鉅大LARGE | 點擊量：822次 | 2019年04月30日
國產(chǎn)設(shè)備商迎發(fā)展大機遇
前言：
后段設(shè)備為鋰電行業(yè)發(fā)展成熟的產(chǎn)物，當(dāng)市場發(fā)展到一定規(guī)模時，出于對電池安全性和能量密度的考慮和產(chǎn)線高效生產(chǎn)的要求，后段檢測設(shè)備+后道自動化組裝設(shè)備的重要性日益凸顯。
從產(chǎn)品更新周期分析，后處理設(shè)備的更新?lián)Q代周期已從5-8年縮短至目前的3-5年。
未來驅(qū)動設(shè)備采購的因素除了新增產(chǎn)能還有存量產(chǎn)能的更新改造。從市場空間分析，鋰電設(shè)備行業(yè)核心驅(qū)動因素是電動化率的提升。預(yù)計到2030年電動化率提升到25%-30%(目前不足2%)。
預(yù)計到2025年，我國國內(nèi)動力電池實際產(chǎn)能將會達(dá)到570GW左右，其中2025年當(dāng)年新增產(chǎn)能是322GW，鋰電設(shè)備需求是386億元，其中，后道設(shè)備需求是136億元。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
▌鋰電池后道處理設(shè)備：重要性凸顯，與電池安全性緊密相關(guān)
鋰電池后處理階段：占整線的比例約為35%
根據(jù)生產(chǎn)工藝進(jìn)行分類，鋰電設(shè)備主要分為前段設(shè)備(電極制作階段)、中段設(shè)備(電芯裝配階段)，以及后段設(shè)備(后處理階段)，價值量分別約占產(chǎn)線的35%、30%、35%。其中后處理階段主要是完成電芯的激活、檢測和品質(zhì)判定，具體包括電芯的化成、分容、檢測、分選、PACK等工作。
鋰電池后處理階段：充放電設(shè)備是核心，測試、分選、組裝PACK設(shè)備為必須，具備自動化物流線有優(yōu)勢
后段設(shè)備主要由充放電設(shè)備、電壓/內(nèi)阻測試設(shè)備、分選設(shè)備、PACK生產(chǎn)線、自動化物流設(shè)備及相應(yīng)的系統(tǒng)整體控制軟件等組成。
按工藝流程的先后順序看：
1)化成，就是激活電芯，使電芯具有存儲電的能力，所以化成只是充電的過程，不需要對電芯進(jìn)行放電，因此可以使用單獨的充電機(常被稱為化成機)；但由于化成之后緊接著分容工序(分容需要對電芯充放電)，因此化成工序完成后還要對電芯進(jìn)行放電，從而許多廠家直接使用充放電設(shè)備來進(jìn)行化成。
2)分容，即“分析容量”，就是將化成好的電芯進(jìn)行充放電，以測量電容量，該工序需要的設(shè)備為充放電設(shè)備。鋰電池的關(guān)鍵參數(shù)(電池容量)是在化成中活化而形成，在分容中測定，因此充放電設(shè)備是后處理系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備，不僅數(shù)量龐大而且直接關(guān)系到電池產(chǎn)品的合格率和批次的一致性。
充放電設(shè)備的小工作單位是“通道”，一個通道可以為一個電芯進(jìn)行充放電，多個通道組成一個單元(BOX)，若干個BOX組合在一起(為合理利用空間)，就構(gòu)成了一臺充放電設(shè)備。
3)檢測，在充放電、靜置前后均要進(jìn)行，對應(yīng)的設(shè)備分別為充放電設(shè)備和電壓/內(nèi)阻檢測設(shè)備。在充放電時，充放電設(shè)備可以記錄充放電的相關(guān)數(shù)據(jù)和曲線圖表，以計算電芯電容量。在靜置階段，電芯處于自放電狀態(tài)，測試靜置前后電芯的電壓和內(nèi)阻，可以更準(zhǔn)確地了解電芯的質(zhì)量。
4)分選，就是對化成、分容好的電池按一定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分類選擇，相關(guān)設(shè)備即分選設(shè)備。對單體電芯而言，可以區(qū)分電池品質(zhì)，剔除不良品；對組合電芯而言，主要是為了將性能相近的電池分成一類組裝成電池組，減少“木桶效應(yīng)”產(chǎn)生的不良影響。
5)PACK組裝，即將上一步分選好的電池裝配為電池模組及電池包。
PACK工藝環(huán)節(jié)包括：將每個模組需要的電芯、側(cè)板、端板等組件進(jìn)行配對、清洗，然后將電芯、端板和側(cè)板涂膠進(jìn)行粘合、組裝；之后將側(cè)板焊接，測試絕緣內(nèi)阻，粘合底板并組裝，待膠水固化后焊接連接片，進(jìn)行模塊測試，最后組裝好頂蓋并入庫。
先將需要的連接器組裝到下箱體上，裝入冷卻系統(tǒng)，將對應(yīng)的模組裝入外殼，連接高低壓線束，緊固上蓋；之后進(jìn)行冷卻系統(tǒng)及箱體的密封性測試；通過之后進(jìn)行電池包的最終測試，合格之后入庫。
PACK生產(chǎn)線具有綜合自動化集成的性質(zhì)，結(jié)合了非標(biāo)裝備、通用機器人，整合了激光金屬焊接，檢測設(shè)備，機器視像，數(shù)據(jù)管理等多種技術(shù)工藝手段。
一個典型的PACK生產(chǎn)線包括：把來料動力軟包裝電芯及其他機械和電氣零配件來料進(jìn)行自動化或半自動化裝配，激光焊接和測試，依次形成電芯模塊、電池模組，最終形成合格電池包PACK產(chǎn)品。
此外，后處理系統(tǒng)的自動化物流線并非的必要工序，但隨著鋰電池的不斷發(fā)展以及需求量的不斷擴(kuò)大，后處理系統(tǒng)與自動化物流線的整合集成應(yīng)用正顯示出越來越大的優(yōu)勢，不但節(jié)約人力成本，還能減少人為失誤，提升整體運行效率。
軟包電池技術(shù)路線下，對后道檢測設(shè)備的要求更高
以行業(yè)龍頭杭可為例，杭可科技的主要產(chǎn)品充放電設(shè)備包括鋰電池充放電設(shè)備和鎳氫電池充放電設(shè)備，其中主要為鋰電池充放電設(shè)備。
鋰電池充放電設(shè)備根據(jù)電池的形態(tài)不同又可以分為方形鋰電池充放電設(shè)備(簡稱“方形電池設(shè)備”)、軟包鋰電池充放電設(shè)備(簡稱“軟包電池設(shè)備”)和圓柱鋰電池充放電設(shè)備(簡稱“圓柱電池設(shè)備”)三大類，其中軟包電池設(shè)備又分為常規(guī)和高溫加壓兩種類型。
隨著市場的逐步開拓，公司的方形電池設(shè)備、圓柱電池設(shè)備及軟包電池設(shè)備(高溫加壓)銷售收入均快速增長，而軟包電池設(shè)備(常規(guī))的銷售收入處于下降態(tài)勢。
我們認(rèn)為，未來軟包電池高溫加壓設(shè)備具有廣闊發(fā)展前景。
1)軟包電池受青睞。受到國家補貼退坡和技術(shù)門檻提高的雙重影響，電池能量比更高、成本更低的軟包電池將逐漸受到市場的青睞，在動力電池領(lǐng)域的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大。
2)軟包電池的后處理需經(jīng)過和其他電池不同的高溫高壓的工藝流程，因此高溫加壓設(shè)備非常重要。
高溫加壓設(shè)備改變了常規(guī)設(shè)備先加溫加壓，再充放電的工藝，不但大大減少了工藝時間，還可以對生產(chǎn)管理中的電池數(shù)據(jù)進(jìn)行實時跟蹤，實現(xiàn)自動化生產(chǎn)，已逐漸成為軟包電池生產(chǎn)中必不可少的設(shè)備。
軟包電池應(yīng)用漸廣疊加高溫加壓技術(shù)優(yōu)勢明顯，我們認(rèn)為軟包電池設(shè)備(高溫加壓)的需求將持續(xù)強勁。
▌鋰電后段設(shè)備行業(yè)：國產(chǎn)設(shè)備商迎來發(fā)展大機遇
后段設(shè)備市場空間大：設(shè)備更新速度提升&動力電池需求爆發(fā)
1)從技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)品更新周期角度來分析，隨著鋰電池下游產(chǎn)品更新?lián)Q代加速，以及鋰電池的技術(shù)和制造工藝不斷更新，電池制造商和設(shè)備商之間將會更加緊密協(xié)作不斷技術(shù)改造和開發(fā)新工藝，這會加快鋰離子電池生產(chǎn)線后處理設(shè)備的更新?lián)Q代速度，過去的5-8年的更換周期已經(jīng)縮短至到目前的3-5年的更換周期，以適應(yīng)于新技術(shù)、新工藝。
未來驅(qū)動設(shè)備采購的因素除了新增產(chǎn)能還有存量產(chǎn)能的更新改造。
2)從產(chǎn)業(yè)下游市場空間來分析，鋰電池主要集中在消費鋰電池(數(shù)碼產(chǎn)品用)、動力鋰電池(新能源汽車)和儲能鋰電池(工業(yè)儲能用)三大行業(yè)。
由于工業(yè)儲能電池目前基數(shù)較小，而消費鋰電池雖然目前占比較大，但下游3C電子需求趨于飽和，近年來占比逐漸下滑，從2015年起，筆記本、平板電腦、手機市場占比均出現(xiàn)下降，主要突破口在智能穿戴市場，但目前該市場規(guī)模不大。綜上，鋰電行業(yè)未來新建產(chǎn)能和新增需求將集中于動力鋰電領(lǐng)域。
而電動車工廠落地(T-5年)到車型推出(T-3年)到電池采購(T-3年)到電池廠擴(kuò)產(chǎn)(T-3年)到設(shè)備招標(biāo)(T年)，我們預(yù)計整個過程需要5年。
所以我們預(yù)計新車廠的落地將會集中在2020年左右，進(jìn)入龍頭車企供應(yīng)鏈體系的電池廠也會從2018年起開始擴(kuò)產(chǎn)進(jìn)一步提速，因此2019-2025年將會是龍頭電池廠的擴(kuò)產(chǎn)高峰。
我們對CATL各大基地產(chǎn)能進(jìn)行統(tǒng)計，預(yù)計截止到2022年，電池廠龍頭—CATL將新增設(shè)備投資325億元。
近期國內(nèi)外電池龍頭、國內(nèi)二線電池廠及車企均不斷加大在動力電池產(chǎn)能上的布局，鋰電設(shè)備行業(yè)將進(jìn)入向上景氣期，國內(nèi)實力較強的鋰電設(shè)備企業(yè)將迎來增長機遇。
而后段檢測設(shè)備屬于鋰電行業(yè)發(fā)展到成熟階段的產(chǎn)物，當(dāng)市場發(fā)展到一定規(guī)模時，出于對電池安全性和能量密度的考慮，檢測設(shè)備的重要性日益凸顯，未來普及度會大幅提升。
中長期來看，結(jié)合《“十三五”戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》(到2020年，實現(xiàn)當(dāng)年新能源汽車產(chǎn)銷200萬輛以上，產(chǎn)值規(guī)模達(dá)到10萬億元以上)分析鋰電設(shè)備市場空間：從國內(nèi)需求角度分析：
1)我們預(yù)測2020年新能源汽車產(chǎn)銷量或達(dá)250萬輛，其中乘用車、客車和專用車分別約200萬輛、18萬輛和30萬輛；
2)假設(shè)2017-2020年還有2025年，動力電池行業(yè)產(chǎn)能利用率分別為45%、50%、52%、54%、55%；
3)隨著設(shè)備效率的提升，預(yù)計2017-2020年單GWh設(shè)備投資額分別為3/2.5/2.3/2億元；到2025年單GWh設(shè)備投資額降低為1.2億元。
可以初步測算，到2025年，我國國內(nèi)動力電池實際產(chǎn)能將會達(dá)到570GW左右，其中2025年當(dāng)年新增產(chǎn)能是322GW，鋰電設(shè)備需求是386億元，其中，后道設(shè)備需求是136億元。
國產(chǎn)后段設(shè)備：進(jìn)口替代效應(yīng)日趨明顯，國產(chǎn)化率正逐步提升
以德國迪卡龍、臺灣致茂電子為代表的國外后段設(shè)備企業(yè)起步較早，但已無明顯優(yōu)勢。
1)德國迪卡龍：全球最大最先進(jìn)的測試系統(tǒng)和充放電系統(tǒng)的開發(fā)和生產(chǎn)廠商
迪卡龍集團(tuán)成立于1968年，為全球最大最先進(jìn)的測試系統(tǒng)和充放電系統(tǒng)開發(fā)商，集團(tuán)下設(shè)迪卡龍德國公司、迪卡龍青島公司和美國飛羚公司(FCI)，集團(tuán)現(xiàn)有職工300余人，年銷售收入8000萬歐元以上，在歐美市場占有絕對的地位。
公司設(shè)在歐洲和美國的強大研發(fā)隊伍保證了迪卡龍在世界電池行業(yè)的持續(xù)領(lǐng)先優(yōu)勢，典型客戶包括奔馳、大眾、通用、寶馬、雪鐵龍、比亞迪、標(biāo)致、北車集團(tuán)等。
2)臺灣致茂電子：世界領(lǐng)先的測試設(shè)備供應(yīng)商，產(chǎn)品應(yīng)用于多個行業(yè)
致茂電子成立于1984年，以自有品牌”Chroma”行銷全球，居全球鋰電測試設(shè)備龍頭。
公司產(chǎn)品范圍廣、精度高，主要有精密電子量測儀器、自動化測試解決方案、全方位Turnkey測試等；致茂每年在測試設(shè)備領(lǐng)域投入大量研發(fā)資源，產(chǎn)品精度高、自動化程度優(yōu)勢明顯；
應(yīng)用領(lǐng)域廣，主要包括新能源汽車、綠能電池、LED、太陽能、半導(dǎo)體/IC等多個領(lǐng)域；
營運范圍廣，公司營運點遍布?xì)W、美、日、中國及東南亞，不斷向世界級企業(yè)邁進(jìn)。
但隨著全球鋰電池制造中心向中國大陸轉(zhuǎn)移，以及國產(chǎn)設(shè)備的技術(shù)突破，國外設(shè)備的優(yōu)勢已不再明顯。
1)鋰電池制造中心向大陸轉(zhuǎn)移。
2014年以來，全球鋰電池新增投資近八成集中在中國。且放眼全球，電動化大趨勢不可忽視，鋰電池供需缺口大，擴(kuò)產(chǎn)將超預(yù)期。
2018年以來，各個龍頭電池廠均在中國公布了擴(kuò)產(chǎn)計劃，其中包括特斯拉中國，長城寶馬，江淮大眾，LG南京，比亞迪重慶，CATL溧陽等。動力電池的供不應(yīng)求和大規(guī)模擴(kuò)產(chǎn)建設(shè)給國產(chǎn)鋰電設(shè)備企業(yè)創(chuàng)造了發(fā)展良機。
2)國產(chǎn)設(shè)備技術(shù)突破。
我國鋰電設(shè)備制造從1998年開始起步，歷經(jīng)近20年的發(fā)展，已從進(jìn)口設(shè)備主導(dǎo)發(fā)展為國內(nèi)設(shè)備主導(dǎo)。
尤其是后段設(shè)備，技術(shù)壁壘較低，國內(nèi)外差距較小，國產(chǎn)化率很高。GGII調(diào)研數(shù)據(jù)顯示，前段設(shè)備總體國產(chǎn)替代率88%，中段設(shè)備總體國產(chǎn)替代率90%以上，而后段設(shè)備總體國產(chǎn)替代率超過95%。
國產(chǎn)后段設(shè)備競爭優(yōu)勢明顯
適應(yīng)性強、性價比高、售后服務(wù)響應(yīng)更迅速高工產(chǎn)研鋰電研究所(GGII)調(diào)研顯示，中國2018年鋰電生產(chǎn)設(shè)備需求同比增長18.2%，達(dá)206.8億元；其中國產(chǎn)設(shè)備產(chǎn)值同比增長20.1%，達(dá)186.1億元。
1)國產(chǎn)設(shè)備適應(yīng)性強。
日韓設(shè)備研發(fā)起步早，設(shè)備精度高、自動化程度高、性能優(yōu)越，但其在電池型號變換方面有較大的局限性，設(shè)備適用范圍窄，與國內(nèi)較為頻繁更換電池型號的生產(chǎn)方式不太符合。
2)國產(chǎn)設(shè)備性能好。
在行業(yè)起步初期，日韓設(shè)備是性能比國產(chǎn)設(shè)備好，隨著CATL等龍頭電池企業(yè)的發(fā)展，給了國產(chǎn)設(shè)備商很多一起研發(fā)的機會，目前在卷繞機和涂布機領(lǐng)域，國產(chǎn)設(shè)備的性能都優(yōu)于日韓設(shè)備。
3)國產(chǎn)設(shè)備性價比高。
相比于日韓鋰電設(shè)備，同等國產(chǎn)設(shè)備售價僅為其60%-80%，且國內(nèi)外差距較小，因此在市場上有一定吸引力。
4)國產(chǎn)設(shè)備商對于客戶需求的快速反應(yīng)能力。
國產(chǎn)設(shè)備商通過市場摸索逐漸建立起來的客戶服務(wù)體系，能夠第一時間對于客戶存在的問題做出快速反應(yīng)，從而大大縮減了售后服務(wù)的時間。如果缺乏后期的服務(wù)跟進(jìn)，哪怕是技術(shù)先進(jìn)的日韓設(shè)備，客戶也并不會輕易接受。
我們判斷，隨著日韓電池龍頭企業(yè)，三星、LG、松下等的擴(kuò)產(chǎn)加速。
他們對本國的設(shè)備企業(yè)的需求量會激增。但是日本韓國設(shè)備企業(yè)的產(chǎn)能瓶頸非常明顯，鋰電設(shè)備本身是在電池生產(chǎn)過程中的自動化設(shè)備，但是設(shè)備本身是依賴熟練技術(shù)工人的組裝，所以有強大的勞動力配套非常重要。
而中國設(shè)備不管從產(chǎn)品價格還是性能還是服務(wù)意識上都遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于日韓設(shè)備商，預(yù)計國產(chǎn)設(shè)備的在日韓電池企業(yè)處的滲透率會逐步提升，未來國產(chǎn)設(shè)備商的全球市場空間大。
未來設(shè)備國產(chǎn)化發(fā)展方向：自動化系統(tǒng)集成、標(biāo)準(zhǔn)化、高精度、節(jié)能環(huán)保
憑借技術(shù)進(jìn)步以及性價比高、反應(yīng)迅速等優(yōu)勢，鋰電設(shè)備的國產(chǎn)化進(jìn)程快速推進(jìn)。隨著動力電池成為鋰電池發(fā)展方向，鋰電設(shè)備對自動化、節(jié)能環(huán)保、高精度要求將越來越高，因此國產(chǎn)后段設(shè)備未來的技術(shù)進(jìn)步將體現(xiàn)在以下幾個方面：
1.提高自動化系統(tǒng)集成能力
鋰電設(shè)備由單機銷售到分段集成，再到整線集成，最終發(fā)展為自動化的整線集成。
我們認(rèn)為技術(shù)領(lǐng)先的企業(yè)在單一產(chǎn)品上能夠獲得高端客戶認(rèn)可，如先導(dǎo)智能在卷繞機領(lǐng)域領(lǐng)先，璞泰來在涂布機領(lǐng)域領(lǐng)先；在優(yōu)勢領(lǐng)域獲得認(rèn)可后，龍頭的整線設(shè)備更容易拓展客戶，且在產(chǎn)品一致性、設(shè)備的性能、安全性等方面更值得信賴。
整線布局是鋰電設(shè)備行業(yè)的發(fā)展趨勢，具備實力的公司正在加速布局整線能力。
一方面，國產(chǎn)設(shè)備與日韓先進(jìn)設(shè)備在自動化水平上仍有一定的差距。這種差距體現(xiàn)在兩個方面：
1)一個方面是單臺設(shè)備的自動化水平不高，很多設(shè)備為手動操作或半自動操作；
2)另一方面是物流的自動化水平不高，電芯需要人工取、放及搬運。另一方面，國內(nèi)后段設(shè)備制造商大多規(guī)模較小，大多數(shù)企業(yè)僅能被動根據(jù)客戶要求提供充放電機及其他設(shè)備，很少有完整后處理系統(tǒng)設(shè)計、集成方面的能力，對集合了機械、電子、電氣、材料、信息、自動控制等方面的自動化物流設(shè)備，更是缺少經(jīng)驗。所以國產(chǎn)設(shè)備商的未來進(jìn)步方向，除了設(shè)備機械方面的穩(wěn)定性和效率，軟件方面的算法和設(shè)計能力都亟需提高。
國內(nèi)龍頭杭可科技、珠海泰坦等目前已具備獨立研發(fā)自動化物流線的能力，并進(jìn)一步開拓與強化后處理系統(tǒng)與自動化物流線的整合集成應(yīng)用，為未來構(gòu)建無人、高效的自動化后處理系統(tǒng)打下基礎(chǔ)。
2.提高產(chǎn)品精度
在后處理階段，充放電和檢測直接決定了鋰離子電池的各項性能以及一致性，因此，不斷地提高充放電的控制精度與檢測精度，是后處理系統(tǒng)發(fā)展的必然要求，也是后段設(shè)備水平高低的標(biāo)志。
目前，以杭可科技為代表的高水平充放電設(shè)備制造企業(yè)，可以做到電壓控制/檢測精度為萬分之二、電流控制/檢測精度為萬分之五的水平。
3.提高標(biāo)準(zhǔn)化水平
鋰電池生產(chǎn)設(shè)備行業(yè)是一個非標(biāo)設(shè)備行業(yè)，但未來隨著鋰電池標(biāo)準(zhǔn)化水平的不斷提高，后處理系統(tǒng)也將對相關(guān)的技術(shù)規(guī)格、設(shè)備構(gòu)成進(jìn)行一定程度的標(biāo)準(zhǔn)化，從而降低設(shè)計、生產(chǎn)的難度和成本，提高設(shè)備的通用性。
4.節(jié)能技術(shù)普及
在后處理系統(tǒng)中，化成和分容都需要對電芯進(jìn)行充電和放電，因此將電芯放電時釋放的電能重新回饋電網(wǎng)，成為后處理系統(tǒng)的發(fā)展方向之一。
國產(chǎn)后段設(shè)備龍頭與國內(nèi)外電池廠長期合作，技術(shù)實力經(jīng)過長期驗證。在下一輪擴(kuò)產(chǎn)潮中，國內(nèi)龍頭設(shè)備商（先導(dǎo)智能、科恒股份、星云股份）將充分受益。
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