shù)門(mén)檻較低,零部件自制率高, 高毛利率吸引了不少本土競(jìng)爭(zhēng)者加入,市場(chǎng)比較分散。隨著下游動(dòng)力電池企業(yè)生產(chǎn)和技 術(shù)要求的提升,牢牢掌握化成分容核心研發(fā)能力的杭可科技等企業(yè)脫穎而出,在自動(dòng)化 程度、檢測(cè)精度、高溫加壓等方面超越其他對(duì)手,且基于充放電設(shè)備(后段最關(guān)鍵單機(jī), 也是化成分容的主體)逐步集成 pack、自動(dòng)化倉(cāng)儲(chǔ)物流等,贏得了越來(lái)越多的海外客 戶訂單,盈利水平穩(wěn)中有升。相比之下,pack 業(yè)務(wù)偏多的星云股份業(yè)務(wù)和盈利能力則 受到侵蝕,2018 年之后訂單和收入開(kāi)始下滑。

我們還可以分別從先導(dǎo)智能和利元亨這兩家鋰電設(shè)備商入手,拆解不同環(huán)節(jié)設(shè)備的毛利 率情況。先導(dǎo)智能是市場(chǎng)上為數(shù)不多同時(shí)有前段、中段、后段核心設(shè)備的企業(yè),可以看 到近三年來(lái)后段設(shè)備(泰坦新動(dòng)力)的毛利率是明顯高于其他設(shè)備的。類似的,觀察利 元亨這家中后段設(shè)備企業(yè)也能發(fā)現(xiàn),隨著客戶拉動(dòng)化成分容檢測(cè)設(shè)備的產(chǎn)量迅速提升, 化成分容檢測(cè)業(yè)務(wù)的毛利率從 2016 年 34.87%提升至 2018 年的 44.29%(2016 年規(guī) 模?。?,且化成分容檢測(cè)設(shè)備的毛利率相較中段包膜機(jī)/極耳焊接機(jī)、后段 pack 等都要 高。后段環(huán)節(jié)尤其化成分容的盈利水平明顯更高,主要是由于后段國(guó)產(chǎn)龍頭抓住了市場(chǎng) 窗口,快速形成技術(shù)和性價(jià)比優(yōu)勢(shì),從而在客戶提質(zhì)增效需求下能拿出有技術(shù)特色的產(chǎn) 品,我們會(huì)在接下來(lái)不同環(huán)節(jié)的競(jìng)爭(zhēng)格局分析中詳細(xì)討論原因。

2、前段設(shè)備:追趕國(guó)外技術(shù)差距,競(jìng)爭(zhēng)激烈

涂布機(jī)是前段核心設(shè)備,目前與國(guó)際一流存在技術(shù)差距。前段設(shè)備對(duì)電芯性能影響較大, 雖然國(guó)產(chǎn)化程度不斷加深,但國(guó)產(chǎn)設(shè)備在效率、精度、穩(wěn)定性等方面與國(guó)外還存在一定 差距,決定電池一致性及品質(zhì)的涂布機(jī)尤為明顯,目前高端涂布機(jī)仍然大量依賴進(jìn)口。 攪拌機(jī)國(guó)產(chǎn)率較高,尤其小容量攪拌機(jī)基本實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化,輥壓機(jī)的國(guó)產(chǎn)化率則已達(dá)到 80%以上。一直以來(lái),以涂布機(jī)為核心的鋰電池前段設(shè)備,在技術(shù)和市場(chǎng)方面長(zhǎng)期被日 韓企業(yè)所壟斷(日本東麗、日本井上、日本平野等)。盡管?chē)?guó)產(chǎn)涂布機(jī)的產(chǎn)品性能近年 來(lái)已經(jīng)不斷提升,但在設(shè)備的穩(wěn)定性、涂布精度、涂布效率和自動(dòng)化等方面與進(jìn)口設(shè)備 還存在一定的差距。

涂布機(jī)廠商集中度提升,前三陸續(xù)被上市公司收購(gòu)。2015 年之前行業(yè)由大量規(guī)模較小 的企業(yè)所組成,據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),國(guó)內(nèi)涂布機(jī)的生產(chǎn)廠家在 100 家左右,但廠家的平均規(guī) 模極小,除了前幾大廠家外,大部分企業(yè)的實(shí)際年銷(xiāo)售量在 10 臺(tái)以下,銷(xiāo)售額在不超 過(guò) 1000 萬(wàn)。2015 年開(kāi)始,國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的電池廠倒逼涂布設(shè)備追趕國(guó)際最高水平,浩能、 新嘉拓、贏合科技、雅康脫穎而出。之后浩能被科恒股份收購(gòu),新嘉拓被璞泰來(lái)收購(gòu), 雅康被贏合科技收購(gòu)。截止 2017 年,市場(chǎng)占有率前三的新嘉拓、浩能和贏合科技,集 中度超過(guò) 50%。此時(shí)涂布機(jī)國(guó)產(chǎn)化率達(dá)到 70%~80%,國(guó)產(chǎn)價(jià)格 500 萬(wàn)左右,但高端 產(chǎn)能快速擴(kuò)張的主力選擇仍然是國(guó)外產(chǎn)品,例如比亞迪 2018 年招標(biāo) 16 臺(tái)分別為日本 東麗和日本井上,日韓高端涂布機(jī)價(jià)格約 1500~2000 萬(wàn)。

3、中段設(shè)備:集中度高,龍頭享有技術(shù)壁壘

1)先導(dǎo)智能在卷繞機(jī)市場(chǎng)占有率突出,格局穩(wěn)定

部分國(guó)產(chǎn)設(shè)備已經(jīng)可以與進(jìn)口產(chǎn)品同臺(tái)較量。中段工序相比于前段工序,設(shè)備具備一定 的柔性化,對(duì)精度、效率和一致性要求高,卷繞機(jī)是核心設(shè)備。國(guó)內(nèi)卷繞機(jī)龍頭先導(dǎo)智 能的設(shè)備精度和良品率已和國(guó)外競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手無(wú)差別。對(duì)于入殼、干燥、封口等相對(duì)技術(shù)簡(jiǎn) 單的設(shè)備,國(guó)產(chǎn)化率已經(jīng)達(dá)到較高水平。總體上,中段設(shè)備低端市場(chǎng)的國(guó)產(chǎn)化率已經(jīng)較 高,在高端市場(chǎng)與日韓企業(yè)存在正面競(jìng)爭(zhēng)。

國(guó)外龍頭發(fā)展路徑相似。國(guó)外競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手韓國(guó) Koem 與日本 Kaido 都是從電容器卷繞設(shè) 備開(kāi)始做起,依靠在電容器設(shè)備行業(yè)積累的技術(shù)優(yōu)勢(shì)逐漸開(kāi)發(fā)出適合鋰電池設(shè)備行業(yè)的 卷繞設(shè)備,從而切入鋰電池設(shè)備行業(yè),發(fā)展至今一直聚焦高端卷繞機(jī)產(chǎn)品的研發(fā)生產(chǎn)。 日本 CKD 覆蓋業(yè)務(wù)較廣,據(jù) 2017 年報(bào)顯示公司總收入約 55 億人民幣,而其中卷繞機(jī) 所屬的自動(dòng)化類產(chǎn)品總收入不超過(guò) 10.5 億。相比之下,先導(dǎo)智能早期與 Koem 和 Kaido 技術(shù)發(fā)展路徑相似,之后向鋰電設(shè)備行業(yè)的其他環(huán)節(jié)擴(kuò)展,主打優(yōu)勢(shì)產(chǎn)品卷繞機(jī)。

先導(dǎo)智能卷繞機(jī)已進(jìn)入國(guó)際第一梯隊(duì)。2014 年左右眾多資質(zhì)各不相同的設(shè)備廠商看好 卷繞機(jī)市場(chǎng)增長(zhǎng)需求,蜂擁而入,技術(shù)水平參差不齊,彼時(shí)國(guó)內(nèi)部分鋰電池生產(chǎn)商采用手動(dòng)或半自動(dòng)卷繞機(jī),自動(dòng)化程度較低,生產(chǎn)效率不高,產(chǎn)出的電芯性能不穩(wěn)定。高端 卷繞機(jī)市場(chǎng)主要被日本 CKD、KAIDO 及韓國(guó) KOEM占據(jù),設(shè)備價(jià)格高,且售后服務(wù)不 能及時(shí)滿足國(guó)內(nèi)廠家的需要,增加了企業(yè)的生產(chǎn)成本和維護(hù)難度,不利于規(guī)?;茝V使 用。國(guó)內(nèi)僅先導(dǎo)智能一家在高端領(lǐng)域占有一席之地,相比國(guó)內(nèi)外競(jìng)爭(zhēng)者,其生產(chǎn)精度較 高、性價(jià)比高,同時(shí)售后服務(wù)能及時(shí)滿足國(guó)內(nèi)廠家的需要。相比國(guó)外龍頭,先導(dǎo)智能人 力成本、本地運(yùn)輸成本低于國(guó)外,為日韓企業(yè)的 80%~90%,而設(shè)備精度、良品率等指 標(biāo)與國(guó)外競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手基本沒(méi)有差距,加上日韓企業(yè)的毛利率和凈利率均低于先導(dǎo)智能,降 價(jià)空間有限。技術(shù)上,先導(dǎo)智能的自動(dòng)張力控制技術(shù)已較為成熟,經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的研發(fā)和技 術(shù)經(jīng)驗(yàn)的沉淀積累,掌握了高速卷繞和扁形卷芯變角速度卷繞中的張力控制技術(shù)。目前 的方形卷繞機(jī)最高線速度可達(dá) 2.5 米/s,對(duì)齊度可達(dá)±0.3mm,張力波動(dòng)控制 5%以內(nèi), 國(guó)內(nèi)同行只能達(dá)到 10%~20%;圓形卷繞機(jī)在應(yīng)用先進(jìn)糾偏技術(shù)后,可將電芯卷繞對(duì)齊 度穩(wěn)定在 0.2mm 以下,高于國(guó)內(nèi) 0.5mm、國(guó)外 0.3mm 標(biāo)準(zhǔn),在同行中對(duì)電芯圓度控 制是最好的。旗下產(chǎn)品 18650/21700 圓柱形鋰電池卷繞機(jī)解決了該類型設(shè)備產(chǎn)品的效 率瓶頸,最高效率有望達(dá) 40ppm,遠(yuǎn)超日韓設(shè)備 28ppm 水平。

國(guó)產(chǎn)卷繞機(jī)市場(chǎng)份額集中,先導(dǎo)智能絕對(duì)領(lǐng)先。國(guó)內(nèi)卷繞機(jī)企業(yè)優(yōu)勝劣汰,技術(shù)不斷追 趕乃至趕超國(guó)際一流水平,在高端領(lǐng)域的市場(chǎng)份額逐步擴(kuò)大至 80%左右。同時(shí),在動(dòng) 力電池廠商集中度提升的帶動(dòng)下,卷繞機(jī)市場(chǎng)份額也越來(lái)越集中。GGII調(diào)研數(shù)據(jù)顯示, 2018 年國(guó)產(chǎn)鋰電卷繞機(jī)市場(chǎng)份額排名前五企業(yè)市場(chǎng)份額占比超過(guò) 90%,其中先導(dǎo)智能 遙遙領(lǐng)先,市場(chǎng)占比超過(guò) 60%。

贏合卷繞機(jī)緊隨其后,高端卷繞機(jī)斬獲 LG 訂單。2018 年同電池企業(yè) LG 化學(xué)簽訂了 采購(gòu)協(xié)議,負(fù)責(zé)提供 19 臺(tái) MAX 品牌的圓柱電池卷繞機(jī)設(shè)備,供南京 LG 的 9/10 號(hào)線, 卷繞機(jī)單價(jià) 400 萬(wàn)左右,顯著高于市場(chǎng)平均價(jià)格 200~250 萬(wàn)。本次采購(gòu)的 MAX 品牌 采用六伺服直驅(qū),實(shí)現(xiàn)了超精密控制、高速、超薄膠紙無(wú)泡貼膠、前置入片糾偏等功能, 卷繞機(jī)性能指標(biāo)對(duì)標(biāo)日韓產(chǎn)品,效率上達(dá)到 33pmm,較 16 年的 18-20ppm 提升明顯, 設(shè)備尺寸為全球最小,同時(shí)在張力控制、除塵系統(tǒng)、長(zhǎng)時(shí)間無(wú)需換料等方面具有明顯的 技術(shù)亮點(diǎn),預(yù)計(jì)能開(kāi)拓大量國(guó)內(nèi)外高端客戶。公司 2018 年 11 月公告將在波蘭設(shè)立鋰 電設(shè)備子公司以加強(qiáng)海外市場(chǎng)拓展,后期有望在歐洲市場(chǎng)有所突破。

2)軟包電池市場(chǎng)占有率提升,拉動(dòng)疊片機(jī)需求

按照電池形態(tài)可以分為方形、圓柱、軟包電池,優(yōu)劣勢(shì)各有不同,不同新能源汽車(chē)會(huì)警 醒差異化選擇。方形電池封裝殼體的保護(hù)性好,但標(biāo)準(zhǔn)化程度低,生產(chǎn)效率和一致性也 一般,目前在乘用車(chē)上占絕對(duì)優(yōu)勢(shì),約為國(guó)內(nèi)裝機(jī)量 70%左右;軟包憑借高能量密度 和安全性優(yōu)勢(shì)提升占有率,但生產(chǎn)工藝難,成本較高,主要在中高端車(chē)型采用較多;圓 柱生產(chǎn)工藝成熟,效率高成本低,但 pack 能量密度相對(duì)較低,以特斯拉和國(guó)內(nèi) A00 為 主,目前市場(chǎng)占比呈下滑趨勢(shì)。軟包對(duì)生產(chǎn)線的需求差異主要體現(xiàn)在中段設(shè)備疊片機(jī)上, 由于工藝原理不同,疊片機(jī)生產(chǎn)效率遠(yuǎn)低于卷繞機(jī),未來(lái)對(duì)疊片機(jī)的需求將隨著軟包市 占率提升而快速增加。

疊片機(jī)市場(chǎng)份額小,且較卷繞機(jī)分散。目前動(dòng)力電池市場(chǎng)銷(xiāo)量排名靠前、技術(shù)口碑較好 的企業(yè)主要集中在格林晟、佳的、吉陽(yáng)、贏合科技、中天和、超業(yè)、新宇等 10 多家主 營(yíng)或包含疊片設(shè)備的裝備企業(yè)。部分疊片設(shè)備企業(yè)憑借前期的技術(shù)積累、客戶綁定、共 同研發(fā),已經(jīng)為其把握下游軟包動(dòng)力電池的風(fēng)口紅利打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ),而隨著市場(chǎng)集中 度的進(jìn)一步提升,疊片設(shè)備領(lǐng)域 10 強(qiáng)之內(nèi)已經(jīng)開(kāi)始出現(xiàn)分化,其中超業(yè)、佳的、格林 晟 60%-70%疊片市場(chǎng)。相對(duì)的,部分中小疊片設(shè)備廠商生存空間遭受擠壓,囿于技術(shù) 落后、規(guī)模偏小、接不到單、資金承壓等種種原因正在生死存亡的邊緣掙扎。

疊片機(jī)設(shè)備的技術(shù)核心是提升生產(chǎn)效率。國(guó)產(chǎn)動(dòng)力用疊片機(jī)的效率相比韓國(guó)差距較大, 國(guó)產(chǎn)設(shè)備以雙工位居多,效率普遍在 0.5-0.8 秒/片,而進(jìn)口疊片機(jī)效率為 0.17~0.2 秒/ 片。從工藝發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看,目前疊片設(shè)備企業(yè)有三種主攻方向:1、高速率疊片設(shè)備路 線;2、切疊一體機(jī)(五金模切/激光模切、疊片機(jī)自由組合);3、吸附式高速疊片設(shè)備。

上市公司加大疊片設(shè)備布局,對(duì)原有格局造成沖擊。行業(yè)積淀較深的疊片傳統(tǒng)公司雖然 目前占據(jù)著較大的市場(chǎng)份額,但是大部分公司規(guī)模體量相對(duì)較小,想要匹配未來(lái)軟包動(dòng) 力電池市場(chǎng)的發(fā)展,研發(fā)資金投入、規(guī)模擴(kuò)大、后期資金周轉(zhuǎn)等對(duì)于大部分疊片老牌企 業(yè)來(lái)說(shuō)將比大型設(shè)備上市公司艱難。贏合科技、先導(dǎo)智能等上市公司在技術(shù)、資本、規(guī) 模、品牌等等硬實(shí)力加持之下,對(duì)于老牌疊片設(shè)備企業(yè)而言如臨大敵。贏合科技針對(duì)性 的對(duì)于疊片設(shè)備的研發(fā)進(jìn)行集中攻關(guān),成功研發(fā)了模切疊片一體設(shè)備,已經(jīng)開(kāi)始逐步導(dǎo) 入到國(guó)內(nèi)多家主流電池企業(yè)應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)快速穩(wěn)定、連續(xù)生產(chǎn)。先導(dǎo)智能從 2017 年開(kāi)始 做疊片機(jī),憑借大力研發(fā)投入,在國(guó)產(chǎn)疊片機(jī)領(lǐng)域已位于前列,并獲得部分客戶的訂單。

4、后段設(shè)備:形成技術(shù)特色,不乏海外客戶

早期的后段設(shè)備技術(shù)門(mén)檻相對(duì)較低,國(guó)產(chǎn)化率超過(guò) 90%。國(guó)內(nèi)鋰電檢測(cè)設(shè)備企業(yè)在 2000 年至 2011 年期間快速起步,之后隨著數(shù)碼鋰電池市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局確立而區(qū)域穩(wěn)定。之后 動(dòng)力電池市場(chǎng)爆發(fā),行業(yè)又迎來(lái)一批新的設(shè)備制造商,并且?guī)?dòng)化成分容、檢測(cè)行業(yè)整 體技術(shù)水平快速提升。由于后段工藝技術(shù)門(mén)檻相比前中段要低,因此國(guó)產(chǎn)化率提升迅速 已超過(guò) 90%,但同時(shí)帶來(lái)行業(yè)集中度低的問(wèn)題,競(jìng)爭(zhēng)激烈。經(jīng)過(guò)近兩年下游動(dòng)力電池 行業(yè)洗牌,化成分容檢測(cè)行業(yè)當(dāng)前基本形成了以傳統(tǒng)品牌為主流,多家后來(lái)者并存的格 局。包含未上市企業(yè),2017 年化成分容檢測(cè)業(yè)務(wù)營(yíng)收規(guī)模過(guò)億的大約 5~6 家,按業(yè)務(wù) 規(guī)??凑加新瘦^高依次是杭可科技、星云股份、泰坦新動(dòng)力、利元亨、瑞能股份等。相 比之下,國(guó)外后段設(shè)備商如韓國(guó) PNE(針對(duì)軟包電池)、日本片岡(針對(duì)圓柱電池)等 雖然起步較早,積累了較好的技術(shù)優(yōu)勢(shì),但主要面對(duì)日韓市場(chǎng),且近年來(lái)技術(shù)上被國(guó)內(nèi) 企業(yè)快速追趕,性價(jià)比和競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)大幅減弱。

后段工藝的集成自動(dòng)化成為升級(jí)趨勢(shì),國(guó)產(chǎn)龍頭逐漸形成技術(shù)特色。后段設(shè)備技術(shù)要求 沒(méi)有前兩段工序高,但柔性化要求高,提高后段設(shè)備的自動(dòng)化程度是關(guān)鍵。過(guò)去化成分 容和 pack 以半自動(dòng)化設(shè)備為主,國(guó)際先進(jìn)電池企業(yè)后段自動(dòng)化率約 85%,而國(guó)內(nèi)一線 企業(yè)生產(chǎn)線自動(dòng)化率不到 60%,二三線企業(yè)平均不到 30%。因此行業(yè)靠前的企業(yè)如杭 可科技、泰坦新動(dòng)力、瑞能股份主打策略就是“化成分容+智能物流倉(cāng)儲(chǔ)+PACK 自動(dòng)化” 的自動(dòng)化集成定制方案,該策略也有助于在幾近白熱化的后段單機(jī)市場(chǎng)脫穎而出,在契 合客戶提質(zhì)增效需求的同時(shí)擴(kuò)展更多客戶。以杭可為例,以總包方式銷(xiāo)售全自動(dòng)后處理 系統(tǒng)生產(chǎn)線(含充放電設(shè)備和自動(dòng)化物流線)的銷(xiāo)售額占收入比例從 2017 年的 8.3% 提升至 2018 年 28.4%。單就充放電設(shè)備來(lái)講,當(dāng)前技術(shù)先進(jìn)性的標(biāo)準(zhǔn)取決于自動(dòng)化程 度、檢測(cè)精度、充放電電流大小、能量回收功能、針對(duì)軟包電池的高溫加壓功能等,杭 可目前的技術(shù)水平領(lǐng)先國(guó)內(nèi)企業(yè),比肩國(guó)外優(yōu)秀水平。尤其是高溫高壓技術(shù)為國(guó)內(nèi)企業(yè) 首創(chuàng),主要受?chē)?guó)內(nèi)三元?jiǎng)恿﹄姵乇l(fā)影響,高鎳三元中的材料對(duì)溫度、環(huán)境要求苛刻, 倒逼了檢測(cè)設(shè)備產(chǎn)品升級(jí)。在后段升級(jí)趨勢(shì)下,高工鋰電數(shù)據(jù)顯示杭可在充放電市場(chǎng)占 比已達(dá)到 30%,前十企業(yè)已經(jīng)占據(jù)近 60%市場(chǎng)份額,行業(yè)集中度較過(guò)去明顯提升。

后段因零部件自制率高及海外客戶占比高,盈利能力相比前中段要好。后段設(shè)備龍頭杭 可科技由于技術(shù)相較國(guó)外技術(shù)差距小,出口比例高,近幾年公司海外客戶銷(xiāo)售額逐年提 升。2018 年杭可科技主營(yíng)業(yè)務(wù)充放電設(shè)備的收入結(jié)構(gòu)中,為生產(chǎn)國(guó)產(chǎn)動(dòng)力電池配套的 充放電設(shè)備占比僅為 37.48%,且仍在持續(xù)開(kāi)拓海外動(dòng)力電池客戶,如已對(duì) LG 波蘭動(dòng) 力電池工廠進(jìn)行大批量設(shè)備供貨,日本松下、日本湯淺已處于樣機(jī)測(cè)試階段,韓國(guó) SKI、 AESC 已簽訂小批量訂單,瑞典 NorthVolt、法國(guó)道達(dá)爾、奔馳、德國(guó)蒂森克虜伯等公 司已開(kāi)展商務(wù)洽談。于此同時(shí),隨著市場(chǎng)的成功開(kāi)拓,杭可各類設(shè)備毛利率逐漸攀升, 約 50%的毛利率明顯高于先導(dǎo)智能和贏合科技。

5、短期格局變化:設(shè)備龍頭綁定大客戶穩(wěn)固地位

下游電池大客戶產(chǎn)能提升直接拉動(dòng)設(shè)備商收入增長(zhǎng)。設(shè)備制造商受自身產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及商業(yè) 模式影響,客戶結(jié)構(gòu)和定位存在較大差異。但總體來(lái)看,能夠脫穎而出的設(shè)備商下游客 戶均為行業(yè)領(lǐng)先的電池企業(yè)。先導(dǎo)的卷繞機(jī)等產(chǎn)品定位高端,大客戶相對(duì)集中,CATL、 ATL 等一線電池龍頭占比高,2017-2018 對(duì) CATL 銷(xiāo)售額占比 34%提升至約 50%;贏 合的鋰電設(shè)備種類豐富,率先開(kāi)展整線業(yè)務(wù)模式,前期客戶相對(duì)分散,除傳統(tǒng)大客戶國(guó) 軒,2018 年主動(dòng)加強(qiáng)了 CATL(中標(biāo)涂布機(jī))、LG 化學(xué)(中標(biāo)卷繞機(jī))等一線電池企 業(yè)客戶拓展,并與 CATL、LG、國(guó)軒、比亞迪、孚能科技等客戶陸續(xù)簽訂合同,但整體 中標(biāo)體量及份額低于先導(dǎo);杭可主營(yíng)的后段鋰電設(shè)備國(guó)內(nèi)外技術(shù)差距較小而出口比例高, 近幾年公司海外客戶銷(xiāo)售額逐年提升。科恒股份子公司浩能專注于前段涂布機(jī)、輥壓、 分切等設(shè)備,2018 年 CATL中標(biāo)份額有所提升,但整體仍較為分散。

6、長(zhǎng)期格局變化:鋰電設(shè)備行業(yè)集中度仍會(huì)繼續(xù)提升

1)下游大客戶集中度提升,疊加大客戶擴(kuò)產(chǎn)意愿強(qiáng)

下游動(dòng)力電池廠商集中度處在上升通道。從下游鋰電池廠的擴(kuò)產(chǎn)歷史來(lái)看,前期擴(kuò)展需 求太快,良莠不齊,后期由于產(chǎn)能過(guò)剩疊加政策收縮,使得鋰電行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)惡化,整體產(chǎn) 能利用率下降。2017 年按照實(shí)際產(chǎn)量與有效產(chǎn)能的比值計(jì)算,行業(yè)平均產(chǎn)能利用率僅 有 38.8%,其中部分中小企業(yè)產(chǎn)能利用率不足 10%,產(chǎn)線大量荒廢。盡管整體產(chǎn)能過(guò) 剩,但高端產(chǎn)能不足,鋰電龍頭企業(yè)的行業(yè)集中度明顯提升,2018 年 CR3 集中度已提 升至 70%,全年設(shè)備新增需求主要集中在 CATL 約 25GWh和比亞迪約 10GWh,兩家 占全行業(yè)擴(kuò)產(chǎn)比例超過(guò) 50%,馬太效應(yīng)明顯。

拆解下游客戶的未來(lái)擴(kuò)產(chǎn)情況,2019年及之后 CATL 和比亞迪產(chǎn)能規(guī)劃明顯提速,擴(kuò) 產(chǎn)進(jìn)程遠(yuǎn)快于其他電池企業(yè),尤其 CATL 在 2018 下半年陸續(xù)與上汽、廣汽、東風(fēng)、吉 利、長(zhǎng)安、一汽等合資電池廠,產(chǎn)能建設(shè)/擴(kuò)產(chǎn)需求相當(dāng)明確。

帶動(dòng)上游設(shè)備龍頭的客戶結(jié)構(gòu)持續(xù)優(yōu)化。整理 2018 年已知訂單的供應(yīng)關(guān)系,先導(dǎo)智能 和贏合科技出現(xiàn)在 CATL和比亞迪的供應(yīng)名單的頻率非常高。以先導(dǎo)智能為例,公司公 告 2017 年對(duì) CATL 銷(xiāo)售額為 6.16 億元,占設(shè)備業(yè)務(wù)總營(yíng)收的 34%;2018 年 9 月公告 中標(biāo) CATL設(shè)備訂單 9.15億元(對(duì)應(yīng) 11 條鋰電設(shè)備產(chǎn)線),預(yù)計(jì) 2018 年全年中標(biāo) CATL 總金額約 21 億元(對(duì)應(yīng) 25 條鋰電設(shè)備產(chǎn)線,未包含 12 月份新招標(biāo)產(chǎn)線訂單),全年 CATL 中標(biāo)訂單金額占比可能達(dá)到 45%~50%。

2)設(shè)備企業(yè)橫向整合加速,多工序集成設(shè)備成為亮點(diǎn)產(chǎn)品

設(shè)備企業(yè)橫向整合加速,強(qiáng)化技術(shù)優(yōu)勢(shì)、擴(kuò)大市場(chǎng)。鋰電生產(chǎn)環(huán)節(jié)涉及的前-中-后段包 括一連串環(huán)節(jié),大企業(yè)通過(guò)收購(gòu)可以快速獲得新技術(shù)或者強(qiáng)化現(xiàn)有技術(shù)和市場(chǎng)。例如先 導(dǎo) 2017 年完成并購(gòu)泰坦后實(shí)現(xiàn)了后段設(shè)備的覆蓋;贏合在 2016 年收購(gòu)雅康,增厚原 有涂布機(jī)業(yè)務(wù)優(yōu)勢(shì);科恒股份繼前期完成并購(gòu)浩能后,2019 年 3 月公告并購(gòu)誠(chéng)捷(卷 繞)及譽(yù)辰(中后段自動(dòng)化設(shè)備)。相對(duì)應(yīng)的,小企業(yè)普遍面臨現(xiàn)金流壓力大、客戶獲 取難等困境,同樣也有被整合的意愿。

多工序集成設(shè)備成為亮點(diǎn)產(chǎn)品,提升產(chǎn)線自動(dòng)化率。技術(shù)積累較好的企業(yè)如先導(dǎo)和贏合 近幾年分別推出了激光切卷繞一體機(jī)(模切機(jī)及卷繞機(jī)集成)及涂輥分一體機(jī)(涂布、 輥壓及分切機(jī)集成)等產(chǎn)品,競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)明顯,具體體現(xiàn)在:節(jié)省空間提高效率(占地面 積更小,減少收放卷及上下料耗時(shí))、降低人力成本及原材料損耗(自動(dòng)化率提升)。例 如贏合的涂輥分一體機(jī)產(chǎn)品可以 24小時(shí)不停機(jī),人工成本降低 50%,空間利用率提高 30%,減少收放卷上下料時(shí)間 50%,原材料的損耗可減少 2%以上。而要想突破集成化 產(chǎn)品的門(mén)檻,一般需要在相鄰幾個(gè)環(huán)節(jié)具有較好的技術(shù)積累,或者通過(guò)收購(gòu)其他設(shè)備商 快速掌握技術(shù)。

3)海外設(shè)備商逐漸喪失國(guó)內(nèi)份額,高端國(guó)產(chǎn)設(shè)備替代取得突破

海外領(lǐng)先設(shè)備供應(yīng)商正在逐漸喪失國(guó)內(nèi)的市場(chǎng)份額,這一趨勢(shì)還會(huì)繼續(xù)持續(xù)。以前段設(shè) 備商平野為例,2015-2017 年日本本土、北美等地區(qū)的銷(xiāo)售收入在上升,而除日本之外 的東亞地區(qū)收入?yún)s在下降,占比從 57%下降至 41%。究其原因主要有三個(gè)方面,首先, 從固定資產(chǎn)增速來(lái)看,海外設(shè)備供應(yīng)商的產(chǎn)能擴(kuò)張明顯更慢,CKD 和平野的固定資產(chǎn) 增速最高只有 20%,某些年份甚至基本沒(méi)有增加,而先導(dǎo)和贏合增速在 15%以上甚至 在 2018 年達(dá)到 70%多;其次,由于鋰電設(shè)備定制化程度高,售后服務(wù)及響應(yīng)是設(shè)備廠 商重要的競(jìng)爭(zhēng)力,需要企業(yè)投入相應(yīng)的人力以支持業(yè)務(wù)擴(kuò)張帶來(lái)的售后需求增加,先導(dǎo) 和贏合在 2013年員工數(shù)量還和平野相當(dāng), 但 4年之后分別達(dá)到了平野的 10倍和7倍, 海外設(shè)備上人員增長(zhǎng)之緩慢顯然無(wú)法滿足日益增長(zhǎng)的中國(guó)客戶需求;最后,國(guó)內(nèi)龍頭正 在持續(xù)的研發(fā)追趕,先導(dǎo)和贏合在 2013 年研發(fā)投入還只有 CKD 的 1/3,2017 年研發(fā) 投入已經(jīng)達(dá)到 CKD 的 3 倍,且研發(fā)投入占比和研發(fā)人員數(shù)量也一直維持在較高水平。

從實(shí)際市場(chǎng)表現(xiàn)來(lái)看,中、后段設(shè)備國(guó)產(chǎn)化替代取得新突破,龍頭設(shè)備企業(yè)份額有望進(jìn) 一步增長(zhǎng)。如比亞迪前期設(shè)備以進(jìn)口為主,2018 年開(kāi)始逐步采用國(guó)產(chǎn)設(shè)備(卷繞:先 導(dǎo);化成分容:泰坦、杭可、擎天)。而隨著動(dòng)力電池白名單效果弱化,跑步入場(chǎng)的松 下/特斯拉、LG、三星中后段供應(yīng)名單主要集中在國(guó)產(chǎn)設(shè)備商上。

四、行業(yè)投資策略——2020 戰(zhàn)略性布局頭部企業(yè)

1、補(bǔ)貼退坡行業(yè)面臨調(diào)整壓力,關(guān)注 2020 年國(guó)內(nèi)海外機(jī)會(huì)

鋰電設(shè)備行業(yè)處在快速成長(zhǎng)后的調(diào)整期,給予行業(yè)中性評(píng)級(jí)。下游新能源汽車(chē)銷(xiāo)量從 2013 年 1.76 萬(wàn)輛,快速增長(zhǎng)到 2018 年的 125 萬(wàn)輛,對(duì)上游鋰電設(shè)備形成巨大拉動(dòng)作 用。但從 2018 年開(kāi)始,中國(guó)汽車(chē)消費(fèi)大幅放緩、新能源汽車(chē)補(bǔ)貼退坡導(dǎo)致終端價(jià)格提 升、日韓電池企業(yè)即將登陸本土競(jìng)爭(zhēng),這些變化使得整個(gè)動(dòng)力鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈面臨新的競(jìng) 爭(zhēng)態(tài)勢(shì),短期行業(yè)不確定性在增加(增速、資金周轉(zhuǎn)、毛利率等承壓),2019 年預(yù)計(jì)上 游鋰電設(shè)備的增速將大幅放緩。

短期訂單需求承壓,長(zhǎng)期看好新能源電動(dòng)化大趨勢(shì),國(guó)產(chǎn)龍頭過(guò)去受益于下游大客戶集 中脫穎而出,行業(yè)格局逐漸清晰。近些年下游動(dòng)力電池龍頭 CATL、比亞迪等采購(gòu)國(guó)產(chǎn) 設(shè)備的比例提升,培育了先導(dǎo)智能等一批鋰電設(shè)備領(lǐng)先企業(yè)。

盡管未來(lái)短期內(nèi)電池企業(yè)產(chǎn)能擴(kuò)張有所放緩,但全球汽車(chē)電動(dòng)化大潮不可阻擋。為配合 全球龍頭車(chē)企加速電動(dòng)化的需求,CATL 已公告加大歐洲基地的投資規(guī)模,從 4.5 億增 加值 18 億歐元。此外,三星 SDI,LG,孚能等均積極規(guī)劃歐洲擴(kuò)廠,全球鋰電行業(yè)有 望進(jìn)入第二輪擴(kuò)產(chǎn)周期。而國(guó)產(chǎn)鋰電設(shè)備技術(shù)經(jīng)過(guò)快速追趕已基本與國(guó)際水平相當(dāng)甚至 在部分環(huán)節(jié)更具特色,在持續(xù)的高研發(fā)投入和規(guī)模效應(yīng)加持下,高端設(shè)備已獲國(guó)外客戶 認(rèn)可,預(yù)計(jì)在新一輪全球鋰電擴(kuò)張周期中占據(jù)主動(dòng),跨上全球競(jìng)爭(zhēng)的新臺(tái)階。長(zhǎng)期看好 鋰電設(shè)備行業(yè),建議 2020 年戰(zhàn)略性布局鋰電設(shè)備頭部企業(yè),重點(diǎn)推薦全球鋰電設(shè)備龍 頭先導(dǎo)智能,綁定寧德時(shí)代等大客戶訂單有保障,且在行業(yè)調(diào)整期持續(xù)加碼研發(fā)投入, 2020 年上半年訂單、業(yè)績(jī)有望迎來(lái)較大彈性。

2、先導(dǎo)智能:鋰電設(shè)備龍頭,競(jìng)爭(zhēng)力持續(xù)加強(qiáng)

全球收入規(guī)模最大的鋰電設(shè)備商,產(chǎn)品覆蓋齊全,卷繞機(jī)等多項(xiàng)產(chǎn)品技術(shù)達(dá)國(guó)際一流。 公司主營(yíng)業(yè)務(wù)為鋰電池設(shè)備、光伏設(shè)備、薄膜電容器設(shè)備、3C 智能檢測(cè)設(shè)備等。其中 鋰電池設(shè)備 2019 年 H1 收入占比達(dá)到 83.6%,為公司核心業(yè)務(wù),產(chǎn)品覆蓋前段的涂布 機(jī)、隔膜/極片分切機(jī),中段的全自動(dòng)卷繞機(jī)、焊接卷繞一體機(jī)、18650/21700 卷繞機(jī)、 疊片機(jī)、激光模切機(jī)、EV 真空干燥爐、EV 注液機(jī),后段的組裝線、智能物流線、化成 柜及分容柜系統(tǒng),并提供鋰電設(shè)備整線解決方案。公司在 2015 年上市前,業(yè)務(wù)以光伏 設(shè)備和薄膜電容器設(shè)備為主,通過(guò)電容器設(shè)備的技術(shù)積累逐漸開(kāi)發(fā)出適合鋰電池設(shè)備行 業(yè)的卷繞設(shè)備,從而切入鋰電池設(shè)備行業(yè),2017 年收購(gòu)國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的后段設(shè)備廠商泰坦 新動(dòng)力,強(qiáng)化了鋰電設(shè)備產(chǎn)品覆蓋面。光伏和薄膜設(shè)備收入在過(guò)去幾年增速低于鋰電設(shè) 備,但預(yù)計(jì)未來(lái)光伏和 3C 板塊將有較高增長(zhǎng)。

鋰電設(shè)備帶動(dòng)整體收入快速增長(zhǎng),發(fā)行可轉(zhuǎn)債緩解產(chǎn)能瓶頸。2019 年 H1 公司總收入 18.6億元,同比增加 29.2%,歸屬于上市公司股東凈利潤(rùn) 3.93億元,同比增長(zhǎng) 20.16%。 從收入結(jié)構(gòu)來(lái)看,鋰電設(shè)備收入 15.6 億元,同比增長(zhǎng) 28.3%,略微低于總收入增長(zhǎng)。 公司上半年發(fā)行可轉(zhuǎn)債 10 億元,擬進(jìn)行鋰電自動(dòng)化、光伏組件、電容器設(shè)備產(chǎn)能擴(kuò)建, 預(yù)計(jì)建成后年產(chǎn)值將達(dá) 23.64 億元,有效緩解目前的產(chǎn)能瓶頸,并支撐公司收入繼續(xù)提 升。

盈利能力觸底回升,光伏 3C 等業(yè)務(wù)盈利改善明顯。19H1 整體毛利率 43.1%,較上年 同期增加 4.3pct,其中鋰電設(shè)備毛利率 42.8%,較上年同期增加 0.8pct。盡管近兩年先 導(dǎo)增強(qiáng)了整線業(yè)務(wù),通常情況下整線業(yè)務(wù)針對(duì)客戶群體以技術(shù)實(shí)力和供應(yīng)商資源相對(duì)較 弱的新、小客戶為主,毛利率低,但由于先導(dǎo)整線部件的自制率達(dá)到 95%,實(shí)現(xiàn)了和 單機(jī)基本接近的毛利率。另外,公司整體毛利率的改善還得益于光伏 3C 等業(yè)務(wù)的盈利 能力提升。

先導(dǎo)的卷繞機(jī)等產(chǎn)品定位高端,綁定下游大客戶優(yōu)勢(shì)明顯。CATL、ATL 等一線電池龍 頭占比高,2017-2018 對(duì) CATL 銷(xiāo)售額占比 34%提升至 50%左右。除國(guó)內(nèi)電池廠,先 導(dǎo)預(yù)計(jì)還會(huì)受益于海外鋰電池?cái)U(kuò)產(chǎn),公司已經(jīng)于 LG 化學(xué),三星 SDI,SK,松下,Northvolt 形成了較為穩(wěn)固的合作關(guān)系,價(jià)值 4300 萬(wàn)元的特斯拉中試線設(shè)備也在正常履行中。

持續(xù)高額研發(fā)投入,保持產(chǎn)品技術(shù)領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。先導(dǎo)之所以能夠持續(xù)成功轉(zhuǎn)型,最重要的 原因就是持續(xù)前瞻性研發(fā),使產(chǎn)品始終保持行業(yè)最領(lǐng)先水平,并為下一步的技術(shù)變革田 做好準(zhǔn)備。19 年上半年公司研發(fā)費(fèi)用 2.12 億元,同比增長(zhǎng) 131%,費(fèi)用增長(zhǎng)主要源自 研發(fā)人員薪酬增加,6 月末公司研發(fā)人員數(shù)量已達(dá) 1365 名,較 18 年末的 749 名增加 近一倍。持續(xù)的高額研發(fā)投入,保證了公司在鋰電、燃料電池、光伏 3C 等設(shè)備領(lǐng)域的 絕對(duì)領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。19 年公司陸續(xù)推出涂布機(jī)、疊片機(jī)、鋰電池智能制造整線解決方案、 光伏組件疊瓦機(jī),儲(chǔ)備了燃料電池產(chǎn)線解決方案等新品,主打產(chǎn)品分切機(jī)、模切機(jī)、卷 繞機(jī)等全面升級(jí)。

我們預(yù)計(jì)隨著下半年鋰電招標(biāo)的正常恢復(fù),先導(dǎo)全年新接訂單有望超 60 億元,預(yù)測(cè) 2019 年收入 52 億元,凈利潤(rùn) 10.4 億元,對(duì)應(yīng)當(dāng)前 PE 30 倍。隨著新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)鏈 行業(yè)格局的加速優(yōu)化,作為設(shè)備龍頭的先導(dǎo)將最為受益,公司應(yīng)收款項(xiàng)等問(wèn)題也正快速 化解,給予強(qiáng)烈推薦。

3、贏合科技:整線模式先驅(qū),擴(kuò)展電子煙業(yè)務(wù)

公司與先導(dǎo)智能為 2015年同一時(shí)期上市的鋰電設(shè)備企業(yè),為國(guó)內(nèi)收入規(guī)模僅次于先導(dǎo) 的設(shè)備商。公司早期從圓柱鋰電池卷繞機(jī)不斷擴(kuò)展,逐步覆蓋涂布機(jī)、分條機(jī)、模切機(jī)、 疊片機(jī)等前段及中段設(shè)備。2016 年收購(gòu)前段設(shè)備排名靠前的雅康,增厚原有涂布機(jī)業(yè) 務(wù)優(yōu)勢(shì)。

率先開(kāi)展“整線交付”業(yè)務(wù)模式的企業(yè)。自從 2015 年動(dòng)力電池行業(yè)快速爆發(fā),在補(bǔ)貼 刺激下,大大小小電池廠擴(kuò)產(chǎn)迅猛。贏合面對(duì)新、小客戶開(kāi)展整線業(yè)務(wù),給客戶擴(kuò)產(chǎn)效 率帶來(lái)提升的同時(shí)也加快了公司收入規(guī)模的增長(zhǎng)。但整線模式也有一定副作用,由于需 要外購(gòu)設(shè)備,而外協(xié)件利潤(rùn)率較低,導(dǎo)致公司整體利潤(rùn)水平遭到侵蝕,這也是公司毛利 率和凈利率一直低于先導(dǎo)智能的一個(gè)原因。

為適應(yīng)鋰電行業(yè)新增長(zhǎng)階段,優(yōu)化客戶結(jié)構(gòu),突破單機(jī)技術(shù)。公司相比先導(dǎo)智能,前期 客戶結(jié)構(gòu)相對(duì)分散,隨著下游電池企業(yè)龍頭集中化趨勢(shì)越來(lái)越明顯,綁定寧德時(shí)代的先 導(dǎo)智能收入增速與贏合拉開(kāi)差距。同時(shí),排名靠后的電池廠面臨競(jìng)爭(zhēng)惡化、產(chǎn)能出清壓 力,擴(kuò)產(chǎn)速度和資本開(kāi)支降低。贏合為強(qiáng)化業(yè)務(wù)增長(zhǎng)動(dòng)力,采取高端產(chǎn)品技術(shù)突破的方式,優(yōu)化客戶結(jié)構(gòu),強(qiáng)化下游龍頭客戶。除傳統(tǒng)大客戶國(guó)軒,2018 年主動(dòng)加強(qiáng)了 CATL (涂布機(jī))、LG 化學(xué)(卷繞機(jī))、比亞迪(涂布機(jī)、切片機(jī)、卷繞機(jī))等一線電池企業(yè) 客戶拓展,但整體中標(biāo)體量及份額低于先導(dǎo)。

鋰電設(shè)備毛利回升,客戶結(jié)構(gòu)和整線業(yè)務(wù)調(diào)整取得效果。19H1公司整體毛利率40.84%, 同比提升 5.86%,凈利率 20.88%,同比提升 3.41pct。單看鋰電設(shè)備業(yè)務(wù)毛利率 40.59%, 同比提升 2.41pct,較 Q1公司毛利率高 0.74pct,毛利率環(huán)比持續(xù)提升。由于客戶結(jié)構(gòu) 不斷優(yōu)化,單機(jī)技術(shù)高端突破,另外整線業(yè)務(wù)中外協(xié)件訂單改為外協(xié)件供應(yīng)商直接和客 戶簽單,鋰電設(shè)備毛利率已處在上升通道中。

鋰電設(shè)備業(yè)務(wù)受下游需求波動(dòng)影響大,新接訂單不及預(yù)期。2019H1 公司實(shí)現(xiàn)收入 9.93 億元,同比增長(zhǎng) 0.20%,歸母凈利潤(rùn) 1.87 億元,同比增長(zhǎng) 9.73%。收入結(jié)構(gòu)分拆看, 鋰電池專用設(shè)備收入 8.07 億元,同比增長(zhǎng) 33.88%,但未拆分的其他業(yè)務(wù) 0.51 億元, 相比去年其他業(yè)務(wù) 3.88 億有大幅下降,主要包括鋰電設(shè)備外協(xié)件等。如果統(tǒng)一口徑比 較鋰電設(shè)備相關(guān)業(yè)務(wù)(鋰電池專用設(shè)備+其他業(yè)務(wù)),則同比下降 13.4%。上半年電池廠 資本開(kāi)支有所推遲,下半年訂單會(huì)有回升但同比仍有壓力。

開(kāi)拓電子煙業(yè)務(wù)帶來(lái)新增長(zhǎng),著手布局煙彈設(shè)備。公司 2018 年 11 月收購(gòu)電子煙生產(chǎn) 企業(yè)斯科爾 51%股權(quán),借助與母公司非標(biāo)設(shè)備的協(xié)同效應(yīng),對(duì)電子煙產(chǎn)能進(jìn)行自動(dòng)化 升級(jí),提升生產(chǎn)效率和產(chǎn)品品質(zhì)。 19H1 電子煙業(yè)務(wù)收入 1.35 億元,凈利潤(rùn) 3857 萬(wàn)元, 并表后貢獻(xiàn)凈利潤(rùn)占公司 10.5%。公司計(jì)劃圍繞電子煙煙彈設(shè)備進(jìn)行布局,將對(duì)平滑公 司業(yè)績(jī)起到較好效果。

4、杭可科技(電新覆蓋):登錄科創(chuàng)板,助力后段龍頭高速發(fā)展

聚焦后段設(shè)備,充放電設(shè)備占公司總收入 82%,盈利能力強(qiáng)。杭可科技在后段關(guān)鍵的 充放電設(shè)備上具有自主核心技術(shù),是帶動(dòng)公司收入快速增長(zhǎng)的主要產(chǎn)品。由于后段設(shè)備 外協(xié)率低,非標(biāo)產(chǎn)品占比提升,國(guó)外客戶占比相對(duì)較高,綜合導(dǎo)致了杭可毛利率水平高 于先導(dǎo)智能和贏合科技,尤其充放電設(shè)備技術(shù)領(lǐng)先具有溢價(jià),毛利率維持在 45%~52% 之間。其他設(shè)備主要為測(cè)試設(shè)備、上下料機(jī)、自動(dòng)化物流設(shè)備等,其他設(shè)備毛利率逐年 降低,主要原因系毛利率較低的自動(dòng)化物流設(shè)備占比逐年上升所致。

基于充放電設(shè)備逐步集成,消費(fèi)類電池設(shè)備的產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)向動(dòng)力類移接。用于消費(fèi)類充放 電設(shè)備占比 54%,客戶主要為韓國(guó)三星、韓國(guó) LG、日本索尼(現(xiàn)為日本村田)等國(guó)際 一線生產(chǎn)商,成熟度和穩(wěn)定性高,具備抗干擾能力強(qiáng)、集成度高、測(cè)試精度高等優(yōu)點(diǎn); 動(dòng)力類充放電設(shè)備占比 46%,客戶外資電池廠占比少但 2018年開(kāi)始供應(yīng) LG 波蘭工廠, 打開(kāi)海外市場(chǎng),具備設(shè)備集成度及自動(dòng)化程度高、設(shè)備放電回收效率高等優(yōu)勢(shì)。自主研 發(fā)的高溫加壓技術(shù)受到國(guó)際一線消費(fèi)鋰電廠商認(rèn)可,在動(dòng)力軟包領(lǐng)域也在逐步擴(kuò)大應(yīng)用。

5、利元亨:主打中-后段鋰電設(shè)備,科創(chuàng)板上市 ing

公司主營(yíng)業(yè)務(wù)收入主要來(lái)自鋰電池制造設(shè)備,也是近兩年增速最快的業(yè)務(wù)。2018 年對(duì) 應(yīng)鋰電設(shè)備收入 6.04 億,其中消費(fèi)類鋰電設(shè)備 4.44 億,動(dòng)力類 1.60 億。除此之外, 公司汽車(chē)車(chē)身及發(fā)動(dòng)機(jī)部件裝配檢測(cè)線、其他領(lǐng)域制造設(shè)備等收入為 0.77 億元,占比 相對(duì)較小,且增長(zhǎng)不明顯。由于收入快速增長(zhǎng),規(guī)模效應(yīng)帶來(lái)期間費(fèi)用率顯著下降,公 司 2016~2018 年銷(xiāo)售凈利率分別為 5.5%、10.3%、18.9%。

鋰電設(shè)備下游客戶為消費(fèi)和動(dòng)力電池的領(lǐng)先企業(yè)。消費(fèi)鋰電設(shè)備方面,憑借在研發(fā)技術(shù) 等方面的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),持續(xù)獲得大客戶 ATL 的大額訂單,2015 年至 2018 年各年末,ATL 在手訂單含稅金額分別為 1.07 億元、2.89 億元、7.26 億元和 7.72 億元,拉動(dòng)公司業(yè) 務(wù)快速增長(zhǎng)。動(dòng)力鋰電設(shè)備方面,主要客戶為寧德時(shí)代、比亞迪、力神和中航鋰電,2015 年至 2018 年各年末,公司動(dòng)力電池領(lǐng)域的在手訂單金額分別為 0.35 億元、1.12 億元、 1.90 億元和 2.25 億元。

優(yōu)勢(shì)產(chǎn)品為消費(fèi)鋰電的后段設(shè)備。具體產(chǎn)品對(duì)應(yīng)收入來(lái)看,2018 年 ATL銷(xiāo)售收入 4.51 億,主要為后段的化成分容設(shè)備;力神消費(fèi)鋰電電芯裝配設(shè)備 0.76 億,主要是中段的 自動(dòng)雙折邊機(jī);寧德時(shí)代動(dòng)力鋰電電芯裝配設(shè)備 0.54 億,主要是中段的極耳焊接機(jī)、 包膜機(jī)和配對(duì)機(jī)。

6、科恒股份(電子覆蓋):收購(gòu)浩能,切入涂布領(lǐng)域

公司從稀土發(fā)光材料起家,2013 年開(kāi)始鋰電正極材料,2016 年收購(gòu)前段涂布設(shè)備領(lǐng)先 企業(yè)浩能,切入鋰電設(shè)備領(lǐng)域。2018 年內(nèi)相繼收購(gòu)后段設(shè)備商譽(yù)辰自動(dòng)化(組裝和測(cè) 試設(shè)備)和中段設(shè)備商誠(chéng)捷智能(電解電容領(lǐng)域卷繞機(jī)),實(shí)現(xiàn)了相對(duì)全面的鋰電設(shè)備 多環(huán)節(jié)布局。公司當(dāng)時(shí)收購(gòu)的浩能,與贏合(包括雅康)、新嘉拓(被璞泰來(lái)收購(gòu))為 前段核心設(shè)備涂布機(jī)的市占率第一梯隊(duì),2018 年獲得寧德時(shí)代 3.6 億訂單。

分業(yè)務(wù)來(lái)看,2019H1 鋰電池正極材料收入 3.84 億,同比下降 54.6%,主要受原料價(jià) 格大幅下降的影響,銷(xiāo)售價(jià)格及營(yíng)業(yè)收入均大幅下降所致,正極材料毛利率 7.98%,過(guò) 去兩年分別為 11.9%和 8.9%,該業(yè)務(wù)收入波動(dòng)大,盈利能力較弱。2019H1 鋰電設(shè)備 業(yè)務(wù)收入 3.81 億,同比增長(zhǎng) 51.8%,毛利率 20.6%,同比下降 9.53pct。

7、星云股份(電新覆蓋):主營(yíng)后段化成分容及 pack 設(shè)備

公司主營(yíng)業(yè)務(wù)集中在鋰電池檢測(cè)和 pack環(huán)節(jié)。具體拆分來(lái)看,鋰電組裝設(shè)備占比 23.1%, 產(chǎn)品為針對(duì) 3C 產(chǎn)品、電動(dòng)工具、新能源汽車(chē)及儲(chǔ)能領(lǐng)域的電池模組及 PACK 自動(dòng)化裝 配線;充放電檢測(cè)系統(tǒng)占比 33.3%,產(chǎn)品為針對(duì)電動(dòng)工具、電動(dòng)自行車(chē)、新能源汽車(chē)、 儲(chǔ)能、筆記本等鋰電池組的化成分容設(shè)備;鋰電池組工況模擬測(cè)試系統(tǒng)占比 14.9%,產(chǎn) 品為新能源汽車(chē)領(lǐng)域的電池仿真測(cè)試、電池過(guò)程測(cè)試。下游客戶主要為比亞迪和寧德時(shí) 代,公司 18年中標(biāo)寧德時(shí)代 23 條產(chǎn)線的 pack 檢測(cè)設(shè)備,訂單金額約 1300 萬(wàn)。18 年 還與比亞迪簽訂合同金額超 1.15 億元,具體產(chǎn)品覆蓋了比亞迪消費(fèi)和動(dòng)力電池后端的 充放電檢測(cè)、保護(hù)板檢測(cè)等設(shè)備。

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