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证券研究报告行业研究 机械设备 锂电设备行业 深度研究 1 / 40 东吴证券研究所 请务必阅读正文之后的免责声明部分 Table_Main 从杭可科技看锂电后段设备商未来发展趋势 增持 （ 维持 ） 投资要点 后段设备市场空间大：设备更新速度 快 &动力电池需求爆发 后段设备为锂电行业发展成熟的产物，当市场发展到一定规模时， 出于对电池安全性和能量密度的考虑和产线高效生产的要求，后段检测设备 +后道自动化组装设备的重要性日益凸显。 从产品更新周期分析， 后处理设备的更新换代周期已从 5-8 年缩短至目前的 3-5 年。未来驱动设备采购的因素除了新增产能还有存量产能的更新改造。 从市场空间分析 ， 锂电设备行业核心驱动因素是电动化率的提升。预计到2030 年电动化率提升到 25%-30%（目前不足 2%）。 我们预计到 2025 年，我国国内动力电池实际产能将会达到 570GW 左右，其中 2025 年当年新增产能是 322GW，锂电设备需求是 386 亿元，其中，后道设备需求是 136亿元。 设备的效率提升 &一体化 &整线集成将成为 2019 年设备行业大趋势 1）从市场担心动力电池降本将压制设备公司 盈利能力，我们认为单位投资下降更多来自效率的提升，设备供不应求将扭转 2018 年行业价格战的情况。 2）在降本增效的背景之下，一体化设备应用逐渐增多。锂电设备由单机销售到分段集成，再到整线集成，最终发展为自动化的整线集成。3）锂电设备行业集中度提升，行业横向整合加速，看好具备整线能力 +研发实力的设备商。 随着电池厂集中度不断提高 ， 龙头 设备商强者更强 国内 2018 年动力电池厂 CR10 已达 83%，同比 +11pct。 预计在 强者恒强效应作用下， 2020 年以后， 后段设备企业的 CR10 将达到 90%以上。 同时，由于重新选择供 应商的成本较高，设备厂商承担着电池降本增效的技术共同开发的角色，需要不断根据客户要求来调整设备参数，故锂电池厂一般不会轻易更换设备供应商。我们认为，目前已绑定了龙头电池厂的设备商例如杭可、泰坦等有望充分受益于龙头电池厂扩产和下游集中度提高。 杭可科技：具备集成能力的后段设备商龙头 杭可科技是国内排名第一的化成分容测试设备商，绑定三星、 LG、宁德新能源、比亚迪等知名电池厂商，在国内后段设备市场长期占据龙头位置。2018 年 LG 公布扩产规划超 100GWh，三星启动 78 亿元投资动力电池，作为核心设备商，杭可未来几年 的订单和业绩将会显著受益。目前，公司已具备完整的后处理系统设计与集成能力，逐渐从单机设备商转变为系统集成商。 2018 年归母净利为 2.86 亿元， 2015-2018 的 CAGR 高达 71%，毛利率保持在 45%。 2019 年 4 月，杭可拟申请科创板 IPO，募集资金将用于进行产线扩建，加大在后道设备环节的布局力度。 潜力选手：珠海泰坦（先导智能子公司）被收购后，协同效应明显 杭可主要国内竞争对手有珠海泰坦（先导子公司）、广州擎天、广州蓝奇。其中珠海泰坦新动力设备精度高，电网回馈率达 80%，有明显技术壁垒，且绑定 CATL、比 亚迪、银隆等知名电池厂。被先导收购后，泰坦 2018 年实现净利润 3.98 亿 （ 全年业绩承诺 1.25 亿） 大超预期 。我们预计泰坦和先导本部有望充分发挥协同，进一步提升大客户采购份额。 投资建议： 1、 首推具备全球竞争力的锂电设备龙头 【 先导智能 】： 收购泰坦切入后段设备，协同效应凸显 ； 2、【科恒股份】 拟收购誉辰及诚捷智能向中后段延申，整线布局 完善中； 3、【星云股份】 立足 PACK 检测，产业链延申占据更广阔市场 。 建议关注： 第三方锂电 PACK 龙头 【东方精工】 ，后道设备龙头 【杭可科技】（拟上市），【利元亨】（拟上市） 。 风险提示： 下游电池厂投资低于预期；新能源车销量和电动化进程不及预期；设备验收进度滞后导致存货减值损失。 Table_PicQuote 行业走势 Table_Report 相关研究 1、机械设备：工程机械、油服持续高景气，激光行业回暖显著 2019-04-21 2、光伏设备：晶科拟投资 150亿扩产 25GW 单晶硅片，利好硅片设备龙头晶盛机电2019-04-18 3、机械设备：政策友好，工程机械有望持续超预期2019-04-14 Table_Author 2019 年 04 月 24 日 证券分析师 陈显帆 执业证号： S0600515090001 chenxfdwzq 证券分析师 周尔双 执业证号： S0600515110002 13915521100 zhouershdwzq -34%-26%-17%-9%0%9%17%2018-04 2018-08 2018-12机械设备 沪深 300 2 / 40 东吴证券研究所 请务必阅读正文之后的免责声明部分 Table_Yemei 行业深度报告 投资 案件 1、 关键 假 设、驱动因素以及主要预测 关键假设： 1、 后段设备为锂电行业发展成熟的产物，当市场发展到一定规模时，后段检测设备 +后道自动化组装设备的重要性会日益凸显。 2、 我们预计在马太效应作用下 2020 年以后，后段设备企业的 CR10 将达到 90%以上。 3、由于选择成本相对较高，一旦形成供货关系，除非出现重大问题， 锂电池厂一般不会轻易更换设备供应商。 驱动因素 ： 1、进口替代 +自动化率提高。 随着全球锂电池制造中心向中国大陆转移， 国产设备商迎来进口替代和自动化率提高两大机遇。 2、技术迭代导致更新周期变短。 从技术进步角度来看， 后处理设备的更新换代周期， 已从过去的 5-8 年更换到目前的 3-5 年 。 3、电动化率提高是大势所趋。 国际车企巨头相继推出电动化战略，龙头电池厂扩产确定性强，电动化率提高是行业大趋势。 主要预测 ： 1、预计 2020 年国内电动车 250 万辆，相对应地， 我国动力电池产能将会达到 300GWh 左右，锂电设备市场空间是 216 亿元， 后段设备市场空间将达 75 亿元。 2、预计新车厂的落地将会集中在 2020 年左右，进入龙头车企供应链体系的电池厂也会从 2018 年起开始扩产进一步提速， 2019-2025 年将会是龙头电池厂的扩产高峰。 3、 预计 2020 年以后， 后段设备企业 CR10 将达到 90%。 作为行业龙头且绑定大客户的杭可科技、珠海泰坦等有望充分受益，进一步巩固市场地位。 2、我们 与市场不同的观点 1、纯动力锂电池需求爆发，锂电设备市场空间广阔。 我们判断，锂电设备将受益于下游纯电动车爆发式增长，未来 5-10 年新能源汽车仍是拉动锂电池产销量增长的主要动力。 2、 软包电池受青睐，未来软包电池高温加压设备具有广阔发展前景。 电池能量比更高、成本更低的软包电池将逐渐受到市场的青睐，在动力电池领域的应用范围不断扩大。同时，高温加压技术不但大大减少了工艺时间，还可实现自动化生产，优势明显，预计高温加压设备需求将持续强劲。 3、 锂电设备对自动化、节能环保、高精度要求将越来越高。 具备自动化集成能力及节能技术的设备商将赢得未来市场。 3、 股价催化剂： 龙头电池厂扩产超预期； 技术进步更迭将推动设备行业快速发展 ；电池厂集中度提高推动设备商强者更强。 4、 主要 风险因素 ： 下游电池厂投资低于预期；新能源车销量和电动化进程不及预期；设备验收进度滞后导致存货减值损失。 3 / 40 东吴证券研究所 请务必阅读正文之后的免责声明部分 Table_Yemei 行业深度报告 内容目录 1. 锂电池后道处理设备：重要性凸显，与电池安全性紧密相关 . 6 1.1. 锂电池后处理阶段：占整线的比例约为 35% . 6 1.2. 锂电池后处理阶段：充放电设备是核心，测试、分选、组装 PACK 设备为必须，具备自动化物流线有优势 . 8 1.3. 技术领先的系统集成商 杭可科技脱颖而出 . 11 1.4. 软包电池技术路线下，对后道检测设备的要求更高 . 13 2. 锂电后段设备行业：国产设备商迎来发展大机遇 . 16 2.1. 后段设备市场空间大：设备更新速度提升 &动力电池需求爆发 . 16 2.2. 国产后段设备：进口替代效应日趋明显，国产化率正逐步提升 . 19 2.2.1. 以德国迪卡龙、台湾致茂电子为代表的国外后段设备企业起步较早，但已无明显优势 . 19 2.2.2. 国产后段设备竞争优势明显：适应性强、性价比高、售后服务响应更迅速 . 21 2.2.3. 未来设备国产化发展方向：自动化系统集成、标准化、高精度、节能环保 . 22 2.3. 市场空间大叠加国产化率高，国产龙头设备商受益锂电行业集中度提升 . 25 2.3.1. 杭可科技 具备集成能力的后段龙头设备商，有望充分受益三星、 LG 扩产潮. 25 2.3.2. 杭可科技的主要竞争对手：珠海泰坦业绩增势迅猛不容小觑，广州擎天、广州蓝奇具备一定实力 . 27 2.3.3. 随着电池厂集中度不断提升，龙头设备商强者更强 . 32 3. 推荐标的：首推具备全球竞争力的锂电设备龙头先导智能 . 33 3.1. 先导智能： 具有全球竞争力的锂电设备龙头，收购泰坦切入后段设备，协同效应凸显. 33 3.2. 科恒股份：拟收购誉辰及诚捷智能向中后段延申，完成整线布局 . 35 3.3. 星云股份：立足 Pack 检测，产业链延申占据更广阔市场 . 37 4. 风险提示 . 39 4 / 40 东吴证券研究所 请务必阅读正文之后的免责声明部分 Table_Yemei 行业深度报告 图表目录 图 1：锂电池生产线中，前段设备价值量占比约为 35% . 6 图 2：中段设备价值量占比约为 30% . 7 图 3：后段设备价值量占比约为 35% . 8 图 4：充放电设备为后处理的核心，测试分选 PACK 设备为必须，具备自动化物流现有优势 9 图 5：电压 /内阻检测设备用于检测静置前后电芯的电压和内阻 . 10 图 6：分选可减少 “木桶效应 ”带来的不良影响 . 10 图 7：锂电池模组工艺流程 . 10 图 8：电池包的工艺流程 . 10 图 9： PACK 生产线具有综合自动化集成的性质，涉及 多种技术工艺 . 11 图 10： 2015-2018 营收 CAGR 达 63%，充放电设备收入占比保持在 80%以上 . 12 图 11：杭可科技 2015-2018 归母净利 CAGR 达 71% . 12 图 12：杭可科技外协比率低，外购产品主要为自动化物流设备 . 12 图 13：掌握核心技术助力杭可科技保持高毛利 . 13 图 14：充放电设备按电池形态分为 方形、圆柱和软包，软包电池设备分为常规型和高温加压型. 13 图 15：圆柱、软包（高温加压）及软包（常规）销售收入增加，方形销售收入有所下降 . 14 图 16：软包电池认可度高叠加高温加压技术优势明显，设备需求持续强劲 . 15 图 17：高温加压设备价格高，先进技术带来高额附加值 . 16 图 18：四类充放电设备毛利率均处于上升态势 . 16 图 19：锂电行业未来新建产能和新增需求将集中于动力锂电领域 . 17 图 20： 2023-2025 年将会是龙头电池厂的扩产高峰 . 17 图 21： 龙头电池厂绑定的设备商：后道主要是杭可和先导（泰坦） . 17 图 22： CATL 各大基地产能统计 预计截止到 2022 年，新增设备投资 325 亿元 . 18 图 23：预计中国国内 2025 年锂电设备需求可达 386 亿元，其中后道设备为 136 亿元 . 19 图 24：迪卡龙测试产品具有持续领先优势，质量可靠寿命长 . 20 图 25：致茂电子是世界领先的测试设备供应商 . 20 图 26：致茂的自动化整体解决方案精度高，稳定性强 . 20 图 27：国产设备优势明显，替代效应日趋明显 . 21 图 28：提高自动化集成能力是未来 发展趋势 . 22 图 30：国内外锂电池生产线自动化率对比 . 23 图 31：后处理系统自动化解决方案集物流、仓储、化成分容、检测于一体 . 24 图 32：杭可科技市场份额稳步提升至 20.0%，行业地位逐渐显现 . 26 图 33：杭可前五大客户占比约 60%，三星、 LG 为最大客户 . 26 图 34：短期来看，杭可有望充分受益 LG、三星扩产潮 . 27 图 35：预计 LG 将在 2025 年成为全球电池制造商之首 . 27 图 36：泰坦产品的自动化水平高，同时能量回馈技术可节电 60%-80% . 28 图 37：泰坦软包自动化系统解决方案，共 512 通道，设备效率比其他厂家提升 1.3 倍 . 28 图 38：泰坦圆柱自动化系统解决方案适合大批量生产 . 28 图 39：泰坦拥有技术护城 河，设备精度高， “电网回馈 ”技术节电 80% . 29 图 40：凭借技术优势，珠海泰坦近几年业绩呈井喷式增长 . 30 图 41：擎天电工设备分公司是国内最早研制可充电电池自动检测设备的企业 . 30 图 42： 擎天可提供全自动物流系统（带能量回馈） . 31 5 / 40 东吴证券研究所 请务必阅读正文之后的免责声明部分 Table_Yemei 行业深度报告 图 43：擎天的针床式 HP 系列产品精度高稳定性强 . 31 图 44： BK 系列 -能量回馈型自动化成设备 . 31 图 45： BK 系列 -可充电电池自动检测化成设备 . 31 图 46： 2018 年动力电池装机量 TOP10 企业 龙头市场份额不断扩大 . 32 图 47：随着下游电池厂集中度提升，龙头设备商将充分受益 . 33 图 48：先导 2013-2018 年收入复合增速为 86% . 34 图 49：先导 2013-2018 归母净利复合增速达 82% . 34 图 50：通过收购泰坦，先导智能将业务范围 提高到锂电生产整线的 45%-50%（虚线框即为将通过收购泰坦拥有） . 34 图 51：浩能的涂布机为国内最领先水平，接近国外先进水平 . 36 图 52：浩能辊轧分切一体机应用效率高，与国内先进厂商水平相当 . 36 图 53：誉辰为后段设备核心供应商，专注自动化设备的研发 . 37 图 54：诚捷智能在卷绕和制片领域深耕 14 年，技术水平位于国内前列 . 37 图 55：星云股份的产品精度、可靠性、功能完整性等均处于国内领先水平 . 38 图 56： 星云股份营业收入实现稳步增长 . 38 图 57：由于产品结构变动，星云股份 2018 年净利润同比有所下滑 . 38 表 1：电池能量比更高、成本更低的软包电池将逐渐受到市场的青睐 . 14 表 2： 2014 年与 2016 年国内后段设备商动态排行榜，杭可科技稳居第一，泰坦 +星云进步明显. 25 表 3：科恒股份拟收购誉辰及诚捷智能，欲打通整条锂电池生产线 . 36 6 / 40 东吴证券研究所 请务必阅读正文之后的免责声明部分 Table_Yemei 行业深度报告 1. 锂电池后道处理设备：重要性凸显，与电池安全性紧密相关 1.1. 锂电池后处理阶段：占整线的比例约为 35% 根据生产工艺进行分类，锂电设备主要分为 前段设备 （电极制作阶段）、 中段设备（电芯装配阶段），以及 后 段设备 （后处理阶段），价值量分别约占产线的 35%、 30%、35%。 其中后处理阶段主要是完成电芯的激活、检测和品质判定，具体包括电芯的化成、分容、检测、分选、 PACK 等工作。 图 1：锂电池生产线中，前段设备价值量占比约为 35% 数据来源：东吴证券研究所整理 生产工艺 工艺简介 相关设备 国内主要设备供应商辊压将涂布后的极片进一步压实，提高电池的能量密度，一般在涂布工序之后，裁片工序之前辊压机先导智能、赢合科技、科恒股份（浩能）、金银河、北方华创分切将较宽的整卷极片连续纵切成若干所需宽度的窄片全自动分切机赢合科技、 先导智能、科恒股份（浩能科技）、吉阳科技截至2 0 1 8 H 1 ，锂电池生产工艺及设备商布局情况电极制作（前段）搅拌将正、负极固态电池材料混合均匀后加入溶剂搅拌成浆状真空搅拌机大族激光、金银河、北方华创涂布将搅拌后的浆料均匀涂覆在金属箔片上并烘干制成正、负极片涂布机璞泰来（新嘉拓）、科恒股份（浩能）、赢合科技（雅康精密） 、先导智能7 / 40 东吴证券研究所 请务必阅读正文之后的免责声明部分 Table_Yemei 行业深度报告 图 2：中段设备价值量占比约为 30% 数据来源：东吴证券研究所整理 工艺简介 相关设备 国内主要设备供应商制片模切叠片卷绕先导智能、赢合科技、北方华创、吉阳科技注液入壳机深圳中基、东莞鸿宝、 江西一诺焊盖板对电池盖板进行焊接激光焊接机联赢激光、大族激光烘烤对焊接后、注液前的电芯进行干燥真空干燥箱时代高科、阿李股份、 深圳信宇人、优睿特自动化将电池的电解液定量注入电芯中全自动注液机先导智能、赢合科技、吉阳科技生产工艺电芯装配（中段）包括对分切后的极片焊接极耳、贴保护胶纸、极耳包胶等，用于后续卷绕工艺制片机先导智能、赢合科技、科恒股份（浩能）将分切后的间隙涂布或连续涂布（单侧出极耳）的极片冲切成型，用于后续的叠片工艺模切机大族激光、海目星激光 、先导智能、赢合科技、吉阳科技、北方华创封装入壳将卷芯放入电芯外壳中将制片工序或收卷式模切机制作的极片卷绕成锂离子电池的电芯卷绕机先导智能、赢合科技、 科恒股份（诚捷智能）北方华创、华冠科技将模切工序中制作的单体极片叠成锂电池的电芯叠片机8 / 40 东吴证券研究所 请务必阅读正文之后的免责声明部分 Table_Yemei 行业深度报告 图 3：后段设备价值量占比约为 35% 数据来源：东吴证券研究所整理 1.2. 锂电池后处理阶段：充放电设备是核心，测试、分选、组装 PACK 设备为必须，具备自动化物流线有优势 后段设备主要由充放电设备、电压 /内阻测试设备、分选设备、 PACK 生产线、自动化物流设备及相应的系统整体控制软件等组成。 按工艺流程的先后顺序看， 1)化成 ，就是激活电芯，使电芯具有存储电的能力，所以化成只是充电的过程，不需要对电芯进行放电，因此可以使用单独的充电机（常被称为化成机）；但由于化成之后紧接着分容工序（分容需要对电芯充放电），因此化成工序完成后还要对电芯进行放电，从而 许多厂家直接使用充放电设备来进行化成。 2）分容 ，即“分析容量”，就是将化成好的电芯进行充放电，以测量电容量，该 工序需要的设备为充放电设备。 锂电池的关键参数（电池容量）是在化成中活化而形成，在分容中测定，因此充放电设备是后处理系统中的关键设备 ，不仅数量庞大而且直接关系 到电池产品的合格率和生产工艺 工艺简介 相关设备 国内主要设备供应商物流自动化物流仓储自动化仓储物流设备今天国际 ，先导智能，天奇股份后处理（后段） 检测外观检测、内部结构检测X -Ra y 检测设备先导智能（珠海泰坦）、杭可科技、星云股份、 正业科技、日联科技组装（ P a c k ）自动化生产线组装P a c k 设备科恒股份（誉辰自动化）、华中数控（江苏锦明）、先导智能，君屹自动化化成进行充电活化并测量容量化成机先导智能（珠海泰坦）、杭可科技、 星云股份、瑞能股份分容测试电池电性能指标和容量，并进行分级分容机先导智能（珠海泰坦）、杭可科技、 星云股份、瑞能股份9 / 40 东吴证券研究所 请务必阅读正文之后的免责声明部分 Table_Yemei 行业深度报告 批次的一致性。充放电设备的小工作单位是“通道”，一个通道可以为一个电芯进行充放电，多个通道组成一个单元（ BOX），若干个 BOX 组合在一起（为合理利用空间），就构成了一台充放电设备。 图 4：充放电设备为后处理的核心，测试分选 PACK 设备为必须，具备自动化物流现有优势 数据来源：东吴证券研究所整理 3)检测 ，在充放电、静置前后均要进行，对应的设备分别为充放电设备和电压 /内阻检测设备。在充放电时，充放电设备可以记录充放电的相关数据和曲线图表，以计算电芯电容量。在静置阶段，电芯处于自放电状态，测试静置前后电芯的电压和内阻，可以更准确地了解电芯的质量。 充放电设备内阻 / 电压测试设备通道多个单元（ BOX ）图为 6 个 BOX 组成的充放电机激活电芯测试电芯电容量分容化成用途 检测在充放电时和静置前后均要进行P A CK 产线自动化物流设备分选设备单体电芯组合电芯区分品质，剔除不良品选取性能相近电芯减少“木桶效应” 将分选好的电芯装配成模组，进而装配为电池包10 / 40 东吴证券研究所 请务必阅读正文之后的免责声明部分 Table_Yemei 行业深度报告 4）分选 ，就是对化成、分容好的电池按一定标准进行分类选择，相关设备即分选设备。对单体电芯而言，可以区分电池品质，剔除不良品；对组合电芯而言，主要是为了将性能相近的电池分成一类组装成电池组，减少“木桶效应”产生的不良影响。 图 5：电压 /内阻检测设备用于检测静置前后电芯的电压和内阻 图 6：分选可减少“木桶效应”带来的不良影响 数据来源：杭可科技公司官网，东吴证券研究所 数据来源：杭可科技公司官网，东吴证券研究所 5） PACK 组装 ，即将上一步分选好的电池装配为电池模组及电池包。 PACK 工艺环节包括：将每个模组需要的电芯、侧板、端板等组件进行配对、清洗，然后将电芯、端板和侧板涂胶进行粘合、组装；之后将侧板焊接，测试绝缘内阻，粘合底板并组装，待胶水固化后焊接连接片，进行模块测试，最后组装好顶盖并入库。先将需要的连接器组装到下箱体上，装入冷却系统，将对应的模组装入外壳，连接高低压线束，紧固上盖；之后进行冷却系统及箱体的密封性测试；通过之后进行电池包的最终测试，合格之后入库。 图 7：锂电池模组工艺流程 图 8：电池包的工艺流程 数据来源： CATL 招股说明书，东吴证券研究所 数据来源： CATL 招股说明书，东吴证券研究所