超声波焊接设备行业深度：超声波焊接前景广阔，重点推荐本土稀缺龙头骄成超声

证券研究报告 超声波焊接设备行业深度 超声波焊接前景广阔，重点推荐本土稀缺龙头骄成超声 首席证券分析师：周尔双执业证书编号：S0600515110002 zhouersh@dwzq.com.cn 证券分析师黄瑞连 执业证书编号：S0600520080001huangrl@dwzq.com.cn 2023年2月27日 超声波焊接前景广阔，重点推荐平台化布局龙头骄成超声 投资要点 1、超声波技术下游应用广泛，锂电、IGBT、汽车线束等打开超声波焊接市场空间 超声波是一种频率高于20kHz的声波，方向性好，反射能力强，易于获得较集中声能，下游应用包括超声波焊接、裁切、清洗、喷涂。超声波技术相比其他技术有其独特优势，在多个细分行业成为最佳解决方案。根据测算，2025年超声波极耳焊接设备/超声波滚焊设备/汽车高压线束设备/IGBT端子焊接设备存量市场空间分别有望达到43/72/10/14亿元，合计139亿 元，2025年新增市场空间52亿元。�动力电池极耳焊接设备：受益于新能源汽车行业持续高景气，动力电池厂商加速扩产，预计到2025年动力锂电池至少扩产至3000GWh，可计算出动力电池超声波焊接设备累计市场空间43亿元。②超声波滚焊设备：超声波滚焊设备解决了复合集流体电池焊接痛点，且价值量显著高于极耳点焊，若2025年复合集流体电池渗透率达到20%，我们预计新增滚焊设备市场空间将达到37亿元。③汽车高压线束设备：新能源汽车高景气带动高压线束焊接市场的发展，预计2025年汽车线束超声波焊接设备及配件新增市场空间4.2亿元。④IGBT端子焊接设备：新能源汽车推动IGBT需求快速提升，IGBT国产替代进程加快，预计2025年IGBT端子超声波焊接新增市场空间预计4.4亿元。在动力电池焊接、高压线束焊接、超声波裁切、半导体IGBT焊接等技术难度较高的领域，市场由美国公司必能信、Sonics、德国雄克等垄断，具有国产替代逻辑。 2、拥有完善超声波技术平台，骄成超声将充分受益进口替代 骄成超声是国内超声波焊接设备龙头，构建了从下游应用到核心零部件完整的超声波技术平台，产品应用覆盖动力电池、 无纺布、汽车线束、功率半导体端子焊接及轮胎裁切等领域，成功供货于宁德时代、比亚迪等知名新能源客户，业绩实现了快速增长，2018-2021年营业收入CAGR达50%，归母净利润GAGR达到42%，盈利能力突出，2022Q1-Q3销售毛利率/净利率分别为51%/22%，高于同行锂电设备公司。骄成超声以超声波技术为矛，平台化布局打通长期成长逻辑：�我们认 为动力电池扩产下，动力电池超声波焊接设备主营业务仍有望持续快速增长，同时复合铜箔将打开新成长空间；②汽车线 束领域，骄成超声定位大功率高压线束焊接，技术对标德国雄克，2022Q1取得高压线束焊接设备在手订单800万元，2023 年收入有望大幅增长。IGBT端子焊，骄成超声提前布局抢占市场先机，2022Q1IGBT焊接设备形成189万元的在手订单，有望成新增长点。③对于超声波焊接/裁切设备，配件耗材市场至关重要，后市场是骄成超声重要的成长逻辑。2021年骄成超声配件营收6038万元，同比+72.02%，占营收比重16.33%，同比提升3pct；且配件毛利率均高于同期设备毛利率，盈利水 平极其出色。我们测算2025年对应耗材需求市场空间28亿元，骄成超声配件收入体量尚小，有望持续高速增长。 投资建议：重点推荐本土超声波焊接设备稀缺标的【骄成超声】、平台化锂电设备供应商【利元亨】 风险提示：市场容量相对较小风险；动力电池扩产不及预期风险；客户集中度高及大客户依赖风险；重要零部件进口 占比较大风险 目录 一、超声波技术下游应用广泛，高端市场具备国产替代逻辑 二、锂电、IGBT、汽车线束等多点开花，超声波设备市场前景广阔 三、拥有完善超声波技术平台，骄成超声将充分受益进口替代 四、风险提示 超声波是一种频率高于20kHz的声波，具备方向性好，反射能力强，易于获得较集中声能等优势。超声波技术一般包括功率超声和检测超声，其中功率超声技术是以物理、机械振动、电子材料等学科为基础，通过超声波能量使物体或物体性质某些状态发生变化的应用技术， 包括超声波焊接、裁切、清洗、喷涂；检测超声则是利用超声波技术来进行检测工作，下游应用包括医疗B超、超声探伤等。 图：超声波技术下游应用广泛，可拓展领域丰富 资料来源：骄成超声招股书，东吴证券研究所 超声波技术相比其他技术有其独特优势，在多个细分行业成为最佳解决方案。 （1）在金属焊接领域：�超声波焊接近似冷态焊接，材料不熔融，不会产生飞溅，焊后内阻 小，导电性好，尤其适合动力电池极耳焊接；②对焊接金属表面要求低，氧化或电镀均可焊 接，应用场景更广；③焊接时间短，效率更高。 （2）在非金属焊接领域：�超声波焊接取代传统的焊接、粘接工艺，成本低廉，清洁无污染且不会损伤工件；②焊接过程稳定，所有焊接参数均可通过软件系统进行跟踪监控，一旦发 现故障很容易进行排除和维护。 表：超声波焊接相比其他焊接技术具有独特优势 焊接方法 材料 热形变 是否产生高温 焊接强度 是否需要助焊 剂 焊接条件 超声波焊接 金属、非金属 极小 否 高 否 对焊接金属表面要求低，氧化 或电镀均可焊接 激光焊接 金属、非金属 极小 是 高 否需使用惰性气体以防熔池氧化 电阻焊接 金属 显著 是 低 否有火花喷溅，需要隔离 电弧焊接 金属 显著 是 低 是在焊接部位覆有起保护作用的 焊剂层 电子束焊接 金属、非金属 极小 是 高 否需要真空环境和消磁处理 数据来源：骄成超声招股说明书，东吴证券研究所 （3）在轮胎裁切领域：超声波裁切取代传统的热刀裁切和圆盘刀裁切，使用高频 振动原理，振动能量通过激活橡胶分子能、打开分子链的方式对胶料进行切割，具有 切口光滑、牢靠，切边准确，不会变形，不翘边、起毛、抽丝、皱折等优点，目前已成为轮胎制造行业的主流工艺。 对比项目 热刀 圆盘刀 超声波裁切 使用原理 高热 旋转裁切 高频振动 表：超声波裁切对比传统热刀及圆盘刀裁切优势显著，已成为轮胎制造行业主流工艺 最大裁切温度 150-200°C 100-150°C 50-60°C 胶沫残留 有 非常多 无 裁切面半硫化 有 有 无 裁切面平整度 较好 差 好 裁切面左右边对称度 差 较好 好 裁切起头卷边 有 有 无 数据来源：骄成超声招股说明书，东吴证券研究所 超声波高端市场长期由欧洲公司垄断，国产替代前景广阔。在动力电池焊接、高压线束焊接、超声波裁切、半导体IGBT焊接等技术难度较高的领域，市场由美国公司必能信、Sonics、德国雄克、泰索迡克垄断。其中必能信综合实力最强，拥有应用于各类领域的超声波系列产品，在国内动力电池焊接领域占据绝对市场份额。我国超声波工业应用起步较晚，但在技术追赶、服务方面具备较强优势，在全球产业链供应不足的情况下，国产替代是本土超声波企业重要成长逻辑，以骄成超声代表的国内企业正在崛起中。 表：高端市场由海外龙头垄断，国产替代前景广阔 公司名称 创立时间 国别 主要产品 技术实力 专利数量员工数量 （项）（人） 必能信 1946 美国 艾默生子公司，生产超声波清洗、超声波塑料焊接、振动摩擦焊接、热板焊接、激光焊接、旋转焊接、超声波金属焊接和超声波细胞粉碎等设备，在超声波焊接设备领域的业务规模和技术水平均处于行业领先地位 全球超声波设备领头羊，在骄成超声技术突破之前垄断国内动力电池焊接市场，客户包括宁德时代、比亚迪、中创新航、国轩高科、蜂巢能源、亿纬锂能、欣旺达、孚能科技 Sonics 1969 美国 自1969年成立以来，Sonics已在液体加工和超声波焊接在国内动力电池领域有一定市场份额，密封和切割技术领域拥有超过50年的行业领先地位客户为中创新航和国轩高科 泰索迡克 1966 瑞士 产品包括塑料焊接设备、金属焊接设备、切割设备、密封设备、超声波清洗设备等，是国际先进的超声波设备供应商 在汽车和电子行业有多年应用经验，在国内动力电池金属焊接和裁切设备领域拥有一定的市场份额 250 雄克 1945 德国 超声波金属焊接市场与创新领导者，产品主要应用于线汽车线束领域市场占有率最高的企业，束、锂电池、制冷、电气电子在IGBT焊接领域拥有行业内最先进的 技术水平 骄成超声 2007 中国 主要产品为动力电池超声波焊接设备、汽车轮胎超声波裁切设备和动力电池制造自动化系统，提供新能源动力电池制造领域的自动化解决方案 国内超声波设备行业少数能够参与国际竞争的企业，2021年在宁德时代和比亚迪供应份额超50%。 40 450 利元亨 2014 中国 公司为国内头部锂电池制造设备厂商，拳头产品为锂电设备叠片机及长电芯专用设备，2022年推出动力电池超声波焊接设备 超声波滚焊设备已有订单，预计23年4月交付 10 / 新栋力 1999 中国 产品主要为超声波金属焊接机、超声波双边焊接机、超声波双头焊接机、超声波线束焊接机等，专注于锂电行业 “双头同步超声金属焊接装置”填补国内空白 6 60 科普 2004 中国 专注研发、生产、销售新能源专用超声波设备 拥有大功率动力电池超声焊机的生产能力 3 70 目录 一、超声波技术下游应用广泛，高端市场具备国产替代逻辑 二、锂电、IGBT、汽车线束等多点开花，超声波 设备市场前景广阔 三、拥有完善超声波技术平台，骄成超声将充分受益进口替代 四、风险提示 锂电池生产工艺流程分为电芯制造、电芯装配、电芯检测和电池组装4个环节。超声波金属焊接设备主要应用在电芯装配的多层极耳焊接环节。 图：超声波焊接设备应用于电芯装配环节 资料来源：骄成超声招股书，东吴证券研究所整理 超声波焊接在锂电池极耳焊接环节不可替代，与激光焊接不存在直接竞争。动力电池焊接最常见的 技术路线为激光焊接和超声波焊接，但两者的焊接原理、技术特点、优劣势有所不同，分别应用在电池生产的不同环节，不存在直接竞争关系。在多层极耳焊接领域，激光焊接存在潜在风险，而超声波焊接以其独特优势完美适配极耳焊接，多年以来，动力电池多层极耳焊接（多层极耳之间或多层极耳和连接片之间）几乎均采用超声焊工艺，目前未见其他工艺替代超声波焊接的可能性。 表：相对于激光焊接，超声波焊接在极耳焊接环节具有独特技术优势 指标 超声波焊接 激光焊接 应用场景 动力电池极耳焊接 电池软连接焊接、顶盖焊接、密封钉焊接、模组及PACK焊接 技术原理 固相焊接；焊后内阻低，导电性最好 熔化焊；存在一定焊后内阻 成本 可以大面积焊接，降低成本 无法大面积焊接，设备投入大 材料反射率 不受材料反射影响 易产生飞溅，多层极耳焊接影响电池性能 安全性 几乎不产生热量 产生热量高，对电芯潜在风险高 数据来源：骄成超声招股书，东吴证券研究所 图：超声波焊接设备用于多层极耳焊接环节 图：超声波焊接与激光焊接应用于电池生产不同环节 新能源汽车行业持续高景气，为动力电池市场提供巨大发展空间。2021年以来我国新能源 汽车销量实现跨越式突破，2022年我国新能源汽车销量688.7万辆，同比增长93.4%，渗透率从 2021年15%增长至24%。新能源汽车市场高涨推动上游动力电池需求高增，2022年我国新能源汽车动力电池出货量达480GWh，同比+118.18%。我国规划到2025年新能源汽车竞争力明显提高，根据中汽协和乘联会数据，我们预计2025年新能源汽车销量接近1500万辆，2022-2025年GAGR达29.30%，新能源汽车的高速发展将为动力电池及设备的快速增长提供强大驱动力。 图：2025年中国新能源汽车销量预计达到1489万辆， 2022-2025年CAGR达29.30% 图：2022年我国新能源车动力电池出货量480GWh，同比+118.18% 1600 1400 中国新能源汽车销量及预测（万辆）同比增速 1489400% 350