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行业报告|一文一行业 — 聚焦锂电设备 行业报告|一文一行业 — 聚焦锂电设备
本文转载自:--   发表时间:2017-7-31 本文作者:--   浏览次数:1797
锂电设备行业发展概况
1.1 下游锂电池行业现状
锂电池是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池,是二次电
池技术中能量密度最高、综合性能最好的电池,其市场份额自诞生之日起便逐年提升。与
其他充电电池相比,锂离子电池具有高能量密度、高电压、寿命长、无记忆效应等优点。
锂离子电池已经占据了手机、笔记本电脑等消费电子类产品电池的主要市场,未来随着锂
电生产工艺和电池性能的进一步提升,将占据储能电池、动力电池等领域的主要市场。



2016年中国锂电池的产量达到78.42 亿只,同比增长40%。



1.2锂电池制造工艺流程及相关设备
锂电设备从无到有,向国际水平看齐。锂电设备是锂离子电池生产环节中各种所需专业设备的总称,其自动化生产的发展始于日本和韩国。我国最早于1997年开始锂电池的产业化生产,初期阶段生产制造主要采用性能相对更加优势的进口设备,而通过多年的投入研究,我国锂电设备制造在经历了试生产、规模化研究制造阶段后,目前已形成一定规模,国内专用设备生产企业已达100 余家,可生产的设备种类繁多,可以适应锂电池生产的复杂工艺,并拥有多项锂电设备行业核心技术,正在逐步向自动化、一体化、高精度、高效率的方向发展。
从工艺上看锂电池的制造过程均可以分为极片制作、电芯组装、电芯激活检测和电池封装四个工序段。



第一工序段的极片制作主要包括搅拌、涂布、辊压、分切、制片、极耳成型等工序,其中涂布、分切等是锂电池制造过程中的关键工序,因而对这一工序段制造设备的精度、稳定性、自动化水平等有着很高的要求。这一工序段的锂电池生产设备主要有涂布机、分条机、制片机等。
第二工序段的极片制作主要包括卷绕或叠片、电芯预封装、注电解液等工序,同样会对锂电池产品的稳定性、安全性影响较大,因而对设备的精度、效率、稳定性要求也较高。这一工序段的锂电生产设备主要有卷绕机、叠片机等。
第三工序段的电芯激活检测主要包括电芯化成、分容检测等。
第四工序段的电池封装工艺包括对构成电池组的单体电池迚行测试、分类、串并联组合,以及对组装后的电池组性能、可靠性测试。后两个工序段主要是对锂电池产品的激活和检测,对产品一次质量影响不大,因而对设备要求也相对较低。
按照锂离子电池的生产流程,锂电设备主要可以分为前端设备、中端设备和后端设备。
(1)前道设备价值量高,涂布机尤甚
锂电池设备由前道设备(搅拌、涂布、辊压、分切)、中道(卷绕)、后道设备(封装、注液等)组成,前道设备是锂电池生产工序核心设备,价值量也最高。涂布工艺要求将搅拌后的浆料均匀地涂在金属上,厚度精确到3μm以下,分切要需要保证切片表面不能存在任何毛刺,否则会对后续工艺产生很大影响。因此前端设备是电池制造的核心及瓶颈所在,关乎整条生产线的质量。





从价值量上来看,磷酸铁锂前道设备占比为40%(涂布机>辊压机>分切机),中道设备占比20%左右。目前达到1Gw对应5亿左右的设备投入,前道设备占比达到2.5亿左右。三元材料电池扩产之后,由于三元材料活性强,对设备尤其是前道设备要求大幅提升(前道设备特别是涂布机是最难的产业瓶颈),前道设备占产线产值将达到50%以上,高端化趋势明显。



(2)中后道设备:国内厂商奋起直追,进口替代空间大
中道设备主要覆盖电芯装配工序,主要包括卷绕机或叠片机、电芯入壳机、注液机以及封口焊接等设备,后道设备主要覆盖电芯激活化成、分容检测以及组装成电池组等工艺。相对而言,中后端设备如入壳、封口、检测等机器相对简单,技术要求不高。其中卷绕机是中后道工艺核心所在,目前主流工艺仍以卷绕为主,相应的卷绕机在锂电生产线中价值量占比也高达20%,仅次于前道设备涂布机占比。





1.3 国内外锂电设备现状对比
国外企业单一设备精度高,价格昂贵:目前,日本和韩国的锂电设备居于世界领先地位,相对于国内研发起步早,设备精度高、自动化程度较高、性能优越、技术更加成熟,价格也相对价高。企业分工精细,基本上都是从事单一设备的研发制造,如国外生产锂电卷绕设备的企业主要有日本皆藤、CKD 以及韩国的Koem;生产涂布设备的企业主要有东芝、富士、东丽、平野;生产分条设备的企业主要有日本的西村等。
国内中后端设备已达国际先进水平,前端核心设备向高端化发展:按照锂电池的生产流程,极片制作工序中所需要的真空搅拌机、涂布机、辊压机和分切机等属于前端设备,电芯组装设备属于中端设备,而电芯激化、分容检测及电池组装设备属于后端设备。目前,我国在锂电设备中后端制造生产方面技术领先,已达到或接近国际先进水平,价格方面优势明显,但中后端设备技术壁垒较低,工艺简单,前端设备则相对技术要求高,对整条生产线质量有着重要的影响。我国在锂电设备行业存在高端与低端市场并存的情况,低端市场主要进行中后端设备的生产,企业规模小、产品同质化严重、竞争较为激烈,高端市场则被行业内龙头企业占据,集中于前端设备的研发销售,但仍受到日韩市场的挤压。

锂电设备下游需求激增,行业保持高速增长.
锂电设备主要用于锂离子电池生产,因此锂离子电池需求的增长是锂电设备市场增长的根本驱动力。目前锂离子电池主要应用于消费电子产品、新能源汽车动力以及储能三大领域。
2015年中国动力锂电池产量为16.9GWH,同比增长3倍多,增速远超其他两大终端。2016年中国动力电池出货量约为28GWH,超过3C电池产量,成为最大的消费端,动力电池将是中国锂电池未来3年最大的驱动引擎,动力电池正在逐渐从导入期过渡到高速成长期。
2015年,3C 消费电子产品领域共需求锂电池25.37Gwh,同比增长17.64%,占比达到54.52%,但是增速已经在逐渐放缓,未来3年的增速将保持在5%左右的水平。
“十三五”期间,储能列入了“十三五”规划百大工程项目,发展潜力巨大。储能锂
电池应用由于技术、政策等原因仍然处于市场导入阶段,相对于动力电池相对滞后。2015
年中国储能锂电池产量约为3GWH,同比增长45.8%,未来随着技术逐渐成熟,储能市场也将成为拉动锂电池消费的另一极,2016年中国储能锂电池产量为3.79GWH左右。



2.1下游动力锂电池需求增速较快,年均增速达33%。
2015年,我国新能源汽车产量约34.4万辆(YoY+480%),汽车销售总量约为2456万台,渗透率仅为1.52%;2016年,我国新能源汽车产量约51.3万辆,同比增长36%,渗透率还不到2%;国家新能源汽车发展规划提出到2020年纯电动汽车和插电式混合动力汽车生产能力达200万辆、累计产销量超过500万辆,未来4年行业复合增速接近40%。



我国新能源汽车产业迎来大爆发,使得动力电池需求爆发,2016年,动力电池出货量为27.8Gwh,同比增长82%;预计未来4年动力电池需求保持33%以上的复合增速。



2.2 消费电子类锂电池进入存量竞争,需求稳步增长
3C 电子产品的快速普及,是锂电池需求拓展的重要因素。据产业研究院数据显示,2011年,全球智能手机出货量仅为4.91 亿部,到2016 年,全球智能手机总销量已高达14.7 亿部。但是经过近几年的高速增长,消费电子市场已接近饱和,智能手机2016 年同比增速仅有2%,远低于2015 年10.4%增速。未来锂电池行业的高增长将主要依赖电动交通工具、储能等新兴市场,预计消费电子行业增速将保持在5%的水平,3C 锂电池行业进入存量竞争,未来将会迎来一次洗牌,一些产品质量差、安全系数低的被淘汰,具备技术积累、产能规模优势的企业有望获得新机遇。

2.3国家大力发展清洁能源,储能市场前景广阔
储能技术的提升将成为锂电池需求增长的新助力。锂电储能技术,目前应用最广的一种技术:因其能量密度大、充放电速度快且环保性良好等特性,已逐步成为应用领域最广的储能技术,适合分布式储能,中长期潜力最大。目前国家大力发展清洁能源如光能、风能等,而发展这些能源的最大阻碍之一就是储能技术的落后。“十三五”期间,储能列入了“十三五”规划百大工程项目,我国储能技术、政策仍然处于市场导入阶段,储能电池的主要类型还是以锂电池主,随着技术的进步、经济性的提高,锂电池储能的成本有望进一步降低,届时锂电池市场有望再次爆发,进一步提升锂电设备的需求。



2.4 预计2019年我国锂电设备市场规模有望达到570亿
2015 年中国锂电池总产量47.13Gwh,其中,动力电池产量16.9Gwh,占比36.07%;消费锂电池产量23.69Gwh,占比50.26%;储能锂电池产量1.73Gwh,占比3.67%。2016 年动
力锂电池在经历了需求跳跃式增长后,其产量可达锂电池行业总产量的50%以上,预计到2019年,动力锂电池的产量将达到锂电池总产量的70%,测算可以得出,2016 年锂电设备的总量为360亿元,前端设备占总量的60%,国产化率为65%,后端设备占总量40%,国产化率为90%;则2016年国产锂电设备总量为270亿元;2019年锂电设备需求总量为680亿元,前后端设备占比不变,前端设备国产化率提升到80%,后端设备维持90%,则2019年国产锂电设备总量预计为570亿元,还有翻倍空间。



3 锂电设备行业市场格局
3.1锂电设备由于环节较多,市场相对分散
锂电设备分为浆料搅拌、极片涂布、极片辊压、极片分切、极片制片、极片模切、卷绕、叠片、入壳、烘烤、焊接、注液、封口、清洗、分容、化成、检测等等环节的设备,环节多,市场相对分散。
由于涂布和卷绕(或叠片)设备占整个锂电设备成本比例较高,在国内也是最早实现资产证券化的领域,代表性的企业有:赢合科技、先导智能、科恒股份,即使这类在涂布和卷绕叠片领域龙头企业其收入体量也没有单独市占率超过10%。
由于锂电设备环节多,产业链较长,细分领域市场空间有限。使得细分环节优质企业具有向其他环节延伸的需求:涂布、卷绕或叠片等大件领域龙头已定,该类企业正通过并购整合延伸到锂电设备其他环节,逐步形成能为下游客户提供锂电成套自动化设备的系统类供应商。

3.2下游动力电池行业集中度提高,锂电设备行业加速整合
下游动力电池的市场集中度提升:2016 年,比亚迪、CATL、沃特玛、国轩高科、天津力神前五大动力电池企业的合计市场占有率已高达近70%,行业集中度迅速提升。随着2016年底动力锂电池供求平衡,政策提升电池行业准入门槛,低端电池产能停止扩张,对下游中小企业的低端设备需求将大幅萎缩。
动力电池行业政策:2016年11月22日工信部发布《汽车动力电池行业规范条件(2017年)(征求意见稿)》,单体企业产能规模要求大增,动力电池行业门槛大幅提升。



行业准入门槛大幅提升带来的是低端产能的逐渐退出和高端产能的大幅扩产!一线企业更大规模扩产稳定优势,二线企业加速扩产达到标准力求分到行业大蛋糕,三四线企业走向消亡,行业集中度快速提升、全球竞争力将显著增强!从高端产能扩张及电池质量要求提升角度高端锂电设备企业有望直接受益。
锂电设备行业整合步伐加快:2015年上半年,以赢合科技、先导智能为代表的龙头企业陆续登陆资本市场,2015年下半年开始,在资本推动下龙头企业抓住行业洗牌机会,加快横向并购步伐。
 
 
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