锂电前段设备行业专题报告.docx

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锂电前段设备行业专题报告

锂电前段设备行业专题报告

1.锂电设备产业链概述

锂电产业链主要包括原材料、设备、电池和终端应用四个环节，锂电设备主要运用于锂电池的生产过程中，处于整个锂电池产业链的中游。

国外锂电设备行业起步较早，1990年日本皆藤公司研发成功第一台方形锂离子电池卷绕机，1999年韩国Koem公司开发出锂一次电池卷绕机和锂一次电池装配机，在锂电设备的发展过程中，日韩的技术水平一直处在较为领先的地位。

我国锂电池设备行业的发展大致可以分为三个阶段：

第一阶段为1997-2002年，这个阶段国内几乎没有专业的锂电设备制造商，严重依赖进口，进口设备性能较好，但在价格、操作系统和售后服务方面存在不足，且出口至我国的设备机型相对落后，我国制造商和研究院开始合作研发出了第一代锂电池制造装备，为我国锂电池行业的发展提供了有力支持。

第二阶段为2002-2006年，3c产品、电动玩具、军工等锂电池新应用领域的崛起使得锂电池需求大增，生产厂商也逐步放弃了手工为主的生产模式转而采用半自动化、自动化装备，更多的企业加入锂电设备行业，部分企业从日本等国聘请专家，同时我国锂电设备开始出口海外，标志着我国锂电设备制造水平开始得到国际客户的认可。

第三阶段为2007年至今，随着海外锂电巨头在我国投资设厂，以及我国政府新能源政策的大力支持，我国锂电池产业进入高速发展阶段，国内一些锂电设备厂商抓住契机，在充分借鉴国外锂电装备制造技术的基础上，率先转向全自动化控制、可实现大规模稳定生产的锂电池装备研发与制造，使国产锂电池装备向国际水平发展。

锂电池的生产工艺较为复杂，主要生产工艺流程涵盖前、中、后三个阶段：

前段工序的目的在于将原材料加工成为极片，经过、涂布、辊压、分切、制片、模切等工序，其中核心工序为涂布；中段目的在于将极片加工成为未激活电芯，需要经过卷绕或叠片、入壳焊接、注液和封口等工序，其中卷绕、叠片是中段的核心工序；后段目的在于激活电芯使之成为成品电池包通过PACK集成系统最终进入电池厂，包括清洗、干燥储存、检测、喷码、化成分容等工序，最终通过自动化智能物流系统进入下游生产线，其中化成、分容是后段的核心工序。

按照工艺流程所对应锂电设备也可分为前段设备、中段设备和后段设备，分别被运用于这三个生产阶段。

价值量方面，前、中、后段设备在整个设备投资中所占比重约为4:

3:

3，

锂电池生产设备方面，价值量占比最大的为前段涂布设备，约为30%左右，涂布设备在前段设备中的价值量占比也是达到80%以上；卷绕设备占比为20%左右，卷绕机在中段设备中的价值量占比70%以上；分容化成在后段设备中占比最大，分容化成设备占比70%以上，PACK设备占比约30%。

锂电池的制造对工艺的要求较为苛刻，在保证锂电池足够安全的情况下，需要尽可能提升电池的性能、寿命，以及在不同温度、状态下能够正常运作的能力，此外制作成本要尽可能低，这些制作要求显示出锂电设备的性能对于锂电池产品的性能有着极为重要的影响。

早期锂电设备市场为海外企业参与为主，日本有擅长涂布机领域的平野，还有卷绕机领域知名企业CKD，韩国有前中段设备制造商PNT，德国MANZ在叠片机领域较为领先，此外后段检测领域有德国Digatron、美国Bitrode等知名企业。

随着我国新能源汽车行业的快速发展以及高端制造业逐步向我国转移，锂电设备行业涌现出了一大批先进企业，其中先导智能和赢合科技为世界上少数具备提供锂电池整线生产设备能力的企业，是我国锂电设备行业龙头企业。

根据高工锂电的统计数据，先导智能的卷绕机产品在卷绕机市场市占率超过60%，其子公司泰坦为后段检测设备专业制造商，两者形成了较好的业务协同效应。

赢合科技在涂布机、辊压机等前段设备领域有一定优势，设备性能得到了众多国内外一线客户的认可。

此外，锂电材料与设备供应商科恒股份在前、中段设备具备优势，其子公司浩能科技是国内涂布机领域龙头之一。

杭可科技、星云股份在后段检测设备领域具备竞争优势。

2.锂电前段设备梳理

锂电前段工序的目的在于通过搅拌、涂布、辊压、分切、制片、模切等工序将原材料加工成正、负极片。

电池极片的性能主要决定于它的组成成分和微观结构，锂电池极片制作的每一道工艺都会对其微观结构产生影响，比如浆料的制备工艺过程、导电剂或粘结剂等添加剂的加入方式、涂布工艺、干燥工艺、辊压工艺等，同时前工艺过程又会对后工艺产生影响，从而影响其微观结构，极片的微观结构将最终决定其性能，包括机械力学、电化学性能等。

因此，极片的制作工艺对电池性能有着较大影响。

前段工艺主要涉及的生产设备有搅拌机、涂布机、辊压机、分切机、制片机、模切机等。

2.1电极浆料制作设备

电极浆料的制备是极片制作的第一步，包括配料和搅拌，其中搅拌效果直接影响电池性能，是电极浆料制备最关键的一步。

锂电浆料的流动性、沉降性、均一性、粘度稳定性、固含量和粒度等性质对后续的涂布、辊压和极片的一致性有着重要影响。

电极浆料的制备对设备要求较高。

首先搅拌机的容量需足够大，因为锂电池的制造所需极片较多，并且对电芯的一致性要求较高，因此浆料需要一定的一致性，因此每锅浆料容量要尽可能多，目前大型的搅拌机可以做到2000L左右。

搅拌机需要有好的真空密闭系统，以防止搅拌过程中产生过多气泡影响电芯的性能，同时能防止有害物质对人体造成伤害。

搅拌机材质还需要具有较强耐腐蚀、耐磨、稳定的物化性质，以保证设备具有足够长的寿命。

此外，搅拌器叶片结构合理、搅拌速度设计需满足要求，必须保证搅拌器的搅拌范围足够大，在搅拌容器内无死角，搅拌器的形状设计对物料的分散、混合、粒度分布、流动性有绝对的影响，同时设备还应具备一定的搅拌速度，以满足高分子量、超细粉体分散的要求。

根据起点锂电大数据的研究，搅拌机设备的国产化率已超过95%，基本实现国产化。

2018年动力电池搅拌行业出货量排名前十的企业占据了90%的市场份额，其中已上市的企业有金银河、赢合科技和北方华创。

2.2极片涂布设备

涂布是继制备浆料完成后的下一道工序，也是锂电池生产前段工序的核心环节，目的是将稳定性好、粘度好、流动性好的浆料均匀地涂覆在正负极集流体上。

涂布设备主要由收放卷单元、供料单元、张力控制系统、涂布机头、烘箱等部分组成。

极片涂布对锂电池的容量、安全性、性能一致性、寿命均有十分重要的意义，因此涂布工艺对浆料涂覆的要求是在浆料足够好的情况下，极片活物质前、中、后面密度保持一致，涂布过程中无杂质混入。

涂布设备通常是锂电前段工序中最大、最重也是价值最高的设备。

涂布设备已经走过了国产化替代的艰难历程，高工锂电的统计数据表明，从国内涂布机总需求量来看，涂布设备国产化率已超过80%，但高端市场仍主要被日韩系企业如东丽、PNT、井上等占领。

由于国内真正掌握涂布工艺核心技术企业较少，涂布行业国产化以来就逐渐呈现出市场集中化的态势，根据高工锂电的数据，目前国内前五大涂布企业市场份额占国产总量达到60%以上，行业内产品口碑较好、排名靠前的涂布设备厂商包括璞泰来（新嘉拓）、科恒股份（浩能科技）、先导智能、金银河、赢合科技（雅康）、大族展宇等。

当前我国涂布设备正在向高精度、高速率、高效节能、智能化道路发展。

2.3辊压、分切设备

涂布完成后接下来的工序为辊压和分切两道工序，就目前的技术而言，两道工序能够在同一台设备上完成。

主要过程为对涂布后的极片进行辊压，使得极片被压实从而提升电池的化学性能和能量密度，然后将压实后的极片裁切或分条，之后流转到下一道工序。

辊压是锂电池极片最常用的压实工艺，相对于其他工艺过程，辊压对极片孔洞结构的改变巨大，并且会影响导电剂的分布状态，从而影响电池的电化学性能。

而极片的分切则对设备的精度、速度、温度等有着较高的要求。

理想状态是极片表面平整、在光下光泽度一致、留白部分无明显波浪、极片无大程度翘曲，分切后毛刺和杂质较少，切边平整度高，这些因素也是考察设备性能优劣的关键。

目前，我国辊压、分切设备在数据上已达到国际领先水平，部分数据甚至超越日韩企业。

生产辊压、分切设备的已上市的企业有先导智能、科恒股份（浩能科技）、赢合科技、金银河和纳科诺尔，其中纳科诺尔的加热辊压设备在国内处于领先地位，具备一定的技术优势，产品精度达0.001mm，为世界顶尖水平。

赢合科技的窄幅分切机在分切宽度、横向毛刺、收卷整齐度和速度、分切速度等数据上均达到行业顶尖水平。

此外，先导智能、科恒股份（浩能科技）和金银河均有辊压分切一体化设备产品。

2.4制片、模切设备

前段工艺的最后两道工序为制片和模切。

制片包括对分切后的极片焊接上极耳（锂电池充放电连接点金属导电体）、贴保护胶纸、极耳包胶或使用激光切割实现极耳成形等，以用于后续的卷绕工序。

模切则是将涂布、分切后的极片冲切成型，用于后续的工序。

在此过程中，使用的设备包括极耳焊接制片机、极耳成形制片机、模切机等设备。

极耳的焊接广泛采用超声波焊接的方法，超声波焊接质量的好坏直接关系到电池的整体性能、良品率以及电池后期的使用寿命，因此设备的稳定性对保证产品质量稳定和性能一致性有很重要意义。

极耳成形的目的则是将极片的极耳切割成形，如果切割稍有差池，造成极耳对齐度不够，尺寸偏差，粉尘毛刺不合格等品质问题，将引起电池自放电或短路等后果，目前一般采用的是优于传统五金切割的激光切割的方式。

拥有激光极耳成形机产品国外的代表性企业主要有日本的西村、浅田和韩国PNT，国内主要有赢合科技、大族激光、海目星、科恒股份（浩能科技）。

目前国产激光极耳成形设备以高效率、高精度、长寿命、智能化为发展方向，与国外相比，优势体现在性价比高、售后服务成本低、元器件便宜、制造规模大，不过在品牌知名度和高性能参数方面，还有一定差距。

模切机也叫极片冲切机，是将涂布、分切后的极片冲切成型，用于后续的叠片、卷绕工艺。

一般对于卷绕电池，极片根据设计宽度进行分条，而对于叠片电池，极片则相应裁切成片。

极片冲切出现毛刺、掉粉、尺寸精度不足等都会对锂电池性能产生影响，稳定性好、精度高的模切设备将很大程度缓解极片冲切缺陷。

3.重点关注国内优质锂电前段设备供应商

受益于国际产业转移以及我国政策大力鼓励，我国锂电设备从当年的严重依赖进口，到现在大规模高程度的自动化生产模式，中间也涌现出了一大批具备自主开发能力、技术相对成熟的企业，部分产品参数达到了国际领先水平。

作为锂电生产工艺流程中价值量占比最高的前段工艺，极片的制作是制造锂离子动力电池的基础工艺，对设备的精度、智能化水平、生产性能的可靠性等要求非常高。

根据起点锂电大数据的研究，在浆料搅拌领域，我国基本实现了进口替代，国产化率超过90%，并且市场份额集中度较高；涂布机领域，2015年以前市场份额集中度较低，自2016年起掀起了龙头企业并购潮，如赢合科技收购深圳雅康精密，科恒股份收购浩能科技，雅康精密和浩能科技均为涂布机领域的佼佼者；我国辊压、分切设备在速度上已处于国际顶尖水平，超越了日韩企业；在极片制片、模切设备领域国产设备性价比优势明显。

3.1璞泰来：

子公司新嘉拓为涂布机细分领域龙头

公司成立于2012年，在短短数年间公司已经发展成为领先的锂电材料与设备供应商。

公司于2013年收购涂布机细分领域龙头深圳新嘉拓，新嘉拓的主要产品有挤压式极片涂布机、隔膜陶瓷涂布机和立板式极片涂布机等，取得了ATL、比亚迪、天津力神等众多客户的认证。

新嘉拓通过开发双闭环张力系统，将张力精度提高到100g以内，是国内首家实现涂膜精度COV<0.2%的公司。

同时率先在国内推出双面自动化涂布机和动力电池高速宽幅双面涂布机，精度和效率这两项设备关键技术指标均处于行业领先。

公司自成立以来，收入持续高增长，2015-2019年复合增长率达51.01%，2019年公司实现收入达479,852.6万元；2019年公司实现归母净利润65,107.4万元，同比增长31.8%，在行业整体景气度下行的情况下公司业绩依旧实现高增速，显示出公司行业地位领先，产品优势显著。

公司锂电设备类业务平均约占公司总收入的20%左右，近两年占比略有下降，2019年公司实现锂电设备业务（主要为涂布机）收入69,010.93万元，同比增长24.79%。

公司总体的销售毛利率较为稳定，近两年略有下降，但仍旧保持在30%左右，2019年公司销售毛利率为29.48%，公司2019年销售净利率为14.15%，同比有所下滑。

公司锂电设备业务毛利率2019年略有下滑，毛利率为27.35%。

长期来看，公司三费费用率处于下降通道，主要是管理费用率下降明显，从2015年的11.82%下降至2019年的7.78%，销售费用率也从2015年的4.76%下降至2019年的3.71%，管理、销售费用率的下滑反映出公司运营效率的提升；长期以来，公司研发支出维持高速增长，2015-2019年复合增速达46.64%，2019年公司研发费用达21,186.35万元，公司在研发方面的投入保障了产品的竞争力，对未来业绩提供支撑。

受到行业景气度下行的影响，近两年公司净资产收益率出现下降，2019年公司摊薄、加权净资产收益率分别为19.1%和20.77%，较2018年略微下降，在同类企业中净资产收益率水平较高，2020年一季度主要受到疫情的影响，公司业绩受到拖累，目前产业景气度出现回暖，公司兼具材料和设备的供货能力，未来有望充分受益。

3.2科恒股份：

锂电前段设备龙头，材料+设备双轮驱动

公司成立于1994年，2016年以前，公司主要为稀土发光材料供应商，是较为典型的上游企业。

公司于2012年在创业板上市，开始向新能源领域进军，2013年推出锂离子电池正极材料产品。

2016年，公司并购了专注于锂离子电池自动化生产设备研发、设计、生产和销售的浩能科技，浩能科技的产品涵盖涂布机、辊压机、分条机、制片机等锂离子电池前段生产设备，在行业内处于领先地位。

浩能科技自2005年成立以来，专注于从事锂离子电池自动化生产设备的研发、设计、生产与销售，是锂离子电池自动化生产整体解决方案的供应商，主要产品包括涂布机、辊压机、分条机等锂电前段生产设备，合作的客户包括ATL、CATL、TDK、三星、力神、亿纬锂能、银隆等国内外众多知名锂离子电池制造厂商，为国内最具实力和口碑的锂电池自动化生产设备专业制造商之一。

2018年，浩能科技中标CATL高达3.6亿元锂电设备订单。

3月16日，公司公告称收到CATL首批6台“冷压预分条一体机”锂电设备采购订单，金额约1亿元。

子公司与众多锂电大客户建立了长期稳定的合作关系，为公司未来继续深入布局锂电设备领域打下了坚实的基础。

收购锂电前段设备龙头浩能科技，盈利能力有所提升。

公司2016年收购浩能科技后营收出现较大幅度增长，2018年全年营业收入达220，228.78万元，2019年公司主要产品锂离子电池正极材料受前期原材料价格大幅下降的影响，平均售价同比大幅下降，导致公司营业收入下降，全年收入为183,991.78万元。

公司2014年、2015年连续亏损，收购浩能科技后，公司盈利能力有所恢复，2017年归母净利润达11,880.43万元，受行业景气度下行影响，2018年开始有所下滑，2019年归母净利润为3,043.31万元。

锂电设备业务占比逐步提升，整体毛利率、净利率水平有待提升。

公司锂电材料业务为公司最主要的收入来源，占比达60%左右，收购浩能科技后，公司锂电池自动化生产设备的营收占比达到30%左右，2019年则是达到了43.74%，公司正加速在锂电设备领域的布局。

公司整体毛利率水平较低，收购浩能科技后公司毛利率有所提升，达到10%以上；公司销售净利率水平较低，主要因公司收入降低而费用没有明显减少所致。

销售费用率和管理费用率逐年下降，研发支出持续加大。

公司销售费率总体保持平稳，2019年销售费用率为2.27%；2019年公司管理费用率为9.78%，同比有所上升；公司财务费用迅速提升主要由于加大资金集中管理、提升资金的使用效率以及汇兑损益变化所致。

公司研发投入持续加大，2019年公司研发费用达10,234.37万元。

净资产收益率水平较低，短期内仍有下滑风险。

收购浩能科技子公司后公司净资产收益率一度扭转颓势，2017年公司加权、摊薄净资产收益率为8.77%和8.38%，2018-2019年受行业景气度下行影响，公司净资产收益率有所下滑，但随着公司在锂电设备领域布局的深入，收购资产后产生协同效应，未来行业景气度回暖，公司净资产收益率有望回升。

3.3先导智能：

产品力出众的行业龙头公司

先导智能成立于2002年，目前已成长为全球领先的新能源装备提供商，业务涵盖锂电池智能装备、光伏智能装备、3C智能装备、智能物流系统、汽车智能产线、燃料电池智能装备、以及激光精密加工等七大领域，公司于2015年在创业板上市。

公司在锂电方面生产设备主要包括隔膜分切机、卷绕机、极片分切机、焊接卷绕一体机和电极叠片机等锂电池生产设备，其中前段设备有搅拌机、涂布机、辊压分条一体机、极片分条机、激光极耳成形机、制片机等。

公司于2017年收购了研发、制造能量回收型化成、分容、分选、自动化仓储物流、锂电池电芯及模组测试设备的专业锂电后段设备制造商珠海泰坦，收购泰坦后公司进一步完善了锂电前中后段生产设备生产能力，夯实了锂电设备领域龙头的地位。

营收稳步提升，相关费用增加及计提减值准备影响公司净利润。

公司收购泰坦后17、18年实现高速增长，2019年增速有所回落，实现营业收入468,397.88万元。

公司2019年归母净利润同比只有小幅增长，实现归母净利润76,557.21万元，主要因公司规模扩大所产生了相关费用和公司对应收账款计提的减值准备，总体来看，公司业绩较为稳健。

锂电设备占营收比重增加，夯实公司锂电设备龙头地位。

公司锂电池设备业务为公司最主要的收入来源，收购子公司泰坦后，公司锂电池设备业务占比更是达到了80%以上。

公司销售毛利率较高并且较为稳定，维持在40%左右，其中占比最大的锂电设备的毛利率也接近40%；公司净利率近两年有所下滑，主要由于近年来公司在规模上有所扩大，在人员成本和研发投入上都有所增长，因此公司的净利润略有下滑，随着公司未来规模效应的显现、成本结构的优化，净利率预计会回升。

管理费用率有所增加，研发费率业内领先。

公司销售费用率较稳定，常年维持在3%左右；公司管理费用率近年来有所提升，2019年管理费用率达到21.49%，主要因为公司近年来扩张规模，增加人员，导致管理费用上升。

公司十分重视研发设计能力建设，在研发投入方面远超其他同类企业，截至2019年，公司拥有研发人员2192名，占公司总人数的32.43%，整体来说公司组织架构清晰。

公司2019年研发支出为53,198.43万元，研发费用占营业收入达11.36%，为行业内较高水平。

近三年公司净资产收益率有所下滑，但在行业内仍处于领先地位。

2016年、2017年行业整体情况较好的时候，公司净资产回报率达到30%以上。

2019年度加权、摊薄净资产收益率分别为20.86%和17.87%。

随着行业政策的加码和公司整体效率的提升，未来公司净资产收益率有望扭转颓势。

3.4赢合科技：

前段设备产品优势显著的整线制造商

赢合科技成立于2006年，公司致力于锂电池自动化生产设备的研发、设计、制造、销售与服务，产品广泛应用于锂电池生产的各个主领要工序。

通过持续研发和创新，以及在锂电池设备生产域深厚的技术和经验积累，公司的涂布、分切、制片、卷绕、模切、叠片等系列核心设备的技术性能行业领先，已获得国内外一线客户的认可。

公司为客户提供自动化生产布局、工艺实现、动力辅助、环境控制等全套解决方案，从方案规划设计、产品出图、设备生产到安装调试、生产运维的各个环节进行全程跟进和服务，充分满足客户自动化、信息化、智能化的定制需求。

公司累计交付20多条整线，具备高品质、低能耗、交付快、爬坡快及直通率高等优势。

公司锂电前段生产设备产品主要有子公司雅康精密旗下的涂布机系列、辊压机（冷热辊）、分切机系列，子公司MAX旗下的高速超声焊接制片机、激光极耳成型机以及和合自动化的模切机等产品。

关注公司与上海电气的协同效应。

2月17日上海电气发布公告称与王维东、许小菊签署《股份转让协议》，上海电气将按照每股41.85元受让两人持有的2744.2万公司股份，占公司总股本7.3%，并购完成后，上海电气将持有公司3658.99万股，占公司总股本9.73%，成为公司控股股东，上海国资委为公司实际控制人。

上海电气为我国最大的综合性装备制造企业集团之一，未来公司将进一步强化与上海电气自动化集团所属产业的协同与合作，以锂电池装备制造为支撑，以自动化产业板块为平台，共同打造锂电池全线整体解决方案。

一季度业绩增速较快，在手订单充足。

公司2015-2018年营收增长迅速，年复合增速达到78.8%。

2019年增速有所下滑，实现营业收入166,975.60万元，同比下降20%。

2015-2018年公司归母净利润实现快速增长，年复合增速达到75.31%。

公司2019年实现归母净利润20,130.08万元，同比下降37.97%。

业绩下滑一方面由于行业整体投资放缓、订单减少，且公司放弃部分风险订单，调整了整线交付模式，因此公司销售规模下滑，营业收入下降；另一方面，公司持续加大研发投入，相关费用增加导致净利润受到影响，而部分锂电设备客户回款慢，应收款项计提的坏账准备增加同样影响净利润。

公司一季度实现营业收入5.56亿元，同比上升21.52%，实现归母净利润1.53亿元，同比上升116.53%，业绩增速较快，主要系报告期内公司订单规模和客户结构持续优化，公司2020年1-3月新签锂电订单超过10亿元。

前段设备业务占比43.55%，毛利率、净利率水平稳定。

公司产品较为丰富，占比较大的主要为锂电前段生产相关设备相关业务，2019年公司前段设备销售金额占比达43.55%，其中公司的优势产品涂布机销售金额占比达31.3%，达到5.23亿元，同比增幅为13.72%。

公司毛利率较为稳定，稳定在30%以上，2019年同比有所提升。

公司2019年净利率有小幅下滑，未来公司有望进一步对成本结构进行优化。

三费费用率有所提升，研发投入持续加大。

公司2016-2019年销售费用率有所下降，从5.33%下降至3.04%，2019年度有所回升，达到了4.86%，主要因公司销售人员增加导致销售费用增加。

公司研发投入快速增长，2015-2019年年复合增速达54.26%，目前公司拥有研发技术人员605人，公司持续加大研发投入和技术创新，打造产品在性能、外观、服务、功能、成本等全方位的领先优势。

近三年净资产收益率有所下滑。

公司净资产收益率在2016年达到高点，2016年公司加权、摊薄净资产收益率分别为21.72%、19.69%。

17年开始持续走低，2019年摊薄、加权净资产收益率分别为为5.24%和5.42%，净资产收益率走低主要因行业整体情况不佳。

3.5金银河：

锂电池浆料搅拌机龙头

金银河成立于2002年，是一家引领行业技术创新型企业，业务涵盖锂电池生产设备、有机硅生产设备、化工产品三大领域，公司于2017年在创业板上市。

公司在锂电池生产设备主要包括正负极浆料混合设备、涂布设备和