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市場(chǎng)研究

激光鋰電設(shè)備市場(chǎng)空間深度分析

激光制造網(wǎng) 來源：申萬宏源研究院2021-08-13 我要評(píng)論(0 )   

1. 激光加工工藝：性能優(yōu)勢(shì)突出，契合動(dòng)力電池生產(chǎn)需求1.1 動(dòng)力電池是新能源汽車核心部件，對(duì)于電池生產(chǎn)設(shè)備要求極高鋰離子電池是目前公認(rèn)的最佳動(dòng)力電池解決方案，是新...

1. 激光加工工藝：性能優(yōu)勢(shì)突出，契合動(dòng)力電池生產(chǎn)需求   


1.1 動(dòng)力電池是新能源汽車核心部件，對(duì)于電池生產(chǎn)設(shè)備要求極高

鋰離子電池是目前公認(rèn)的最佳動(dòng)力電池解決方案，是新能源汽車的重要組成部件。動(dòng) 力型鋰電池主要用于電動(dòng)汽車、電動(dòng)自行車、代步車等，又稱為鋰離子動(dòng)力電池、動(dòng)力鋰 電等，主要形態(tài)分為圓柱、方形和軟包電池。由于新能源汽車?yán)m(xù)航距離、最高時(shí)速、電池車重比、能量密度等技術(shù)指標(biāo)均與動(dòng)力電池密切相關(guān)，鋰電池質(zhì)量直接決定新能源車輛的性能，因此，動(dòng)力電池是新能源車的“心臟”，動(dòng)力電池的采購(gòu)成本一般占到新能源汽車整車成本的 30%-40%；動(dòng)力鋰電池主要為三元材料電池及磷酸鐵鋰電池，下游為新能源車的裝機(jī)應(yīng)用。

動(dòng)力電池能量密度及安全性能、生產(chǎn)自動(dòng)化要求逐步提升，對(duì)生產(chǎn)設(shè)備的精度、安全 性以及一致性提出高要求。動(dòng)力電池作為新能源汽車的核心部件，制作工藝復(fù)雜，其制造技術(shù)和設(shè)備要求極高。一方面，政府提高財(cái)政補(bǔ)貼門檻，將補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)與電池能量密度掛鉤， 鼓勵(lì)企業(yè)不斷優(yōu)化工藝，提高能量轉(zhuǎn)換效率、提升能量密度、減輕重量；另一方面，隨著各動(dòng)力電池廠商的產(chǎn)能不斷擴(kuò)大，降低生產(chǎn)成本成為動(dòng)力電池廠商重要的考慮因素，通過設(shè)備自動(dòng)化，提高生產(chǎn)效率成為必然選擇。


1.2 激光實(shí)現(xiàn)對(duì)傳統(tǒng)加工技術(shù)的革新，在動(dòng)力電池生產(chǎn)中作用突出

激光加工技術(shù)是對(duì)傳統(tǒng)加工技術(shù)的革新，相較于傳統(tǒng)加工技術(shù)，具有潔凈環(huán)保、精度 高、自動(dòng)化程度高等特點(diǎn)。激光加工可實(shí)現(xiàn)多種材料加工目的，它可以對(duì)多種金屬、非金屬進(jìn)行加工，特別是高硬度、高脆性及高熔點(diǎn)的材料；加工過程無刀具磨損、無接觸應(yīng)力、 不產(chǎn)生噪音、無環(huán)境污染。激光加工柔性大，主要用于切割、表面處理、焊接、打標(biāo)和打孔等。

激光工藝憑借多重性能優(yōu)勢(shì)，在動(dòng)力電池產(chǎn)線在發(fā)揮重要作用。鋰電池的生產(chǎn)制造是 由一個(gè)個(gè)工藝步驟嚴(yán)密聯(lián)絡(luò)起來的，其生產(chǎn)過程大致包括極片制造、電芯制作及電池組裝三部分。激光工藝依托高效精密、靈活、可靠穩(wěn)定、焊材損耗小、自動(dòng)化和安全程度高等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于動(dòng)力電池生產(chǎn)線的前、中、后段加工過程中，具體涉及的激光工藝有激 光切割、激光焊接、激光打標(biāo)、激光清洗等。動(dòng)力電池的前段、中段以及后段均有較多激 光技術(shù)應(yīng)用，有效提高了動(dòng)力電池安全性、可靠性和使用壽命，以及生產(chǎn)的自動(dòng)化水平。

1.3 國(guó)內(nèi)多家激光設(shè)備企業(yè)崛起，為動(dòng)力電池廠商提供激光設(shè)備

由于動(dòng)力電池制造市場(chǎng)需求旺盛，眾多激光企業(yè)紛紛搶灘入局鋰電激光焊接市場(chǎng)。國(guó) 內(nèi)重要的新能源動(dòng)力電池廠商紛紛擴(kuò)建生產(chǎn)線，迎來產(chǎn)能擴(kuò)張期。與傳統(tǒng)加工方法相比， 激光具有精度高、速度快、易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化等諸多優(yōu)勢(shì)，是動(dòng)力電池生產(chǎn)中不可或缺的標(biāo) 準(zhǔn)工藝。

1）聯(lián)贏激光：2007 年，涉足鋰電行業(yè)，是國(guó)內(nèi)第一家鋰電自動(dòng)化的激光設(shè)備供應(yīng)商。2017 年，被寧德時(shí)代評(píng)為“最佳合作伙伴”，并進(jìn)一步鎖定與動(dòng)力電池行業(yè)龍頭企業(yè)的業(yè)務(wù)合作關(guān)系。作為國(guó)內(nèi)最早從事研發(fā)、生產(chǎn)動(dòng)力電池激光焊接設(shè)備的廠商之一，聯(lián)贏激光 及時(shí)跨越了國(guó)內(nèi)激光行業(yè)早期的技術(shù)門檻，先于競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手引入能量控制技術(shù)，極大降低自 研激光器的能量波動(dòng)，實(shí)現(xiàn)進(jìn)口替代，目前為國(guó)內(nèi)激光焊接行業(yè)的領(lǐng)軍企業(yè)。

2）海目星：2015 年，開始切入鋰電系能源激光及自動(dòng)化設(shè)備市場(chǎng)。公司研發(fā)團(tuán)隊(duì)打 破國(guó)內(nèi)外技術(shù)封鎖，研發(fā)出激光極片成型設(shè)備，能夠在鋰電池極片兩側(cè)的金屬箔材上切割 極耳，成功解決行業(yè)痛點(diǎn)。海目星動(dòng)力電池激光及自動(dòng)化設(shè)備產(chǎn)品主要包括：高速激光制 片機(jī)、電池裝配線、電芯干燥線等，覆蓋極片制片、電芯裝配、烘烤干燥等動(dòng)力電池生產(chǎn) 關(guān)鍵工藝流程。

2. 激光鋰電設(shè)備：用于前中后段加工，成動(dòng)力電池產(chǎn)線標(biāo)配   

2.1 應(yīng)用環(huán)節(jié)：涵蓋鋰電多個(gè)工序環(huán)節(jié)，助力電池性能及生產(chǎn)效率提升

鋰電池的生產(chǎn)制造包括極片制作（前段）、電芯組裝（中段）以及后處理（后段）三部分；動(dòng)力電池的前段極片制作、中段焊接以及后段模組 Pack 均有較多激光技術(shù)應(yīng)用。

具體來看：

（一）極片制作工段-前段：激光切割工藝應(yīng)用于極片及隔膜分切環(huán)節(jié)

極片制作工段具體包括勻漿、極片清洗、涂布、碾壓、極片及隔膜分切環(huán)節(jié)，在極片 及隔膜分切環(huán)節(jié)中，激光切割機(jī)已經(jīng)成功實(shí)現(xiàn)對(duì)傳統(tǒng)模切機(jī)的替代。在激光技術(shù)出現(xiàn)前， 鋰電池產(chǎn)業(yè)通常使用傳統(tǒng)機(jī)械進(jìn)行加工和切割，但使用傳統(tǒng)模切刀設(shè)備會(huì)不可避免出現(xiàn)磨 損，粉塵掉落并產(chǎn)生毛刺，進(jìn)而引起電池過熱、短路、甚至爆炸等各類危險(xiǎn)問題。與傳統(tǒng) 的機(jī)械切割相比，激光切割擁有無工具磨損、切割形狀靈活、邊緣質(zhì)量控制、精確性更高 和運(yùn)營(yíng)成本較低等優(yōu)勢(shì)，有利于降低制造成本、提高生產(chǎn)效率、大幅縮短新產(chǎn)品模切周期。

（二）電芯組裝工段-中段：激光焊接工藝應(yīng)用于殼體、頂蓋、密封釘、極耳等焊接環(huán)節(jié)

電芯組裝工段具體包括電芯的卷繞、疊片、極耳焊接、電芯入殼、外殼頂蓋焊、注液、 注液口封裝等。電芯是動(dòng)力電池的最小單位，電芯的質(zhì)量決定了電池模組的性能進(jìn)而影響整個(gè)動(dòng)力電池系統(tǒng)的可靠性。其中，激光焊接工藝應(yīng)用于殼體、頂蓋、密封釘、極耳等焊接環(huán)節(jié)，以及電芯前的配件防爆閥的焊接環(huán)節(jié)。相比傳統(tǒng)氬弧焊、電阻焊的方式，激光焊接具有顯著優(yōu)勢(shì)：一是熱影響區(qū)窄，焊接變形小，特別適合于微型件的焊接；二是通過光 導(dǎo)纖維引導(dǎo)或棱鏡偏轉(zhuǎn)，可遠(yuǎn)距離施焊；三是具有極高的能量密度；四是不需要真空防護(hù) 和 X 射線防護(hù)，也不受磁場(chǎng)影響。

（3）后處理工段-后段：激光自動(dòng)化系統(tǒng)替代傳統(tǒng)手工裝配方式應(yīng)用于模組 PACK

后處理工段具體環(huán)節(jié)包括化成分容、測(cè)試分檔、PACK 模組，主要設(shè)備包括化成機(jī)、 分容檢測(cè)裝置、過程倉儲(chǔ)物流自動(dòng)化，PACK 自動(dòng)化設(shè)備。其中，激光自動(dòng)化系統(tǒng)普通應(yīng) 用于模組 PACK 組裝產(chǎn)線，進(jìn)行電池 PACK 模組時(shí)的連接片焊接。

2.2 激光切割：高效精準(zhǔn)，鋰電池制造領(lǐng)域的“利器”

激光切割是利用高功率密度激光束來實(shí)現(xiàn)切割的工藝，在動(dòng)力電池生產(chǎn)中主要應(yīng)用于 前段工序的電池極片制造環(huán)節(jié)。激光切割是利用經(jīng)聚焦的高功率密度激光束照射工件，使 被照射的材料迅速熔化、汽化、燒蝕或達(dá)到燃點(diǎn)，隨著光束對(duì)材料的移動(dòng)，孔洞連續(xù)形成 寬度很窄的切縫，從而實(shí)現(xiàn)切割的技術(shù)。激光切割在鋰電池制造中的應(yīng)用主要包括正負(fù)極的激光極耳切割成型、激光極片切割、激光極片分條，以及隔膜的激光切割；其中，激光極耳成型是目前激光切割在鋰電池制造領(lǐng)域最主要的應(yīng)用。


激光切割作為先進(jìn)加工工藝，具有精度高、速度快、自動(dòng)化水平高等優(yōu)勢(shì)，主要替代 傳統(tǒng)模切機(jī)。在激光技術(shù)出現(xiàn)前，鋰電池產(chǎn)業(yè)通常使用傳統(tǒng)機(jī)械進(jìn)行加工和切割，而模切刀在使用過程中，會(huì)不可避免地出現(xiàn)磨損，進(jìn)而掉落粉塵、產(chǎn)生毛刺，可能引起電池過熱、 短路、爆炸等危險(xiǎn)問題；且五金模切工藝存在模具損耗快、換模時(shí)間長(zhǎng)、靈活性差和生產(chǎn)效率低等局限性，已越來越不能滿足鋰電池制造的發(fā)展要求。與傳統(tǒng)的機(jī)械切割相比，激光切割擁有無工具磨損、切割形狀靈活、邊緣質(zhì)量控制、精確性更高和運(yùn)營(yíng)成本較低等優(yōu)勢(shì)，有利于降低制造成本、提高生產(chǎn)效率、大幅縮短新產(chǎn)品模切周期。在動(dòng)力鋰電池的極耳加工環(huán)節(jié)中，激光極耳切割已成為行業(yè)標(biāo)配。

2.3 激光焊接：高度契合，鋰電池制造領(lǐng)域的“粘合劑”

激光焊接是利用激光束對(duì)物體進(jìn)行融化并實(shí)現(xiàn)焊接的工藝，在動(dòng)力電池生產(chǎn)中主要用 于中段電芯、后段模組 PACK 環(huán)節(jié)。激光焊接是利用激光束優(yōu)異的方向性和高功率密度等特性進(jìn)行工作，通過光學(xué)系統(tǒng)將激光束聚焦在很小的區(qū)域內(nèi)，在極短的時(shí)間內(nèi)使被焊處形成一個(gè)能量高度集中的熱源區(qū)，從而使被焊物熔化并形成牢固的焊點(diǎn)和焊縫。作為一種高精密的焊接方式，其極為靈活、精確和高效，能夠滿足動(dòng)力電池生產(chǎn)過程中的性能要求， 是動(dòng)力電池制造過程中的首選。在動(dòng)力電池的生產(chǎn)中，使用激光焊接的環(huán)節(jié)主要包括：電 芯配件中的防爆閥焊接；中道工藝：極耳的焊接（包括預(yù)焊接）、極帶的點(diǎn)焊接、電芯入殼的預(yù)焊、外殼頂蓋密封焊接、注液口密封焊接等；后道工藝：包括電池 PACK 模組時(shí)的 連接片焊接等。


主要焊接環(huán)節(jié)如下：

1）電池防爆閥焊接：電池的防爆閥是電池封口板上的薄壁閥體,當(dāng)電池內(nèi)部壓力超過規(guī) 定值時(shí)，防爆閥閥體破裂,避免電池爆裂。安全閥結(jié)構(gòu)巧妙，這道工序?qū)す夂附庸に囈髽O為嚴(yán)格。沒有采用連續(xù)激光焊接之前，電池防爆閥的焊接都是采用脈沖激光器焊接，通過焊點(diǎn)與焊點(diǎn)的重疊和覆蓋來實(shí)現(xiàn)連續(xù)密封焊接，但焊接效率較低，且密封性相對(duì)較差。采用連續(xù)激光焊接可以實(shí)現(xiàn)高速高質(zhì)量的焊接，焊接穩(wěn)定性、焊接效率以及良品率都能夠 得到保障。

2）電池極柱焊接：電池蓋板上的極柱，分為電池內(nèi)部和電池外部連接。電池內(nèi)部連接， 是電芯極耳與蓋板極柱的焊接；電池外部連接，是電池極柱通過連接片焊接，形成串聯(lián)、 并聯(lián)電路，組成電池模組。電池的極柱即電池的正負(fù)極，一般正極采用鋁，負(fù)極采用銅。常用的結(jié)構(gòu)為鉚壓結(jié)構(gòu)，鉚壓完成后進(jìn)行滿焊，其大小一般為直徑 8 的圓。焊接時(shí)，在滿足設(shè)計(jì)要求的拉力和導(dǎo)電性能的情況下，優(yōu)先選擇光束質(zhì)量好、能量分布均勻的光纖激光 器或是復(fù)合焊激光器，采用光纖激光器、復(fù)合焊激光器焊接可以實(shí)現(xiàn)的電極柱的鋁-鋁結(jié)構(gòu) 焊接、銅-銅結(jié)構(gòu)焊接穩(wěn)定性，減少飛濺、進(jìn)而提升焊接良率。

3）轉(zhuǎn)接片焊接：轉(zhuǎn)接片與軟連接是連接電池蓋板與電芯的關(guān)鍵部件。它必須同時(shí)考慮 到電池的過流、強(qiáng)度及低飛濺的要求，所以在與蓋板的焊接過程中，需要有足夠的焊縫寬度，且需要保證沒有 particle 落在電芯上，避免出現(xiàn)電池短路。而作為負(fù)極材料的銅，屬 于低吸收率的高反材料，在焊接時(shí)需要更高的能量密度去焊接。

4）殼體封口焊接：動(dòng)力電池的殼體材料有鋁合金和不銹鋼，其中采用鋁合金的最多， 也有少數(shù)采用純鋁。不銹鋼是激光焊接性最好的材質(zhì)，無論是脈沖還是連續(xù)激光都能夠獲得外觀和性能良好的焊縫。使用連續(xù)激光器焊接薄殼鋰電池，效率可以提升 5~10 倍，且外觀效果和密封性更好?，F(xiàn)在為了追求更快的焊接速度和更均勻的外觀， 大部分公司已經(jīng)開始采用復(fù)合焊和環(huán)形光斑取代以往低速的單光纖焊接。

5）密封釘（電解液注入口）焊接：密封釘（注液孔蓋帽）的形式也較多，其形狀通常 為一個(gè)直徑 8mm、厚度約 0.9mm 的圓形蓋帽，其焊接的基本要求就是耐壓值達(dá)到 1.1MPa，密封且不能有針孔、裂紋和爆點(diǎn)的存在。作為電芯焊接的最后一道工序，密封釘 焊接的良率尤為重要。密封釘焊接時(shí)由于有殘留電解液的存在，導(dǎo)致有爆點(diǎn)、針孔等缺陷， 而抑制這些缺陷的關(guān)鍵方式則是減小熱輸入量。

6）動(dòng)力電池模組及 PACK 焊接：電池模組可以理解為鋰離子電芯經(jīng)串并聯(lián)方式組合， 并加裝單體電池監(jiān)控與管理裝置。電池模組的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)往往能決定一個(gè)電池包的性能和安全。其結(jié)構(gòu)必須對(duì)電芯起到支撐、固定和保護(hù)作用。由于銅和鋁之間采用激光焊接后易形成脆性化合物，無法滿足使用要求，通常采用超聲波焊接；銅和銅、鋁和鋁一般均采 用激光焊接。同時(shí)，由于銅和鋁傳熱均很快，且對(duì)激光反射率非常高，連接片厚度相對(duì)較大，因此需要采用較高功率的激光器才能夠?qū)崿F(xiàn)焊接。


在動(dòng)力電池應(yīng)用方面，相比于傳統(tǒng)電弧焊、電阻焊等，激光焊接具有材料契合度高、 高效精密、自動(dòng)化集成的優(yōu)勢(shì)。激光焊接優(yōu)勢(shì)明顯。1） 材料契合度高：動(dòng)力電池殼體多為鋁材材質(zhì)，更適合使用激光進(jìn)行焊接，激光焊接防止飛 濺和氣孔，有利于提升電池良品率及安全性能；2）高效精準(zhǔn)：傳統(tǒng)的氬弧焊、電弧焊都是 通過接觸式焊接，降低了焊接速度，激光能量密度高，熱影響區(qū)變化范圍較小，屬于非接觸焊接，焊接速度快，加工精度高，變形?。?）自動(dòng)化集成：激光焊接系統(tǒng)具有高柔性， 與機(jī)器人聯(lián)合組成的焊接系統(tǒng)可以形成多功能的激光加工系統(tǒng)，易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)。

特別值得注意的是，在動(dòng)力電池行業(yè)，激光焊接相較于切割及打標(biāo)具有定制化、客戶 粘性強(qiáng)等特點(diǎn)，進(jìn)入壁壘更高。

1）激光焊接設(shè)備呈現(xiàn)非標(biāo)定制化的特點(diǎn)。產(chǎn)品由客戶根據(jù)自己的產(chǎn)品確定技術(shù)指標(biāo)， 行業(yè)內(nèi)以寧德時(shí)代的技術(shù)指標(biāo)最為先進(jìn)。動(dòng)力電池行業(yè)的激光焊接設(shè)備主要有：密封釘焊接系統(tǒng)、頂蓋焊接系統(tǒng)、軟連接焊接系統(tǒng)、極柱焊接系統(tǒng)、防爆閥焊接系統(tǒng)、PACK 及模組焊接系統(tǒng)等；依據(jù)下游客戶的場(chǎng)地限制、自動(dòng)化水平、技術(shù)要求等，需要重新進(jìn)行定制化設(shè)計(jì)。

2）激光輸出的穩(wěn)定性控制。為了對(duì)焊件輸出統(tǒng)一、穩(wěn)定的焊接激光束，就需要激光輸 出功率具有良好的一致性以及能夠精確控制激光輸出功率，功率過低會(huì)導(dǎo)致焊接熔融不足而影響焊接質(zhì)量，功率過高或上下波動(dòng)會(huì)導(dǎo)致飛濺、氣孔等不良效果。同時(shí)部分重要的工業(yè)材料如鋁、銅等材料， 采用激光焊接方式呈現(xiàn)高反射性、難焊特點(diǎn)，容易形成飛濺、裂紋和氣孔，影響焊接質(zhì)量 和效果，因此研發(fā)設(shè)計(jì)具有針對(duì)性的激光器就顯得尤為重要。

3）針對(duì)不同的焊接材料設(shè)定 激光焊接工藝參數(shù)。包括激光光束屬性、光束聚焦及焦點(diǎn)特性、輔助氣體特性、加工材料 性質(zhì)、合適的夾具及機(jī)械件等多項(xiàng)工藝參數(shù)，以達(dá)到最優(yōu)焊接效果。

4）焊接工藝技術(shù)參數(shù)及要求會(huì)影響激光器的選擇、自動(dòng)化傳動(dòng)裝置、夾治具、控制軟 件等的設(shè)計(jì)開發(fā)。在研發(fā)設(shè)計(jì)過程中，需要對(duì)激光光源有著比較深刻的了解和研究，如激 光的波長(zhǎng)范圍、激光的能量密度、激光的焊接的速度、激光焦點(diǎn)和材料的位置關(guān)系等，并且要理解材料特點(diǎn)。

3. 三重驅(qū)動(dòng)力共振，百億市場(chǎng)規(guī)模指日可待

3.1 驅(qū)動(dòng)力一：新一輪動(dòng)力電池?cái)U(kuò)產(chǎn)到來，激光鋰電設(shè)備需求高漲

動(dòng)力電池行業(yè)與新能源汽車行業(yè)息息相關(guān)，政策驅(qū)動(dòng)下，新一輪動(dòng)力電池投資擴(kuò)產(chǎn)高 拉動(dòng)設(shè)備需求提升。在全球范圍內(nèi)，新能源汽車取代傳統(tǒng)燃油汽車趨勢(shì)明顯，2019 年，全 球新能源汽車市場(chǎng)滲透率僅為 2.5%，尚處于發(fā)展初期，2020 年新能源汽車銷量接近 10% 的增長(zhǎng)。到 2025 年， 我國(guó)新能源汽車新車銷量占比達(dá)到 25%左右；中國(guó)動(dòng)力電池市場(chǎng)占據(jù)全球動(dòng)力電池市場(chǎng)份額 50%以上，成為全球第一大動(dòng)力電池市場(chǎng)。在政策驅(qū)動(dòng)下，激光鋰電設(shè)備市場(chǎng)需求或迎 來高速發(fā)展。


受益于新能源市場(chǎng)景氣度回升，動(dòng)力電池廠商擴(kuò)產(chǎn)加速，拉動(dòng)鋰電設(shè)備 3-5 年高需求。動(dòng)力電池廠商擴(kuò)產(chǎn)的進(jìn)度受下游整車銷售情況影響，2020 年下半年以來新能源汽車銷售火 爆，新能源產(chǎn)業(yè)鏈景氣度持續(xù)提升?，F(xiàn)階段，動(dòng)力電池廠商同步在現(xiàn)有產(chǎn)能基礎(chǔ)上大幅擴(kuò) 產(chǎn)，激光鋰電市場(chǎng)有望收益實(shí)現(xiàn)突破。2020 年動(dòng)力電池投擴(kuò)項(xiàng)目 26 起， 總金額超 1370 億元，擴(kuò)產(chǎn)規(guī)模超 400GWh。新增投資項(xiàng)目中，單個(gè)項(xiàng)目的產(chǎn)能規(guī)?；?在10GWh，百億級(jí)投資項(xiàng)目大幅增加，其中寧德時(shí)代 7 個(gè)生產(chǎn)基地新增產(chǎn)能規(guī)劃達(dá)535GW， 中航鋰電“十四五”期間，規(guī)劃產(chǎn)能超過 300GWh；預(yù)計(jì)未來 3-5 年新能源汽車行業(yè)增速 呈噴井態(tài)勢(shì)，下游動(dòng)力電池廠商擴(kuò)產(chǎn)投資熱潮持續(xù)不減，將推動(dòng)鋰電設(shè)備需求快速增長(zhǎng)。

3.2 驅(qū)動(dòng)力二：動(dòng)力電池性能要求提升，激光設(shè)備更迭進(jìn)程加速

動(dòng)力電池能量密度及安全性能逐步上升，對(duì)激光加工設(shè)備提出更高要求。自 2008 年鋰 離子動(dòng)力電池應(yīng)用于電動(dòng)汽車已經(jīng) 10 年，實(shí)際裝車產(chǎn)品的能量密度從 100 瓦時(shí)/公斤提升到 250 瓦時(shí)/公斤，提高了 2.5 倍。2020 年的能量密度將達(dá)到 300 瓦時(shí)/公斤。向高能量密度發(fā)展是動(dòng)力電池的 必然趨勢(shì)，但在現(xiàn)有的材料體系下，能量密度的提升將導(dǎo)致電池的熱穩(wěn)定性變差，造成安 全性風(fēng)險(xiǎn)，從而對(duì)激光加工設(shè)備的技術(shù)與工藝提出了更高的要求。

激光器的更新迭代較快，企業(yè)為保障領(lǐng)先于競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手而主動(dòng)進(jìn)行設(shè)備替換。隨著近年 來激光行業(yè)的快速發(fā)展，激光器的更新迭代速度較快，市場(chǎng)上每隔一段時(shí)間會(huì)推出更高功 率和更好光束質(zhì)量的激光器，促進(jìn)激光行業(yè)整體向更高精度和更快效率不斷發(fā)展，下游客 戶對(duì)加工要求也會(huì)逐漸提高，原有較低功率和較差光束質(zhì)量的激光設(shè)備將逐漸無法滿足市 場(chǎng)新的要求，設(shè)備使用商為保障先進(jìn)加工能力，將不斷淘汰老舊設(shè)備、更替新設(shè)備。同時(shí)， 磨損及老化等因素導(dǎo)致激光設(shè)備加工效率下滑，倒逼企業(yè)進(jìn)行設(shè)備更替。


3.3 驅(qū)動(dòng)力三：儲(chǔ)能領(lǐng)域或迎來黃金期，鋰電市場(chǎng)有望充分受益

儲(chǔ)能領(lǐng)域是鋰電池的嶄新領(lǐng)域，電源、電站、電池三者并駕齊驅(qū)。動(dòng)力型鋰電池主要 用于電動(dòng)汽車、電動(dòng)自行車、代步車等；儲(chǔ)能和工業(yè)型鋰電池主要用于調(diào)峰電源、儲(chǔ)能電 池等儲(chǔ)能產(chǎn)品和電動(dòng)工具等產(chǎn)品的鋰電池電芯及模組。而鋰電池在循環(huán)壽命、快速充放能 效、比能量方面均大幅優(yōu)于鉛酸電池，在安全性方面與鉛酸電池相當(dāng)，作為一種綠色環(huán)保 的新型電池，在儲(chǔ)能領(lǐng)域有很好的應(yīng)用前景。隨著通信運(yùn)營(yíng)商集中采購(gòu)，以通信儲(chǔ)能為代表的儲(chǔ)能鋰電池市場(chǎng)有望迅速增長(zhǎng)。

儲(chǔ)能鋰電池 2025 年有望達(dá) 58Gwh 裝機(jī)量，有利于帶動(dòng)激光鋰電應(yīng)用增長(zhǎng)。2020 年中國(guó)儲(chǔ)能市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到 175 億元，同比增長(zhǎng) 35%。儲(chǔ)能鋰電池出貨量達(dá) 到 16.2GWh，同比增長(zhǎng) 70.53%。隨著政策對(duì)新型儲(chǔ)能支持力度加大、電力市場(chǎng)商業(yè)化機(jī) 制建立、儲(chǔ)能商業(yè)模式清晰、鋰電池成本的持續(xù)下降。預(yù)測(cè)至 2025 年，中國(guó)儲(chǔ)能 鋰電池出貨量將達(dá)到 58GWh，市場(chǎng)規(guī)模超過 550 億元。

3.4 預(yù)計(jì) 2025 年激光鋰電自動(dòng)化設(shè)備需求約 430 億

激光技術(shù)在動(dòng)力電池中承擔(dān)核心功能，假設(shè)激光鋰電自動(dòng)化設(shè)備在整線中的價(jià)值量占 比為 30%。鋰電設(shè)備生產(chǎn)中涉及的激光工藝主要為激光焊接、切割和自動(dòng)化模組，激光焊接的價(jià)值量在鋰電設(shè)備中占據(jù) 10-15%；而激光切割及自動(dòng)化設(shè)備， 在前段、中段產(chǎn)線中均有重要應(yīng)用，因此，假設(shè)激光自動(dòng)化設(shè)備占產(chǎn)線價(jià)值量投資比例為 30%。

新能源車銷量增長(zhǎng)帶動(dòng)鋰電設(shè)備市場(chǎng)，預(yù)計(jì) 2025 年激光鋰電自動(dòng)化設(shè)備需求約 430 億。2020 年我國(guó)汽車整體銷量達(dá) 2526.76 萬輛，新能源汽車銷量為 132.29 萬輛，滲透率 僅為 5.24%。

假設(shè)一：2025 年新能源汽車 滲透率逐步提升至 26%，即可測(cè)算每年新能源汽車銷量（每年汽車銷量*新能源汽車滲透率）；

假設(shè)二：?jiǎn)诬噹щ娏繗v年平均值為 50KWH，假設(shè)未來 5 年穩(wěn)步提升，即可測(cè)算每年裝機(jī) 量（每年新能源汽車銷售*單車帶電量）；

假設(shè)三：據(jù)高工鋰電測(cè)算， 近年動(dòng)力電池單 GW H 設(shè)備投資額約為 1.7-1.9 億元，考慮技術(shù)逐步成熟、設(shè)備性能提升， 假設(shè)未來 5 年每 GWH 設(shè)備投資額小幅降低，即可測(cè)算每年設(shè)備需求規(guī)模（每年產(chǎn)能新增 擴(kuò)產(chǎn)*每 GWH 設(shè)備投資額）；
假設(shè)四：假設(shè)激光設(shè)備占整線價(jià)值量投資比例為 30%；即可 測(cè)算出每年激光鋰電設(shè)備需求規(guī)模（每年設(shè)備需求規(guī)模*激光鋰電自動(dòng)化設(shè)備價(jià)值量占比）， 2025 年激光鋰電設(shè)備需求規(guī)模約 430 億元。

4. 重點(diǎn)公司介紹   

4.1 聯(lián)贏激光——?jiǎng)恿﹄姵睾附油?/strong>

聯(lián)贏激光是國(guó)內(nèi)激光焊接行業(yè)的領(lǐng)軍企業(yè)，近年業(yè)績(jī)逐步回暖。公司專業(yè)從事精密激 光焊接機(jī)及激光焊接自動(dòng)化成套設(shè)備的研發(fā)、生產(chǎn)及銷售，產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于動(dòng)力電池、汽 車制造、五金家電、消費(fèi)電子、光通訊等制造業(yè)領(lǐng)域。2020 年受宏觀經(jīng)濟(jì)不達(dá)預(yù)期、疫情 影響訂單交付、公司擴(kuò)產(chǎn)能費(fèi)用大幅增加等疊加影響，公司業(yè)績(jī)有所下滑；2021 年以來， 隨著動(dòng)力電池市場(chǎng)景氣高漲，產(chǎn)能持續(xù)擴(kuò)張，推動(dòng)公司下游需求迅速提升。2021Q1 公司 營(yíng)業(yè)收入為 2.28 億元，同比增長(zhǎng) 40.71%；實(shí)現(xiàn)歸母凈利潤(rùn) 0.13 億元，同比增長(zhǎng) 7.41%。

受益于新能源車加速滲透，聯(lián)贏激光焊接訂單爆發(fā)。聯(lián)贏激光作為行業(yè)內(nèi)公認(rèn)的“動(dòng) 力電池焊接王”，2020 年動(dòng)力電池業(yè)務(wù)營(yíng)收占比為 73.49%。公司擁有方殼動(dòng)力電池電芯 裝配線、方殼動(dòng)力電池模組裝配線、燃料電池雙極板焊接線、動(dòng)力電池模組 FPC 自動(dòng)焊接 線、圓柱動(dòng)力電池模組裝配線、軟包動(dòng)力電池模組 PACK 裝配線等行業(yè)領(lǐng)先的半自動(dòng)及全 自動(dòng)激光焊接解決方案。公司在新能源領(lǐng)域的前五大客戶包括寧德時(shí)代、億緯鋰能、瑞浦、 欣旺達(dá)、中航鋰電等，基本涵蓋動(dòng)力電池行業(yè)領(lǐng)先企業(yè)，客戶粘性強(qiáng)。依據(jù)公司公告，2020 年訂單同比增速約 60%、2021Q1 合同負(fù)債同比增長(zhǎng) 114%，且在下游廠商加速擴(kuò)產(chǎn)熱潮 下，預(yù)計(jì)公司訂單將持續(xù)保持高增長(zhǎng)。


4.2 海目星——高速激光制片機(jī)龍頭

海目星是國(guó)內(nèi)極耳切割設(shè)備龍頭，近年業(yè)績(jī)?cè)诓▌?dòng)中呈現(xiàn)增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。公司專業(yè)從事消 費(fèi)電子、動(dòng)力電池、鈑金加工等行業(yè)的激光及自動(dòng)化設(shè)備的研發(fā)、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)及銷售，產(chǎn)品主要為動(dòng)力電池激光及自動(dòng)化設(shè)備、通用激光及自動(dòng)化設(shè)備、顯示及脆性材料精密激光 及自動(dòng)化設(shè)備。2020 年公司營(yíng)業(yè)收入為 13.21 億元，同比增長(zhǎng) 28.10%；實(shí)現(xiàn)歸母凈利潤(rùn) 0.77 億元，同比減少 46.86%。

卡位優(yōu)質(zhì)賽道，有望充分受益下游需求高景氣。海目星作為國(guó)內(nèi)重要的動(dòng)力電池設(shè)備 供應(yīng)商，2020 年動(dòng)力電池板塊營(yíng)收占比為 39.26%。公司動(dòng)力電池激光及自動(dòng)化設(shè)備產(chǎn)品 主要包括：高速激光制片機(jī)、電池裝配線、電芯干燥線等，覆蓋了極片制片、電芯裝配、 烘烤干燥等動(dòng)力電池生產(chǎn)關(guān)鍵工藝流程。憑借公司深厚的研發(fā)實(shí)力和持續(xù)的創(chuàng)新能力，下 游客戶包括寧德時(shí)代、特斯拉、力神、長(zhǎng)城汽車、蜂巢能源、中航鋰電、億緯鋰能、欣旺達(dá)等國(guó)內(nèi)外主流動(dòng)力電池企業(yè)。2021 年 5 月 18 日接到寧德時(shí)代 6.73億訂單；2021 年 8 月 3 日公告，中航鋰電與公司簽訂《設(shè)備采購(gòu)意向框架協(xié)議》，意向采購(gòu)設(shè) 備總金額預(yù)計(jì)為人民幣 19.68 億元。在動(dòng)力電池大幅擴(kuò)產(chǎn)的背景下，預(yù)計(jì)公司訂單仍保持 快速增長(zhǎng)。

5. 風(fēng)險(xiǎn)提示  

下游廠商擴(kuò)產(chǎn)不及預(yù)期：激光鋰電設(shè)備需求與下游廠商擴(kuò)產(chǎn)速度密切相關(guān)，受到宏觀 經(jīng)濟(jì)因素或者相應(yīng)行業(yè)政策調(diào)整影響，下游產(chǎn)業(yè)擴(kuò)產(chǎn)速度及規(guī)模不及預(yù)期或出現(xiàn)重大不利 變化，將影響激光鋰電設(shè)備的產(chǎn)銷量，進(jìn)而給公司帶來收入及利潤(rùn)增速放緩甚至收入下滑風(fēng)險(xiǎn)。

行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)加劇帶來市場(chǎng)份額減少的風(fēng)險(xiǎn)：伴隨新能源汽車產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，動(dòng)力電池 成為新能源領(lǐng)域戰(zhàn)略布局的重點(diǎn)。激光鋰電賽道或?qū)⒂咳敫嘈峦婕?，眾多?yōu)質(zhì)企業(yè)相互競(jìng)爭(zhēng)，加劇行業(yè)內(nèi)卷；若公司技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)品研發(fā)、服務(wù)質(zhì)量無法保持在較高水準(zhǔn)，可能 造成客戶流失、市場(chǎng)份額減少。

下游廠商議價(jià)能力增強(qiáng)引起毛利率下滑風(fēng)險(xiǎn)：下游廠商紛紛擴(kuò)產(chǎn)，大額訂單增強(qiáng)其議 價(jià)能力，疊加行業(yè)內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)加劇影響，或?qū)⒁鸺す怃囯娫O(shè)備價(jià)格下降，公司毛利率及凈利 率下滑。

行業(yè)技術(shù)升級(jí)迭代導(dǎo)致競(jìng)爭(zhēng)力下降：激光鋰電屬于技術(shù)密集型行業(yè)，發(fā)展方向具有一 定不確定性，若不能在快速的產(chǎn)品迭代中保持技術(shù)先進(jìn)性，將會(huì)面臨競(jìng)爭(zhēng)力下降的風(fēng)險(xiǎn)；另外，隨著下游客戶對(duì)產(chǎn)品定制化、技術(shù)性能差異化的需求與日俱增，對(duì)上游鋰電行業(yè)公 司的技術(shù)儲(chǔ)備及持續(xù)研發(fā)、差異化服務(wù)能力等提出了更高的要求，上游產(chǎn)業(yè)面臨的技術(shù)替 代風(fēng)險(xiǎn)增加。

下游行業(yè)政策調(diào)整傳導(dǎo)風(fēng)險(xiǎn)：動(dòng)力電池是激光鋰電設(shè)備的重要下游產(chǎn)業(yè)，該行業(yè)受國(guó) 家新能源政策影響較為明顯，隨著新能源產(chǎn)業(yè)的日益成熟，國(guó)家對(duì)補(bǔ)貼政策進(jìn)行了一系列 調(diào)整，降低補(bǔ)貼力度與上限，提高補(bǔ)貼技術(shù)門檻要求，給動(dòng)力電池企業(yè)帶來一定程度的資 金成本壓力并通過產(chǎn)業(yè)鏈傳導(dǎo)至激光鋰電行業(yè)。

原材料價(jià)格上漲帶來成本增加的風(fēng)險(xiǎn)：目前國(guó)產(chǎn)企業(yè)已部分實(shí)現(xiàn)核心部件國(guó)產(chǎn)化，但受限于研發(fā)技術(shù)及生產(chǎn)工藝等原因，激光鋰電生產(chǎn)用到的芯片、光纖、高功率光纖光柵等 光學(xué)儀器依賴進(jìn)口仍將維持一段時(shí)間。若國(guó)外廠商不能及時(shí)擴(kuò)產(chǎn)，產(chǎn)能不能充分利用，或 因國(guó)際貿(mào)易摩擦導(dǎo)致相關(guān)原材料進(jìn)口稅率提高、甚至斷供等比例因素出現(xiàn)，行業(yè)內(nèi)可能存 在不能及時(shí)獲得所需原材料或相關(guān)原材料價(jià)格大幅上漲的情況，從而對(duì)激光鋰電的發(fā)展產(chǎn) 生不利影響。

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