1、 1 电池电池极片辊压极片辊压 锂离子电池锂离子电池极片极片辊压辊压设备设备行业行业研究报告研究报告 我国我国锂离子电池锂离子电池极片极片辊压设备辊压设备的发展的发展现状和发展前景现状和发展前景 目前市场对目前市场对锂离子电池极片锂离子电池极片质量和精度要求越来越高，电质量和精度要求越来越高，电池极片轧机池极片轧机向着大型化 （轧辊直径向着大型化 （轧辊直径 800800- -1000mm1000mm） 和高精度化） 和高精度化( (加加工精度工精度 2 2 微米微米) )方向发展， 这要求方向发展， 这要求锂离子电池极片锂离子电池极片辊压辊压设备设备必须必须具有良好的动态特性具有良好的动态特

2、性。 电池极片辊压是电池极片辊压是锂离子电池锂离子电池生产的关键步骤，电池储能的生产的关键步骤，电池储能的多少、循环寿命的长短都取决于极片辊压多少、循环寿命的长短都取决于极片辊压的的精度。精度。 在极片辊压设备中，轧辊是对轧件进行轧制加工的工具，在极片辊压设备中，轧辊是对轧件进行轧制加工的工具，由于是实现极片辊压成型的关键部件， 是极片生产的核心部件。由于是实现极片辊压成型的关键部件， 是极片生产的核心部件。 一般活性物质的振实密度与极片容量密度成正比，振实密一般活性物质的振实密度与极片容量密度成正比，振实密度越大，极片的容量密度越高，越易得到高的比容量电池。度越大，极片的容量密度越高，越易得

3、到高的比容量电池。 影响极片压实密度的一个重要因素便是辊压， 辊压过程中，影响极片压实密度的一个重要因素便是辊压， 辊压过程中，既要提高极片的压实密度，又不能对极片表面的活性物质造成既要提高极片的压实密度，又不能对极片表面的活性物质造成损伤，是其中关键的工序，经辊压后，极片的导电属性已定。损伤，是其中关键的工序，经辊压后，极片的导电属性已定。 任育超任育超 华龙证券新三板业务管理总部 行业评级行业评级 看好看好 国家国家/ /地区地区 中国 股票市场股票市场 新三板 行业行业 C351 冶金专用设备制造 报告日期报告日期 2017 年 6 月 25 日 研究员研究员

4、任育超 电池极片轧辊设备行业研究电池极片轧辊设备行业研究 2 目录目录 目录 一、锂离子电池极片辊压设备行业概况 . 3 （一）锂离子电池的基本概念. 3 （二）锂离子电池极片辊压设备基本概念 . 3 （二）锂离子电池极片辊压设备的构成 . 4 （三）锂离子电池极片辊压设备与普通钢材辊压设备的区别 . 6 （四）锂离子电池极片辊压设备的基本原理 . 7 二、我国锂离子电池极片辊压设备应用行业发展现状 . 9 （一）锂离子电池极片辊压设备的发展概况 . 9 （二）我国锂离子电池极片辊压设备应用市场规模 .10 三、我国锂离子电池极片辊压设备行业发展的不利因素 .12 （一）市场空间受下游行业制约

5、较大 .12 （二）行业非标准化明显 .12 （三）下游行业发展不规范 .13 （四）行业集中度较低 .13 四、我国锂离子电池极片辊压设备行业有利因素 .13 （一）锂离子电池制造厂商投资意愿凸显 .13 （二）锂电设备国产化进程加快.13 （三）下游需求迅速增大 .14 （四）锂离子电池的升级换代使辊压机的需求得到持续。 .14 （五）锂离子电池极片辊压设备在其他应用领域的市场将渐次打开。 .14 （六）全球锂电产业向中国转移.15 （七）产品定位由中低端迈向高端 .15 （八）国家政策的支撑 .15 （九）产业结构调整的契机 .15 五、我国锂离子电池极片辊压设备行业发展前景和发展方向

6、.16 （一）专业化 .16 （二）高精度 .16 （三）全自动 . 17 电池极片轧辊设备行业研究电池极片轧辊设备行业研究 3 一一、锂离子电池锂离子电池极片辊压设备极片辊压设备行业行业概况概况 （一一）锂离子电池锂离子电池的的基本基本概念概念 锂离子电池是指 Li+ 嵌入化合物为正、负极板的二次电池，主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。 在严格意义上，锂离子电池与日常提到的锂电池并非完全相同。锂电池是一类由锂金属或锂合金为负极材料的电池， 由于金属锂或锂合金作为负极在充电过程中表面会产生枝晶现象有穿刺电池隔膜造成安全的危险， 所以锂电池也通常被称为锂原电池或者锂一次电池，禁止充电。

7、锂离子电池是基于上述问题而开发出来的，由于采用了层状石墨电极，避免了锂枝晶问题，实现了充放电循环使用，目前，锂离子电池作为一种新型清洁、可再生的二次能源，具有工作电压高、能量密度大、质量轻等优点，在手机、笔记本电脑、数码相机、电动汽车、新能源储能等领域都得到了广泛应用，并显示出强劲的发展趋势。 （二二）锂离子电池锂离子电池极片辊压设备基本概念极片辊压设备基本概念 锂离子电池主要由电芯与外部保护电路板构成，其中，电芯是电池的核心部件，主要由正极材料（嵌锂的过渡金属氧化物）、负极材料（高度石墨化的碳）、隔膜（聚烯烃微孔膜）、电解质材料等四种关键部分组成。 通常正极是嵌锂的过渡金属氧化物，如钴酸锂、

8、锰酸锂等，负极一般采用层状的石墨，电解质为溶解有锂盐的有机溶剂，隔膜通常使用聚合物的微孔膜。它们对电池性能有着不同程度的影响。 其中正、负极材料均为能使锂离子可逆嵌入脱出的物质，对电池的性能具有决定性影响。正极活性物质一般为嵌锂过渡金属氧化物，目前所用的材料主要是钴酸锂、镍钴锰酸锂、锰酸锂等; 负极活性物质目前主要采用碳材料(石墨、中间相碳微球等)。 在锂离子电池的生产中，正、负极集流体经涂覆浆料后烘干，还需进行极片压辊，以使极片活性物质粒子之间紧密接触以形成良好的导电路径。 压实密度是反映极片压辊程度的重要参数，适当的压实密度不仅可使极片获得良好的导电性能，正负极活性物质得到更好的发挥，而且

9、对控制电池膨胀方面有着重要作用，所以，极片制造是电池制造的关键工艺。 电池极片轧辊设备行业研究电池极片轧辊设备行业研究 4 （二（二）锂离子电池锂离子电池极片辊压设备极片辊压设备的的构成构成 电池极片辊压是锂离子电池生产的关键步骤，电池储能的多少、循环寿命的长短都取决于极片辊压的精度。 其中极片辊压轧制工序，是锂离子电池制造的基础，因此对极片生产设备的精度、稳定性、自动控制水平和生产能力等有极高的要求。 极片连轧生产线示意 目前，国内外锂电生产商在电池极片的轧制工序上基本上实现了全自动连续轧制。 电池极片的轧制是靠摩擦力将极片拖进辊缝之间，使之受到压缩产生变形的过程。摩擦力在旋转的轧辊与极片之

10、间形成。 电池极片轧辊设备行业研究电池极片轧辊设备行业研究 5 轧制原理示意图 按照制造流程，锂离子电池制造分为极片制作、电芯组装、电芯激活检测和电池封装四个工序段。按照生产流程，电池制造设备可分为前端设备、中端设备和后端设备，前端设备是电池制造的核心设备，关乎整条生产线的质量，中后端设备相对简单、技术要求不高。 其中， 极片制造是电池制造的关键， 电池极片的质量取决于前段设备的质量，极片辊压技术是影响电池制造的核心，极片轧辊设备决定了电池制造的质量。 在生产上，极片辊压设备是实现极片辊压技术的载体，极片辊压设备品质直接影响锂离子电池极片的压实密度、锂离子电池容量等。 在操作原理上， 锂离子电

11、池极片辊压成型属于金属压延制造范畴，极片辊压机主要由两个相向同步转动的高硬度压辊组成，通过电机带动轧辊旋转，将涂布烘干后的极片从进料托盘送入，在两辊调试好的间隙及压力的作用下，极片由原先篷松状态变成密实状态，致密度得到明显的提高，达到工艺要求。 极片的辊压密度及其含水量、极片的内应力等因素直接影响锂离子电池的容量、一致性等关键指标。合适的压实密度可增大电池的放电容量，减小内阻，减小极化损失，延长电池的循环寿命，大大提高了极片生产的效率和一致性。因此，极片辊压设备是锂离子电池生产中的重要设备，其性能直接决定了锂离子电池的一系列指标。 而在极片辊压设备中， 轧辊是对轧件进行轧制加工的工具，由于是实

12、现极片辊压成型的关键部件，是极片生产的核心部件。 按照轧辊的结构，轧辊由辊身、辊径及传动辊头等三部分组成，详情如下。 轧辊的结构图 电池极片轧辊设备行业研究电池极片轧辊设备行业研究 6 1-辊身；2-辊径；3-辊头 1）辊身（直径D，长度L） 辊身是轧辊最重要的部分，因为其直接与轧件接触并使轧件产生塑性变形。 辊身在高压，冲击等负荷下工作，它不仅承受很大的轧制压力，同时还承受着交 变负荷，因此对极片轧辊的辊身要求如下： 强度高，以承受大的弯矩和扭矩； 足够的刚度，以减小变形，保证极片的品质； 要有足够的表面硬度，以便抵抗磨损和保证极片的表面质量。 2）辊颈（直径d，长度l） 辊颈位于辊身的两端

13、，它将轧辊支持在轧辊轴承内。工作中，辊颈要承受很 大的弯矩和扭矩，而辊颈与辊身交界处是应力集中的部位，是轧辊强度上的薄弱 环节，该处必须具有适当的过渡圆角。 对辊颈的要求如下： 有足够的强度； 有一定的耐磨性能； 表面平滑，光洁，无麻点和裂纹。 3）辊头 辊头位于轧辊两端，连接轧辊与轴套或接轴，主要承受扭转力矩。 在实际操作中， 轧辊失效会导致轧辊部分或全部损失， 甚至损坏设备， 使生产停顿。而轧辊因弯曲力和剪切力引起的挠度会严重响电池极片轧机辊压精度。 目前锂离子电池极片的致密度和均匀度要求越来越高， 从而对电池极片辊压设备提出了高动态性能和高精度的要求，对轧辊的表面光滑度和硬度都提出了新的

14、要求。 （三三）锂离子电池极片辊压设备与普通钢材辊压设备的区别锂离子电池极片辊压设备与普通钢材辊压设备的区别 在电池极片辊压设备中，最核心的为电池极片轧机， 电池极片轧机是从具有水平轧辊的二辊轧钢机械演变过来的，不过，极片的轧制与钢材的轧制有较大的区别。 轧钢时轧件受到外力作用后，先产生弹性变形。当外力增加到某一极限时，轧件开始产生塑性变形。外力增大，塑性变形增加。轧钢纵轧的目的是为了得到延伸。轧制的过程中分子沿纵向延伸和横向宽展，轧件厚度变小，但密度不发生变化。 而电池极片是将化合物浆料涂在铝箔或铜箔等基材上， 极片的轧制是将极板上浆料 电池极片轧辊设备行业研究电池极片轧辊设备行业研究 7

15、颗粒压实， 其目的是增加电池极片的压实密度， 合适的压实密度可增加电池的放电容量，减小内阻，延长电池的循环寿命。浆料颗粒受压后产生位移和变形，压力的增加，极片密度变化有一定的规律，极片辊压的详情如下： 极片密度与压力的关系 曲线I 区域，为第一阶段。此阶段浆料颗粒产生位移，孔隙被填充，压力稍有增加时，极片的密度快速增加，极片的相对密度变化有规律。 曲线II 区域，为第二阶段。此阶段极片经压缩后，密度已增高。孔隙已被填充，浆料颗粒产生了压缩阻力。压力再继续提高，但极片密度增加较少。因此浆料颗粒间的位移已经减少，颗粒大量的变形还没开始。 曲线III 区域，为第三阶段。当压力超过一定值后，压力增加极

16、片密度也增加，随后又逐渐平缓下来。原因是当压力超过浆料颗粒的临界压力时，颗粒开始变形，使极片密度继续增大。但当压力提高到一定程度，颗粒剧烈变形出现加工硬化，进一步变形发生困难。所以，压力继续增加，极片密度的变化逐渐平缓。 （四四）锂离子电池锂离子电池极片辊压设备极片辊压设备的的基本原理基本原理 锂离子电池的极片是以铝箔和铜箔为基体，主要由集电体、活性物质、粘结剂和导电剂等组成。极片中集电体主要有两个作用，一方面能集中传导和均匀分布电流；另一方面可作为活性物质的载体。集电体与活性物质的接触面积应尽量大。一般活性物质的振实密度与极片容量密度成正比，振实密度越大，极片的容量密度越高，越易得到高的比容

17、量电池。 因此，正负极片质量的好坏对锂离子电池的好坏有重大的影响，极片的制造在电池制造工艺中占有重要的地位。在锂离子电池的生产过程中，极片的制造完成决定了电池80%以上的性能。 电池极片轧辊设备行业研究电池极片轧辊设备行业研究 8 国内外大量研究表明， 正负极片的压实密度对锂离子电池的容量等电池性能有较大的影响，合适的压实密度可以增大电池的放电容量，减少内阻，减少极化损失，延长电池的循环寿命，提高锂离子电池的利用率，所以压实密度也被看作材料能量密度的参考指标之一。 锂离子电池极片的制造工艺在锂离子电池制造中占有重要的地位，是电池制造工艺中的关键部分。 极片生产工艺流程 影响极片压实密度的一个重

18、要因素便是辊压，辊压过程中，既要提高极片的压实密度，又不能对极片表面的活性物质造成损伤，是其中关键的工序，经辊压后，极片的导电属性已定。 辊压的目的是为了使箔带和其表面的活性物质结合得更加紧密，同时，可提高极片的生产精度、减少极距和增加电流密度。轧辊对极片进行辊压时，轧辊对活性物质进行挤压，由于箔带具有延展性，活性物质对箔带进行挤压时，使得箔带发生塑性变形。 极片辊压图 经辊压后，单位体积的极片上含有活性物质的质量用压实密度表示，一般而言，压 电池极片轧辊设备行业研究电池极片轧辊设备行业研究 9 实密度越大，电池的容量约大。为了获得更高的压实密度，加大轧制量，增强轧制力，不过，当轧制力过大时，

19、会损坏活性物质，把箔带压穿，降低了极片的生产质量，所以辊压机和轧辊的表面光滑程度、硬度、稳定性起重要作用。 目前，我国的极片轧辊大多数为硬度大于HRC64 的微米级高精度电镀镜面复合辊。在负荷走车时对主机牌坊的弹性形变和振幅均要严格的控制。 采用大辊径滚压机主要是减小极片在滚压密实时的压入角，以接近平压，减低极片的延展率，保护极片涂层材料的孔架结构不被破坏、注液后极片不反弹、不掉粉，同时也避免后到分切工序时极片因为应力释放产生蛇形、翻转等现象。 在这个阶段，电池极片辊压工艺要完成以下任务： （1）减少极片在轧制过程中的延展率和宽展率，并减少微孔架构的破坏； （2）轧制后提高极片表面材料的密实度

20、，并保证极片轧制后平整度； （3）降低极片在轧制后表面材料的反弹； （4）保证极片轧制厚度一致性。 二二、我国我国锂离子电池锂离子电池极片辊压设备极片辊压设备应用应用行业行业发展现状发展现状 （一（一）锂离子电池锂离子电池极片辊压设备极片辊压设备的的发展概况发展概况 国外锂离子电池制造设备行业起步较早， 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，在随后的锂离子电池设备发展过程中，日韩的技术水平一直处于较为领先的地位。 1998年，我国锂电设备制造起步，但此时几乎没有专业锂电设备制造商，锂电生产线关键设备依赖进口

21、。进口设备自动化程度较高、稳定性较好，但价格昂贵、操作系统复杂、售后服务不便利。由于国外出于技术保护方面的考虑，我国锂电厂商进口的设备基本是相对落后的机型。这一时期，国内锂离子电池生产以手工生产为主，生产效率低下，质量一致性较差。 2003年，我国开始批量生产一些简单的锂电设备。至2006年，国内已出现一批锂电专业设备制造企业，但此时设备的技术水平还相对较弱，自动化程度不高，大部分电池厂商仍以手工生产为主，部分电池厂商因批量生产等需求需要进口国外设备。 在电池极片辊压设备方面， 电池极片辊压技术最早来源于钢材和有色金属压延，上世纪九十年代，日本和美国率先将该技术应用于电池极片的生产，使电池极片

22、制成从依 电池极片轧辊设备行业研究电池极片轧辊设备行业研究 10 靠平板压制到现在连续辊压的工艺过程，大大提高了极片生产的效率和一致性。 电池极片辊压设备在短短二十年中经历了传统的平板压制冷辊压热辊压的技术变化。目前平板压制技术已被市场淘汰；冷辊压技术发展时间较长，技术成熟并已实现大规模生产，成为目前市场主流；新生的热辊压技术较冷辊压技术，有着降低加工压力、减少电池材料损伤、提高循环寿命、提升电池的体积密度、提高循环寿命、提高电池一致性、减小了电池内阻等诸多优势，因此，加热辊压技术能够解决现在电动汽车电池一类的电池性能需求，促进高效储能以及电动汽车电池真正商业化，将是未来辊压技术的发展方向。

23、（二二）我国我国锂离子电池锂离子电池极片辊压设备极片辊压设备应用市场应用市场规模规模 极片轧辊设备市场增长的动力主要来自动力电池扩产、电池更新换代、锂离子电池储能市场兴起等对设备的需求。 锂电设备的市场需求与锂离子电池行业发展息息相关，过去若干年，世界锂离子电池需求增长主要来自于消费类电子产品以及电动工具市场， 未来以消费电子产品为代表的传统锂离子电池市场需求将呈现稳步增长的局面， 其中包括锂离子电池对其他类型电池的替代。未来随着储能电站和新能源汽车技术的发展，锂离子电池的市场需求将主要来自于储能电池与新能源汽车动力电池市场的快速增长， 因此行业发展迫切需求上游设备的技术提升，带来锂电生产工艺

24、的改进和锂电性能的提高。 A、储能锂离子电池需求及设备市场容量 根据 中国锂离子电池产业发展分析 预计， 20082018 年全球储能市场从 111GWh增长到4661GWh，年均增长45%，其中锂离子电池储能年均增长100%。储能领域将成为锂离子电池新的巨大的市场。2015年，全球储能市场规模约300亿美元，而到2020年，中国储能电源的市场将达到700亿元人民币。 根据高工产研锂电研究所（GGII）的数据，我国2016年有望成为储能启动元年，未来5年增速达40%以上，2020年储能市场容量将超1000亿Wh。 根据中国教育和科研计算机网公开资料显示， 随着光伏太阳能和风能等发电技术日趋成熟

25、， 应用在发电站系统进行削峰和调节电网供电平衡的储能系统需要大量的锂离子电池。2011 年开始，我国国家电网、南方电网等储能电池由原来的铅酸电池逐步过渡到锂离子电池。中国电信、中国移动、华为等机站也因铅酸电池低密度、低容量及环境污染等问题开始批量化使用锂离子电池。 电池极片轧辊设备行业研究电池极片轧辊设备行业研究 11 B、动力锂离子电池需求及设备市场容量 动力锂离子电池的细分应用市场主要有电动工具、电动自行车和电动汽车等领域。 a、电动工具及电动自行车领域 电动工具用锂离子电池的增长，除电动工具本身增长外，更重要的因素是锂离子电池对传统镍镉电池、镍氢电池的替代。锂离子电池设计轻巧，适合便携，

26、已成为电动工具市场电池配置的发展趋势。 2014年电动自行车市场使用锂离子电池的新品占比在20%左右，其中中国市场的比例稍低，预计到2020年这个比例会达到95%以上。 b、电动汽车领域 新能源汽车的发展将带动动力锂离子电池需求量的上升。 在2011年电动汽车商业化元年，全球电动汽车销量即取得6.8万辆的佳绩，此后以73.23%的年均复合增长率高速增长，至2014年已达到35.35万辆；日本研究机构IIT 根据世界各主要汽车厂商目前公布的新能源汽车规划统计预测，2020年电动汽车产量将达到668万辆，是2012年的4.2倍。其中，插电式混合动力汽车产量将会增长21倍达到130万辆，纯电动汽车产

27、量将会达到118万辆，增长20倍，混合动力汽车中锂离子电池混合动力汽车将会增长13倍达到236万辆。 根据真锂研究、中国电池网数据，2011年电动汽车对锂离子电池的需求量为176.7万kWh， 占整个锂离子电池市场总需求的比重仅为6.6%； 2014年需求量快速增长到1110.2万kWh，4年增长了6倍多，而市场份额也快速增长到16.7%，成为仅次于手机的锂离子电池第二大细分市场。真锂研究预计，到2016年就将以2071万kWh的需求量和22%的市场份额超越智能手机而成为锂离子电池最大的细分市场；到2020年将以31.4%的市场份额超越整个消费类电子产品市场，届时需求总量将超过6200万kWh

28、。 据工信部数据统计，2015年我国新能源汽车产销量分别达34万辆和33万辆，同比分别增长3.3倍和3.4倍。然而，高工产研锂电研究所（GGII）数据显示，2015年国内动力电池实际可用产能为16.5GWH，动力电池需求缺口达3GWH，预计2016年国内动力电池有效产能将超过35GWH。 依照 节能与新能源汽车产业发展规划 （2012-2020年） ， 到2020年，纯电动汽车和插电式混合动力汽车生产能力达200万辆、累计产销量超过500万辆。为了有效供应新能源汽车的快速增长缺口，大量投放产能势在必行。 中国电子专用设备工业协会中国锂电专用设备市场调查报告指出：对于年产1 电池极片轧辊设备行业

29、研究电池极片轧辊设备行业研究 12 亿Ah的动力电池生产线，设备总投入大约为1.5亿元，以全国各地省市及企业2010年新开工动力锂离子电池项目2015年产能达75亿Ah计算， 预计与此产能相对应的锂离子电池生产设备的需求总额约为110亿元，平均每年新增锂电设备投资20亿元。若再考虑设备折旧更新、每年新开工动力锂离子电池项目，相应配套设备需求量更大。动力锂离子电池对设备的自动化和精度要求高， 将会为锂电设备制造行业带来巨大的市场机遇和广阔的市场空间。 动力电池和储能电池需求的交替爆发和持续增长， 是锂离子电池生产设备持续增长的动力。 另外，根据高工锂电产业研究所（GBII）统计，2015 年中国

30、锂电生产设备产值达到 78 亿元（不含进口设备），同比 2014 年 38 亿元的产值增长了 105.3%。2016 年锂电设备市场规模预计在 130 亿以上， 同比增长 66.7%； 到 2020 年锂电设备市场规模 356 亿元，国产设备产值将达到 285 亿元，国产设备占比提高到 80%。随着锂离子电池行业规模的快速增长以及国家对新能源产业促进政策逐步推出， 极片轧辊设备需求未来几年将继续保持快速增长，驱动力主要来自动力电池扩产、电池更新换代、锂离子电池储能市场兴起等对设备的持续需求。 三三、我国我国锂离子电池锂离子电池极片辊压设备极片辊压设备行业发展的不利因素行业发展的不利因素 （一一

31、）市场空间受下游行业制约较大）市场空间受下游行业制约较大 锂离子电池极片辊压设备产品主要应用于锂离子电池生产环节中的极片辊压工艺，因此锂离子电池的生产规模将直接决定本行业的增长空间， 而锂离子电池的生产规模又直接受到新能源汽车、风电储能等市场的需求影响。虽然目前锂离子电池极片辊压设备的市场需求呈现快速增长趋势，然而其主要应用范围仍局限在锂离子电池生产，未来亟需扩大锂离子电池极片辊压设备在其他行业的应用范围。 （二二）行业非标准化明显）行业非标准化明显 锂离子电池极片辊压设备目前并未出台国家标准和行业标准， 造成了该行业标准缺失、监管无规章可依的局面。锂离子电池极片辊压设备按照客户订单生产，属于

32、非标准化设备， 由于不同的锂离子电池生产厂家对辊压设备的尺寸、 性能参数等技术要求不同，辊压设备的设计、生产、以及售后服务的形式也非常多样化，因此增加了行业大规模生 电池极片轧辊设备行业研究电池极片轧辊设备行业研究 13 产和营销的难度。 （三三）下游行业发展不规范）下游行业发展不规范 我国锂离子电池企业数量多、规模小，产业集中度低，仍处于分散状态，低水平重复建设现象严重，缺乏竞争力。同时在锂离子电池行业市场迅速扩大之际，整个行业并没有形成从材料、电芯到电池的可约束性标准，标准的缺失在很大程度上导致锂离子电池品质参差不齐，由此引发的一系列问题在未来仍将困扰锂离子电池行业发展，并对锂离子电池极片

33、辊压设备行业造成潜在的不利影响。 （四四）行业集中度较低）行业集中度较低 我国轧辊生产企业超过 200 家，其中大部分为中小型轧辊企业。根据全国冶金轧辊信息网统计，2013 年全国冶金轧辊行业年产万吨以上的轧辊企业仅 15 家左右，大部分企业为年产 5,000 吨以下的中小轧辊企业。 其中，锂离子电池极片辊压设备厂商数量更少，集中度更低。只有具备一定规模的轧辊生产企业才可能具备资金和研发实力并实现规模效应， 降低产品成本的同时提高产品质量， 适应行业发展趋势。 中小型轧辊企业数量较多， 产品价格和质量水平参差不齐，由此导致的无序竞争扰乱了整个行业的健康发展。 劣势企业的淘汰和产业整合需要一定时

34、间，制约了行业的整体发展。 四、我国四、我国锂离子电池锂离子电池极片辊压设备极片辊压设备行业有利因素行业有利因素 （一）（一）锂离子电池制造厂商投资意愿凸显锂离子电池制造厂商投资意愿凸显 随着锂离子电池的应用越来越广泛，储能电池、动力电池对大容量、高性能锂电需求的增加，我国电池厂商需要进一步提升装备水平、提高电池生产工艺，行业内需要大规模引进自动化生产设备、提高生产的工艺水平，以便控制电池的标准和质量。设备的更新换代，是锂离子电池生产设备和锂离子电池极片辊压设备未来增长的另一助力。 （二）（二）锂电设备国产化进程加快锂电设备国产化进程加快 在锂离子电池极片辊压设备行业，国外进口设备研发起步早，

35、设备精度高、自动化程度高、性能优越，但操作系统复杂、售后服务不便利，首先是国外进口设备对原材料的质量要求较高，部分国产原材料无法在进口设备上使用。其次是进口设备昂贵，且基本按照单一电池型号设计， 由于国内锂离子电池行业需求以小批量为主， 型号变换频繁， 电池极片轧辊设备行业研究电池极片轧辊设备行业研究 14 致使进口设备使用率不高。同时，由于国内外市场的差别，国外进口设备很难完全满足国内电池生产厂商的要求。 国内设备针对我国电池生产的工艺特点而研发制造，适应性强，性价比优势明显。锂离子电池生产设备制造行业是一个非标准化设备行业， 设备的性能需要根据客户生产工艺的改变进行不断的改进，国内厂商能够

36、充分满足客户的生产工艺需求。国内设备制造厂商在设备发生故障时可以第一时间赶到现场，最大限度为客户减少停产带来的损失。 随着国产锂电设备技术水平的提升， 将进一步缩小与进口设备在产品质量上的差距，国产设备的性价比优势和对进口设备的替代效应会越来越明显。 从发展趋势上看，适应我国特殊的锂离子电池生产环境，提高我国锂离子电池生产工艺水平，研发并生产拥有自主知识产权的锂电制造设备势在必行。 （三（三）下游下游需求迅速增大需求迅速增大 根据高工锂电产业研究所 （GBII） 统计， 2015 年中国锂电生产设备产值达到 78 亿元（不含进口设备），同比 2014 年 38 亿元的产值增长了 105.3%。

37、2016 年锂电设备市场规模预计在 130 亿以上，同比增长 66.7%；到 2020 年锂电设备市场规模 356 亿元，国产设备产值将达到 285 亿元，国产设备占比提高到 80%。随着锂离子电池行业规模的快速增长以及国家对新能源产业促进政策逐步推出， 极片轧辊设备需求未来几年将继续保持快速增长，驱动力主要来自动力电池扩产、电池更新换代、锂离子电池储能市场兴起等对设备的持续需求。 （四（四）锂离子电池锂离子电池的升级换代使辊压机的需求得到持续。的升级换代使辊压机的需求得到持续。 目前锂离子电池主要应用在消费电子和电动汽车领域， 这两个应用市场的共同特点是产品更新换代，从而对其上游的设备也提出

38、了不断更新的需求。锂离子电池极片辊压设备的理论使用寿命在20年以上，但由于锂离子电池生产技术、原材料性能、产品用途不断进步，所以其更新换代周期远小于其使用寿命周期，因此持续的更新换代需求使辊压机市场在未来10年内都将处于不饱和状态。 （五（五）锂离子电池极片辊压设备锂离子电池极片辊压设备在其他应用领域的市场将渐次打开。在其他应用领域的市场将渐次打开。 目前锂离子电池极片辊压机主要用于消费电子、动力电池等领域，未来工业储能、风电等领域具有较大应用价值。另外，超级电容、高分子材料等跨行业领域也具有较大的应用价值。 电池极片轧辊设备行业研究电池极片轧辊设备行业研究 15 （六）（六）全球锂电产业向中

39、国转移全球锂电产业向中国转移 赛迪顾问发布的中国锂离子电池产业地图白皮书显示：在优良的投资环境和相对低廉的人工成本作用下，全球锂离子电池制造中心正向中国大陆转移。日本、韩国锂离子电池厂商如索尼、松下等纷纷在我国设立生产基地，我国锂离子电池产量已经占全球锂离子电池总产量约40%左右，并且逐年增加。 随着全球锂电制造向我国进一步集中，我国锂电设备制造业面临较好的发展机遇，具有技术领先优势的锂电设备制造企业将会在未来的市场竞争升级中占据更大的市场份额、取得更强的竞争优势。 （七（七）产品定位由中低端迈向高端产品定位由中低端迈向高端 早期，由于设备和技术上的优势，日本与韩国电池厂商占据了大部分中高端电

40、池的市场份额。而我国由于锂离子电池制造工艺水平较低，导致串联而成的多芯锂离子电池组一致性较差，在市场上处于不利的竞争地位。随着储能电池、动力电池对大容量、高性能锂电需求的增加，我国电池厂商需要进一步提升装备水平、提高电池生产工艺。 解决锂离子电池组性能均衡的关键因素为材料技术和生产过程控制。 过去我国由于人工成本和产品定位较低，国内锂离子电池生产设备主要以半自动生产设备为主。半自动生产线需要消耗大量的人力，并且手动操作会造成生产精度差、生产效率低等弊端。在锂离子电池生产过程中任何一个过程参数和反应条件出现微小偏差， 都会影响成品的一致性导致合格率无法达到量产的水平，从而影响电池组一致性。所以，

41、提高生产设备自动化水平及精密度是我国锂离子电池行业由中低端迈向高端的关键。 （八八）国家政策的支撑）国家政策的支撑 在日益严峻的资源和环保压力下，近年来，我国针对新能源汽车和新能源发电及储能产业发展的鼓励性和扶持性政策频出， 锂离子电池作为新能源汽车和储能产业发展的关键要素，其产业发展也受到国家政策的大力支持。 目前， 锂离子电池作为国家科技部认定的隶属高效节能与新能源领域的高新技术产品（参见中国高新技术产品目录），是国家发改委产业结构调整目录中的鼓励类产品，也是国家重点支持的高新技术领域重点支持发展的产品。 锂离子电池及其下游行业发展均受国家政策大力支持。 （九九）产业结构调整的契机）产业结

42、构调整的契机 电池极片轧辊设备行业研究电池极片轧辊设备行业研究 16 目前，我国正处于产业结构调整和升级的关键时期，着力培育和发展战略性新兴产业应重点支持电子信息、高端装备制造、新能源、新材料、生物医药等新兴产业以及软件服务、现代物流等生产性服务业发展被提到了相当重要的地位。 作为结合了新能源、新材料行业特点，并且服务于电子信息、高端装备制造等行业的锂离子电池行业，借着产业结构调整和升级的政策导向，将迎来良好的发展契机。 五、我国锂离子电池极片辊压设备行业发展前景和发展方向五、我国锂离子电池极片辊压设备行业发展前景和发展方向 目前，极片轧辊行业发展至今已不仅仅是简单的实现功能，现在关注更多的是

43、设备的精度、安全性以及生产的一致性。以目前增长快的动力电池为例，新能源汽车用锂离子电池池往往需要上千个电芯串联成电池组以保证能量的供应，每个电芯标准的统一、性能的稳定对电池组的性能和质量起着关键性的作用，高精度、稳定性、一致性的极片轧辊将使生产出的锂离子电池具有良好的一致性， 从而能够保证锂离子电池的安全性和稳定性，成为未来极片轧辊的发展方向。 具体的，极片轧辊行业的发展方向和趋势如下： （一）专业化（一）专业化 作为能够决定了锂离子电池极片性能乃至能够影响锂离子电池整体安全性和性能的重要设备， 极片轧辊未来将会朝着专业化的方向发展， 通过专业的技术人才进行研发，以提高辊压的效率和级片的性能。

44、 （二）高精度（二）高精度 在锂离子电池极片生产中，影响极片压实密度的一个重要因素便是辊压，辊压过程中，既要提高极片的压实密度，又不能对极片表面的活性物质造成损伤，是其中关键的工序，经辊压后，极片的导电属性已定。 辊压的目的是为了使箔带和其表面的活性物质结合得更加紧密，同时，可提高极片的生产精度、减少极距和增加电流密度。轧辊对极片进行辊压时，轧辊对活性物质进行挤压，由于箔带具有延展性，活性物质对箔带进行挤压时，使得箔带发生塑性变形。 经辊压后，单位体积的极片上含有活性物质的质量用压实密度表示，一般而言，压实密度越大，电池的容量约大。为了获得更高的压实密度，加大轧制量，增强轧制力，不过，当轧制力

45、过大时，会损坏活性物质，把箔带压穿，降低了极片的生产质量，所以 电池极片轧辊设备行业研究电池极片轧辊设备行业研究 17 辊压机和轧辊的表面光滑程度、硬度、稳定性起重要作用，未来极片轧辊向着高精度度方向发展。 （三）全自动（三）全自动 目前，我国锂离子电池设备与国外先进设备在自动化水平上有一定的差距。全自动化的锂离子电池池生产设备将在保证锂离子电池池生产工艺的基础上， 使制造的锂离子电池池具有较好的一致性，从而保证锂离子电池池具有较高的安全性。例如在动力锂离子电池池等大容量电池领域，对其中串联形成电池组的的电芯一致性要求很高，下游客户对生产设备的自动化水平的提升需求较为迫切。未来，我国极片轧辊和辊压设备在电极制作方面，需要重点提高设备的工作效率和自动化水平，尤其是要提升浆料的批次稳定性以及电池的一致性。