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中国 2017 年锂电生产设备需求达 170 亿元,其中中国生产设备产值同比增长 25%,达 150 亿元,国内锂电设备需求占比超过85%。由于自动化程度的不同, 国内单位产能(1Wh) 的锂电池设备投资在 0.3-0.5 元之间, 在测算中取平均值 0.4 元/ Wh (即 4 亿元/GWh)。 2017年我国动力电池出货量 39.12GWh,同比增长 30%以上,占全球出货量达 50.3%。预计动力锂电池 2018-2020 年复合增速将达 30%,到 2020 年动力锂电池的市场容量约为94.5Gwh,预计 2020 年锂电设备市场规模 378 亿元,国产设备产值将达到 321 亿元。
2015 年 5 月 22 日,工信部再次发文,对《中国制造 2025》进行了详细解读,并作出规划:到 2020 年,自主品牌纯电动和插电式新能源汽车年销量突破 100 万辆,在国内市场占 70%以上; 到 2025 年,与国际先进水平同步的新能源汽车年销量 300 万辆,在国内市场占 80%以上。到 2020 年,动力电池、驱动电机等关键系统达到国际先进水平,在国内市场占有率 80%;到 2025 年,动力电池、驱动电机等关键系统实现批量出口。2017 年 4 月 6 日,工业和信息化部、国家发展改革委和科技部三部委联合印发了《汽车产业中长期发展规划》,规划中指出到 2020 年,新能源汽车年产销达到 200 万辆。
2017年我国新能源汽车产销分别完成 79.4 万辆和 77.7 万辆,同比分别增长 53.8% 和 53.3%,市场占比达到 2.7%, 比上年提高 0.9%,持续保持高增长。
近五年新能源汽车销量爆发式增长(单位:万辆)
从产业下游来分析,锂电池主要集中在消费锂电池(数码产品用)、动力锂电池(新能源汽车)和储能锂电池(工业储能用)三大行业。由于工业储能电池目前基数较小,而消费锂电池虽然目前占比较大,但下游 3C 电子需求趋于饱和,近年来占比逐渐下滑,综上, 锂电行业未来新建产能和新增需求将集中于动力锂电领域。2016 年中国动力电池产量达到 29.39GWH,超过 3C 电池产量,成为最大的消费端。2017 年中国动力电池产量 44.5GWh,共 725 亿元,同比增长 44%,2018 年预计 60GWh。动力电池将是中国锂电池未来 3 年最大的驱动引擎
动力锂电池出货量飞速增长
锂电池的装配如下图所示,主要分为前道、中道、后道三部分。各项工序分工不同,难度也有明显差异。
锂电池的制造流程
(1)前道设备:极片制作程序, 涂布机国产化率已经达到 70-80%
价值占比 30%-40%,其中涂布机价值占 80%以上。 极片制作程序主要包括搅拌、涂布、辊压、分切和极耳成型等工序。先使用锂电池真空搅拌机搅拌溶液至完全无气泡,再利用涂布机将极薄的浆料涂匀在金属材料上,起到防止短路的作用。辊压机通过上、下两辊相向运行产生的压力对原料进行挤压加工,极片受到高压作用后,由原先篷松状态变成密实状态的极片,质密度得到明显的提高,达到工艺所需要求。而分切机进一步对膜进行加工,要求不出现毛刺。最后经过极耳成形,即完成了前道工序。极片制作是锂电池制造的基础,因此对极片制造设备的性能、精度、稳定性、自动化水平和生产效能等有着很高的要求。涂布机是前道工序的核心机械,目前国产化程度较高,但部分设计较高精度控制的核心零部件尚需进口。
2015 年行业共进口日韩涂布机40-50 台, 以销售额计算, 国产涂布机市场占有率 70%-80%。市场集中度方面,涂布机 CR3 为 40%-60%,分切机 CR3 达 60%-70%,预计随着下游锂电池制造行业整合,集中度还将进一步增强。
(2)中道设备:电芯装配程序,国内企业多为中小尺寸卷绕机
价值占比约 30%,卷绕机价值占比 70%。 锂电池的中道制造相对于前道设备,更加强调个性化,各工序对精度、效率、一致性要求非常高。不同的下游厂商对设备需求不尽相同,如锂电池本身有卷绕式和叠片式之分,需要设备不同。目前卷绕式生产工艺应用较为普遍,其生产速度较快,产品一致性有保证;叠片式生产工艺较卷绕式复杂,但其尺寸设计更为灵活,散热设计合理,亦可降低放电时产生的压降。国内企业目前大多为中小尺寸卷绕式,叠片式尚待研发。 目前卷绕机市场集中度较高, CR3 达到60%-70%,但其高端市场受到韩国 KOEM 和日本 CDK 的竞争,国内高端市占率达50%。
(3)后道设备:电池组装程序,国产化率很低
价值占比约 30%,分容检测占 70%,组装占 30%。 在前、中道工序完成后,动力锂电池电芯检测合格后进入组装阶段,组装阶段包括模组装配以及 PACK 工序。模组装配主要环节包括; 电芯上线及测试、电芯极耳裁切整形、结构件上线及电芯堆叠、电芯连接部件安装、焊接、焊接质量检验测试和上盖安装。 PACK 工序可分为三大工段:模组上线检测工段、电池包 PACK 装配工段和电池包下线检测工段。
可比公司锂电设备营收对比(单位:亿元)
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