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锂离子电池的制作工艺复杂,涉及的工艺众多,需要的设备种类也很多。具体来看,锂离子电池生产可以分为前、中、后三个环节。据统计,2021年中国锂电生产设备市场规模为588亿元,同比增长104.9%,其中前段、中段、后段设备市场规模分别为259亿元、210亿元以及119亿元,占比分别为44.05%、35.71%、20.24%。GGII预计,在新一波扩产潮带动下,到2025年我国锂电设备市场规模将增至1200亿元,其中锂电前中后段市场规模将分别上升至508亿元、415亿元以及277亿元。
(本文来源:微信公众号“新产业智库”ID:weixin-gg-ii)
前段设备主要是指电芯制片工序,包括搅拌、涂布、辊压、分条等关键工序,中段设备主要是指电芯装配工序,涵盖入壳机、注液机、封口焊接等锂电设备,后段设备主要是指化成、分容等工序。
其中前段设备产值占比较大的是极片涂布,在前段设备价值中占比达到60-70%;中段是卷绕/叠片,在中段设备中占比也在60-70%;后段则是电芯化成与电芯分容,占比则高达70-80%。过去几年,在行业整体规模较小的情况下,行业主流设备企业均聚焦在各环节中占比最大的部分,例如涂布设备的新嘉拓、赢合科技等,卷绕/叠片的先导智能等,分容/化成设备的杭可科技、利元亨等。
近两年,由于行业整体规模的快速增长,传统上一些价值占比较小的细分市场越来越受到市场的关注,行业内也崛起了一批细分市场的龙头企业。例如注液机领域的超业精密、包蓝膜机领域的誉辰自动化、热压整形设备市场的中基自动化、氦检设备市场的卓誉自动化等。借助这波行业扩产潮,部分企业体量开始快速成长,并走向资本市场。
注液设备
注液机主要用于锂电池注液工序,属锂电池制造中段工序的核心设备。一般采用正负压静置多次循环模式,实现抽真空、电解液入注后,进行注液孔清洁、完成入化成钉功能。一般针对电解液在化成过程中所造成的电解液损耗,会进行二次注液,二次注液对电芯重量和电化学性能具有重要作用。
注液机性能要求包括注液精度、注液速度、封装可靠性、注液清洁度、设备尺寸、真空度等。GGII数据显示,2021年全球和国内注液设备的市场规模分别为69亿元和49亿元,其中国内部分同比增长81.84%。随着设备技术提升以及下游扩产对注液工序设备需求增长,GGII预测近几年注液机市场存在较大市场增量,到2025年市场规模达97亿元。
包蓝膜设备
包蓝膜机处于锂电池制造后段工序环节,主要用于锂电池电芯外表贴绝缘膜、底部与顶部折边、贴绝缘片、尺寸测量、绝缘性测量等。GGII数据显示,2021年全球包蓝膜设备的市场规模约10亿元,其中国内包膜设备的市场规模为7.2亿元,同比增长52.30%,预计2025年将增至16.9亿元。该市场龙头企业誉辰智能已于2022年6月提交招股说明书,冲刺科创板IPO。
热压整形设备市场分析
热压整形设备主要作用是对卷芯定型。该工序通过对热压时长、热压温度、热压压力等因素的控制,从而保证极片和隔膜的最小间距贴合,减小锂离子路径;在加热、加压状态下控制卷芯的厚度,方便后续入壳。热压整形设备对改善电芯性能、提高电芯成品率起着重要作用。GGII数据显示,2021年中国锂电热压整形设备的市场规模约为5.2亿元,预计2025年将增至11.3亿元,年复合增长率达21.5%。宁德时代热压机的三大核心供应商之一中基自动化已于2021年3月完成C轮融资,近期拟申报上市。
氦检设备市场分析
氦检设备主要作用是对电芯进行气密性检测,电池壳体的密封性直接决定了电池的安全性能,因此氦检测设备对锂电池安全性起着重要作用。氦检是通过在真空环境下采用氦气质谱仪对焊接后的电芯(内含微量氦气)进行抽真空处理,对电芯抽出的气体进行检测,从而判断电芯的密封性,筛选出不合格电芯。高工产研锂电研究所(GGII)数据显示,2021年中国锂电氦检设备的市场规模约为2.4亿元,从产品质量提升角度来看,电池厂对氦检工序的重视度会进一步提升,同时也对氦检设备提出更高的要求,预计2025年氦检设备市场规模将增至6.0亿元,4年间年复合增长率达26.4%。
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