我国后端设备已经达到国际水平,前端设备还有提升空间,为主要看点。目前,我国在锂电设备中后端制造生产方面技术领先,已达到或接近国际先进水平,价格方面优势明显,但中后端设备技术壁垒较低,工艺简单,前端设备则相对技术要求高,对整条生产线质量有举足轻重的作用,我们认为前端设备的国产化进程正逐步加快,高压电容器卷绕机国产化率已经达到70%。
未来锂电设备行业将受动力锂电池行业增长及国产化率提升拉动。2016年动力锂电池出货量为30.5Gwh,根据下游新能源车的出货量,我们预计动力锂电池2017-2019年复合增速将达40%,到2019年动力锂电池的市场容量为83.6Gwh,按照平均1Gwh对应6亿元的设备需求计算,2016年动力锂电池对应的设备总值为180亿元,而距离2019年,动力锂电设备需求的缺口还有300亿元。未来三年,前端锂电设备的国产化率将由65%提升到80%,动力锂电池占锂电池的份额将由50%提升到70%,国产锂电设备保有量也将从270亿元提升到570亿元,还有翻倍空间。
补贴退坡有利于行业洗牌,传导到锂电设备行业将利好一体化及高端化的企业。根据《汽车动力电车行业规范》,对锂离子动力电池单体企业年产能力不低于8Gwh的要求,而此前锂离子动力电池单体企业的年产能门槛设定在2 亿瓦时左右,锂电池产能门槛被提高到了原来的40倍,按照8Gwh的要求锂电设备具备一倍左右的空间此外要求趋严将加速动力锂电池行业兼并与分化,实力雄厚的锂电企业将扩增产能或者兴建新厂,锂电设备领域则利好可以做到前端后端全面生产的龙头企业,其市场份额将进一步提升。
正文
1.锂电池行业持续景气,锂电设备制造加速向阳
锂电设备从无到有,向国际水平看齐。锂电设备是锂离子电池生产环节中各种所需专业设备的总称,其自动化生产的发展始于日本和韩国。我国最早于1997年开始锂电池的产业化生产,初期阶段生产制造主要采用性能相对更加优势的进口设备,而通过多年的投入研究,我国锂电设备制造在经历了试生产、规模化研究制造阶段后,目前已形成一定规模,国内专用设备生产企业已达100余家,可生产的设备种类繁多,可以适应锂电池生产的复杂工艺,并拥有多项锂电设备行业核心技术,正在逐步向自动化、一体化、高精度、高效率的方向发展。
1.1锂电池行业的发展概况
锂电池是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池,是二次电池技术中能量密度最高、综合性能最好的电池,其市场份额自诞生之日起便逐年提升。与其他充电电池相比,锂离子电池具有高能量密度、高电压、寿命长、无记忆效应等优点。锂离子电池已经占据了手机、笔记本电脑等消费电子类产品电池的主要市场,未来随着锂电生产工艺和电池性能的进一步提升,将占据储能电池、动力电池等领域的主要市场。2016年中国锂电池的产量达到78.42亿只,同比增长40%。
各类锂离子电池的制造可统一分为极片制作、电芯组装、电芯激活检测和电池封装四个工序段。极片制作工艺包括搅拌、涂布、辊压、分切、制片、极耳成型等工序,是锂离子电池制造的基础,对极片制造设备的性能、精度、稳定性、自动化水平和生产效能等有着很高的要求;电芯组装工艺主要包括卷绕或叠片、电芯预封装、注电解液等工序,对精度、效率、一致性要求很高;电芯激活检测工艺主要包括电芯化成、分容检测等;电池封装工艺包括对构成电池组的单体电池进行测试、分类、串并联组合,以及对组装后的电池组性能、可靠性测试。锂离子电池的生产工艺复杂,不同型号的锂离子电池的生产工艺不同,甚至同一型号但不同的电池生产商所用生产工艺也不同。
国外企业单一设备精度高,价格昂贵。目前,日本和韩国的锂电设备居于世界领先地位,相对于国内研发起步早,设备精度高、自动化程度较高、性能优越、技术更加成熟,价格也相对价高。企业分工精细,基本上都是从事单一设备的研发制造,如国外生产锂电卷绕设备的企业主要有日本皆藤、CKD以及韩国的Koem;生产涂布设备的企业主要有东芝、富士、东丽、平野;生产分条设备的企业主要有日本的西村等。
中后端设备已达国际先进水平,前端核心设备向高端化发展。按照锂电池的生产流程,极片制作工序中所需要的真空搅拌机、涂布机、辊压机和分切机等属于前端设备,电芯组装设备属于中端设备,而电芯激化、分容检测及电池组装设备属于后端设备。目前,我国在锂电设备中后端制造生产方面技术领先,已达到或接近国际先进水平,价格方面优势明显,但中后端设备技术壁垒较低,工艺简单,前端设备则相对技术要求高,对整条生产线质量有着重要的影响。我国在锂电设备行业存在高端与低端市场并存的情况,低端市场主要进行中后端设备的生产,企业规模小、产品同质化严重、竞争较为激烈,高端市场则被行业内龙头企业占据,集中于前端设备的研发销售,但仍受到日韩市场的挤压。
2. 锂电设备下游需求激增,行业保持高增长
锂电设备的行业增速一般取决于下游锂电池生产商的供需关系,锂电池设备下游按产品可分为3c锂电池,动力锂电池和储能锂电池。目前来看,2015年中国动力锂电池产量为16.9GWH,同比增长3倍多,增速远超其他两大终端。2016年上半年,中国动力锂电池产量约为12.64GWH,预计到2016年低中国动力电池产量将达到29.39GWH,超过3C电池产量,成为最大的消费端,动力电池将是中国锂电池未来3年最大的驱动引擎,动力电池正在逐渐从导入期过渡到高速成长期。2015 年,3C 消费电子产品领域共需求锂电池25.37Gwh,同比增长17.64%,占比达到54.52%,但是增速已经在逐渐放缓,未来3年的增速将保持在5%左右的水平。
“十三五”期间,储能列入了“十三五”规划百大工程项目,发展潜力巨大。储能锂电池应用由于技术、政策等原因仍然处于市场导入阶段,相对于动力电池相对滞后。2015年中国储能锂电池产量约为3GWH,同比增长45.8%,未来随着技术逐渐成熟,储能市场也将成为拉动锂电池消费的另一极。预计2016年中国储能锂电池产量为3.79GWH。
2.1下游动力锂电池需求增速较快,年增速达3倍多
受新能源汽车近两年行业高增长影响,国内动力锂电池需求不断增加,我们预计受行业政策规范影响,国内动力锂电池需求照2014及2015年热度稍减,但仍然会维持40%左右的行业高增长。
新能源汽车产量变化是影响动力锂电池需求的主要因素。2016年的最后一个月新能源汽车产销量大幅拉升冲高,达到全年最高值。据中国汽车工业协会数据统计,12月新能源汽车产销量分别达8.9万辆和10.4万辆,环比增长分别达23.3%和59.4%。年底各车企纷纷去库存冲量使得市场销量高于同月产出。与去年同期相比,增幅也进一步收窄,增长分别为16.8%和23.5%。
新能源乘用车中,纯电动乘用车产销分别完成26.3万辆和25.7万辆,比上年同期分别增长73.1%和75.1%;插电式混合动力乘用车产销分别完成8.1万辆和7.9万辆,比上年同期分别增长29.9%和30.9%。新能源商用车中,纯电动商用车产销分别完成15.4万辆和15.2万辆,比上年同期分别增长50.2%和50.7%;插电式混合动力商用车产销分别完成1.8和1.9万辆,比上年同期分别下降22.5%和19.3%。占比方面,纯电动乘用车继续占据市场主力,占比达51%,其次纯电动商用车市场份额占30%。,插电式乘用车占比15%,插电式商用车占比4%。
2.2消费电子类锂电池进入存量竞争,需求稳步增长
3C电子产品的快速普及,是锂电池需求拓展的重要因素。据产业研究院数据显示,2011年,全球智能手机出货量仅为4.91亿部,到2016年,全球智能手机总销量已高达14.7亿部。但是经过近几年的高速增长,消费电子市场已接近饱和,智能手机2016年同比增速仅有2%,远低于2015年10.4%增速。目前除了印度、东南亚地区,其他国家增长逐渐放缓。数码相机、平板电脑等消费电子同样类似,在经过初期大幅增长后,同比增速在逐步放缓。未来锂电池行业的高增长将主要依赖电动交通工具、储能等新兴市场,预计消费电子行业增速将保持在5%的水平,3C锂电池行业进入存量竞争,未来将会迎来一次洗牌,一些产品质量差、安全系数低的被淘汰,具备技术积累、产能规模优势的企业有望获得新机遇。
2.3国家大力发展清洁能源,储能市场前景广阔
储能技术的提升将成为锂电池需求增长的新助力。锂电储能技术,目前应用最广的一种技术:因其能量密度大、充放电速度快且环保性良好等特性,已逐步成为应用领域最广的储能技术,适合分布式储能,中长期潜力最大。2015年,储能新增装机中,锂离子电池的占比最大,为83%。目前国家大力发展清洁能源如光能、风能等,而发展这些能源的最大阻碍之一就是储能技术的落后。“十三五”期间,储能列入了“十三五”规划百大工程项目,我国储能技术、政策仍然处于市场导入阶段,储能电池的主要类型还是以锂电池为主,随着技术的进步、经济性的提高,锂电池储能的成本有望进一步降低,届时锂电池市场有望再次爆发,进一步提升锂电设备的需求。
3.行业整合速度加快,技术追赶国际水平
3.1 企业之间“合纵连横”,行业集中度进一步提升
锂电设备产品多样化程度高,生产制造向客户提供非标准化供应,传统的发展模式无法适应客户对产量、性能快速提高的要求,“合纵连横”是设备企业之间发展的新思路。2016年锂电设备行业收购兼并频频,行业内部资本介入频繁,可以看出锂电设备龙头企业迫切希望通过市场资本引入提升产能,形成全产业链覆盖。锂电设备企业已经开始追求规模效应和绝对的市场优势,龙头企业对大中型企业开始了一轮整合热潮。包括科恒股份收购浩能科技、先导智能收购泰坦新动力、赢合科技收购东莞雅康等。
资本市场动作频频,锂电设备行业集中度将逐渐提升。未来设备龙头企业将和一线电池企业形成稳定的产业链同盟,在一线电池企业扩张产能的驱动下,设备龙头企业市场需求持续景气,而中小设备企业需求将萎靡,甚至会被洗牌出局;在资本推动下,行业正进行深度整合,龙头企业市占率将继续提升。
3.2 国产替代进口,实现高端装备生产制造
国外设备在电池型号变换方面有较大的局限性。国外锂电池自动化生产设备企业进入行业较早,凭借其基础机械工业较为先进、锂电池厂商专业分工较细的基础,积累了较好的技术优势,产品精细化、自动化程度较高。但锂电池专用设备制造行业是一个非标准化行业,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,国外设备在电池型号变换方面有较大的局限性,设备适用范围窄,与国内较为频繁更换电池型号的生产方式不太符合,且价格昂贵。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,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,国内厂商可以充分满足客户的生产工艺需求,国产设备对进口设备的替代效应会增强。
以高压电力电容器自动卷绕机为例,我国从20世纪70年代开始研制和应用,但由于自动化水平低,生产效率不高,要实现薄膜电容器的大批量生产必须依靠国外进口,进入21世纪以来,国内自动化设备制造企业技术水平快速提升,部分研发投入力度大、设计能力强的制造企业具备了生产薄膜电容器设备的能力,设备国产化进程日益加快,行业呈现显著的进口替代趋势。
4.行业规范政策出台,促进产业持续升温
4.1 动力锂电池政策利好,锂电设备进入扩张高峰
近期国家大力推进动力锂电池研发和产业化的政策频出,预计未来动力锂电池企业将加速产能扩张,以应对未来市场需求。2016年11月底,工信部发布了《汽车动力电车行业规范》,明确要求锂离子动力电池单体企业年产能力不低于80亿瓦时,政府提高行业门槛,意在加速动力锂电池行业兼并与分化,改善行业竞争环境,提高锂电池产业发展能力和水平。
补贴退坡加速新能源汽车行业洗牌,需求仍然保持增长。去年,部分新能源汽车企业出现“骗补”现象,导致工信部、财政部、科技部、发改委四部委联合发布“关于调整新能源汽车推广应用财政补贴政策的通知”,对新能源汽车补贴政策加以调整和完善,通知指出2017-2018年新能源汽车补贴将在现行基础上减少20%。补贴政策的退坡对新能源汽车短期市场的销量产生影响,2017年1月新能源汽车产销分别为6889辆和5682辆,销量比上年同期减少74.17%,但从长期来看,补贴退坡有利于行业洗牌,有问题的汽车企业将逐渐退出市场,待市场稳定下来,新能源汽车的增长趋势仍将平稳前行。
随着政策完善和产业优化,未来三年内动力锂电池需求会维持高速增长。从下游需求新能源汽车出货量的角度测算,2017-2019年动力锂电池将保持40%的复合增长率。锂电设备企业决定了下游行业能否节能降耗以及提升产品品质,即很大程度影响着下游锂电企业的成本端,因此,随着锂电池行业对产量、性能要求的提升,将带动锂电设备行业的增长。
4.2 锂电设备行业市场需求测算
未来锂电设备行业将受动力锂电池行业增长拉动,整线生产成本降低、国产设备占有率提高,未来三到五年设备需求规模将大幅提升。2016年动力锂电池出货量为30.5Gwh,根据动力锂电池2017-2019年复合增速40%的测算,到2019年动力锂电池的市场容量为83.6Gwh,按照平均1Gwh对应6亿元的设备需求计算,2016年动力锂电池对应的设备总值为180亿元,而距离2019年,动力锂电设备需求的增长还有300亿元。
2015年中国锂电池总产量47.13Gwh,其中,动力电池产量16.9Gwh,占比36.07%;消费锂电池产量23.69Gwh,占比50.26%;储能锂电池产量1.73Gwh,占比3.67%。2016年动力锂电池在经历了需求跳跃式增长后,其产量可达锂电池行业总产量的50%以上,预计到2019年,动力锂电池的产量将达到锂电池总产量的70%,根据我们对动力锂电设备的测算可以得出,2016年锂电设备的总量为360亿元,前端设备占总量的60%,国产化率为65%,后端设备占总量40%,国产化率为90%;则2016年国产锂电设备总量为270亿元;2019年锂电设备需求总量为680亿元,前后端设备占比不变,前端设备国产化率提升到80%,后端设备维持90%,则2019年国产锂电设备总量预计为570亿元,还有翻倍空间。
来源:SWS产业投资研究 作者:曲伟
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