專用設備行業4680電池設備研究報告：4680電池來襲加速鋰電設備升級-211125（14頁）.pdf

1、 請仔細閱讀在本報告尾部的重要法律聲明 4680 電池來襲，加速鋰電設備升級 4680電池設備研究報告 前言：本文主要是以對前言：本文主要是以對 4680 技術的探討以及對鋰電設備產生的影響技術的探討以及對鋰電設備產生的影響，并簡，并簡 要介紹各家企業在要介紹各家企業在 4680 電池設備中的布局情況電池設備中的布局情況。4680電池單體電芯的能量 提升了 5 倍，輸出功率提升 6 倍，配合著新的裝配工藝，可以讓電動車續航 提升 54%，每千瓦時電池價格下降 56%，生產成本降低 69%。從而使動力 電池的發展推進新時代。4680 電池采用無極耳技術，極大降低電池內阻， 大幅提升電池能量密度。

2、另一方面，4680 電池對生產工藝要求進一步提 高，并采用的新技術（如無極耳） ，對設備要求有所進一步提升。 4680 電池對設備性能要求大幅提高電池對設備性能要求大幅提高，激光切割激光切割/焊接工藝優勢顯現焊接工藝優勢顯現。 1）全極耳極片在輥壓時由于極片上存在留白區，直接輥壓無法保證輥壓時 極片保持平整，因此需要退火處理，對輥壓提出新的工藝要求。 2）全極耳極片與單極耳和雙極耳等極片涂布時不同，正極需要留白而負極 可以實現整體涂布。正極部分留白的部分為魚鱗狀的全極耳，并且留白的寬 度非固定，因此會對涂布機的一致性提出更高的要求。同時，采用全極耳結 構無需采用間隙涂布在留白的地方留出極耳位置

3、，而可以利用連續涂布方式 提高涂布質量與效率。 3）卷繞機屬于鋰電池電芯制造中段設備的核心。卷繞機將模切成型的極片 卷繞成鋰離子電池電芯，在卷繞過程中張力控制精度、糾偏能力、卷繞效率 等都是影響電池產品質量的關鍵。4680 電池的新技術將對卷繞機提出更高 的要求。當前先導智能、贏合科技等均已推出大圓柱卷繞機設備。 4）特斯拉 4680 電池的“無極耳”本質是“多極耳” ，非傳統的切割、焊接 安裝方式，而是直接在空箔上切割極耳成型，對高速制片設備提出了更高的 激光切割技術、速度、精度、質量要求。海王星/聯贏激光有望利用其在極 耳切割/焊接上的優勢迎來新增長。 揉平工藝產生新需求揉平工藝產生新需求

4、，電池殼工藝方向仍有分歧電池殼工藝方向仍有分歧。 1）全極耳極片由于其極耳數量較多，直接進行裝配會使極耳折疊導致卷繞 后不平整的現象，因此需要揉平工藝保障極片平整。傳統揉平方法對整個產 品的質量造成較大影響，也會降低產品的合格率和安全性能，需要專業揉平 設備改善現狀。 2）電池尺寸變大，電池殼對散熱以及封裝的要求變高。目前斯萊克、科達 利、寧波精達都已開始布局下一代電池殼，成熟工藝路線還需探索。 受益標的受益標的：先導智能、利元亨、杭可科技、贏合科技、海目星、聯贏激光 等設備企業。其他受益標的：斯萊克、寧波精達、亞威股份、科達利等電池 殼結構件及設備公司。 1）先導智能：）先導智能：整線和單機

5、龍頭，4680 技術儲備豐富，如已經推出適用于全 極耳圓柱電池的卷繞機。 2）利元亨：）利元亨：鋰電設備業務迅速發展，激光模切設備、涂布機等產品順利推 出，并得到客戶認可，具有 4680 相關技術儲備。 3）杭可科技：）杭可科技：后道設備龍頭，大圓柱一體機及后處理系統已經完成樣機制 作，已供客戶驗證使用。公司綁定 LG 等海外大廠，有望在 4680 電池產線 后到設備占據較大市場份額。 4）贏合科技：）贏合科技：卷繞機等設備性能領先，已推出大圓柱卷繞機等產品，和 LG、國軒、億緯有深入合作，未來有望受益于 4680 電池放量。 5）聯贏激光：）聯贏激光：激光焊接設備龍頭，布局4680電池焊接技

6、術，已處于樣機裝 配調試中。由于 4680 電池對焊機的數量和質量要求大幅提高，公司有望充 分受益。 6）海目星：）海目星：高速激光制片機設備龍頭，無極耳切割技術領先，已在特斯 拉 4680 電池中獲得較好驗證 評級及分析師信息 行業評級： 推薦 行業走勢圖 -4% 1% 7% 12% 18% 23% 2020/112021/022021/052021/082021/11 專用設備滬深300 證券研究報告|行業動態報告 僅供機構投資者使用 Table_Date 2021 年 11 月 25 日 85417 證券研究報告|行業動態報告 請仔細閱讀在本報告尾部的重要法律聲明 2 表 1 受益標的

7、股票股票 股票股票 投資投資 EPS（元）（元） P/E 代碼代碼 名稱名稱 評級評級 2020A 2021E 2022E 2023E 2020A 2021E 2022E 2023E 300450 先導智能 買入 0.49 0.97 1.65 2.13 161.16 81.12 47.86 37.07 688499 利元亨 暫未評級 1.60 2.43 4.81 6.53 189.85 124.57 62.95 46.37 688006 杭可科技 買入 0.92 1.01 2.21 3.29 133.19 121.65 55.55 37.33 注：時間截至 2021.11.25 風險風險提示提

8、示：4680 電池技術進展不及預期、下游景氣度不及預期等。 hZkZdYlXfUdWuMuMvNyQ9PbP9PnPrRmOmNeRoPrQjMnPtN7NmMuNxNsRpMuOsRmO 請仔細閱讀在本報告尾部的重要法律聲明 3 3 證券研究報告|行業動態報告 正文目錄 1. 特斯拉首推 4680，新技術助力電池突破極限 .4 1.1. 工藝有所變革，電池性能大幅提升.4 1.2. 無極耳技術降低電池內阻，兼顧性能與安全.5 1.3. 石墨負極已達理論天花板，硅基負極或迎來春天 .6 1.4. 干電極技術支撐無極耳，電池性能提升之根基 .7 2. 4680 新技術帶來設備需求更新.7 2.1

9、. 輥壓前需退火，涂布機一致性要求更高.7 2.2. 卷繞機競爭格局有望重新分配，極耳切割焊接工藝要求高 .9 2.3. 揉平工藝產生新需求，電池殼工藝方向仍有分歧 . 11 3. 鋰電企業紛紛加速布局 4680，量產或即將來臨 . 12 4. 受益標的. 14 5. 風險提示. 14 圖表目錄 圖 1 三種封裝方式的早期產品 .4 圖 2 特斯拉 4680 電池性能表現優異 .5 圖 3 電池尺寸變大對能量提升有明顯效果.5 圖 4 特斯拉 4680 電池性能表現優異 .5 圖 5 特斯拉 4680 電池整體結構.5 圖 6 無極耳電流變成集流體縱向傳輸.6 圖 7 全極耳極片輥壓時需進行退

10、火處理 .8 圖 8 全極耳極片涂覆時需要留白 .8 圖 9 海目星立式高速激光制片機 . 10 圖 10 海目星臥式高速激光制片機 . 10 圖 11 圓柱電池相較方形電池需要多焊接 . 11 圖 12 逸飛激光大圓柱全極耳揉平 . 12 圖 13 寧波鼎新揉平專利. 12 圖 14 比克國內首發 4680 電池. 13 圖 15 松下首次展示 4680 電池. 13 表 1 受益標的 .2 表 2 硅基負極與石墨負極對比 .7 表 3 4680 涂布面積與涂布長度遠超 21700.9 表 4 涂布機主要產品對比 .9 表 5 卷繞機主要產品對比 . 10 表 6 受益標的 . 14 證券研

11、究報告|行業動態報告 請仔細閱讀在本報告尾部的重要法律聲明 4 1.特斯拉首推特斯拉首推 4680，新技術助力電池突破極限，新技術助力電池突破極限 1.1.工藝有所變革，電池性能大幅提升工藝有所變革，電池性能大幅提升 鋰離子電池根據不同的封裝形式，電池被劃分成了圓柱電池、方形電池和軟包鋰離子電池根據不同的封裝形式，電池被劃分成了圓柱電池、方形電池和軟包 電池。電池。圓柱電池發展時間最長，技術最為成熟，其標準化程度較高；方形電池在國 內的普及率很高，生產工藝簡單；軟包電池采用了疊加的制造方式，在體積上相比于 其他兩類電池更加纖薄，體積更小。 圖 1 三種封裝方式的早期產品 特斯拉嘗試通過將圓柱電

12、池尺寸變大的方式使之更加適用于電動汽車的需求。特斯拉嘗試通過將圓柱電池尺寸變大的方式使之更加適用于電動汽車的需求。 特斯拉于 2020 年 9 月，在“特斯拉電池日”上發布了“4680 電池” ，即單體電芯直 徑為 46mm、高度為 80mm的圓柱形電池。相比 18650 和 21700 電池，4680 尺寸更 大，能量密度更高。據特斯拉于2020年超級電池日上的介紹，4680電池單體電芯的電池單體電芯的 能量提升了能量提升了 5倍，輸出功率提升倍，輸出功率提升 6倍，配合著新的裝配工藝，可以讓電動車續航提升倍，配合著新的裝配工藝，可以讓電動車續航提升 54%，每千瓦時電池價格下降，每千瓦時電

13、池價格下降 56%，生產成本降低，生產成本降低 69%。 4680電池一方面其設計、生產工藝具有革新性，如特斯拉發布的 4680電池主要 采用應用以下幾項重要技術： 1） 采用無極耳采用無極耳，建立卷繞式電芯新標準； 2）負極采用硅基負極負極采用硅基負極，突破現有鋰電材料能量密度限制； 2） 采用干電極采用干電極，樹立動力電池新標準。 證券研究報告|行業動態報告 請仔細閱讀在本報告尾部的重要法律聲明 5 圖 2 特斯拉 4680 電池性能表現優異 圖 3 電池尺寸變大對能量提升有明顯效果 資料來源：2020 特斯拉超級電池日披露，華西證券研究所 1.2.無無極耳技術極耳技術降低電池內阻，兼顧性

14、能與安全降低電池內阻，兼顧性能與安全 極耳是從電池正負極集流體中引出了的金屬導電體，與電池殼體（圓柱極耳是從電池正負極集流體中引出了的金屬導電體，與電池殼體（圓柱/方形）方形） 或者與外部模組結構件（軟包）進行連接，電流必須流經極耳才能與電池外部連接?；蛘吲c外部模組結構件（軟包）進行連接，電流必須流經極耳才能與電池外部連接。 根據極耳數量、面積差異極耳可以分為單極耳、雙極耳、多極耳以及無極耳（又稱全 極耳）等類型，18650 或 21700 電池體積較小，多采用單極耳方式，極耳細長不利 于電流傳導，電池充放電時極易導致極耳和極耳連接處局部熱量過大，成為影響電池 安全的關鍵瓶頸。 無極耳電池是將

15、整個正無極耳電池是將整個正/負極集流體都變成極耳。負極集流體都變成極耳。通過集流體與電池殼體或集流 盤的全面積連接，大幅降低電池內阻和發熱量，解決高能量密度電芯的發熱問題，并 提高充放電峰值功率，幫助突破圓柱電池做大的瓶頸。 無極耳并不是意味著電池結構中沒有無極耳，相反則是在正極或負極上增加很無極耳并不是意味著電池結構中沒有無極耳，相反則是在正極或負極上增加很 多極耳。多極耳。根據特斯拉專利可以看到 4680 電池的結構中正極上分布著均勻的極耳，負 極則沒有極耳結構，將負極直接與電池殼組合在一起，相當于整個電池殼便成為了一 整個負極。 圖 4 特斯拉 4680 電池性能表現優異 圖 5 特斯拉

16、 4680 電池整體結構 資料來源：2020 特斯拉超級電池日披露，華西證券研究所 特斯拉特斯拉 4680 無極耳電池把整個集流體都變成極耳，導電路徑不再依賴極耳，電無極耳電池把整個集流體都變成極耳，導電路徑不再依賴極耳，電 流從沿極耳到集流盤橫向傳輸變為集流體縱向傳輸，整個導電長度由流從沿極耳到集流盤橫向傳輸變為集流體縱向傳輸，整個導電長度由1860或者或者2170 銅箔長度的銅箔長度的 800-1000mm變成了變成了 80mm（電池高度） 。（電池高度） 。傳統的圓柱體電池都是卷繞方 證券研究報告|行業動態報告 請仔細閱讀在本報告尾部的重要法律聲明 6 式，分為正負極銅箔、鋁箔隔膜疊加起

17、來卷繞，為了引出電極會在銅箔和鋁箔兩端分 別焊接一個引出線叫極耳。傳統的 1860 電池卷繞長度是 800mm，以導電性更好的 銅箔為例，極耳從銅箔上把電導出來長度最長為800mm，相當于電流要通過800mm 長的導線。通過計算得到電阻大約是 20m，2170 電池更粗一些卷繞長度大約是 1000mm長電阻約 23m，這么長的銅箔為保證低的電阻，對銅箔厚度和一致性都會 有極高的要求。計算特斯拉無極耳電池的電阻，將導電長度，代入銅電阻計算公式后 電阻一下子就降到 2m，根據歐姆定理計算，電池內阻消耗由 2 瓦特一下子降到 0.2 瓦特，直接降低一個數量級。 圖 6 無極耳電流變成集流體縱向傳輸

18、無極耳設計主要優勢如下：無極耳設計主要優勢如下： 1） 提升安全性。提升安全性。傳統的單極耳最后的電流就會在單極耳上匯流出來，所以單極 耳會有一個發熱點，就是極耳的地方。但是無極耳電池在電池內部是沒有集中發熱點的， 熱都是在里面均勻分布的，這樣對電池的整包會帶來一個熱管理方面的很大優勢。另外 特斯拉采用的 4680 電池直接脫掉了外殼來散熱。 2） 降低生產成本。降低生產成本。國內大圓柱電池研發公司比克電池提到，采用無極耳 4680 大圓柱對 BMS 各方面的管控要求會少很多，成本也會下降。4680 電設備容量為 25Ah， 而原來 18650 為 3Ah，存在 8 倍以上的差距，意味著原來一

19、個電池包需要 8000 多顆 18650，現在只需要 1000 節 4680。 3） 快充性能提升?？斐湫阅芴嵘?。15 分鐘內可將電池從 0 充至 80%的電量，即一輛續航 600 公里的車，在充電站停 10-15 分鐘，可以滿足 400-500 公里續航。 1.3.石墨負極已達理論石墨負極已達理論天花板，硅基負極或迎來春天天花板，硅基負極或迎來春天 當前石墨負極已當前石墨負極已十分接近十分接近理論容量天花板理論容量天花板（372mAh/g） ，硅是目前負極材料中，硅是目前負極材料中 比容量最高的。比容量最高的。但硅基負極目前成本過高（普通石墨 3 倍以上） 。目前主流的方案是 將硅氧和硅碳復

20、配石墨后再使用，常規的型號有 400、407、420、450、550、 650mAh/g，普遍在 400Mah/g 以上。 與石墨類負極材料相比，硅基負極材料具有超高的理論比容量和較低的脫鋰電位， 在對鋰離子電池能量密度的要求逐步提高，及電池廠商對于高鎳體系掌握的逐步成熟 的背景下，石墨負極體系向硅基負極體系升級成為主要方向。 證券研究報告|行業動態報告 請仔細閱讀在本報告尾部的重要法律聲明 7 近近年來，硅基負極材料的應用已逐步展開，下游以特斯拉為代表的汽車廠商已年來，硅基負極材料的應用已逐步展開，下游以特斯拉為代表的汽車廠商已 搭載由硅基負極制造的動力電池。搭載由硅基負極制造的動力電池。目

21、前，商業化程度最高的兩種硅基負極材料分別 為碳包覆氧化亞硅、納米硅碳。 伴隨著下游客戶對電動汽車動力電池性能要求的不斷提升，硅碳負極的增長存伴隨著下游客戶對電動汽車動力電池性能要求的不斷提升，硅碳負極的增長存 在一定想象空間。在一定想象空間。 1.4.干干電極電極技術支撐無極耳，電池性能提升之根基技術支撐無極耳，電池性能提升之根基 無極耳電芯技術路徑的實現無極耳電芯技術路徑的實現依靠依靠干電極技術。干電極技術。干電極技術，是一種正/負極材料 壓制技術，具體是將少量細粉狀粘合劑（PTFE）與正極或負極材料混合，通過薄膜 沉積技術形成電極材料帶，隨后再壓延在金屬箔集流體上形成成品電極最終表現 為覆

22、蓋電極膜的基板。 在無極耳電芯中，特斯拉是用電極膜基板（部分）取代了極耳的作用。在無極耳電芯中，特斯拉是用電極膜基板（部分）取代了極耳的作用?；诟?電極技術的電極膜基板，它對于卷繞式電芯的貢獻在于基本將疊片式電芯的優點進行 吸收。 以當前全球電動車產業發展態勢為參照，干電極技術可被稱得上是動力電池科技 樹的最頂端成果之一，該技術的完全突破，也將意味著下一代動力電池固態電池 的正式落地。 2.4680 新技術帶來設備需求更新新技術帶來設備需求更新 2.1.輥壓前需退火，涂布機一致性要求更高輥壓前需退火，涂布機一致性要求更高 輥壓前輥壓前需要對留白部分加熱退火處理。需要對留白部分加熱退火處理。全

23、極耳極片在輥壓時由于極片上存在留 白區，直接輥壓無法保證輥壓時極片保持平整，因此需要退火處理。退貨后，鋁箔晶 ?；貜驮俳Y晶，由典型的軋制帶狀變成等軸狀，內應力逐漸消除，鋁箔塑性升高，質 感變軟，同時電阻變低，在輥壓過程中留白部分可以與涂布區域一起協同變形，極片 翹曲程度降低，留白處無褶皺。 表 2 硅基負極與石墨負極對比 性能性能 石墨負極石墨負極 硅氧負極硅氧負極 硅碳負極硅碳負極 尺寸 70-100納米 2-10微米 70-100納米 首效 93-94% 100% 300% 循環性能（搭配532） 1000-2000 700-800 400-500 售價（噸） 3-6W 9-20W 13-

24、35W 主要廠家 貝特瑞、杉杉、 星城、正拓 杉杉、信越 貝特瑞、日立化成、LG化學 證券研究報告|行業動態報告 請仔細閱讀在本報告尾部的重要法律聲明 8 圖 7 全極耳極片輥壓時需進行退火處理 全極耳極片與單極耳和雙極全極耳極片與單極耳和雙極耳等極片涂布時不同，正極需要留白而負極可以實耳等極片涂布時不同，正極需要留白而負極可以實 現整體涂布?，F整體涂布。正極部分留白的部分為魚鱗狀的全極耳，并且留白的寬度不是固定的， 因此會對涂布機的一致性提出更高的要求。同時，采用全極耳結構無需采用間隙涂布 在留白的地方留出極耳位置，而可以利用連續涂布方式提高涂布質量與效率。 圖 8 全極耳極片涂覆時需要留白

25、 采用全極耳結構，單機片的正極、負極的涂布面積與涂布長度都會顯著上升，采用全極耳結構，單機片的正極、負極的涂布面積與涂布長度都會顯著上升， 因此涂布機連續涂布要求升高。因此涂布機連續涂布要求升高。根據鋰想生活設計的 4680 電池模型與 21700 以及 18650 模型的對比，4680 電池單片正極涂布長度達到 627314.83mm，是 21700 涂 布距離的5.8倍，負極雙面涂布長度達到4319.7mm，為21700電池的5倍，即即 4680 正極極片長度為正極極片長度為 21700 長度長度 5 倍，但涂布長度卻提高倍，但涂布長度卻提高 5.8 倍，從而使電池具備更高倍，從而使電池具

26、備更高 的能量密度。的能量密度。 證券研究報告|行業動態報告 請仔細閱讀在本報告尾部的重要法律聲明 9 當前我國涂布機市場中主要當前我國涂布機市場中主要玩家玩家為贏合科技、嘉拓智能（璞泰來子公司） 、浩能為贏合科技、嘉拓智能（璞泰來子公司） 、浩能 科技（科技（科恒股份子公司） ?？坪愎煞葑庸荆?。贏合、嘉拓、浩能的主要產品均可實現連續涂布，其中贏 合幅面寬度最大，達到 1600mm；浩能科技涂布速度最快，達到 120mmin；當前主 流產品的密度精度都在 1.0%左右，差距較小。 2.2.卷繞機競爭格局有望重新分配，極耳切割焊接工藝要求高卷繞機競爭格局有望重新分配，極耳切割焊接工藝要求高

27、卷繞工藝是將小條陰陽極片、隔膜卷繞成裸電芯。卷繞工藝是將小條陰陽極片、隔膜卷繞成裸電芯。卷繞機屬于鋰電池電芯制造 中段設備的核心。卷繞機將模切成型的極片卷繞成鋰離子電池電芯，在卷繞過程中張 力控制精度、糾偏能力、卷繞效率等都是影響電池產品質量的關鍵。4680 電池的新 技術將對卷繞機提出更高的要求。 卷繞機當前市場主要競爭者為先導智能、贏合科技、利元亨。先先導智能已經開導智能已經開 發出圓柱全極耳電芯自動卷繞機并已成功上市，具備先發優勢。發出圓柱全極耳電芯自動卷繞機并已成功上市，具備先發優勢。贏合科技在今年贏合科技在今年2月月 份份成功成功推推出出 18ppm大圓柱卷繞機。大圓柱卷繞機。 表

28、3 4680 涂布面積與涂布長度遠超 21700 指標指標 單位單位 測量參數對照測量參數對照21700 電池設計模型電池設計模型21700 電池設計模型電池設計模型18650 電池設計模型電池設計模型4680 正極寬 mm 63.0 63.0 58.0 73.0 正極總長 mm 865.0 864.8 626.6 4319.7 正極涂布長度 mm2 108234.00 108206.62 71991.08 627314.83 正極涂布面積（以單位面積計算） mg/cm2 52.5 52.5 52.5 52.5 正極兩面涂布面密度 mg/cm2 48.40 48.40 48.40 48.40

29、負極寬 mm 65.00 65.00 60.00 75.00 負極總長度 mm 963.0 963.0 715.5 4503.4 負極雙面涂布長度 mm 865.0 864.8 626.6 4319.7 負極雙面涂布面積（以單面計） mm2 112450.00 112421.75 75193.53 647951.53 負極單面涂布面積 mm2 3965.00 3982.21 3110.69 10482.36 兩面涂布面密度 mg/cm2 26.13 26.13 26.13 26.13 表 4 涂布機主要產品對比 指標指標 贏合科技贏合科技 嘉拓智能嘉拓智能 浩能科技浩能科技 名稱 雙層擠壓式涂

30、布機 單/雙層寬幅高速微凹版涂布機 高精度雙層擠壓涂布機 型號 SC1600ZZ KTBG1200C-16 - 圖片 幅面寬度 （mm） Max.1600 Max.1200 Max.1400 涂布速度 （mmin） Max.110 Max.100 Max.120 單面面密度精度 1.2% 1% 1% 放卷卷徑 Max.1000mm - - 收卷卷徑 Max.1200mm Max.600 - 涂布方式 連續涂布 連續涂布 連續涂布/間歇涂布 證券研究報告|行業動態報告 請仔細閱讀在本報告尾部的重要法律聲明 10 4680 電池是直接在空箔上切割極耳成型，對高速制片設備提出了更高的激光切電池是直接

31、在空箔上切割極耳成型，對高速制片設備提出了更高的激光切 割技術、速度、精度、質量要求。海目星高速激光制片機割技術、速度、精度、質量要求。海目星高速激光制片機設備為鋰電池極耳切割優設備為鋰電池極耳切割優 質設備。質設備。公司于招股說明書中披露，2019年 12 月公司首獲新能源汽車巨頭特斯拉的 訂單，訂單總金額為 1105 萬美元，以高速激光制片機為主。當前，海目星具有立式當前，海目星具有立式 與臥式兩種高速激光制片機，都具備鋰電池正負極片單邊或雙邊切極耳的功能，可與臥式兩種高速激光制片機，都具備鋰電池正負極片單邊或雙邊切極耳的功能，可 同時生產同時生產 8 條極片。條極片。設備均采用單側大板，

32、懸臂式支撐結構；可全面代替傳統五金模 切設備；速度高、加工產品一致性好、使用成本低。 圖 9 海目星立式高速激光制片機 圖 10 海目星臥式高速激光制片機 鑒于海目星極耳切割技術曾得到特斯拉深度認可，本次特斯拉 4680 電池生產中 公司有望參與到產業鏈中。 表 5 卷繞機主要產品對比 指標指標 先導智能先導智能 利元亨利元亨 贏合科技贏合科技 名稱 圓柱全極耳電芯自動卷繞機圓柱全極耳電芯自動卷繞機 卷繞機 大圓柱卷繞機 圖片 單機產量 20PPM（極片寬度150mm，長度 2200mm） 12PPM（極片長度6000mm） - 適用電芯尺寸 25-60mm（直徑） ，80-400mm（寬度）

33、 - 4680等尺寸 卷繞對齊度 0.5mm - - 極片切斷位置 精度 1mm（極片長度 2m） - - 卷繞速度 Max.3000mm/s Max.3000mm/s - 張力波動 3% 5% - 產品優率 - 99.5% 99.7% 設備特性 EPC糾偏、蛇形糾偏、首插糾偏、入卷 夾持糾偏功能； 電芯夾持下料，解決抽芯問題。 支持多種卷繞模式，包括極耳向內與 極耳向外兩種； 實現自動放卷、換卷功能； 控制精度高，糾偏準，采用三級以上 糾偏掛軸移動、導輥擺動、夾輥驅動 等多種方式。 4680電芯效率達到 20PPM，同時電芯對 齊度可以做到0.3mm，頭部mismatch可 以做到1.0mm

34、 證券研究報告|行業動態報告 請仔細閱讀在本報告尾部的重要法律聲明 11 除極耳切割外，除極耳切割外，4680 電池極耳焊接也由于極耳數量的增多使焊接量增大。電池極耳焊接也由于極耳數量的增多使焊接量增大。電芯 焊接中道工藝一般有極耳的焊接（包括預焊接） 、極帶的點焊接、電芯入殼的預焊、 外殼頂蓋密封焊接、注液口密封焊接等，后道工藝有電池PACK模組時的連接片焊接、 以及模組后的蓋板上的防爆閥焊接。其中，圓柱形電池有兩個正負極流體與電芯焊接， 極流體與底部和殼體有兩個連接片的焊接，兩個端蓋的焊接和注液孔的焊接，焊接工 序相比增加，而且由于圓柱電池體積小于方殼電池，同樣電量的電動車需要搭載圓柱 電

35、池的數量數倍于方殼電池，需要更多的焊接設備進行加工。 另外，極耳數量的增 加對焊接的精度、質量、一致性要求更高，對焊接機器的使用穩定性做出了新的要求， 對焊接及密封可靠性的要求更高。 圖 11 圓柱電池相較方形電池需要多焊接 極耳焊接當前通常采用激光器進行焊接。極耳焊接當前通常采用激光器進行焊接。激光器具備占地面積小、激光焊接沒 有空氣及噪音污染、耗電率低，電光轉換率高、設備損耗低，以及可自行調整焊接速 度、焊接深度、焊接寬度等優勢，適應不同材質及產品的焊接，達到精準焊接，質量 更可靠，外觀更整潔。當前我國極耳激光焊接主要廠商為聯贏激光、大族激光以及聯贏激光、大族激光以及 光大激光。光大激光。

36、 目前，目前，聯贏激光公開表明已布局聯贏激光公開表明已布局 4680 電池焊接技術電池焊接技術，已處于樣機裝配調試中，已處于樣機裝配調試中。 聯贏在 2021 年中報中披露，已完成圓柱電池裝配線的樣機設計，目標匹配滿足 21700、32131、4680 等圓柱電池的自動化裝配生產，目前處于樣機裝配調試中。 2.3.揉平工藝產生新需求，電池殼工藝方向仍有分歧揉平工藝產生新需求，電池殼工藝方向仍有分歧 全極耳極片由于其極耳數量較多，直接進行裝配會使極耳折疊導致卷繞后不平全極耳極片由于其極耳數量較多，直接進行裝配會使極耳折疊導致卷繞后不平 整的現象，因此需要揉平工藝保障極片平整。整的現象，因此需要揉

37、平工藝保障極片平整。 傳統揉平方法對整個產品的質量造成較大影響，也會降低產品的合格率和安全傳統揉平方法對整個產品的質量造成較大影響，也會降低產品的合格率和安全 性能。性能。當前傳統的全極耳揉平方法主要以通過揉平機的揉平頭直接接觸在全極耳上， 再隨著揉平頭的自轉靠近全極耳后，碾轉帶動全極耳揉平在卷繞電芯的端部。在這樣 的揉平方法中，由于揉平頭直接與全極耳接觸摩擦，往往會將柔軟的全極耳部分揉碎， 該揉碎的碎末顆粒就會進入圓柱型鋰電池的正極端或負極端之間而產生短路。因此， 新型全極耳揉平機的開發有望得到市場重視。目前，逸飛激光（擬 IPO）與寧波鼎新 （非上市公司）已經針對全極耳揉平工藝進行針對性研

38、發。 證券研究報告|行業動態報告 請仔細閱讀在本報告尾部的重要法律聲明 12 圖 12 逸飛激光大圓柱全極耳揉平 圖 13 寧波鼎新揉平專利 4680 電池尺寸比電池尺寸比 21700 電池大了許多，對電池殼有了新的要求，其工藝迎來新電池大了許多，對電池殼有了新的要求，其工藝迎來新 挑戰。挑戰。首先，雖然目前 4680 所使用的卷繞技術相對比較成熟，但 4680 電池在增大 尺寸的同時，減少了電芯，每個電芯在充放電時都要承受更大的電流，發熱也會更多， 且成組后體積能量密度稍低，從而對電池殼的散熱提出了更高的要求；其次，采用何 種方式進行電池殼封口依然存疑，若采用焊接方式封口，由于焊接精度不高的

39、問題可 能需要二次補涂并烘干，從而導致電池性能下滑。 寧波精達寧波精達：于于 2021 半年報中披露，鋼殼半年報中披露，鋼殼 4680 的拉伸設備也已完成樣機生產的拉伸設備也已完成樣機生產。 其次，圍繞新能源汽車核心零件電池外殼生產設備，采用多種解決方案，以多連桿和 伺服方式設計的鋁方殼拉伸設備，已批量推向市場。新一代的圓殼拉伸設備即以沖杯 機和凸輪機連續生產線，可達到每分鐘 1000 個的生產效率將于下半年完成研發。 斯萊克斯萊克：研發出全自動研發出電池殼自動化生產線，這種設備在國內還是空白。研發出全自動研發出電池殼自動化生產線，這種設備在國內還是空白。 該生產線具有成型、清洗、檢驗、包裝等

40、功能，其生產工藝與現有國內市場上使用的 設備不同，生產出的電池鋼殼一致性更好，生產線效率更高，使用的人員更少，相對 成本較低。同時斯萊克正準備導入其全新的 DWI生產線（DWI即 Draw Wall Ironing 是易拉罐生產線特有的核心工藝，將殼體減薄拉伸的過程） ，進一步提高生產效率與 生產精度，若未來將 DWI 用于生產電池殼預計會提升其核心競爭力。值得注意的是，值得注意的是， 4680 電池殼尺寸與電池殼尺寸與 330ml 的易拉罐形狀非常相似，生產工藝上存在一定相同性，斯的易拉罐形狀非常相似，生產工藝上存在一定相同性，斯 萊克作為易拉罐生產設備提供商技術互通。萊克作為易拉罐生產設備

41、提供商技術互通。 亞威股份：亞威股份：金屬成形機床龍頭企業，國內折彎機和沖壓機床市占率領先。公司 目前推出小噸位伺服壓力機產品，實現小批量出貨。伺服壓力機產品國內市場規模約 300 億元，國內普及率 5%以內，國外如日本等國家普及率達到 90%。伺服壓力機能 夠有效生產 4680 電池殼，未來隨著 4680 電池放量，是公司未來潛在增長點。 科達利科達利：已：已布局布局 4680 電池殼業務。電池殼業務。作為動力電池精密結構件國內供應龍頭，具 備生產從電池圓殼、復合級柱、蓋板等多種零部件的能力。11 月月 8 日科利達在投資日科利達在投資 者問答中表示公司已具備生產者問答中表示公司已具備生產

42、4680 電池的技術積累和生產各圓柱電池精密結構件的電池的技術積累和生產各圓柱電池精密結構件的 能力能力。 震?？萍迹赫鹪？萍迹簭氖戮芗夁M沖壓模具及精密結構件的研發、設計和生產。公在動 力鋰電池精密結構件方面擁有豐富研發、生產經驗及能力。公司結構件業務深度綁定 寧德時代，鋰電事業部成立以來寧德時代業務占比達到 90%以上。 3.鋰電鋰電企業企業紛紛紛紛加速加速布局布局 4680，量產或即將來臨，量產或即將來臨 證券研究報告|行業動態報告 請仔細閱讀在本報告尾部的重要法律聲明 13 4680 電池電池一經推出便迎來整個行業的高度重視。一經推出便迎來整個行業的高度重視。當前入場的玩家既包括松下、

43、 LG、億緯鋰能在內的鋰電貴族，也有如比克電池一樣試圖實現彎道超車的新玩家。 4680 正處于技術起步期，成熟的生產技術仍要持續的研發。 比克電池比克電池：國內首發 4680 全極耳大圓柱電池的電池企業。比克電池于2021年3 月透露，正與國內和海外多個客戶合作進行全極耳大圓柱電池的應用開發，4680 電 芯樣品預計年內實現批量下線。 億緯鋰能：億緯鋰能：2021 年 11 月 6 日公告將投資 20GWh 乘用車用大圓柱電池生產線及 輔助設施項目總額約為 32 億元（包含增值稅） ，建成達產后預計可形成 20GWh/年的 乘用車用大圓柱電池產能。公司于 2021 年 4 月與 StoreDo

44、t 簽訂協議，雙方就電動汽 車 4680 電池分三個階段進行合作，有效期至 2024 年 12 月 31 日。第一階段雙方將 聯合研發和樣品測試，供 StoreDot、億緯鋰能和電動汽車潛在合作伙伴評估；第二 階段將小批量生產；第三階段將成立合資企業，生產的產品擬用于電動汽車。目前億 緯鋰能已布局了 46800 和 46950 兩大型號，2023 年后會逐步將大圓柱電池進行市場 推廣。 江淮汽車江淮汽車：2021 年 2 月，江淮汽車與 CBAK 能源科技簽署了一項為期三年的聯 合產品開發戰略協議。CBAK 能源科技將根據江淮的技術要求，為動力電池和電池組 提供定制化方案，雙方還將聯合開發 4

45、680 鋰電池及電池組。雙方將成立一個聯合研 發團隊，設計、測試并增強其新產品在電動汽車領域的適應性。此外，江淮汽車還承 諾，優先在其未來生產的電動汽車使用雙方聯合開發的電池和電池組系統。 松下松下：10 月 26 日，松下首次展示了其為特斯拉打造的新型 4680 電池試制品。 松下電池部門負責人 Kazuo Tadanobu 表示，新電池的容量是以前較小型號的五倍。 該電池根據特斯拉的需求開發，松下計劃將其供應給特斯拉，將于 2022 年 3 月在日 本的一家工廠開始“試生產”新型 4680 電池。 圖 14 比克國內首發 4680 電池 圖 15 松下首次展示 4680 電池 LG 新能源

46、新能源：2021 年 3 月表示已開始為特斯拉 4680 電池建造一條試點生產線， 在其 Ochang 工廠改造部分生產線，裝配和電鍍設備已安裝完畢，最早有望在年內開 始運營。其目標是早于松下完成試點生產線建設，計劃 2023 年為特斯拉生產全新 4680 電池，為此正在考慮在美國和歐洲設立工廠，以便為特斯拉工廠供貨。 三星三星 SDI ：2021 年 4 月國外媒體報道三星 SDI和現代汽車正在聯合開發下一代 圓柱形電池，容量大于 2170，但小于 4680。三星 SDI高管表示，將在未來兩到三年 內正式推出。 證券研究報告|行業動態報告 請仔細閱讀在本報告尾部的重要法律聲明 14 4.受益

47、標的受益標的 4680 總體來講對設備影響不大，但對主工藝設備性能提出了更高的要求。我們 認為，具備技術儲備的設備企業有望獲得先發優勢，有望獲取高份額訂單。 受益標的：先導智能、利元亨、杭可科技、受益標的：先導智能、利元亨、杭可科技、贏合科技、贏合科技、海目星海目星、聯贏激光等優聯贏激光等優 質質鋰電鋰電設備企業。設備企業。 其他受益標的：斯萊克、寧波精達、亞威股份、科達利其他受益標的：斯萊克、寧波精達、亞威股份、科達利等電池殼結構件及其設 備公司。 先導智能：先導智能：整線和單機龍頭，4680 技術儲備豐富，如已經推出適用于全極耳圓 柱電池的卷繞機。 利元亨：利元亨：動力鋰電設備業務迅速發展

48、，激光模切設備、涂布機等產品順利推出， 并得到客戶認可，具有 4680 相關技術儲備。 杭可科技：杭可科技：后道設備龍頭，大圓柱一體機及后處理系統已經完成樣機制作，已 供客戶驗證使用。公司綁定 LG 等海外大廠，有望在 4680 電池產線后到設備占據較 大市場份額。 贏合科技：贏合科技：卷繞機等設備性能領先，已推出大圓柱卷繞機等產品，和 LG、國軒、 億緯有深入合作，未來有望受益于 4680 電池放量。 海目星：海目星：高速激光制片機設備龍頭，無極耳切割技術領先，已在特斯拉 4680 電 池中獲得較好驗證。 聯贏激光：聯贏激光：激光焊接設備龍頭，布局 4680 電池焊接技術，已處于樣機裝配調試

49、 中。由于 4680 電池對焊機的數量和質量要求大幅提高，焊接工藝有所變化，公司有 望充分受益。 表 6 受益標的 股票股票 股票股票 投資投資 EPS（元）（元） P/E 代碼代碼 名稱名稱 評級評級 2020A 2021E 2022E 2023E 2020A 2021E 2022E 2023E 300450 先導智能 買入 0.49 0.97 1.65 2.13 161.16 81.12 47.86 37.07 688499 利元亨 暫未評級 1.60 2.43 4.81 6.53 189.85 124.57 62.95 46.37 688006 杭可科技 買入 0.92 1.01 2.21 3.29 133.19 121.65 55.55 37.33 注：時間截至 2021.11.25 5.風險提示風險提示 4680 電池技術進展不及預期：電池技術進展不及預期：對新設備需求預計會降低。 下游景氣度不及預期：下游景氣度不及預期：預計會導致 4680 等電池需求減少，從而影響下游企業設 備投資。