行业报告|行业深度研究 证券研究报告 2022年08月11日 大圆柱新技术之预镀镍 东方电热:预镀镍国产替代正当时,硅料还原炉需求旺 分析师孙潇雅SAC执业证书编号:S1110520080009 作者: 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 行业评级:强于大市(维持评级)上次评级:强于大市 摘要 4680产业化加速,预镀镍国产替代正当时,看好东方电热成为国产替代第一人 考虑到圆柱电池占比提升+预镀镍渗透率提升,我们预计预镀镍钢带需求迎来高增期。 4680产业趋势驱动圆柱电池占比提升。自特斯拉20年提出4680大圆柱以来,产业链车企、电池厂纷纷跟进,车企典型系宝马,电池厂典型系松下、LG、三星、宁德时代、亿纬锂能、比克等。 预镀镍替代后镀镍是产业趋势。圆柱锂电池钢壳为了防止被正极材料等氧化,常常镀镍处理,根据镀镍环节所处顺序的不同,可分为预 镀镍钢壳(先镀镍再冲壳)和后镀镍钢(先冲壳再镀镍)。预镀镍较后镀镍钢壳镀层更均匀,可以大大提升冲压后电池壳的一致性(主要表现在电压)、耐腐蚀性、气密性等关键指标。 预镀镍需求高增下,供给端仅日韩少数厂家有量产能力,且扩产保守,或为国内企业带来替代良机。受益于动力电池需求高增+4680带动圆 柱占比提升+预镀镍渗透率提升,未来几年预镀镍需求处于高增状态,但预镀镍多年被日韩垄断,日韩企业扩产积极性不高。东方电热在技术、产品、客户端进展较为领先,有望实现预镀镍国产替代。 技术:公司自2014年开始布局锂电池预镀镍钢基带产品,经过数年技术积淀,公司已在高速连续预镀镍的生产设备、电镀液配方、扩散 退火温度参数以及钢带平整技术等方面取得了技术突破,成为了国内少数可以批量生产锂电池预镀镍钢基带的公司。 产品:公司预镀镍多项指标(力学性能、合金层厚度)已相当接近日本新日铁。 客户:已与金杨签订8万吨框架协议,金杨下游主要系亿纬锂能、力神、比克、LG。东方电热基本面:家电电加热器领军者,兼并收购进入新能源行业(光伏、电动车) 公司初创于1992年,2011年于创业板上市,经过多年发展,目前业务涵盖家用电器、光通信材料和新能源业务。 早期专注于民用电加热器领域,于2006年进军高端工业电加热器领域。 收购瑞吉格泰,依托自研进入多晶硅还原炉市场。2013年公司收购瑞吉格泰公司,借助其平台顺利进入油气分离和海工装备领域。2016年成功研发多晶硅还原炉技术,迅速获江苏中能、新疆协鑫等多家行业龙头认可,进一步切入多晶硅还原炉市场。 摘要 2016年收购江苏九天,江苏九天主营光通信和预镀镍。江苏九天光通信产品用到电镀铬技术,后来随着和客户的接触,2014年开始研发预镀镍技术。 东方电热其他业绩增长点:多晶硅还原炉+新能源车电热器处于业绩高增期 多晶硅还原炉:公司主要供应多晶硅冷氢化用电加热器和多晶硅还原炉,截止目前,公司已披露的在手未交付订单总金额达15.14亿元, 鉴于设备类业务前一年订单往往于下一年交付,公司充沛的在手订单将为明年业绩增长提供充分支持。 新能源车电加热器:公司新能源车用电加热器主要客户包括比亚迪、江淮、零跑等,受益于电动汽车销量激增,公司正加速扩产新能源车电加热器。随着募投项目一期工程的即将建成,年底理论产能有望达到200万套,2023年募投项目(年产能350万套)一期产能会快速释放。 投资建议:建议关注预镀镍国产替代领军人【东方电热】 在4680带动圆柱电池占比提升下,看好预镀镍国产化,建议关注在技术、产品、客户端领先的【东方电热】,此外公司的硅料还原炉业务 和新能源车电加热业务有望受益于光伏和新能源车高景气度迎来业绩高增期。 风险提示:新能源车销量不及预期、大圆柱电池放量不及预期、预镀镍产品客户进展不及预期。 1 4680产业趋势下,预镀镍国产替代正当时 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明4 自特斯拉20年提出4680大圆柱以来,产业链车企、电池厂纷纷跟进,车企典型系宝马,电池厂典型系松下、LG、三星、宁德时代、亿纬锂能、比克,各家大圆柱进展如下: 特斯拉自产:22年规划产能100G,根据给诺德的铜箔订单,我们据此预计22、23年特斯拉自产电池量在10、26GWh。 松下:23年起开始供应特斯拉4680,年产能在10GWh; LG新能源:23年下半年9GWh产线投产; 三星:23年在马来西亚建设8-12GWh; 比克:23年实现规模量产。 46系列大圆柱放量在即,圆柱电池占比有望提升 表:特斯拉圆柱电池进度 目前锂电池常用的外壳材料主要分为三种,分别为钢材、铝材、铝塑膜。圆柱形锂电池多采用具有较强物理稳定性的钢材材料作为外壳材质,为了防止电池正极活性材料对钢壳的氧化,生产企业通常采用镀镍的方式来保护钢壳的铁基体。根据镀镍环节所处顺序的不同,圆柱电池钢壳可分为预镀镍钢壳和后镀镍钢: 后镀镍:用冷轧钢板(简单一点就是铁),冲制成钢壳之后再去做电镀。 预镀镍:是一种在电池壳冲压之前对基础钢材进行镀镍,再通过高温回火处理从而让钢层和镍层之间相互扩散渗透形成镍铁合金层的技术工艺。 圆柱电池钢壳根据镀镍顺序的不同分为后镀镍和预镀镍 图:后镀镍钢壳生产流程图:预镀镍钢基带生产流程 预镀镍钢壳制作需要选用冲制性能优越的电池钢专用基带如新日铁、宝钢,九天等基带,经过连续电镀镍机组进行镀镍,然后再进行K处理(热处理)以获得一定的合金层,为了消除热处理产生的屈服平台最好还要进行精整处理,然后根据客户需求的宽度进行分条,形成成品的预镀镍钢带。 资料来源:《预镀镍钢壳在电池中的应用展望》路兴浩、东方电热定增可研报告、天风证券研究所 7 预镀镍生产包括冷轧、退火、电镀、热处理等 电池钢原料 冷轧 脱脂 精整 K处理 连续电镀镍 分条 冲制 清洗封闭 预镀镍钢壳 退火 精整 图:预镀镍钢壳全工艺制作流程图 国产化钢基带后可省略 表:预镀镍钢壳优势分析 预镀镍工艺不仅可以更加准确的控制镀层的薄厚以实现轻量化,还可以大大提升冲压后电池壳的一致性(主要表现在电压)、耐腐蚀性、气密性等关键指标,满足高端锂电池的性能需求。 镀层均匀:红色线条是预电镀材料,冲压之后能保证镀层在一个平稳的状态。但是如果用后电镀的方式,下图左边跟右边的上端的部分比较容易附着到镍,那个镀层是比较厚。在壳的下端和底部,镀层的厚度是很薄的。到了壳体外侧,红线处于很平稳的水平,但是用后电镀的工艺,有些地方很厚,有些地方很薄。 加工性能:后镀镍无扩散钢材在弯曲加工时,容易发生电镀层的龟裂,而有扩散的预镀镍材加工性能良好,不易发生电镀龟裂。 预镀镍较后镀镍钢壳镀层更均匀,加工性能更优,预镀镍替代后镀镍钢壳是产业趋势 图:预镀镍和后镀镍壳体内外镀层比较图:预镀镍和后镀镍壳钢材加工性能比较 通过对比分析预镀镍钢壳和后镀镍钢壳制成锂离子二次电池的初始电压的正态分布,可见预镀镍钢壳制作的锂离子二次电池在初始电压方面的一致性表现突出。 预镀镍的电芯电压分布范围更窄,有利于提升电芯的一致性 图:预镀镍和后镀镍电压分布图 东方电热-技术端:深耕预镀镍多年,在高速连续电镀,表面热处理积累深厚 相较于后镀镍工艺,预镀镍工艺对高速连续预镀镍的生产设备、电镀液配方、扩散退火温度参数以及钢带平整技术等方面均对生产厂家有着更为严苛要求。 东方电热子公司东方九天自2014年开始布局锂电池预镀镍钢基带产品,经过数年技术积淀,公司已在高速连续预镀镍的生产设备、电镀液配方、扩散退火温度参数以及钢带平整技术等方面取得了技术突破,成为了国内少数可以批量生产锂电池预镀镍钢基带的公司。 东方电热预镀镍相关专利明显领先国内同行湖南利德。根据中国知网搜索,截至2022年8月7日,东方电热预镀镍子公司专利数为72条,湖南利德为1条,且时间为2009年。 图:东方电热预镀镍子公司江苏九天专利数(72条)图:国内同行湖南利德专利数(1条) 东方电热(九天)预镀镍钢带力学性能与新日铁差别已不大。力学性能的好坏主要表现在冲制方面,是否容易出现卡模具、冲裂、划伤、掉屑,顶伤等,九天生产的TK2、TK4牌号预镀镍钢带已经两年的量产,冲压性能一直很稳定。 东方电热(九天)预镀镍钢带的合金层厚度略微高于新日铁产品。预镀镜钢带为了提高镍层的延展性,需要进行K处理使银层与铁基体相互扩散形成镍铁合金层,同时提高镍层与铁基体的结合力,有利于冲制过程的共同拉伸,相反如不进行K处理冲压过程会因镍层硬度高、延展性差,而产生裂纹导致漏铁增高;研宄发现合金层厚度也并非是越高越好,当合金层厚度超过镍层厚度时,会因基体的铁元素渗透至外表层而导致漏铁率偏高。 东方电热-产品端:预镀镍多项指标接近日本新日铁 表:预镀镍钢带力学性能对比表 表:镀镍钢带合金层检测结果对比表 东方电热-客户端:已与金杨签订8万吨框架协议,金杨下游主要系亿纬锂能、力神、比克 公司已与金杨签订22-28年8万吨订单,我们预计明年出货1万吨+。公司与无锡金杨签署了《框架合作协议》约定将开展在锂电池钢壳预镀镍钢基带领域的产品开发及技术合作、产品供货、供应链共同开发等。2022年6月30日-2028年12月31日,金杨承诺向公司采购总量不低于8万吨锂电池钢壳预镀镍钢基带(含委托加工数量),具体以每年的采购合同为准。金杨下游主要系亿纬锂能、力神、比克。 图:2021年金杨客户结构 15.12% 14.01% 54.56% 6.98% 5.25% 4.09% 力神电池亿纬锂能比克电池LG化学金山工业其他 2 东方电热:家电电加热器领军者,兼并收购进入新能源行业(光伏、电动车) 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明13 资料来源:公司公告、天风证券研究所 14 发展历程:多年深耕电加热领域,横纵布局实现业务扩张 公司初创于1992年,2011年于创业板上市,公司经过多年的业务布局和发展,目前形成家用电器业务、光通信材料业务和新能源业务三足鼎立格局,并在多领域享有龙头地位。 2006年实现电加热器应用从民用到工业用。公司早期专注于民用电加热器领域,是最早研制空调辅助电加热器产品的国内企业,凭借民用电加热器领域的多年积累,公司于2006年进军高端工业电加热器领域,子公司镇江东方通过技术研发充分满足客户特殊需求,实现进口替代。 2013年收购瑞吉格泰,2016年进军多晶硅还原炉市场。2013年,公司收购瑞吉格泰公司,借助其平台顺利进入油气分离和海工装备领域。2016年,公司成功研发了多晶硅还原炉设备的制造技术,依托公司在多晶硅领域的口碑,迅速获江苏中能、新疆协鑫等多家行业龙头认可,进一步切入多晶硅还原炉市场。 2016年收购江苏九天,江苏九天主营光通信和预镀镍。江苏九天光通信产品用到电镀铬技术,后来随着和客户的接触开始研发预镀镍技术。 图:东方电热发展历程 传统业务下游包括家用电器、光通信,新能源业务包括电动车加热器、多晶硅还原炉、预 镀镍 家用电器业务:创始之初,公司主研高性能民用电加热器的研发、制造,并成为格力、美的等国内主流空调制造企业的主要供应商。 1996年,公司进入除霜电加热器市场,向冷藏车、冷藏船、冷藏集装箱等领域拓展业务。上市后,该部分业务处于平稳状态,主 要通过技术升级换代满足已有需求。 光通信材料业务:该业务系公司2016年收购江苏九天所得。经历政策波动带来的行业洗牌后,公司已迅速成长为业内前列企业,市场份额和盈利能力保持稳定增长趋势。 新能源业务:主要分为新能源汽车用PTC电加热器、锂电池钢壳材料及新能源装备制造三个部分: 电动车电加热器:2006年,公司依托子公司镇江东方进入高端工业用电加热器领域,相继为江苏中能、中石油、振华重工等研发出冷氢化、天然气采集、海洋船舶等多个领域的电加热系统;2011年与比亚迪达成汽车用电加热器合作,得到业内多家客户认可,行业龙头地位进一步巩固。 新能源装备制造:2017年,