机械行业周报：方形电池电芯长薄化趋势明显，看好未来叠片机需求放量

2022年08月22日 行业研究●证券研究报告 机械 行业周报 方形电池电芯长薄化趋势明显，看好未来叠片机需求放量投资要点市场行情回顾：本周机械设备指数上涨0.4%，沪深300指数下跌0.96%，创业板指上涨1.61%。机械设备在全部31个行业中涨跌幅排名第12位。本周机械行业细分板块，涨幅前三分别是光伏加工设备、锂电专用设备、风电零部件；年初至今涨幅前三的细分板块分别是光伏加工设备、磨具磨料、印刷包装机械。硅料龙头通威发力下游组件，光伏行业竞争日趋激烈：据8月17日，华润电力公示了第五批光伏组件集采中标候选人，通威、亿晶光电、隆基入围本次集采。根据招标公告，华润电力本次集采规模为3GW，其中双面545W组件2.9GW，单面545W组件100MW。此次3GW集采将选择一家组件供应商，如无异议，通威将以最低报价为1.942元/瓦，投标价格58.27亿元独获华润3GW大单，正式标志着通威强势进军组件板块。聚焦高精尖，机器人产业持续创新。8月18日2022世界机器人成功在京开幕，本届大会以“共创共享共商共赢”为主题，共设置论坛、博览会、大赛三大板块以及系列配套活动，得到24家国际机构支持。130余家机器人企业及科研机构携500余件展品亮相博览会，30余款新品在博览会期间首发。产业集聚式发展，着力打造机器人产业高地。根据《“十四五”机器人产业发展规划》提出，我国将形成一批具有国际竞争力的领军企业及一大批创新能力强、成长性好的专精特新“小巨人”企业，建成3至5个有国际影响力的产业集群。力争到2025年，我国成为全球机器人技术创新策源地、高端制造集聚地和集成应用新高地；到2035年，我国机器人产业综合实力达到国际领先水平，机器人成为经济发展、人民生活、社会治理的重要组成。方形电池电芯长薄化趋势明显，看好未来叠片机需求放量。叠片技术制成电芯在能量密度、安全性和充放电速率上均较卷绕技术有优势，而缺点在于目前叠片速度较慢且生产流程复杂。下游电池厂商推出多款应用叠片技术的长薄化方形电池，均为公司尖刀产品。比亚迪刀片电池是典型长薄化方形电池，电芯尺寸设计与叠片技术十分契合，在能量密度、安全性、空间利用率等方面都有所提升，目前主要应用于汉EV车型。蜂巢能源也于2021年推出短刀电池，该电池同样使用叠片技术，相对于刀片电池长度较为适中，能够配适大部分电动车型，目前长城汽车已有车型配置L600磷酸铁锂短刀电池。投资建议：建议关注先导智能，利元亨。先导智能叠片机技术行业领先，拥有叠片速度0.125s/pcs的热复合叠片机，为行业领先。公司2022年3月在公众号披露新获200+台叠片机设备订单，预计22年叠片机出货量有望再创新高。利元亨专攻高速叠片技术且有专门配适长薄电芯的装配线，目前切叠一体机的叠 投资评级领先大市-B维持首选股票评级300776.SZ帝尔激光买入-B一年行业表现 资料来源：聚源 升幅%1M3M12M相对收益13.8625.4310.15绝对收益6.6530.27-8.36 分析师刘荆 SAC执业证书编号：S0910520020001liujing1@huajinsc.cn 相关报告工程机械Ⅲ：2022年有望成为“基建大年”，利好工程机械-工程机械行业快报2022.4.10通用设备：《“十四五”机器人产业发展规划》点评-通用设备行业快报2021.12.30机械：《“十四五”智能制造发展规划》点评-机械行业快报2021.12.29通用设备：激光助力智能制造，下游多点开花加快发展-通用设备行业深度分析2021.10.13其他通用机械：战略、技术基础、技术选择、企业分布、案例分析-其他通用机械行业专题报告2021.8.23捷佳伟创（300724.SZ）：全面布局满足客户需求，产业化验证提高竞争力2021.11.26帝尔激光（300776Z）：光伏激光设备龙头，开启激光转印、TOPCon激光SE新时代2022.07.05 片速度为0.15s/pcs，在研的0.125s/pcs叠片机也即将面世，公司目前动力锂电设备在手订单50亿元，蜂巢能源占比为44%，订单主要包含电芯装配线和叠片机。 风险提示：下游锂电池厂商扩产不及预期带来的风险、技术研发进度带来的风险 内容目录 一、市场行情回顾4 二、行业公司动态5 (一)光伏行业动态5 (二)工业机器人行业动态6 (三)公司重大公告6 三、方形电池电芯长薄化趋势明显，看好未来叠片机需求放量6 四、风险提示9 图表目录 图1：申万机械设备指数本周涨跌幅4 图2：机械各细分子行业平均涨跌幅4 图3：机械各板块周涨幅前三名标的5 一、市场行情回顾 本周机械设备指数上涨0.4%，沪深300指数下跌0.96%，创业板指上涨1.61%。机械设备在全部31个行业中涨跌幅排名第12位。 图1：申万机械设备指数本周涨跌幅 资料来源：Wind，华金证券研究所 图2：机械各细分子行业平均涨跌幅 资料来源：Wind，华金证券研究所 本周机械行业细分板块，涨幅前三分别是光伏加工设备、锂电专用设备、风电零部件；年初至今涨幅前三的细分板块分别是光伏加工设备、磨具磨料、印刷包装机械。 图3：机械各板块周涨幅前三名标的 资料来源：Wind，华金证券研究所 二、行业公司动态 (一)光伏行业动态 硅料龙头通威发力下游组件，光伏行业竞争日趋激烈。据8月17日，华润电力公示了第五批光伏组件集采中标候选人，通威、亿晶光电、隆基入围本次集采。根据招标公告，华润电力本次集采规模为3GW，其中双面545W组件2.9GW，单面545W组件100MW。据了解，此次3GW集采将选择一家组件供应商，如无异议，通威将独获华润3GW大单，这将是通威首次获得业内大单，也正式标志着通威强势进军组件板块。 根据公示价格来看，通威报价最低为1.942元/瓦，投标价格58.27亿元；其次为亿晶光电 1.995元/瓦，隆基报价最高为2.02元/瓦。据了解，本次招标包含1000公里运费，组件交货时 间为2022年9月10日-2022年12月10日。 与此同时，通威股份还宣布投资280亿元加码高纯晶硅项目，包括与包头市♘都仑区政府 签署《高纯晶硅三期及配套项目投资协议书》，在包头市新增投资约140亿元建设年产20万吨 高纯晶硅及配套项目;在保山市新增投资约140亿元建设年产20万吨高纯晶硅绿色能源项目（。资料来源:wind） (二)工业机器人行业动态 聚焦高精尖，机器人产业持续创新。8月18日2022世界机器人成功在京开幕，本届大会以“共创共享共商共赢”为主题，共设置论坛、博览会、大赛三大板块以及系列配套活动，得到24家国际机构支持。130余家机器人企业及科研机构携500余件展品亮相博览会，30余款新品在博览会期间首发。 产业集聚式发展，着力打造机器人产业高地。2021年底，工信部联合国家发展改革委、科技部等部门和单位印发的《“十四五”机器人产业发展规划》提出，形成一批具有国际竞争力的领军企业及一大批创新能力强、成长性好的专精特新“小巨人”企业，建成3至5个有国际影响 力的产业集群。力争到2025年，我国成为全球机器人技术创新策源地、高端制造集聚地和集成 应用新高地；到2035年，我国机器人产业综合实力达到国际领先水平，机器人成为经济发展、人民生活、社会治理的重要组成。（资料来源：新华社） (三)公司重大公告 利元亨8月17日公告更新“向不特定对象发行可转换公司债券募集说明书（注册稿）”，拟 募集资金9.5亿元，用于锂电池设备产能的巩固和品类延伸扩展。公司拟向不特定对象发行可转换公司债券募集资金总额不超过95,000万元(含95,000万元)，扣除发行费用后，募集资金拟用于“锂电池前中段专机及整线成套装备产业化项目”及补充流动资金，本次募投项目是根据下游锂电厂商的扩产计划、锂电池设备发展趋势、公司在手订单产品结构以及未来产品推广计划，拟扩大锂电池电芯制作、电芯装配等前中段设备和整线设备的产能。（资料来源：wind） 三、方形电池电芯长薄化趋势明显，看好未来叠片机需求放量 叠片工艺是锂电池制造的重要一环，价值占比高，在电池电芯充放电速率、安全性、能量密度等方面都相对卷绕工艺占据优势地位。 能量密度方面：卷绕在卷绕拐角部有弧度，不能够充分利用电池空间。相对的，叠片能够充分利用电池边角空间，故在相同体积的电芯设计下叠片形成的电芯能量密度更高。 图4：叠片工艺空间利用率高，拥有更高的能量密度 资料来源：太平洋汽车，中国汽车蓝皮书论坛，华金证券研究所 安全性方面：叠片电池有着均匀一致的反应界面，由于卷绕结构的复杂特性，整个极片在长度方向上存在多处弯折和♘度变化区域，由于卷绕张力的不均匀和形状变化，很容易造成隔膜和极片的打皱变形，正负极得不到有效的接触，造成反应死区，充电时在褶皱的边缘处发生“析锂”现象，造成电池有效的活性物质得不到充分反应，电池能量密度降低，电池循环性能下降，同时也引起了很大的安全隐患，而叠片式电芯结构则从根本上避免了这一问题的产生。 图5：卷绕工艺会产生褶皱、弯折缝隙、弯折掉粉等问题 资料来源：中国知网，《热复合式叠片机在锂离子电池中的应用研究》，华金证券研究所 充放电速率方面：相比多极耳卷绕，叠片电池每层都引出一个极耳，此种结构制作的电池快充性能是目前各种结构中最高的。李国华，张宏生，王莉，等人发表的《叠片式锂离子电池能量的影响因素》研究了三元材料的叠片电池性能，其３Ｃ放电容量为额定容量的97.2%，明显优于其他结构。 图6：叠片电池的极耳成型 资料来源：中国知网，《锂离子电池快充技术进展》，华金证券研究所 叠片与卷绕工艺对比互有优劣，叠片技术主要痛点在于技术难度高。叠片技术相对于卷绕技术在电池性能提升方面均有优势，但技术壁垒较高，且叠片工艺的电芯制成速度较慢，从性价比角度来看稍有劣势。但叠片技术上限高，预计会成为未来发展趋势。 图7：叠片与卷绕技术对比 资料来源：中国知网，《高安全高比能量动力锂离子电池系统路线探索》，华金证券研究所 下游电池厂商多种新型电池依赖叠片工艺，未来将持续推动叠片机需求放量。下游锂电池制造商中，比亚迪、蜂巢能源、中航新创等均有使用叠片技术的尖刀产品，伴随着下游电池厂商的扩产，加之叠片工艺的迭代，叠片机未来数年有望放量。 比亚迪的刀片电池是典型的采用叠片技术的长薄化方形电池。刀片电池的电芯较传统电芯而言拉长数倍，同时♘度也变为传统电芯的五分之一左右。刀片电池电芯长度为960mm、♘度13.5mm、高度90mm，且为无模组设计，即电芯直接在电池包中充当结构件（CTP技术），从而提升空间利用率和电池安全性。刀片电池形状特点导致其在中段制造中只能使用叠片工艺进行。目前刀片电池主要配套比亚迪汉EV。 图8：刀片电池尺寸 资料来源：新能源时代，华金证券研究所 蜂巢能源21年推出的短刀电池同样为使用叠片技术的长薄化方形电池。作为较新的电池技术，短刀片电池相比于传统的方形电池散热性更好，安全性也更加出色。同时长薄的设计让它的Z向高度大大增加，尽可能多利用Z向空间，电芯体积利用率提升了15%；而电芯底部则能直接粘接水冷板，让电池包的结构数量减少了35%，从而使能量密度提升了8%。短刀电池的长度也充分考虑了市场的适配性。以蜂巢能源展示的L600电芯为例，它的实际长度其实是574mm，比目前市场上常用590模组要小一点，这让它可以直接兼容现有的590模组方案。基本上可以不用改外包络，就能适配相当多的电动车。目前长城汽车已有配置L600短刀磷酸铁锂电芯的车型。 图9：蜂巢能源短刀电池 资料来源：高工锂电，华金证券研究所 四、风险提示 1.下游锂电池厂商扩产不及预期带来的风险。锂电设备行业处于产业链中游，其营收依赖下游锂电池厂商扩充产能带来的新增设备需求，若下游锂电池制造商扩产速度不及预期，则会较大幅度影响当年锂电设备行业的整体景气度。 2.技术研发进度带来的风险。叠片技术目前在叠片速度等方面仍有较大上升空间，若设备厂商产品迭代速度较慢，无法满