1、行业报告：锂电设备2022年2月23日中航证券研究所发布证券研究报告请务必阅读正文后的免责条款部分行业评级：增持锂电设备：新阶段需要新逻辑 新阶段需要新逻辑：锂电设备的投资逻辑正在发生转变，行业需求二阶导向下背景下，需要重视：1) 未来扩产的结构性特征更加明显；2)利润端弹性和远期成长空间理应更受重视。我们认为，应该从短、中、长期景气共振的方向把握锂电设备下一阶段的投资思路。锂电设备千亿市场：供给端的促进因素推动新能源汽车大规模普及转向内生驱动，预计2025年全球渗透率21%，对应动力电池装机量1189GWh。中短期看，基于动力电池产能需求测算2021-2025年锂电设备年均需求超千亿元。稳态
2、下，我们测算仅产能折旧更新年需求也有望达千亿元。扩产结构性加速度：全球一二线电池厂均加速扩产，但是受到订单、产能、融资、疫情等因素的影响，不同电池厂的扩产速度不同，部分厂商未来扩产有望加快，行业或出现结构性加速度。宁德/亿纬锂能/中航/蜂巢/孚能/国轩/LG新能源/SKI/Northvolt等国内外电池厂扩产或将提速。经营质量大幅改善：2021Q3，先导、杭可、联赢单季度净利率环比提升4.2pcts、6.5pcts和4.2pcts，表明行业盈利能力拐点或已出现。展望未来，部分公司经营质量有望大幅改善：1) 设备投资额稳定；2) 设备持续处于卖方市场；3) 费用前置下规模效应有望体现；4) 成本
3、因素有望缓解。新技术带来新需求：我们认为，电池制造技术温和迭代属性较强，看好两个技术迭代受益路径：绑定头部客户享受预研红利+微创新带来的增量需求。目前，两个方向较为明确：1)若大圆柱电池渗透率提高，激光焊接等环节有望显著受益；2)PET铜箔普及推动镀铜设备需求爆发。不止步于锂电设备：受益行业发展红利后，有望迎来第二成长曲线：1) 大行业孕育大公司，锂电设备是专用设备中少有的能出现千亿级别大市值公司的领域，先导智能平台化布局逐步清晰；2）机械加工、电力电子技术迁移性较强，关注相关公司在电化学储能和激光加工等领域增长的延续。相关标的：从扩产结构性加速度、经营质量大幅改善、新技术带来新需求和打造第二
4、成长曲线等角度出发筛选公司，受益标的包括先导智能、杭可科技、联赢激光、华自科技、星云股份、东威科技等。风险提示：新能源汽车渗透率提升不及预期、下游电池厂扩产进度不及预期、电池新技术渗透率提升不及预期、锂电设备更新迭代不及预期。中航先进制造投资观点 eWcZyXgVmUbYwVqRoPqQ6M8Q8OoMrRmOmOjMoOmOjMnPqN7NnNzQuOsRsPxNsPnO资料来源：WIND，中航证券研究所新阶段需要新逻辑：估值扩张阶段结束，重点关注业绩兑现和增长持续性3锂电设备的投资逻辑正在发生转变：行业需求二阶导向下背景下，需要重视：1) 未来扩产的结构性特征更加明显；2)利润端弹性和远期
5、成长空间理应更受重视。我们认为，应该从短、中、长期景气共振的方向把握锂电设备下一阶段的投资思路。图表1：先导智能(上)和联赢激光(下)PE-BAND，基于盈利预测值 资料来源：高工锂电，起点大数据研究院，中航证券研究所预测锂电设备千亿市场：新能源汽车渗透率提高拉动电池装机需求提升4供给端的促进因素推动新能源汽车大规模普及转向内生驱动。1)动力电池成本持续下降促进电动车硬件成本价格下降；2) 传统车企加速电动化布局，新势力则希望借由电动化的窗口实现对传统车企的反超；3)特斯拉等厂商诸多爆款车型的鲶鱼效应促进各方厂商不断推出在价格、续航等方面更具竞争力的车型等。新能源汽车渗透率未来有望持续提升。我
6、们预计2025年中国、欧洲、美国新能源汽车销量分别为992万辆、605万辆、357万辆，全球新能源汽车销量超过2000万辆，对应到2025年，中国、欧洲、美国、全球的新能源汽车渗透率分别为33%、38%、20%、21%。预计2025年全球动力电池装机量1189GWh。考虑到全球新能源汽车渗透率的提升，2025年全球合计销量超过2000万辆，同时随着纯电动汽车占比的提升、单车带电量的增加，预计2025年国内动力电池装机量542GWh，国外装机量647GWh，全球合计装机量11189GWh，2020-2025年年复合增长率约51%。图表2：全球新能源汽车销量和渗透率预测2020A2021E2022
7、E2023E2024E2025E新能源汽车销量(万辆)全球3066632054YoY42%101%46%32%32%31%中国6813992YoY7%164%47%29%26%22%国内乘用车5791969国内商用车3国外87501062YoY86%55%44%36%39%42%欧洲5436605YoY152%43%25%33%34%39%美国32657YoY1%102%104%38%39%41%其他9渗透率全球4.2%
8、7.7%10.7%13.4%16.8%21.2%中国5.2%13.1%18.6%23.1%28.0%33.1%欧洲11.4%15.5%18.7%23.2%29.1%37.8%美国2.2%4.1%7.8%10.5%14.1%19.8%单车带电量(kwh)国内48.2 43.5 45.3 49.5 52.0 54.7 国外51.1 55.6 62.9 62.3 61.5 60.9 动力电池需求(GWh)全球152.8 301.0 476.9 655.3 884.0 1188.9 国内62.2 148.4 227.4 320.0 423.0 542.3 国外90.6 152.6 249.5 335.
9、3 461.0 646.6 影响锂电池产能需求的因素如下：1) 动力/非动力电池需求，其中动力电池需求受到新能源汽车销量、单车带电量和产业链库存水平的影响；2)产能更新迭代的速度；3)产能利用率，等等。目前动力电池仍存在较大产能缺口。结合全球主要动力电池厂商扩产规划，目前仍存在约42GWh的产能缺口。假定其他条件不变，若单车带电量提升至65kwh，则产能缺口为491GWh。预计2021-2025年全球年均市场规模近千亿元。2025年电池产能需求较20年增加超2500GWh，若单GWh设备投资2亿元，合计新增需求超5000亿元。稳态下存量更新市场规模达千亿元。据我们测算，在产能折旧周期5-10年
10、，单GWh投资额1.1-1.5亿元的情况下，设备更新年需求均值约为1018亿元。资料来源：Marklines，ACEA，中汽协，SNE，中航证券研究所预测锂电设备千亿市场：电池产能仍存较大缺口，预计到2025年年均市场规模近千亿元5图表3：锂电池产能需求和产能缺口测算图表4：稳态下存量产能更新市场规模测算注：横轴为设备更新换代的周期，纵轴为单GWh设备投资额假设5年6年7年8年9年10年指标假设值1.1亿元1222.21018.5873.0763.9679.0611.1全球电动车年销量(万辆)75001.2亿元1333.31111.1952.4833.3740.7666.7单车带电量(kwh)
11、601.3亿元1444.41203.71031.7902.8802.5722.2库存比例90%1.4亿元1555.61296.31111.1972.2864.2777.8产能利用率90%1.5亿元1666.71388.91190.51041.7925.9833.3产能需求(GWh)5555.6均值1017.9序号指标说明2020A2021E2022E2023E2024E2025EA全球新能源车渗透率4.2%7.7%10.7%13.4%16.8%21.2%B新能源汽车销量(万辆)3066632054C单车带电量(kWh)49.948.953.155.356.657.9D全球
12、动力电池需求(GWh)E=B*C/100152.8 301.0 476.9 655.3 884.0 1188.9 E非动力电池需求(GWh)113.3 137.4 172.4 209.9 252.4 327.4 F锂电池需求(GWh)F=D+E266.1 438.3 649.3 865.1 1136.4 1516.3 G电池需求/电池供给80%80%80%80%80%80%H产能利用率65%65%70%70%70%70%I当年产能需求(GWh)I=F/G/H511.8843.01159.51544.92029.32707.6J更新产能需求(GWh)J=H(上年)*20%84.3102.4168
13、.6231.9309.0405.9K全部产能需求(GWh)K=I+J596.2 945.3 1328.1 1776.8 2338.3 3113.5 L国内主要电池厂产能规划(GWh)2818352165N国外主要电池厂产能规划(GWh)6771907P全球主要电池厂产能规划(GWh)P=L+N453825630722025年产能缺口41.7 产能缺口的情景分析假设1假设2假设3假设4假设5假定不同的新能源汽车渗透率全球新能源车渗透率16%18%20%22%25%产能缺口(GWh)-8假定不同的单车带电
14、量单车带电量(kwh)5055606365产能缺口(GWh)-491假定不同的备货比例电池需求/电池供给84%82%80%78%76%产能缺口(GWh)2398177261348假定不同的产能利用率产能利用率75%73%70%68%65%产能缺口(GWh)-3944177273427 扩产周期错位：本轮扩产周期中，全球一二线电池厂均加速扩产，但是受到订单匹配、已有产能、融资进度、新冠疫情等多方面因素的影响，不同电池厂的扩产速度不同，随着各类问题的逐步解决，部分厂商未来扩产速度有望加快，致使行业出现结构性加速度的局面。国内电池厂：据各公司披露的项目进展情况统计，宁德时代、亿
15、纬锂能、孚能科技、国轩高科、中航锂电2025年规划产能分别为747GWh、207GWh、105GWh、118GWh、250GWh。国外电池厂：LG新能源预计2025年产能437GWh，原计划2023年260GWh；SKI预计2025年产能200GWh以上；此外，Northvolt也正在逐步加速扩产，欧美动力电池新军持续涌现。资料来源：各公司公告，中航证券研究所整理扩产结构性加速度：电池厂扩产周期错位，促进行业整体维持快速增长6图表5：2021-2025年国内外部分电池厂产能规划（单位：GWh）电池厂20212022E2023E2024E2025E国内宁德时代2747亿纬锂
16、能5472100137207孚能科技24406385105国轩高科25386388118中航锂电5299175215250国外LG新能源3437SKI407292133200 锂电设备公司盈利能力拐点出现。根据各公司披露的2021年三季报，受益于毛利率和费用率的改善，部分锂电设备公司的盈利能力拐点已经出现，经营质量显著提升，其中先导智能、杭可科技、联赢激光单季度净利率分别为18.8%、16.2%和8.2%，环比分别提升4.2pcts、6.5pcts和4.2pcts。盈利能力有望持续向上：1) 单GWh设备投资额稳定，设备厂商自动化率和效率提高；2)锂电池扩产需求旺盛，设备
17、持续处于“卖方市场”；3) 锂电设备公司扩充人员和场地匹配需求，同时订单周期导致报表口径的人均产值低于发货口径，因此设备公司的规模效应将非常明显；4)影响2021年成本的大宗商品涨价、芯片紧缺等因素未来有望边际改善。资料来源：Wind，中航证券研究所整理经营质量大幅改善：锂电设备公司盈利能力拐点出现7图表6：杭可科技、先导智能、联赢激光2020Q1-2021Q3毛利率图表7：杭可科技、先导智能、联赢激光2017-2020年人均产值与期间费用率变化20020杭可科技人均产值（万元）56.2478.0181.582.07期间费用率22.72%16.98%15.25%20.24
18、%先导智能人均产值（万元）61.6977.8969.371.31期间费用率15.13%16.80%20.62%18.39%联赢激光人均产值（万元）46.8373.0761.1246.16期间费用率33.54%28.03%26.51%31.83% 4680电池采用大电芯+全极耳+干电池技术，性能优异。4680电池是特斯拉推出的直径为46mm，高度为80mm的新一代圆柱电池，相比2170电池能量提升5倍、功率提升5倍、续航里程提升16%、而成本降低14%。特斯拉引领行业变革，LG、松下、宁德等企业加速布局。特斯拉于2020年9月率先发布4680电池、第一批搭载车型将于2022年生产；松下于2021
19、年10月25日发布特斯拉4680原型电池，加速产业化进程。，汽车电子设计，中航证券研究所整理新技术带来新需求：4680电池采用大电芯+全极耳+干电池技术，产业化进程加速8图表8：4680电池采用大电芯+全极耳+干电池技术，性能优异图表9：4680电池产业化进程加速结构优势难点大电芯直径从27mm变为46mm，高度从70mm变为80mm，电芯厚度增加，曲率降低，空心部分更大。降低电池成本、提升能力密度、bms系统更加省心、结构强度增加，与CTC技术完美结合。电池尺寸越大，发热越多，散热越难，因此热量控制更困难，电池爆炸产生的威力越大，通过全极耳技术进行了热稳定性能的突破。全极耳全极耳实现直接从正
20、极/负极上剪出极耳。提升输出功率、提升安全性、快充性能大幅提升、提高生产效率。极耳收集难度大、全极耳与集流盘或壳体连接中，对激光焊接技术要求较高。干电池将活跃的正负极颗粒与聚四氟乙烯（PTFE）混合，使其纤维化，直接用粉末擀磨成薄膜压到铝箔或者铜箔上，制备出正负极片。工艺简单，节省成本、提升生产效率、增加电池能量密度。目前工艺不成熟，电池要做厚，圆柱要卷起来，容易开裂。 激光焊接受益于大圆柱渗透率提升。相比传统电池单极耳使用脉冲激光器进行点焊，4680圆柱电池的全极耳结构采用连续激光器进行面焊，焊接工序和焊接量增加；同时激光强度和焦距较难控制，易焊穿到电芯内部或者虚焊进而影响良率。相关设备公司
21、有望充分受益。联赢激光已完成4680电池激光焊接装配线的样机设计，目前处于样机装配调试阶段；先导智能可提供4680电池卷绕组装等核心设备；杭可科技4680后处理技术方案也将进行样机设计；海目星高速激光制片机在行业内率先量产，已进入特斯拉供应链。资料来源：能源学人，各公司公告，中航证券研究所整理新技术带来新需求：大圆柱渗透率若提升，激光焊接等环节有望受益9图表10：4680电池全极耳结构示意图图表11：4680电池生产设备公司布局情况公司4680电池生产设备布局情况联赢激光据公司2021年半年报，公司已完成圆柱电池装配线的样机设计，目标匹配满足21700、32131、4680等圆柱电池的自动化装
22、配生产，目前处于样机装配调试中。杭可科技据公司2021年半年报，大圆柱一体机及后处理系统样机完成，目前已经供客户生产使用；4680圆柱项目技术方案处于探讨阶段，后续将进行样机设计。先导智能在原有18650、21700及32系列等圆柱电池整线的技术基础上，不断开发创新，最终在46系列实现再度突破，可提供4680电池的卷绕、组装等核心装备。海目星公司的高速激光制片机用于极耳切割，在行业内首先实现量产；19年进入特斯拉供应链。 PET铜箔 VS 传统铜箔：PET铜箔与传统铜箔相比，1）有效降低负极集流体质量、提升电池能量密度；2）在挤压、碰撞中起缓冲作用，增加电池安全性；3）有利于缓冲负极材料充放电
23、过程中的体积形变，提高电池稳定性；4）铜用量减少，规模化生产后具备成本优势。预计PET镀铜设备2025年全球市场空间约45亿元。假设1GWh电池需要1000万 铜箔，PET铜箔渗透率2025年提升至20%，则2025年PET铜箔总需求约30亿 ；假设单台镀铜设备年产300万 铜箔，设备单价约1100万元，则2025年PET镀铜设备市场空间约45亿元。相关公司：东威科技。PET镀铜膜在电镀时需满足不变形、均匀度好、无穿孔的要求，对电镀设备的参数精度、连续生产、效率、良率要求较高；东威科技2017年与宁德时代合作研发PET膜电镀设备，2021年样机交付且性能优异，先发优势突出。资料来源：重庆金美新
24、材料，东威科技官网，中航证券研究所预测新技术带来新需求：PET铜箔在安全性、材料成本等方面具有优势，镀铜设备需求有望爆发10图表13：2025年PET铜箔设备全球市场空间约45亿元20212022E2023E2024E2025E动力电池+储能电池需求（GWh）351 532 734 992 1356 铜箔总需求（亿 ）35 53 73 99 136 PET铜箔渗透率0.50%5%10%15%20%PET铜箔总需求（亿 ）0.182.667.3414.8827.13单台设备年产能（万 ）300300300300300PET镀铜设备总需求量（台）689245496904PET镀铜设备市场空间（亿元
25、）0.649.1217.1527.6544.90图表12：PET铜箔和传统铜箔对比PET铜箔传统铜箔工艺原理真空镀膜+离子置换溶铜电解+水电镀组成以聚对苯二甲酸乙二酯(PET)作为导电薄膜，两边分别以铜箔为镀层99.5%纯铜组成图示特点提升安全性、提升能量密度、减少铜箔厚度，降低原材料成本单位面积重量较重，金属铜材使用量高、导热性能高缺点生产效率低，增加制造成本、存在箔材穿孔问题、增大电池内阻，影响输出功率成本高、用于电池材料安全性差 锂电设备公司受益行业快速发展的红利后，有望迎来第二成长曲线：1）拓展新业务、新客户，打造平台型公司；2）将原有技术迁移至其他类似技术切入新行业。资料来源：中航证
26、券研究所整理不止步于锂电设备：受益行业发展红利，打造第二成长曲线11图表14：打造第二成长曲线业务规模时间线第一成长曲线第二成长曲线转型期绑定优质大客户，受益动力电池扩产 拓展新业务、新客户，打造平台型公司 将自身技术迁移至其他类似技术，开拓新领域 锂电设备行业赛道宽广，可以孕育大市值企业。据我们测算，锂电设备2021-2025年全球平均市场规模超千亿元，足够高的天花板使得行业能够孕育大市值公司。在专用设备行业中，锂电设备是少有的能出现千亿级别大市值公司的领域。先导智能立足锂电设备，迈向平台型非标设备公司。1）凭借技术、产品和客户的协同性拓展新业务；2）凭借公司在规模、研发、服务等方面的优势快
27、速提升市占率，智能物流、3C、汽车智能产线等业务进展良好，平台型的布局正收到成效。资料来源：Wind，先导智能公司公告，中航证券研究所整理不止步于锂电设备：锂电设备天花板足够高，可以孕育大市值、平台型公司12图表15：部分细分领域龙头企业市值对比（时间截至2022年2月7日）图表16：先导智能立足锂电设备，迈向平台型非标设备公司公司名称所属行业营业收入归母净利润市值（亿元）20202021E20202021E先导智能锂电设备58.694.57.715.51,130北方华创半导体设备60.694.25.49.71,483迈为股份光伏设备22.932.93.96.2553杰瑞股份油服设备82.98
28、9.816.918.0433美亚光电光电检测设备15.018.54.46.0241永创智能饮料包装设备20.226.61.72.770弘亚数控木工家具设备16.924.33.55.483注：表中盈利预测均为Wind一致预期 技术延展性：锂电池生产前中段主要为机械、激光加工技术，后段主要涉及电力电子技术，可迁移性较强。储能：星云股份自主研发的储能变流器、智能电站控制系统及参与研发的储充检一体化储能电站等系列产品已向市场进行推广试点；华自科技自主研发的EMS、PCS及储能系统已成功运用到国网、南网、海外等项目中。电芯客户在储能领域也有布局，相关企业具备较强的客户协同性。激光：以联赢激光为例，公司已
29、经深入布局消费电子、五金汽配等领域，2021H1消费电子领域收入和订单同比均有显著增长。资料来源：星云股份官网，华自科技官网，中航证券研究所整理不止步于锂电设备：电力电子、激光加工技术具备延展性，需求增长持续性有望更强13图表17：星云股份、华自科技储能领域布局公司名称项目典型产品产品介绍应用场景星云股份福建晋江100MWh级储能电站试点示范项目宁德时代储能微网项目广州工商业电力储能项目渔排风光储微电网光储充检智能电站（武汉、西宁、上海）等储能变流器（250kW、500kW、630kW)储能变流器是连接于电池系统与电网之间的实现电能双向转换的装置，可控制储能电池的充电和放电过程，进行交直流的变
30、化，在无电网情况下可以直接为交流负载供电。适用于电力系统中发电侧、电网输电配电侧和用户侧的储能系统，主要应用于可再生能源风光电站、输配电站、工商业储能及分布式微网储能、储充电站等领域。一体式非车载直流充电机（120kW、180kW、240kW）直流充电机是为电动汽车充电和补电的辅助设备，提供充电接口、人机接口等功能，对电动汽车的充电进行控制，实现充电开停机，智能计费等操作。住宅小区、商业写字楼等电动汽车充电。华自科技华自麓松路园区光储充示范项目珠海鹏辉储能EMS项目湖南新能源配套电化学储能电站湖南邵阳城步100MW/200MWh储能站华自科技园区微电网示范站HZC-600多能物联协调控制器适用
31、于各种电压等级和装机容量的储能电站，完成储能站内全站储能变流器(PCS)的统一协调控制，实现源网荷储、一次调频、动态调压、AGVC调节命令转发等核心控制功能；也可应用于微电网的保护与协调控制，在并网和孤网运行方式下，通过对PCS控制模式的切换，以及对DG、负荷的有效控制，维持微电网运行时功率和频率的稳定。储能电站、微电网HZ-CES-L 柜式储能系统该产品是模块式一体化储能系统，通过监控装置预制的控制逻辑控制PCS对电池进行充放电，同时也可以接受上级监控指令进行功率输出。可用在户外台区变压器附近，或工商业建筑的配电房或地下车库等区域。HZ-箱式储能产品系列集装箱式储能变流器、集装箱式储能变流器、集装箱式储能系统等可满足调峰/调频、多电源微网系统、快切后备电源等不同场景，不同容量的需求。 新能源汽车渗透率提升不及预期下游电池厂扩产进度不及预期电池新技术渗透率提升不及预期锂电设备更新迭代不及预期风险提示
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