锂电中段设备行业报告：寡头竞争格局,关注不同技术路线的影响！

1、锂电设备产业链概述

锂电产业链主要包括原材料、设备、电池和终端应用四个环节，锂电设备主要运用于锂电池的生产过程中，处于整个锂电池产业链的中游。

国外锂电设备行业起步较早，1990年日本皆藤公司研发成功第一台方形锂离子电池卷绕机，1999年韩国Koem公司开发出锂一次电池卷绕机和锂一次电池装配机，在锂电设备的发展过程中，日韩的技术水平一直处在较为领先的地位。

我国锂电池设备行业的发展大致可以分为三个阶段：

第一阶段为1997-2002年，这个阶段国内几乎没有专业的锂电设备制造商，严重依赖进口，进口设备性能较好，但在价格、操作系统和售后服务方面存在不足，且出口至我国的设备机型相对落后，我国制造商和研究院开始合作研发出了第一代锂电池制造装备，为我国锂电池行业的发展提供了有力支持。

第二阶段为2002-2006年，3c产品、电动玩具、军工等锂电池新应用领域的崛起使得锂电池需求大增，生产厂商也逐步放弃了手工为主的生产模式转而采用半自动化、自动化装备，更多的企业加入锂电设备行业，部分企业从日本等国聘请专家，同时我国锂电设备开始出口海外，标志着我国锂电设备制造水平开始得到国际客户的认可。

第三阶段为2007年至今，随着海外锂电巨头在我国投资设厂，以及我国政府新能源政策的大力支持，我国锂电池产业进入高速发展阶段，国内一些锂电设备厂商抓住契机，在充分借鉴国外锂电装备制造技术的基础上，率先转向全自动化控制、可实现大规模稳定生产的锂电池装备研发与制造，使国产锂电池装备向国际水平发展。锂电池的生产工艺较为复杂，主要生产工艺流程涵盖前、中、后三个阶段：前段工序的目的在于将原材料加工成为极片，经过、涂布、辊压、分切、制片、模切等工序，其中核心工序为涂布；中段目的在于将极片加工成为未激活电芯，需要经过卷绕或叠片、入壳焊接、注液和封口等工序，其中卷绕、叠片是中段的核心工序；后段目的在于激活电芯使之成为成品电池包通过PACK集成系统最终进入电池厂，包括清洗、干燥储存、检测、喷码、化成分容等工序，最终通过自动化智能物流系统进入下游生产线，其中化成、分容是后段的核心工序。按照工艺流程所对应锂电设备也可分为前段设备、中段设备和后段设备，分别被运用于这三个生产阶段。设备价值量方面，前、中、后段工序设备在整个设备投资中所占比重约为4:3:3。

锂电池生产设备方面，根据GGII的数据，价值量占比最大的为前段涂布设备，约为30%左右，涂布设备在前段设备中的价值量占比也是达到80%以上；卷绕机占比为20%左右，卷绕机在中段设备中的价值量占比70%以上；分容化成设备在后段工艺设备中占比最大，达到70%以上，PACK设备占比约30%。锂电池的制造对工艺的要求较为苛刻，在保证锂电池足够安全的情况下，需要尽可能提升电池的性能、寿命，以及在不同温度、状态下能够正常运作的能力，此外制作成本要尽可能低，这些制作要求显示出锂电设备的性能对于锂电池产品的性能有着极为重要的影响。早期锂电设备市场为海外企业参与为主，日本有擅长涂布机领域的平野，还有卷绕机领域知名企业CKD，韩国有前中段设备制造商PNT，德国MANZ在叠片机领域较为领先，此外后段检测领域有德国Digatron、美国Bitrode等知名企业。随着我国新能源汽车行业的快速发展以及高端制造业逐步向我国转移，锂电设备行业涌现出了一大批先进企业，其中先导智能和赢合科技为世界上少数具备提供锂电池整线生产设备能力的企业，是我国锂电设备行业龙头企业，先导智能的卷绕机产品在卷绕机市场市占率超过60%，其子公司泰坦为后段检测设备专业制造商，两者形成了较好的业务协同效应。赢合科技在涂布机、辊压机等前段设备领域有一定优势，设备性能得到了众多国内外一线客户的认可。此外，锂电材料与设备供应商科恒股份在前、中段设备具备优势，其子公司浩能科技是国内涂布机领域龙头之一。杭可科技、星云股份在后段检测设备领域具备竞争优势。

2.锂电中段设备梳理

锂电中段生产工序目的在于通过卷绕/叠片、入壳焊接、烘干、注液、封口及清洗等工序制作电芯。锂电池主要有三种不同的形态，分别是方形、圆柱和软包，不同形态的锂电池在中段电芯生产工序技术路线和使用设备上有一定差异，其中最主要的区别在于电芯制作的方式，一般圆柱电池采用的是卷绕工艺，软包电池采用的是叠片工艺，方形电池既可采用卷绕工艺也可采用叠片工艺。

根据高工锂电整理出的2019年我国三种形态电池的装机情况，方形电池市场份额依旧遥遥领先，且是2019年唯一保持同比正向增长的技术路线。根据真锂研究的统计数据，2018年9月宁德时代和比亚迪合计已占据近70%的市场份额，在寡头效应影响下，方形电池领先的局面短期内不会发生改变。技术层面上，宁德时代CTP电池和比亚迪“刀片电池”均为方形电池，CTP电池采用的是卷绕工艺，而刀片电池采用的是叠片工艺。

2.1卷绕、叠片设备

叠片工艺是将正负极切成小片和隔膜用层层堆叠的方式叠合成小电芯单体，然后将小单体叠放并联，组成一个大电芯的锂电池电芯制造工艺。卷绕工艺在原理上和叠片类似，都是将正负极材料夹上隔膜，以卷绕的方式使得电芯成型。

从整体来讲，卷绕和叠片工艺各有千秋，难以单方面评论优劣。卷绕工艺应用时间更长，相对也更加成熟，在保证电池电芯的一致性和制造成本拥有较大优势，适用于大批量生产；叠片工艺在充放电速率、安全性、能量密度等多个方面都处于绝对优势地位，但叠片工艺生产出的电芯受到多个技术难点的制约，比如叠片机生产速率较慢、产品一致性难以把控、生产过程繁琐等，尚未被行业普遍采用。目前国内动力电池企业中宁德时代和比亚迪具备叠片工艺的能力，但设备在速率上和国外厂商如LG化学的叠片机仍有一定的差距，因此国内动力电池厂商叠片工艺电芯在成本上并没有太强的优势，而国内其它动力电池厂商，仍然以高效可靠的卷绕工艺为主，可以预见的是两种技术路线还将长期博弈。

卷绕机市场寡头特征日益明显。多年前市场上的卷绕机生产者众多，但技术水平参差不齐，端卷绕机市场主要被日本CKD、KAIDO及韩国高丽占据，国产企业一度被进口设备压得难以抬头。近年来，在下游动力电池行业快速发展的带动下，国内卷绕机企业经过激烈竞争的洗礼，不断优胜劣汰，技术追赶乃至赶超国际一流水平，在高端领域的市场份额逐步扩大。国内设备技术水平、性能不断提高，价格和服务优势相比国外较为明显，国外品牌的卷绕机价格高于国产高端品牌20％－30％，因此综合成本和技术两方面考量，国产卷绕机竞争优势不断扩大。而国内卷绕机市场集中度也在进一步加强，根据高工锂电的数据，排名前五的企业先导智能、赢合科技、诚捷智能、吉阳智能、华冠科技市场份额超过90%，其中先导智能市场占有率超过60%，其在自动卷绕技术方面具有领先技术优势，EV全自动卷绕机、方形铝壳电芯卷绕机、圆柱形电芯卷绕机等代表产品性能出众，市场认可度明显高于国内同行业其他企业。