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2017年鋰電池設備行業調查報告

2017-08-31 16:23:59 出版:2017年《伺服與運動控制》第4期

鋰電池生產設備行業市場概述

根據統計,2015年全球及中國鋰電池電芯產值分別為1570億元和832億元。2016年二者產值分別達到1850億元和1182億元,受動力電池快速增長影響,中國較上年增幅超過全球增幅。預計到2020年全球及中國鋰電池電芯產值將達到3436億元和2165億元,中國占比將達到61%。未來鋰電池規模增長將主要來源于新能源交通工具和電池儲能領域。

根據統計,2016年中國鋰電池電芯設備規模為75億元,同比增長超過100%。其中國產設備占55億元,預計未來國產比例將提升。目前動力電池的產能和性能,遠不能滿足終端電動車及儲能市場的新增需求,未來3-5年將是鋰電設備高速增長期。

中國鋰電池生產設備行業環境分析

1、前段-攪拌機市場

攪拌機的出貨量自2012年一來一直處于增長態勢,2015年呈爆發式增長,是鋰電生產過程中必不可少的設備。而2015-2016年增速較快的主要原因是:1)各大動力電池廠在擴產如,沃特瑪、CATL、國軒、力神、億緯、南都等;2)新進入動力電池企業增多,需要采購新設備如,駱駝、湖南三迅、橫店東磁等;3)動力電池性能要求較高,對攪拌機需要更高速穩定密封型(真空攪拌機),因此一些企業對設備進行更新換代如,比亞迪、南都、微宏等。

由于動力電池的產量較大,更趨向于購買容積偏大的攪拌機,從而提高生產效率。大容量攪拌機(如500L以上)使用的核心源器件較小容積的攪拌機要求更高,因此價格也高出很多。目前300L攪拌的技術已經很成熟,2012-2015年其價格保持下跌,但因2016年國內電池企業擴張較大,市場需求大,因此2016年價格于上年變化不大。隨動力電池技術的發展,攪拌機要求穩定性、均勻性較高,因此企業更換大容量型全自動化高速真空攪拌機增多。

2、前段-涂布機市場

2015年動力電池市場需求強勁,各動力電池廠加大擴產,且有新進入者。一類是傳統電池廠家轉型。之前主流做鉛酸電池企業如,超威、天能、雙登、駱駝、猛獅科技等一大批企業,在2015年開始大舉往鋰電池行業,至2016年12月,現轉型到鋰電池行業并批量達產的企業有超威、天能、雙登、雄韜等。

涂覆隔膜發展迅速。由于三元材料鎳含量較高,其安全性比磷酸鐵鋰差。出于安全考慮,三元動力電池趨向于采用濕法涂覆隔膜。涂覆隔膜是指通過涂布機把陶瓷膠料或PVDF涂覆在隔膜上的一種隔膜,它具有更高的耐溫性能、韌性,在加工涂覆隔膜時需要應用涂布機。

從未來三年的發展趨勢看,涂布機將依靠動力電池的迅速擴張而實現出貨量的快速增長,同時精度更高、速度更快的擠壓式涂布機的占比會越來越大。新能源汽車終端對動力電池的需求越來越高,因此對設備、工藝提出了新的需求。

3、中段-卷繞機市場

2016年,受特斯拉的帶動,國內動力電池廠逐漸采用圓柱形狀生產動力電池,電池企業加速產能擴張。該市場規模增速大于出貨增速,全自動卷繞機的占比會越來越高。全自動卷繞機的價格遠高于半自動,早期由于技術發展較晚,國內老的卷繞機設備以半自動為主,近年來隨著電池廠商擴產,及對加工工藝要求提升,全自動市場份額逐年上升,2016年全自動卷繞機出貨量占比達60%以上。

全自動卷繞機的特點是產品一致性好;不會人工二次污染;生產效率提高。目前全自動的占比逐漸提高,未來全自動卷繞機的占比會進一步提高。

4、中段-疊片機市場

受動力電池大規模擴張影響,單體動力電池容量較大,用疊片工藝生產效率和性能更優異。許多國內領先電芯制造商都有方形鋁殼電池擴產規劃,2016年以來對疊片工藝設備需求隨之增多。我國鋰電池疊片機設備行業,由過去格林晟一家獨大,到現在群雄割據的局面。由于動力電池性能要求較高,對設備穩定性、精細度、高速性等要求嚴格,因此企業在采購中會優先考慮高性能設備,這將加速設備市場向實力型設備企業集中化,同時也倒逼低端市場設備企業競爭加大,小企業為了生存迫使下降價格走薄利多銷道路。

2013-2016年上半年,普通型疊片機產值增長有限,而全自動疊片機產值增長較快,主要是隨著新能源汽車市場的爆發,終端市場對動力電池的續航、安全性要求越來越高,而全自動疊片機在生產過程中對產品的穩定性、一致性等性能有很大的提升。因此全自動疊片機的占比會越來越大。

5、中段-組裝設備市場

組裝環節涉及的設備有滾槽機、焊接機、注液機、封裝機等,這些均為成熟產品,技術難度較低,已廣泛應用于機械加工、高端制造、化工等領域。鋰電池組裝環節所有的設備是在傳統產品的基礎,根據鋰電池行業的特性進行改造、定制,屬于非標產品。

由于鋰電池組裝設備市場容量小、對精度要求高、產品的通用性差、對下游電池廠商依賴性大,傳統設備廠商較少進入組裝環節。專門生產焊接機、注液機等設備的企業較少,通常是其他環節的設備企業在業務開拓時進入組裝環節,如吉陽自動化生產部分注液機、新嘉拓自動化生產部分極耳焊接機。近年來組裝環節市場規模快速擴大,這是因為全自動取代半自動趨勢明顯,并且國產化程度提高。

6、后段-電化學市場

在鋰電池生產后段電化學設備市場中,化成柜的售價高、需求量大,化成柜的投入占鋰電池生產線的27%以上,是投入最大的設備環節。2015年隨著動力電池的爆發,充電站及終端應用增加,一些新進入企業增多,同時國內技術相對成熟,因此價格下降,新進入企業前期為了更好的搶占市場,

目前對電芯企業提出免費安裝實驗室檢測的要求。鋰電池檢測設備的購買群體主要有:鋰電池生產企業、充電站、鋰電池使用企業(如電動汽車整車廠商)。

綜上所述,現階段中國鋰電池生產設備行業的發展狀況下表所示。

鋰電池生產工藝及設備技術趨勢分析

當前中國鋰電池生產工藝及設備技術特點概括如下表:

從鋰電池生產工藝流程來看,未來的技術發展趨勢大致如下表:

供稿:2017年《伺服與運動控制》第4期

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