锂电设备2025年度策略：看好国内龙头扩产重启&海外整车厂入局 关注固态电池等新技术产业化进度

锂电设备2025年度策略： 看好国内龙头扩产重启&海外整车厂入局关注固态电池等新技术产业化进度 证券研究报告 首席证券分析师：周尔双 执业证书编号：S0600515110002zhouersh@dwzq.com.cn 证券分析师：李文意 执业证书编号：S0600524080005liwenyi@dwzq.com.cn 2025年01月02日 请务必阅读正文之后的免责声明部分 锂电前中后段设备种类繁多，下游客户集中度较高。制造流程分为前段（电极制造）、中段（电芯装配）、后段（电芯封装和检测），制造过程中对精度和稳定性要求严格，稍有偏差可能导致产品性能或安全性不达标。 锂电设备商的客户集中度高，使得下游客户在与设备厂商合作时拥有更大的议价能力和影响力，然而，客户集中度高对锂电设备商也有其积极面，有助于与客户建立长期合作关系，进而提高锂电设备行业的进入门槛。 设备商业绩短期承压，新签订单有望触底回升。从毛利率来看，2024Q1-Q3行业平均毛利率约为31%，行业归母 净利率主要受存货跌价损失和信用减值损失计提影响，2024Q1-Q3行业均值在4%左右。2019-2021年为锂电行业的扩产高峰，2022年以来尤其是国内动力电池产能过剩、产能利用率较低，锂电设备商订单承压。尽管2024Q1-Q3锂电设备商新签订单增速继续下滑，但国内新能源车刺激以及海外扩产有望支撑其未来的订单增长。 国内头部客户招标有望重启，海外重点关注整车厂扩产。（1）国外：未来的一大看点是海外电池厂的大规模扩产。过去，海外电池厂因疫情影响而扩产迟滞。随着疫情逐步好转，这些电池厂已开始重启扩产，同时整车厂如大众、印度塔塔等也陆续开始自建产能，因此锂电设备商的海外布局有望充分受益。（2）国内：头部宁德时 代、比亚迪等积极扩产，二线新锐电池厂如亿纬锂能等也在扩产。 关注固态电池&复合集流体&4680等新技术。（1）固态电池：主机厂对固态电池主要诉求从安全性转向能量密度，目前能够量产的半固态电池是氧化物固态电解质的过渡形态，2028年前固态电池迭代主流路线为氧化物，2030年后看好全固态的硫化物。半固态电池设备和传统液态电池相差不大，全固态电池处于早期工艺设备尚未 定型。（2）复合集流体：复合集流体在性能和成本方面均具优势，复合铝箔采用蒸镀一步法，复合铜箔两步法 、一步法均有进展。（3）4680：相比于以前的圆柱电池，4680电池最大的结构创新为全极耳。特斯拉发布 4680大圆柱电池后，宝马、宁德时代、亿纬锂能等企业纷纷布局大圆柱电池，其中三星、LG已经开始4680大圆柱电池量产，国内亿纬锂能已拥有20GWh的大圆柱产能。 投资建议：重点推荐先导智能、杭可科技、东威科技、洪田股份。 风险提示：新能源汽车销量低于预期、下游电池厂扩产低于预期。 4000 锂电设备指数（中信） 3000 2024年以来逆周期政策带 动汽车+大型电 动设备需求， 开启扩产 2000 2016-2019 补贴退坡：产业洗牌，竞争格局加剧 1000 0 2017-07-312019-01-112020-07-022021-12-152023-06-052024-11-21 注：锂电设备指数（中信）十大权重股为先导智能、赢合科技、福能东方、曼恩斯特、金银河、利元亨、星云股份、正业科技、金杨股份、信宇人 资料来源：Wind，东吴证券研究所整理 目录 1锂电前中后段设备种类繁多，下游客户集中度较高 2设备商业绩短期承压，新签订单有望触底回升 3国内头部客户招标有望重启，海外重点关注整车厂扩产 4关注固态电池&复合集流体&4680等新技术 5投资建议 6风险提示 1.1锂电制造工艺复杂，良率呈现“乘法效应” 锂电制造工艺流程复杂，环环相扣。制造流程分为前段（电极制造）、中段（电芯装配）、后段（电芯封装和检测），从材料制备到成品电池，涉及百道工序。不同的生产步骤需要不同的专用设备，例如涂布机、辊压机、分切机、叠片机、注液机，各设备间需要高度协同。制造过程中对精度和稳定性要求严格，稍有偏差 可能导致产品性能或安全性不达标，任何一个环节出现问题都会对最终产品质量产生负面影响。 整条生产线的总良率是所有环节良率的连乘积，即总良率=良率1×良率2×良率3×...×良率�。每个环节的良率越高，总良率才会越高；如果某些环节的良率较低，对整体良率的负面影响会被放大。这就是良率计算所 呈现的“乘法效应”，所有环节都需要进行严格的质量控制。 图：锂电设备工艺流程 图：锂电设备配方和制造工艺追求极致 极严格的工艺流程 极快的生产速度 极高的质量要求 严格地控形控性多物理场强耦合从纳米级到千米级的尺寸控制 平均1.7秒产出一个电芯 20秒产出一个模组 6800+个质量控制点平均一个电池追溯数据超过1万项每颗电芯下仓前都要经历100+检测工序 目标：十亿分之一失效率，长期可靠性覆盖200万公里16年的全生命周期 1.2锂电池生产线中，前段设备价值量占比约为35%，核心是涂布 表：电极制作（前段）侧重电化学及材料研究 生产工艺搅拌 涂布 电极制作 （前段） 辊压 分切 工艺简介 将正、负极固态电池材料混合均匀后加入溶剂搅拌成浆状 将搅拌后的浆料均匀涂覆在金属箔片上并烘干制成正、负极片 将涂布后的极片进一步压实，提高电池的能量密度，一般在涂布工序之后，裁片工序之前 将较宽的整卷极片连续纵切成若干所需宽度的窄片 相关设备真空搅拌机 涂布机 辊压机 全自动分切机 国内主要设备供应商 大族激光、金银河、北方华创、奥瑞特 、广东宏工、欧瑞动力 璞泰来（新嘉拓）、科恒股份（浩能）、赢合科技（雅康精密）、先导智能、北方华创、善营股份、金银河 先导智能、赢合科技、科恒股份（浩能）、金银河、北方华创、纳科诺尔、璞泰来（新嘉拓）、海裕锂能、海裕百特、金银河 赢合科技、先导智能、科恒股份（浩能科技）、吉阳科技、璞泰来（新嘉拓） 、金银河 前段工序的主要设备有精密自动涂布机、精密自动隔膜及极片分切、成型机等。 涂布机是前段工序的核心机械，目前国产化率高，达70%-80%。浩能的涂布机升级换代的速度较快，涂布以前20米每分钟，现在做到70米每分钟，效率大幅地提升。产品升级以前，每台销售价格200万，升级之后 单层涂布机600-700万/台，双层涂布机1400-2400万元/台，具体价格看产品配置。 我们认为，同样产能的情况下，产品效率提升之后，设备投资额在前段环境可能略有降低，这也符合锂电池 厂控制成本的需求。 图：电极制片流程及主要设备供应商 表：电芯装配（中段）侧重机械和自动化 生产工艺制片 模切 卷绕叠片 电芯装配 （中段） 工艺简介 包括对分切后的极片焊接极耳、贴保护胶纸、极耳包胶等，用于后续卷绕工艺 将分切后的间隙涂布或连续涂布（单侧出极耳）的极片冲切成型，用于后续的叠片工艺 将制片工序或收卷式模切机制作的极片卷绕成锂离子电池的电芯 将模切工序中制作的单体极片叠成锂电池的电芯 将卷芯放入电芯外壳中 相关设备制片机 模切机 卷绕机 叠片机 入壳机 国内主要设备供应商 先导智能、赢合科技、科恒股份 （浩能） 大族激光、海目星激光、先导智能、赢合科技、吉阳科技、北方华创 先导智能、赢合科技、科恒股份（诚捷智能）北方华创、华冠科技 先导智能、赢合科技、利元亨 、北方华创、吉阳科技 深圳中基、东莞鸿宝、江西一诺 封装对电池盖板进行焊接 激光焊接机 联赢激光、大族激光 对焊接后、注液前的电芯进行干燥 真空干燥箱 时代高科、阿李股份、深圳信宇人、优睿特自动化 注液将电池的电解液定量注入电芯中 全自动注液机 先导智能、赢合科技、吉阳科技 、利元亨 中段设备有一定的个性化需要，并且对精度、效率、一致性要求非常高。其中，卷绕机市场集中度较高， 销售额CR3达到60%-70%，先导智能是国内卷绕机龙头，其高速卷绕技术领先全球。 卷绕机在国内发展了已有10年，通过近两三年运动控制技术的介入，有了很大的提升。比如，通过数学建模设计卷针的形状，再通过程序计算得到卷针的轨迹来实现变转速曲线。这样曲线的细节可以很清晰的体现出来，未来定向曲线优化，实现扁平卷针的“高速变转速”卷绕将更容易实现。 图：电芯装配流程及主要设备供应商 资料来源：各公司官网，东吴证券研究所整理9 1.4后段设备占比30%，充放电设备（化成，分容，检测）是关键 后段设备主要由充放电设备、电压/内阻测试设备、分选设备、PACK生产线、自动化物流设备及相应的系统整体控制软件等组成。 锂电池的关键参数（电池容量）是在化成中活化而形成，在分容中测定，因此充放电设备是后处理系统中的 关键设备。不仅数量庞大而且直接关系到电池产品的合格率和批次的一致性。 充放电设备的小工作单位是“通道”，一个通道可以为一个电芯进行充放电，多个通道组成一个单元（BOX ），若干个BOX组合在一起（为合理利用空间），就构成了一台充放电设备。 表：后处理（后段）侧重技术分析及安全控制 资料来源：各公司官网，东吴证券研究所整理10 1.4充放电设备是后处理系统中的关键设备 以锂电后段设备龙头杭可为例，杭可科技的主要产品充放电设备包括锂电池充放电设备和镍氢电池充放电设备，其中主要为锂电池充放电设备。 锂电池充放电设备根据电池的形态不同又可以分为方形锂电池充放电设备、软包锂电池充放电设备和圆柱锂 电池充放电设备三大类，其中软包电池设备又分为常规和高温加压两种类型。 资料来源：公司官网，东吴证券研究所整理11 1.5锂电制造技术壁垒极高，龙头设备企业强者恒强 锂电技术迭代慢的根本原因是技术壁垒高、学科交叉难度大、依赖数据积累和精细工艺。而技术进步的核心推动力集中在龙头企业手中，龙头企业凭借资源和数据优势，在行业内的主导地位进一步巩固。这一趋势不仅放缓了行业整体升级的速度，也持续利好头部厂商，推动行业集中化发展。 表：锂电制造技术壁垒极高 这些厂商长期积累了大量专利和技术经验，使得行业技术向其他企业锂电设备行业核心技术掌扩散的速度较慢。此外，研发新技术需要持续的大量资金投入，许多握在少数龙头厂商手中中小企业难以承受。龙头厂商由于市场占有率高和资金实力雄厚，能 够领先进行技术研发，进一步拉大与其他企业的差距 核心具体影响 锂电是交叉学科，技术复 杂性高 电池核心材料（正极、负极、电解液和隔膜）的设计涉及复杂的材料化学和化工工艺研究，不同材料需要进行高精度匹配，才能实现高性能和高安全性；该行业同时涉及电化学、热力学、机械工程等多个领域，每一个学科都需要深厚积累，增加了整体技术进步的周期 锂电池行业当前的配方和制造技术已经接近物理和材料的性能极限，锂电配方和制造工艺都追每一次技术突破都需要在极高的难度条件下实现，技术改进必须在提求极致，导致进展有限升性能的同时确保电池安全性，这亦增加了优化难度。 锂电设备行业技术进步依 赖大量存量数据 其优化和改进需要从海量的历史数据中寻找规律。龙头厂商长期积累了生产和运行过程中产生的海量数据，这为其优化工艺、改进技术提供了坚实的基础；而中小厂商由于缺乏足够的数据量和数据分析能力，难以推动 1.6主流电池厂商高度集中，下游绑定重要车企 随着中国和欧洲新能源汽车市场进入新一轮景气周期，动力电池行业参与者增多。当前的主要竞争者可分为四类：（1）龙头企业持续跑马圈地；（2）对扩产持保守态度的电池企业；（3）主流车企与电池厂商合资建厂；（4）主流车企自建电池厂。 龙头电池厂商，如宁德时代和韩国LG，由于其在动力电池行业的先发优势、规模效应、品牌影响力、供应链 管理体系以及成本管控能力，形成了强大的竞争优势并覆盖最多的客户。尽管新进入者拥有新技术和专利， 但由于动力电池制造的复杂性，他们需要时间来摸索和磨合生产线。因此，中短期内，新进入者难以与龙头企业竞争。长期来看，龙头企业可能会通过价值链的延伸来进一步巩固其市场地位