2020锂电池行业市场竞争格局,锂电装备行业集中度将持续提升设备市场份额不断

锂电池性能的核心要素主要有材料、配方和加工工艺，而加工工艺的好坏主要由设备的水准所决定。设备不止决定电池的生产成本和效率，更重要的是，设备的精度和稳定性对电池性能一致性起到了决定性作用，而这无法仅通过材料和工艺配方来改善的，因此锂电装备是决定锂电池性能的关键因素。锂电池生产工艺复杂，一般分为前、中、后三段。根据锂电池的制造过程，可将锂电池生产工艺流程分为前端、中端及后端三段，对应前端设备、中端设备以及后端设备，锂电池设备在生产工艺性能设计上，需要不断适应锂电池的新工艺、新技术和新发展的变化，将锂电池制造的工艺细节、工艺参数融入到设备的设计和制造中。前端工艺为极片制片环节，对设备的性能、精度、稳定性、自动化水平和生产效能等要求最高，主要包括搅拌、涂布、辊压、分切以及极耳成型；中端是电芯装配环节，对精度、效率、一致性要求较高，主要包括卷绕、叠片、入壳、注电解液以及封口；后端是电化学环节，主要包括电芯化成、分容、检测以及组装电池组等。

图：锂电池生产工艺流程

资料来源：公开资料整理

前、中段设备技术难度相对较高，涂布机、卷绕机是核心设备。按照电池生产工艺流程所对应的锂电装备大致可以分为前端设备、中端设备以及后端设备等。前端设备主要用于极片制作，主要有涂布机、辊压机、分条机、制片机等；中端设备主要用于电芯制作，主要有卷绕机、叠片机等；后段设备主要是检测和封装，主要包括化成、分容检测设备等。

具体设备来看，涂布机是前道核心设备，要求能将搅拌后的浆料均匀地涂在金属箔片上并烘干成正、负极片，厚度需精确到2μm以下。涂布是锂离子电池研制和生产中的关键工序之一，直接影响电池制作的一致性和安全性。衡量涂布机的主要有速度和质量两个指标。其中速度指涂布速度，速度越高效率越高，比如璞泰来（新嘉拓）的涂布机速度可达70-100米/分钟，若能采用双面涂布工艺还能进一步大幅提升涂布效率；质量是指涂布重量与厚度的一致性、涂层与基层的粘接性。

卷绕机是中道核心设备，能将阴阳极片和隔膜主动放卷、自动纠偏，与隔膜一起按工艺要求进行自动卷绕。卷绕机对卷绕张力波动、卷绕速度都有较高的要求，涉及自动张力控制技术、自动纠偏技术和精密机械制造等多个核心技术。衡量卷绕机机的主要有卷绕速度与精度两个指标。目前先导智能的卷绕机可做到2.5米/秒，精度可用张力波动等来衡量，先导智能的张力波动可做到≤10%，达到国际一流水准。

表：锂电池生产工艺及设备概览

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从价值量上来看，整线中涂布机和卷绕机价值量较高。锂电池前道、中道、后道设备成本占比分别为35%、40%、25%。其中，前道设备中涂布机价值量约占其80%以上，而如果电池材料由磷酸铁锂变为三元材料后，由于三元材料活性强，对前道设备尤其是涂布机的要求大幅提升，在三元电池占比越来越高的情况下，预计未来前道设备占比还将进一步提升，将有望达到占整线总产值的50%以上；中道设备中卷绕机价值约占其成本的70%左右；后道设备中化成分容检测占70%，组装占30%，检测设备的属于行业发展到成熟阶段的产物，国内外差距较小，国产化程度极高。

行业空间：锂电装备市场规模2018-2020年近500亿元锂电池生产线单GWh设备投资额受益设备效率提升和国产化，投资成本正在快速降低。根据2017年主要电池厂家的产能规划，单GWh制造设备投资约3~4亿，占总投资的约70%，平均单位设备投资额约3.5亿元，其原因主要在于过去几年随着设备效率大幅提升、国产化加速使得投资成本在快速降低。当前锂电池生产线单GWh设备投资额经历过快速下降阶段，基本趋于稳定。

表：2017年锂电池生产线单GWh设备投资额

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从供给端看，根据电池厂商产能规划测算，综合考虑单GWh设备投资额稳步下降，我们预计2018-2020年锂电池设备市场空间分别为156、175、153亿元，累计2020年前市场空间约484亿元。

表：锂电装备空间测算（根据规划产能）

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据锂电装备产业链各环节价值量拆分，我们预计2020年前涂布机/卷绕机/检测设备/制片模切/辊压分切/PACK设备市场空间分别约151/101/101/50/50/50亿元。

表：锂电装备各段设备市场空间测算

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锂电装备行业集中度有望不断提升，一线厂商强强绑定，强者恒强。我们认为锂电装备行业集中度将持续提升，其驱动力主要来自于：

1）锂电装备的行业特征决定了各环节容易形成高集中竞争格局：设备不止决定电池的生产成本和效率，更重要的是，设备的精度和稳定性对电池性能一致性起到了决定性作用，而这无法仅通过材料和工艺配方来改善，因此无论是一线动力电池厂商还是新入者（银隆），为了具备更强的产品竞争力都会选择最优质设备厂商，这就逐步形成了核心设备高集中的竞争格局。

2）深度绑定关系构筑较高进入壁垒，优质设备企业和一线动力电池企业相互成就：设备厂商在和动力电池厂商不断合作过程中，根据其要求持续配套研发进行更新换代，积累了很多针对性的产品经验及参数，形成了较强的客户黏性，其绑定关系极难被替代。而当前受动力电池产能结构性过剩影响，未来几年具备优质产能的电池龙头厂商产能供不应求、继续加大扩产并保持市场份额持续提升，较多拥有低端产能的中小电池厂商逐步出清，相应地设备性能更加优良、绑定大客户的优质设备企业将能跟随快速成长；

3）优质设备企业并购以强化主业、延伸产品线，向具备整线生产能力的系统解决方案提供商发展。从过往历史看，锂电企业通过行业并购等手段强化核心竞争力，占据更多市场份额，获取更快发展，比如先导智能通过并购泰坦新动力切入锂电后段设备，赢合科技收购雅康精密、科恒股份收购浩能科技在涂布机业务进入行业领先地位等。整体来看，锂电装备行业集中度将持续提升，优质设备企业深度绑定动力电池大客户，跟随上游行业格局集中度提升设备市场份额不断扩大。