我國后端設備已經達到國際水平,前端設備還有提升空間,為主要看點。目前,我國在鋰電設備中后端制造生產方面技術領先,已達到或接近國際先進水平,價格方面優勢明顯,但中后端設備技術壁壘較低,工藝簡單,前端設備則相對技術要求高,對整條生產線質量有舉足輕重的作用,我們認為前端設備的國產化進程正逐步加快,高壓電容器卷繞機國產化率已經達到70%。
未來鋰電設備行業將受動力鋰電池行業增長及國產化率提升拉動。2016年動力鋰電池出貨量為30.5Gwh,根據下游新能源車的出貨量,我們預計動力鋰電池2017-2019年復合增速將達40%,到2019年動力鋰電池的市場容量為83.6Gwh,按照平均1Gwh對應6億元的設備需求計算,2016年動力鋰電池對應的設備總值為180億元,而距離2019年,動力鋰電設備需求的缺口還有300億元。未來三年,前端鋰電設備的國產化率將由65%提升到80%,動力鋰電池占鋰電池的份額將由50%提升到70%,國產鋰電設備保有量也將從270億元提升到570億元,還有翻倍空間。
補貼退坡有利于行業洗牌,傳導到鋰電設備行業將利好一體化及高端化的企業。根據《汽車動力電車行業規范》,對鋰離子動力電池單體企業年產能力不低于8Gwh的要求,而此前鋰離子動力電池單體企業的年產能門檻設定在2 億瓦時左右,鋰電池產能門檻被提高到了原來的40倍,按照8Gwh的要求鋰電設備具備一倍左右的空間此外要求趨嚴將加速動力鋰電池行業兼并與分化,實力雄厚的鋰電企業將擴增產能或者興建新廠,鋰電設備領域則利好可以做到前端后端全面生產的龍頭企業,其市場份額將進一步提升。
正文
1.鋰電池行業持續景氣,鋰電設備制造加速向陽
鋰電設備從無到有,向國際水平看齊。鋰電設備是鋰離子電池生產環節中各種所需專業設備的總稱,其自動化生產的發展始于日本和韓國。我國最早于1997年開始鋰電池的產業化生產,初期階段生產制造主要采用性能相對更加優勢的進口設備,而通過多年的投入研究,我國鋰電設備制造在經歷了試生產、規模化研究制造階段后,目前已形成一定規模,國內專用設備生產企業已達100余家,可生產的設備種類繁多,可以適應鋰電池生產的復雜工藝,并擁有多項鋰電設備行業核心技術,正在逐步向自動化、一體化、高精度、高效率的方向發展。
1.1鋰電池行業的發展概況
鋰電池是一類由鋰金屬或鋰合金為負極材料、使用非水電解質溶液的電池,是二次電池技術中能量密度最高、綜合性能最好的電池,其市場份額自誕生之日起便逐年提升。與其他充電電池相比,鋰離子電池具有高能量密度、高電壓、壽命長、無記憶效應等優點。鋰離子電池已經占據了手機、筆記本電腦等消費電子類產品電池的主要市場,未來隨著鋰電生產工藝和電池性能的進一步提升,將占據儲能電池、動力電池等領域的主要市場。2016年中國鋰電池的產量達到78.42億只,同比增長40%。
各類鋰離子電池的制造可統一分為極片制作、電芯組裝、電芯激活檢測和電池封裝四個工序段。極片制作工藝包括攪拌、涂布、輥壓、分切、制片、極耳成型等工序,是鋰離子電池制造的基礎,對極片制造設備的性能、精度、穩定性、自動化水平和生產效能等有著很高的要求;電芯組裝工藝主要包括卷繞或疊片、電芯預封裝、注電解液等工序,對精度、效率、一致性要求很高;電芯激活檢測工藝主要包括電芯化成、分容檢測等;電池封裝工藝包括對構成電池組的單體電池進行測試、分類、串并聯組合,以及對組裝后的電池組性能、可靠性測試。鋰離子電池的生產工藝復雜,不同型號的鋰離子電池的生產工藝不同,甚至同一型號但不同的電池生產商所用生產工藝也不同。
國外企業單一設備精度高,價格昂貴。目前,日本和韓國的鋰電設備居于世界領先地位,相對于國內研發起步早,設備精度高、自動化程度較高、性能優越、技術更加成熟,價格也相對價高。企業分工精細,基本上都是從事單一設備的研發制造,如國外生產鋰電卷繞設備的企業主要有日本皆藤、CKD以及韓國的Koem;生產涂布設備的企業主要有東芝、富士、東麗、平野;生產分條設備的企業主要有日本的西村等。
中后端設備已達國際先進水平,前端核心設備向高端化發展。按照鋰電池的生產流程,極片制作工序中所需要的真空攪拌機、涂布機、輥壓機和分切機等屬于前端設備,電芯組裝設備屬于中端設備,而電芯激化、分容檢測及電池組裝設備屬于后端設備。目前,我國在鋰電設備中后端制造生產方面技術領先,已達到或接近國際先進水平,價格方面優勢明顯,但中后端設備技術壁壘較低,工藝簡單,前端設備則相對技術要求高,對整條生產線質量有著重要的影響。我國在鋰電設備行業存在高端與低端市場并存的情況,低端市場主要進行中后端設備的生產,企業規模小、產品同質化嚴重、競爭較為激烈,高端市場則被行業內龍頭企業占據,集中于前端設備的研發銷售,但仍受到日韓市場的擠壓。
2. 鋰電設備下游需求激增,行業保持高增長
鋰電設備的行業增速一般取決于下游鋰電池生產商的供需關系,鋰電池設備下游按產品可分為3c鋰電池,動力鋰電池和儲能鋰電池。目前來看,2015年中國動力鋰電池產量為16.9GWH,同比增長3倍多,增速遠超其他兩大終端。2016年上半年,中國動力鋰電池產量約為12.64GWH,預計到2016年低中國動力電池產量將達到29.39GWH,超過3C電池產量,成為最大的消費端,動力電池將是中國鋰電池未來3年最大的驅動引擎,動力電池正在逐漸從導入期過渡到高速成長期。2015 年,3C 消費電子產品領域共需求鋰電池25.37Gwh,同比增長17.64%,占比達到54.52%,但是增速已經在逐漸放緩,未來3年的增速將保持在5%左右的水平。
“十三五”期間,儲能列入了“十三五”規劃百大工程項目,發展潛力巨大。儲能鋰電池應用由于技術、政策等原因仍然處于市場導入階段,相對于動力電池相對滯后。2015年中國儲能鋰電池產量約為3GWH,同比增長45.8%,未來隨著技術逐漸成熟,儲能市場也將成為拉動鋰電池消費的另一極。預計2016年中國儲能鋰電池產量為3.79GWH。
2.1下游動力鋰電池需求增速較快,年增速達3倍多
受新能源汽車近兩年行業高增長影響,國內動力鋰電池需求不斷增加,我們預計受行業政策規范影響,國內動力鋰電池需求照2014及2015年熱度稍減,但仍然會維持40%左右的行業高增長。
新能源汽車產量變化是影響動力鋰電池需求的主要因素。2016年的最后一個月新能源汽車產銷量大幅拉升沖高,達到全年最高值。據中國汽車工業協會數據統計,12月新能源汽車產銷量分別達8.9萬輛和10.4萬輛,環比增長分別達23.3%和59.4%。年底各車企紛紛去庫存沖量使得市場銷量高于同月產出。與去年同期相比,增幅也進一步收窄,增長分別為16.8%和23.5%。
新能源乘用車中,純電動乘用車產銷分別完成26.3萬輛和25.7萬輛,比上年同期分別增長73.1%和75.1%;插電式混合動力乘用車產銷分別完成8.1萬輛和7.9萬輛,比上年同期分別增長29.9%和30.9%。新能源商用車中,純電動商用車產銷分別完成15.4萬輛和15.2萬輛,比上年同期分別增長50.2%和50.7%;插電式混合動力商用車產銷分別完成1.8和1.9萬輛,比上年同期分別下降22.5%和19.3%。占比方面,純電動乘用車繼續占據市場主力,占比達51%,其次純電動商用車市場份額占30%。,插電式乘用車占比15%,插電式商用車占比4%。
2.2消費電子類鋰電池進入存量競爭,需求穩步增長
3C電子產品的快速普及,是鋰電池需求拓展的重要因素。據產業研究院數據顯示,2011年,全球智能手機出貨量僅為4.91億部,到2016年,全球智能手機總銷量已高達14.7億部。但是經過近幾年的高速增長,消費電子市場已接近飽和,智能手機2016年同比增速僅有2%,遠低于2015年10.4%增速。目前除了印度、東南亞地區,其他國家增長逐漸放緩。數碼相機、平板電腦等消費電子同樣類似,在經過初期大幅增長后,同比增速在逐步放緩。未來鋰電池行業的高增長將主要依賴電動交通工具、儲能等新興市場,預計消費電子行業增速將保持在5%的水平,3C鋰電池行業進入存量競爭,未來將會迎來一次洗牌,一些產品質量差、安全系數低的被淘汰,具備技術積累、產能規模優勢的企業有望獲得新機遇。
2.3國家大力發展清潔能源,儲能市場前景廣闊
儲能技術的提升將成為鋰電池需求增長的新助力。鋰電儲能技術,目前應用最廣的一種技術:因其能量密度大、充放電速度快且環保性良好等特性,已逐步成為應用領域最廣的儲能技術,適合分布式儲能,中長期潛力最大。2015年,儲能新增裝機中,鋰離子電池的占比最大,為83%。目前國家大力發展清潔能源如光能、風能等,而發展這些能源的最大阻礙之一就是儲能技術的落后。“十三五”期間,儲能列入了“十三五”規劃百大工程項目,我國儲能技術、政策仍然處于市場導入階段,儲能電池的主要類型還是以鋰電池為主,隨著技術的進步、經濟性的提高,鋰電池儲能的成本有望進一步降低,屆時鋰電池市場有望再次爆發,進一步提升鋰電設備的需求。
3.行業整合速度加快,技術追趕國際水平
3.1 企業之間“合縱連橫”,行業集中度進一步提升
鋰電設備產品多樣化程度高,生產制造向客戶提供非標準化供應,傳統的發展模式無法適應客戶對產量、性能快速提高的要求,“合縱連橫”是設備企業之間發展的新思路。2016年鋰電設備行業收購兼并頻頻,行業內部資本介入頻繁,可以看出鋰電設備龍頭企業迫切希望通過市場資本引入提升產能,形成全產業鏈覆蓋。鋰電設備企業已經開始追求規模效應和絕對的市場優勢,龍頭企業對大中型企業開始了一輪整合熱潮。包括科恒股份收購浩能科技、先導智能收購泰坦新動力、贏合科技收購東莞雅康等。
資本市場動作頻頻,鋰電設備行業集中度將逐漸提升。未來設備龍頭企業將和一線電池企業形成穩定的產業鏈同盟,在一線電池企業擴張產能的驅動下,設備龍頭企業市場需求持續景氣,而中小設備企業需求將萎靡,甚至會被洗牌出局;在資本推動下,行業正進行深度整合,龍頭企業市占率將繼續提升。
3.2 國產替代進口,實現高端裝備生產制造
國外設備在電池型號變換方面有較大的局限性。國外鋰電池自動化生產設備企業進入行業較早,憑借其基礎機械工業較為先進、鋰電池廠商專業分工較細的基礎,積累了較好的技術優勢,產品精細化、自動化程度較高。但鋰電池專用設備制造行業是一個非標準化行業,設備的性能需要根據客戶生產工藝的改變進行不斷的改進,國外設備在電池型號變換方面有較大的局限性,設備適用范圍窄,與國內較為頻繁更換電池型號的生產方式不太符合,且價格昂貴。國內設備針對我國電池生產的工藝特點而研發制造,適應性強,性價比優勢明顯,隨著國產鋰電設備技術水平的提升,將進一步縮小與進口設備在產品質量上的差距,國內廠商可以充分滿足客戶的生產工藝需求,國產設備對進口設備的替代效應會增強。
以高壓電力電容器自動卷繞機為例,我國從20世紀70年代開始研制和應用,但由于自動化水平低,生產效率不高,要實現薄膜電容器的大批量生產必須依靠國外進口,進入21世紀以來,國內自動化設備制造企業技術水平快速提升,部分研發投入力度大、設計能力強的制造企業具備了生產薄膜電容器設備的能力,設備國產化進程日益加快,行業呈現顯著的進口替代趨勢。
4.行業規范政策出臺,促進產業持續升溫
4.1 動力鋰電池政策利好,鋰電設備進入擴張高峰
近期國家大力推進動力鋰電池研發和產業化的政策頻出,預計未來動力鋰電池企業將加速產能擴張,以應對未來市場需求。2016年11月底,工信部發布了《汽車動力電車行業規范》,明確要求鋰離子動力電池單體企業年產能力不低于80億瓦時,政府提高行業門檻,意在加速動力鋰電池行業兼并與分化,改善行業競爭環境,提高鋰電池產業發展能力和水平。
補貼退坡加速新能源汽車行業洗牌,需求仍然保持增長。去年,部分新能源汽車企業出現“騙補”現象,導致工信部、財政部、科技部、發改委四部委聯合發布“關于調整新能源汽車推廣應用財政補貼政策的通知”,對新能源汽車補貼政策加以調整和完善,通知指出2017-2018年新能源汽車補貼將在現行基礎上減少20%。補貼政策的退坡對新能源汽車短期市場的銷量產生影響,2017年1月新能源汽車產銷分別為6889輛和5682輛,銷量比上年同期減少74.17%,但從長期來看,補貼退坡有利于行業洗牌,有問題的汽車企業將逐漸退出市場,待市場穩定下來,新能源汽車的增長趨勢仍將平穩前行。
隨著政策完善和產業優化,未來三年內動力鋰電池需求會維持高速增長。從下游需求新能源汽車出貨量的角度測算,2017-2019年動力鋰電池將保持40%的復合增長率。鋰電設備企業決定了下游行業能否節能降耗以及提升產品品質,即很大程度影響著下游鋰電企業的成本端,因此,隨著鋰電池行業對產量、性能要求的提升,將帶動鋰電設備行業的增長。
4.2 鋰電設備行業市場需求測算
未來鋰電設備行業將受動力鋰電池行業增長拉動,整線生產成本降低、國產設備占有率提高,未來三到五年設備需求規模將大幅提升。2016年動力鋰電池出貨量為30.5Gwh,根據動力鋰電池2017-2019年復合增速40%的測算,到2019年動力鋰電池的市場容量為83.6Gwh,按照平均1Gwh對應6億元的設備需求計算,2016年動力鋰電池對應的設備總值為180億元,而距離2019年,動力鋰電設備需求的增長還有300億元。
2015年中國鋰電池總產量47.13Gwh,其中,動力電池產量16.9Gwh,占比36.07%;消費鋰電池產量23.69Gwh,占比50.26%;儲能鋰電池產量1.73Gwh,占比3.67%。2016年動力鋰電池在經歷了需求跳躍式增長后,其產量可達鋰電池行業總產量的50%以上,預計到2019年,動力鋰電池的產量將達到鋰電池總產量的70%,根據我們對動力鋰電設備的測算可以得出,2016年鋰電設備的總量為360億元,前端設備占總量的60%,國產化率為65%,后端設備占總量40%,國產化率為90%;則2016年國產鋰電設備總量為270億元;2019年鋰電設備需求總量為680億元,前后端設備占比不變,前端設備國產化率提升到80%,后端設備維持90%,則2019年國產鋰電設備總量預計為570億元,還有翻倍空間。
來源:SWS產業投資研究 作者:曲偉
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