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锂电设备制造行业:330亿的大蛋糕!

2018-12-6 10:53| 发布者: 西独欧阳风| 查看: 204| 评论: 0|来自: 上海有色网

摘要: 虽然锂电池相比传统电池有着显著的性能优势,但制造锂电池的过程相对繁琐,工艺也比较复杂。

锂电池因高比容量、寿命长、轻量便携和环境友好等优点,广泛运用于下游各个领域,在与铅酸、镍镉等传统电池的市场竞争中优势凸显,日益成为产销量增长最为迅猛的电池产品。

2017年中国累计生产111亿只锂离子电池,同比增长31.3%;同年锂电池产值突破1500亿大关,同比增长18%。

虽然锂电池相比传统电池有着显著的性能优势,但制造锂电池的过程相对繁琐,工艺也比较复杂。

这也使得,如果我们不只是把目光局限在盐湖提锂或者电池本身的话,我们完全可以在一些相关的上下游行业,挖掘到更多的商机。

如果以生产环节的先后顺序为划分标准,锂电池制造可以分为三个连续的工艺阶段:前段工艺(极片制作)、中段工艺(电芯组装)以及后段工艺(电芯激活检测和电池封装)。

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锂电池制造工艺繁复,最后的出厂的电池包通常需要经过数十道工序的层层加工。回溯历史,在锂电池产业化初期,电池生产高度依赖于人工加工,因此电池在能量密度、一致性和可靠性方面一直存在诸多问题。

但随着设备技术的不断升级,前、中、后各个工艺段的锂电池设备相继问世,且加工精度和自动化程度日趋提高,锂电池性能问题也逐步得到改善。

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在动力电池“安全+高能”的诉求下,电池厂商也开始寻求动力电池性能改良的方式。除了加强技术研发来设计高性能锂电池外,也开始更多地与上游设备商开展合作,定制高性能非标设备来定向支持各型号电池的制造。通过高端设备的定制,电池厂可以提高锂电池性能并优化自身的生产经营效益。

锂电池制造过程中的各个工序段设备均能显著影响电池性能,但具体影响不尽相同。

对于电池安全性而言,中段和后段设备的作用更大,如果用于电芯组装的中段设备质量不合格,很容易导致漏液的情况发生;而后段的模组和PACK设计不合理也会导致电池包的散热较差,影响锂电池的正常运作。

对于能量密度的威胁则主要存在于前段设备和后段设备:前段设备的涂布密度和辊压压实程度会影响极片集流作用;而在后段电池包的集成过程,封装设计不合理也会导致能量密度产生较大的内部损耗。

此外,生产效率和良率有明显的“木桶效应”,即取决于生产流水线中效率和良率最低的工序,因此锂电池生产中各个工序的设备都可以显著影响电池制造商的经济效益。

锂电池设备是改良电池性能和提升电池厂经营效益的重要一环,优质锂电池设备未来有望迎来持续放量,以满足下游核心需求:更优的电池性能和更高的经济效益。

政策框架明晰下,锂电制造不断走向智能化

在政策的强力驱动下,自动化和智能化的设备得到了越来越广泛的应用,制造业的生产效率和产品良率也得到大幅的提升。具体来看,我国锂电池制造业目前位于初级智能和恒定智能阶段之间,而锂电池平均良率已经接近90%。

未来在智能制造的大趋势下,我国锂电池的制造还将进一步减少人工比例,以自动化和智能化的方式不断提升生产效率和良率。

在国家能源战略的指导规划下,2014年以来新能源汽车相关政策集中出台,伴随着动力电池技术的不断进步,整个产业链进入高速发展期。

2014-2017四年间,新能源汽车销量平均复合增速达157.77%;而同期动力电池装机量复合增速更是达到了160.54%,二者呈现出了高度一致的增长态势。未来在下游新能源汽车旺盛产销的带动下,动力电池需求有望持续增加。

在动力电池需求量不断走高的大背景下,各个电池厂商纷纷进行扩产以提升市场份额。

下游电池厂的产能“军备竞赛”带来了巨大的锂电设备需求。

锂电设备的需求主要来源于两部分:下游电池需求增量带来的新设备需求,以及落后产能替换升级。

考虑到我国动力电池产能利用率不高、电池能量密度上升和单位电池出货量对应的设备成本下降,到2020年国内锂电池设备需求可达330亿元,2017-2020年复合增长率为24.39%。

锂电池设备制造属于非标设备定制行业,近年来因行业需求大、毛利率相对较高而吸引了不少企业进入锂电池设备行业。

目前,我国锂电池设备行业平均毛利率超过30%,业内企业总数达数百家。

除了先导智能、赢合科技和星云股份等国内老牌锂电设备企业外,许多公司如大族激光、正业科技等通过强大的资本实力和技术积淀,将业务拓展至锂电设备领域,而这些新进入者的不断涌现也带来了行业供给的持续增加。

企业因其领先的技术仍然在中国市场占据重要地位。日本Kaido、CKD和韩国Koem的卷绕机,日本平野的涂布机,日本浅田的搅拌机以及韩国PNT和CIS的一体化综合服务均实现了全球化的销售,占据了国内部分高端锂电设备市场份额。因此,在中国锂电设备技术全方位达到国际领先进水准前,国外技术领先的设备企业也会是市场竞争角逐中不可忽视的重要力量。

聚焦锂电别盯着那几个热门领域 设备制造行业还有个330亿的大蛋糕!

在多方力量的市场角逐下,行业竞争不断加剧;加之下游电池降价压力的向上传导,行业的平均毛利率也呈现逐渐走低的趋势。

根据二十多家挂牌(或上市)企业的锂电设备业务毛利率统计,虽然锂电设备业务2017年行业平均毛利率仍较高,达到了37.75%,但是相比2013年的42.21%,已经下降了超过4个百分点。

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在锂电设备行业中,偏后段的锂电设备领域竞争最为激烈。在主要的十余种设备中,前中段的设备企业数量基本维持在10-15家的区间内。

相比之下,虽然偏后段设备(注液以后的工序设备)市场空间只占设备空间的20-30%,但封装、化成分容、检测设备的竞争企业数量都约为20家;偏后段设备的激烈竞争是较低的技术和资本壁垒所致。

激烈的竞争,使得锂电设备企业必须以技术构筑行业竞争壁垒,掌握核心技术方可立于不败之地。

因为锂电设备的质量对电池性能和电池制造的经济效益能够产生显著影响,因此锂电设备的制造技术也就构筑了相关企业的核心竞争能力。

锂电设备的技术涵盖设计出图能力、制造工艺水平和加工精度等多个维度。而国产锂电设备在许多相关性能指标上与国外仍有不小差距,主要体现在加工速度、产品精度等指标上。

我国目前的锂电设备企业众多,但各企业技术实力却参差不齐。以涂布机和卷绕机为例,目前市场上的平均涂布机涂布速度约为40-50m/min,卷绕机平均速度为200mm/s左右,但像赢合科技等大型锂电设备企业的涂布机速度最高可达80m/min,而卷绕机最高速度可达600mm/s。

具体来看,锂电设备的性能要求呈现多维化:涂布机要求涂布速度、宽度和面密度精度等;而辊压机则要求线速度、装机精度和轧制力等。

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因此,下游电池厂对锂电设备多维的性能要求将会给设备企业带来较高的技术壁垒。

锂电设备技术是行业的核心竞争力,因此国内许多厂商都非常重视研发投入。以技术壁垒较高的卷绕设备为例,如果把国内外三家卷绕设备一流的公司(日本CKD、先导智能和赢合科技)进行了横向对比的话,发现先导智能和赢合科技研发费用率基本都高于5%,超过国际卷绕设备巨头企业CKD。

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可以预期,重视技术研发投入的国内设备企业(如先导智能和赢合科技)有望追赶甚至达到世界一流技术水平,从而在激烈的行业竞争中脱颖而出。

而这些锂电相关设备制造商在扩张过程中,也让我们看到了风格各异的扩张路径,有整线模式,也有专一模式。

国内单一锂电设备空间有限,业务扩张是企业发展的关键。


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