锂电设备行业深度报告推荐.docx

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1、锂电设备行业深度报告目录1.1.1.叠片为中段核心环节，软包&长薄化方形电池带动叠片机需求3片工艺优势显著，但设备效率等仍存在提升空间31.2.软包占比持续提升&长薄型方形电池快速发展，叠片需求空间广阔2.头部电池厂多为叠片路线，叠片机新老玩家齐上阵14全球头部动力电池玩家多选择叠片路线/ JL片渗透率将不401422叠片机仍处于技术迭代中，新老玩家均积极布局19断提升2.3.叠片机环节需重点跟踪设备商下游客户情况&技术先进性283.本土重点公司介绍30323.1.先导智能：锂电整线设备龙头，叠片机已获大批量订单3032利元亨：从消费到动力实现整线布局，高速动力切叠一体机取得突破3.3.赢合科

2、技：锂电设备前中道领先企业，叠片机领域与Manz形成合作3434海目星：激光&自动化设备龙头，研发布局切叠一体机3535博众精工：3C自动化设备龙头，拓展锂电业务推出切叠一体机353.6.奥特维：光伏串焊机龙头，延伸拓展锂电叠片机业务363.7.科瑞技术：自动化设备及解决方案提供商，推出三工位切叠一体机374. 投资建议385. 风险提示381.叠片为中段核心环节，软包&长靖化方形电池带动叠片机需求片工艺优势显著，但设备效率等仍存在提升空间卷绕/叠片为锂电池中段电芯装配工序的最核心环节。卷绕为通过控制极片的速度、张力、尺寸、偏差等因素，将分条后尺寸相匹配的极片及隔膜、终止胶带等卷成极芯的一种生

3、产工艺。片则将极片与隔膜交替堆叠在一起，最终完成多层叠片极芯的一种生产工艺。就电池形态来看，软包电池只能采用叠片工艺；方形电池既可以使用片工艺也能够采用卷绕工艺，目前主流为卷绕工艺；圆柱电池只能采用卷绕工艺。图1:卷绕/盘片为中段电芯装配工序的最核心环节生产工艺工艺简介国内主要设各供应商制片相关议各包括对分切后的极片焊接机耳.贴保犷胶纸极耳包胶等，用于后续叁扰工艺先导智能，息合科技、科恒股份（洁能）模切将分切后的间隙涂布所连续涂布（单值出板耳）的极片冲切成型，用于后续的变片工艺大族激光.海日星先导智能.融合科技,3汨科技、北方华创卷绕将制片工序或收卷式模切机制作的极片卷绕成包离子也池的电芯先导

4、智能.利元十、吉阳智能、料瑞技术、精测电子.氟合科技.科恒股份（诚搓智能）北方华创.华冠科技费片电芯装M（中段）封装将模切工序中制作的单体极片叁成钗电池的电芯将卷芯放入电芯外壳中时电池JL板迸行焊接片焊接后.注液前的电芯进行干燥亮片机. 先导智能.利元寸、富合科技海目星,势众精/舱*H 工、奥朴维，科瑞技术、福能东方（起北林宓）：二吉阳智能.格林晟真空干好箱深圳中氐,东莞鸿宝江西一诺联赢激光、大族激光时代高科阿李股份,深圳信宇人.优参林自动化注液将电池的电解液定量注入电芯中全自动注液机先导智能.*合科技吉阳科技数据来源：各公司官网，东吴证券研究所卷绕与叠片在工艺方面最大的差别在于极组成型工序。

5、（1版片状态:卷绕的正负极片为连续的，叠片为片状。（2 ）极组完成标准的判定:卷绕电池控制极片的长度，在模切工序时会根据每个电芯长度标记一个孔进行定位，检测到该孔时进行裁断，完成一个极组的卷绕；叠片则是根据正负极片的设定数量，达到设定值时完成一个极组的叠片。（3）极组形态：卷绕工艺下正负极耳仅位于上方一侧，故卷绕极片一圈仅有一个正极和一个负极极耳，而同样为“一圈的情况下，叠片能够有2层极片，每一层均有一个正极和一个负极极耳，故数量是卷绕的2倍。（4）隔膜张力控制：卷绕电池的隔膜在高速卷绕过程中会产生一定的张力，张力作用下隔膜会产生一定的拉伸，导致孔隙率发生微小变化；而叠片电池张力几乎为0，隔膜

6、基本无拉伸，孔隙率与原材料保持一致。田2:卷绕的极组成型工序图3:叠片的极组成型工序同样为“一图”的情况下，金片正负机耳仅在上例.故卷饶一阁仅有一个正极和一个负极板耳数据来源：中国车规级动力高速叠片电池发展白皮书，东吴证券研究所正做片负 ex能够有2层极片,存层均有一个正极和一个负极板耳，收效量是卷绕的2倍。数据来源：中国车规级动力高速亮片电池发展白皮书，东吴证券研究所从最终电池成品来看，叠片形成的电池具有更高的电池能量密度、更稳定的内部结构、更高安全性和更长循环寿命等优点。（1）更高的电池能量密度：卷绕在卷绕拐角部有弧度，空间利用率比叠片低，叠片能够充分利用电池边角空间，故在相同体积的电芯设

7、计下叠片形成的电芯能量密度更高。图4：叠片电池能量密度更高卷级工艺电池片工艺电池卷绕拐角部有弧度，而叠片充分利用边角空间，故佥片电池空间利用率更高、能量密度更大。数据来源：中国车规级动力高速叠片电池发展白皮书，东吴证券研究所(2)更稳定的内部结构：在电池的循环使用过程中，随着锂离子的嵌入，正负极片均会有膨胀，受卷绕拐角处内外层内应力不一致的影响，卷绕的电池会发生波浪状变形，波浪状变形会导致电池的界面变差，电流分布不均，加速电池内部结构不稳定。片的电池不存在拐角内应力不均的问题，在电池的循环往复使用中，每层膨胀力相近,故叠片的电池可保持界面平整。(3 )更高安全性：卷绕下两端极片折弯后涂层材料发

8、生较大弯曲变形，折弯处容易发生掉粉、毛刺问题,严重时会造成电池内部短路，引起热失控，此外极片和隔膜所受拉力容易出现不均匀、产生褶皱，极片的膨胀和收缩、隔膜拉伸等都会导致电芯变形；而叠片电池受力均匀，不存在两端折弯问题，电池安全性更高。图5:卷绕容易发生掉粉、褶皱等问题数据来源：热复合式叠片机在锂离子电池中的应用研究，东吴证券研究所(4 )更长的循环寿命：如前述叠片电池的极耳数量是卷绕的2倍,而极耳数量越多，电子传输距离越短，电阻越小，故叠片的电池内阻能够降低10% ,电池产热小，使用寿命长于卷绕电池；而卷绕容易发生变形、膨胀等问题，影响电池衰减性能，故同等设计下叠片的循环膨胀更低、循环寿命更长

9、。但叠片工艺存在设备效率低、设备投资额较高、良率低、控制难度大等缺点。(1)设备效率低：一般动力电池卷绕的效率为12PPM ,先导智能的卷绕机性能优越，其方形卷绕机在极片长度6000mm时效率仍可达12PPM ,而传统Z字叠片效率一般为0.5spcs工位，若电池极片层数为30层，则传统Z字叠片完成一个电池的时间为15秒，则一分钟内能完成4个电池，即传统Z字叠片效率仅有4PPM ;此外叠片设备占地面积比卷绕机大，也意味着叠片比卷绕效率低。(2 )设备投资额高：从单条产线来看，卷绕电池通过控制极片的长度来判断极组完成与否，一条产线需要的卷绕机数量与每片电芯的长度有关，一般一条产线需要10台卷绕机，

10、按照300-350万元/台的价格，则一条产线下卷绕机价值量合计约为3000-3500万元；叠片则是根据正负极片的设定数量，达到设定值时完成一个极组的叠片，一条产线需要的叠片机数量与电池片数有关，中航锂电的一条产线一般需要10台切叠一体机,按照600万元/台的价格，则中航锂电一条产线的切叠一体机价值量为6000万元，蜂巢短刀电池的一条产线需要20台切叠一体机,按照600万元/台的价格，则蜂巢一条产线的切叠一体机价值量约为1.2亿元。（3 ）良率低：卷绕电池分切方便，合格率高，每个电芯只需要进行正负极一次分切，难度小；而叠片分切繁琐，每个电池有几十个小片，每个小片有四个切面，且冲切容易产生不良品，

11、故叠片的单个电池容易发生断面等问题。（4腔制难度大:卷绕点焊容易,每个电池只需要点焊两处，容易控制，而叠片容易虚焊，所有极片都要点焊到一个焊点，操作难度大；卷绕一个电池只有两个极片便于控制，而叠片极片数量较多，检测、转运、统计都是难点。综合来/ JL片形成的电池具有更高的电池能量密度、更稳定的内部结构、更高安全性和和更长循环寿命等优点，仍面临设备效率低、设备投资额较高、良率低、控制难度大等缺点。我们认为随着先导智能、利元亨等我国优秀叠片机厂商加大研发投入以持续提升叠片机效率、国产叠片机逐步放量实现降本片工艺的低效率、高成本问题有望得到解决。表1：叠片电池优势校多，但设备效率、投资额等方面存在提

12、升空间适用领域叠片软包、方形卷绕方形、圆柱电池能量密度更高，内部空间利用充分较低，内部空间无法全部利用叠片内部结构稳定性更高，内部结构统一，反应速率相对一致，结构稳定性好较低，内部结构不均，充放电时内部反应程度、速率不均优点安全性循环寿命更高，受力均匀，不存在两端折弯问题更高，不容易发生变形等问题较低，折弯处容易发生掉粉、毛刺，褶皱、极片膨胀、隔膜拉伸等问题较多较低，容易发生变形，稳定性低设备效率较低，传统Z字型登片约4PPM,设备占地面积大较高，一般为I2PPM,设备占地面积小叠片设备投资额缺点良率工艺控制难度较高.一条产线下电片机价值量合计约为 6000-12000 万元较低、费片分切繁琐

13、，单个电池容易发生断面等问题较高,容易虚焊，极片数量较多较低，一条产线下卷绕机价值量合计约为3000-3500万元较高. 卷绕电池分切方便，合格率高更低，点焊容易，极片数量少数据来源：高工锂电等，东吴证券研究所1.2.软包占比持续提升&长薄型方形电池快速发展.片需求空间广阔1.2.1. 软包电池性能更优，未来技术成熟后需求占IztW持续提升目前方形电池由于效率高、成本低为我国动力主流路线，软包主要受限于叠片工艺的低效率、高成本问题。我们认为随着叠片机效率不断提升，先导智能、利元亨等优秀国产叠片设备商逐步实现国产替代、降低成本，叠片工艺的低效率、高成本瓶颈将得以解决，具备更高能量密度、更高安全性的软包电池占比将进一步提升表2:相较于圆柱、方形电池，软包电池性能优越电池类型八方形电池软包电池圆柱电池传统方形铝壳长薄型电芯代表厂商比亚迪刀片、蜂*a箓松下、亿纬锂能宁德时代巢黑中航锂匹景AESC等电One-stopBettery应用车企主要正极材料外壳材料安全性能量密度成组效率生产效率产品标准化/自动化程度电池一致性充放电倍率产品研发趋势发展瓶颈戴姆勒、日产、宙诺等LMO/NCM铝塑膜较高较高一般一般较低一般较高改进工艺，实现全自动生产，提高一致性；电池管理系统研发铝塑膜依赖进口；叠片效率有待提升特斯拉NCA铝合金、不锈钢一般一般较低较高较高较高