先进制造行业周报：电池变革加速，看好4680大圆柱、PET铜箔、液冷板等产业链需求高增

电池变革加速，看好4680大圆柱、PET铜箔、液冷板等产业链需求高增 行业评级：增持 分析师：邹润芳 证券执业证书号：S0640521040001 分析师：卢正羽 证券执业证书号：S0640521060001 研究助理：唐保威 证券执业证书号：S0640121040023 行业报告：先进制造行业周报 2022年8月7日 股市有风险入市需谨慎 中航证券研究所发布证券研究报告请务必阅读正文后的免责条款部分 重点推荐：金辰股份、双良节能、高测股份、宇晶股份、绿的谐波、天准科技、东威科技 核心个股组合：协鑫能科、双良节能、西子洁能、联赢激光、奥特维、罗博特科、高测股份、宇晶股份、百利科技、至纯科技、先导智能、杭可科技、星云股份、天宜上佳、迈为股份、捷佳伟创、金辰股份、航锦科技、禾望电气、华自科技、科威尔、绿的谐波、埃斯顿 本周专题研究：原材料价格上涨叠加消费端旺盛需求，新能源汽车掀起涨价潮，推动电池技术创新加速变革。电池技术进步主要依靠材料体系、系统结构、极限制造、商业模式四大创新体系，具体方向包括PET铜箔、4680大圆柱、麒麟电池等，相关产业链需求有望高速增长：1）PET铜箔采用三明治结构具有高安全性、高能量密度、低理论成本等优势，目前正处于量产前夕，相关设备及材料企业有望充分受益，建议关注东威科技、双星新材、东材科技等；2）4680电池将于2022年底量产，其全极耳的结构带来焊接工序和焊接量增加，相关设备公司有望充分受益，建议关注联赢激光、杭可科技等；3）麒麟电池加装液冷板，推动电动车渗透率提升的同时，上游铝热传输材料行业有望迎来量价齐升，建议关注银邦股份、华峰铝业等。 重点跟踪行业： 锂电设备，全球产能周期共振，预计21-25年年均需求超千亿，国内设备公司优势明显，全面看好具备技术、产品和规模优势的一二线龙头； 光伏设备，设备迭代升级推动产业链降本，HJT渗透率快速提升，同时光伏原材料价格下降有望刺激下游需求，看好电池片、组件设备龙头； 换电，2025年换电站运营空间有望达到1357.55亿元，换电站运营是换电领域市场空间最大的环节，看好换电站运营企业； 储能，储能是构建新型电网的必备基础，政策利好落地，发电、用户侧推动行业景气度提升，看好电池、逆变器、集成等环节龙头公司； 半导体设备，预计2030年行业需求达1400亿美元，中国大陆占比提高但国产化率仍低，看好平台型公司和国产替代有望快速突破的环节； 自动化，下游应用领域广泛的工业耗材，市场规模在400亿左右，预计2026年达557亿元，看好受益于集中度提高和进口替代的行业龙头； 氢能源，绿氢符合碳中和要求，光伏和风电快速发展为光伏制氢和风电制氢奠定基础，看好具备绿氢产业链一体化优势的龙头公司； 工程机械，强者恒强，建议关注行业龙头，看好具备产品、规模和成本优势的整机和零部件公司。 原材料价格上涨叠加消费端旺盛需求，新能源汽车掀起涨价潮。原材料端：电池级碳酸锂平均价3月份一度达到50.4万元/吨，其后虽有小幅下滑，但目前已反弹至约47万元/吨。消费端：据乘联会预测，7月新能源乘用车厂家批发销量同比增长约120%，新能源汽车终端需求较为旺盛。多家新能源车企提价：7月27日，哪吒汽车U全系车型价格上调6000元；8月起，零跑汽车T03全系价格上调5600-6600元、江淮汽车思皓E10X上调1000元；8月3日起，全新smart精灵#1Premium配置车型官方零售价将上调5800元。 电池变革加速，核心为性能、成本和安全的平衡。电池技术进步主要依靠材料体系、系统结构、极限制造、商业模式四大创新体系，具体需要满足高安全性、高能量密度、高倍率、高循环寿命结构、降低成本等方面的平衡。 材料 结构 图表1：电池级碳酸锂平均价（万元/吨）图表2：电池材料体系、系统结构、极限制造、商业模式四大创新体系 锂离子电池 （正极、负极、铜箔、隔膜、电解液） 钠离子电池固态电池等 方形电池（CTP、CTC）圆柱电池（4680大圆柱）刀片电池 60 50 40 极限制造 30 10 0 Jun-20Sep-20Dec-20Mar-21Jun-21Sep-21Dec-21Mar-22Jun-22 单体安全失效率 （从PPM到PPB）全生命周期的可靠性提高生产效率 电池全产业链生态 （电池回收） 商业模式 20 PET铜箔量产在即，产业链有望充分受益。近期多家设备及材料企业公布PET铜箔研发、制造进度，量产进程有望提速；若2025年PET铜箔渗透 率提升至19.8%，则2025年PET铜箔市场空间约289亿元，真空磁控溅射+电镀设备市场空间合计约81.8亿元。当前PET铜箔处于大规模应用前夕， 而设备的价格、良率和产能是决定PET铜箔降本、推进渗透率提升的主要因素，同时制造工艺有较高壁垒，因此率先布局的材料企业与龙头设备公司有望充分受益。 相关标的：重点关注PET铜箔业务进展较快的产业链公司，东威科技、宝明科技、双星新材、万顺新材、东材科技等。 图表3：PET铜箔与设备市场空间测算 2021 2022 2023 2024 2025 电池总需求量（Gwh） 553.4 706.3 937.0 1228.5 1621.1 动力电池 371.0 476.9 655.3 884.0 1188.9 小动力 13.1 16.9 21.9 28.3 35.0 消费电池 81.0 87.5 95.0 99.8 104.7 储能电池 66.3 98.2 132.1 176.5 243.7 电动工具 22.0 26.8 32.7 39.9 48.7 PET铜箔平均渗透率 0.2% 0.9% 4.3% 12.6% 19.8% 动力电池 - 0.5% 4.0% 12.1% 19.0% 小动力 - 1.0% 4.0% 12.5% 20.0% 消费电池 - 3.0% 7.0% 14.0% 22.2% 储能电池 - 1.0% 3.5% 14.0% 22.2% 电动工具 - 1.5% 5.0% 15.0% 22.5% PET铜箔需求量（千万㎡） 1.1 6.6 40.0 155.2 321.2 动力电池 - 2.4 26.2 107.0 225.9 小动力 - 0.2 0.9 3.5 7.0 消费电池 - 2.6 6.7 14.0 23.3 储能电池 - 1.0 4.6 24.7 54.1 电动工具 - 0.4 1.6 6.0 11.0 磁控溅射设备市场空间（亿元） 0.3 1.5 9.0 29.5 36.7 单GWh所需溅射设备价格 2900.0 2800.0 2700.0 2600.0 2400.0 电镀设备市场空间（亿元） 0.4 1.8 10.6 35.3 45.0 单GWh所需镀铜设备价格 3400.0 3300.0 3200.0 3100.0 2900.0 设备市场空间（亿元） 0.7 3.3 19.6 64.8 81.8 PET铜箔市场空间（亿元） 1.1 6.6 40.0 147.4 289.1 4680电池采用大电芯+全极耳+干电池技术，性能优异。4680电池是特斯拉推出的直径为46mm，高度为80mm的新一代圆柱电池，相比2170 电池能量提升5倍、功率提升5倍、续航里程提升16%、而成本降低14%。 特斯拉引领行业变革，LG、松下、宁德等企业加速布局。特斯拉于2020年9月率先发布4680电池、第一批搭载车型将于2022年生产，2022年8 月4日，马斯克表示特斯拉可能在今年年底前大批量生产4680电池；松下于2021年10月25日发布特斯拉4680原型电池，加速产业化进程。 图表4：4680电池采用大电芯+全极耳+干电池技术，性能优异图表5：4680电池产业化进程加速 结构 优势 难点 大电芯 直径从27mm变为46mm，高度从70mm变为80mm，电芯厚度增加，曲率降低，空心部分更大。 降低电池成本、提升能力密度、bms系统更加省心结构强度增加，与CTC技术完美结合。 电池尺寸越大，发热越多，散热越难，因此热量控制更困难，电池爆炸产生的威力越大，通过全极耳技术进行了热稳定性能的突破。 全极耳全极耳实现直接从正极/负极提升输出功率、提升安全 极耳收集难度大、全极耳与 上剪出极耳。 性、快充性能大幅提升、提高生产效率。 集流盘或壳体连接中，对激光焊接技术要求较高。 将活跃的正负极颗粒与聚四 氟乙烯（PTFE）混合，使其工艺简单，节省成本、提目前工艺不成熟，电池要做干电池纤维化，直接用粉末擀磨成升生产效率、增加电池能厚，圆柱要卷起来，容易开 薄膜压到铝箔或者铜箔上，量密度。裂。制备出正负极片。 激光焊接受益于大圆柱渗透率提升。相比传统电池单极耳使用脉冲激光器进行点焊，4680圆柱电池的全极耳结构采用连续激光器进行面焊，焊接 工序和焊接量增加；同时激光强度和焦距较难控制，易焊穿到电芯内部或者虚焊进而影响良率。 相关设备公司有望充分受益。联赢激光已完成4680电池激光焊接装配线的样机设计，目前处于样机装配调试阶段；先导智能可提供4680电池卷绕组装等核心设备；杭可科技4680后处理技术方案也将进行样机设计；海目星高速激光制片机在行业内率先量产，已进入特斯拉供应链。 公司4680电池生产设备布局情况 图表6：4680电池全极耳结构示意图图表7：4680电池生产设备公司布局情况 联赢激光 先导智能 据公司2021年半年报，公司已完成圆柱电池装配线的样机设计，目标匹配满足21700、32131、4680等圆柱电池的自动化装配生产，目前处于样机装配调试中。 杭可科技 据公司2021年半年报，大圆柱一体机及后处理系统样机完成，目前已经供客户生产使用；4680圆柱项目技术方案处于探讨阶段，后续将进行样机设计。 在原有18650、21700及32系列等圆柱电池整线的技术基础上，不断开发创新，最终在46系列实现再度突破，可提供4680电池的卷绕、组装等核心装备。 海目星 公司的高速激光制片机用于极耳切割，在行业内首先实现量产； 19年进入特斯拉供应链。 麒麟电池正式发布，性能突破或带动电动化进程提速。6月23日宁德时代正式发布CTP3.0电池，即麒麟电池。麒麟电池的体积利用率突破72%，能量密度可达255Wh/kg，在相同的化学体系、同等电池包尺寸下，麒麟电池包的电量相比4680系统可提升13%。第三代CTP技术实现了续航、快充、安全、寿命、效率以及低温性能的提升，可适用于磷酸铁锂、三元电池，涵盖乘用车、商用车领域，将于2023年量产上市，或带动汽车电动化进程提速。 麒麟电池提升液冷板需求。麒麟电池在两块电芯之间加装水冷板，使得相邻两块电芯的热传导效率降低，避免热失控的出现，此外还有助于提升电池寿命、承受高压快充。 图表8：麒麟电池具备高续航里程、高体积利用率、高安全性等优点图表9：4680电池产业化进程加速 受益需求爆发和液冷渗透率提升：锂离子电池的性能、寿命和安全性对温度较为敏感，热管理系统是保证电池持续有效工作的重要途径。电池冷却技术按照冷却媒介的不同主要分为空气冷却、液体冷却和相变冷却三类，空气冷却结构简单，成本较低，但换热效率低，均温性差；液体冷却比容大、换热系数高，是目前电动车最主流的冷却技术，同时在储能领域也加速渗透。 冷却板是热管理系统的核心部件：液冷系统零部件包括电池冷却器、电子膨胀阀、电子水泵、电池阀、液冷板等；其中液冷板通过冷却液在液流通道中循环流动传递走多余热量从而实现冷却功能，是液冷系统的关键部件。根据形状和结构的不同，液冷板可分为搅拌摩擦焊式、口琴管式、吹胀式和钎焊式等。其中，吹胀式成本低、换热效果、生产效率高，钎焊式在结构、重量和散热能力上具备一定优势。 铝热传输材料和冷却板弹性较大：产业链上游为铝、铜等大宗商品，将相应金属加工成为铝热传输材料，并进一步根据客户需求加工成为冷却板。相较于燃油车，新能源