1、 上市公司 公司研究 /公司深度 證券研究報告 機械設備 2022 年 03 月 14 日 聯贏激光 (688518) 激光焊接領域專家,鋰電助力業績高增 報告原因:強調原有的投資評級 買入(維持) 投資要點: 公司專注激光焊接領域,為“科創板激光焊接第一股” 。公司成立于 2005 年,2020 年 6月,公司在上交所科創板上市,成為“科創板激光焊接第一股” 。公司產品包括激光器、工作臺、 焊接自動化成套設備; 產品廣泛應用于動力電池、 汽車制造、 消費電子等領域, 2020年公司在動力電池領域的營收占比為 70.09%。公司客戶包括寧德時代、億緯鋰能、富士康、長盈精密等,公司已完成交付 6
2、00 多套非標定制自動化激光焊接系統,滿足了 1,300多種部品的焊接要求,堪稱激光焊接行業專家。 動力電池:激光焊接設備為產線標配、4680 焊接需求更高,公司依托工藝積累及激光器自制優勢, 保持較高市占率。 焊接設備在方型動力電池設備投資中價值量占比約10%、 4680圓柱電池或帶來焊接設備“量價齊升” ;動力電池迎來新一輪高速擴產,拉動鋰電設備需求快速增長。公司專注激光焊接,已積累成熟的焊接工藝數據庫,且公司擁有自主激光器工藝,激光器自制率達到 80%;基于核心技術及產品優勢,公司焊接良品率及效率較高,在方型動力電池中市占率最高,在 4680 圓柱電池領域已有焊接工藝技術儲備,未來將受益
3、于 4680 擴產紅利。 激光焊接:激光焊接滲透率仍較低,公司前瞻布局 3C、汽車等領域,未來依托激光焊接平臺優勢將大有可為。相較于激光切割和打標,激光焊接的工藝難度大于激光切割和打標、滲透率仍較低。隨著激光焊接在汽車、3C 精密加工等領域應用的崛起,激光焊接設備滲透率將加速提升, 假設 2022-2025 年激光焊接設備市場保持 25%的年均復合增速, 則 2025年激光焊接設備市場空間約為 400 億。聯贏激光是唯一一家專注于激光焊接賽道的上市公司,公司產品與服務集中在激光焊接領域、在激光焊接細分行業更具領先地位,未來多行業平臺化拓展潛力大。 維持盈利預測及“買入”評級。預計公司 21-2
4、3 年歸母凈利潤分別 0.91、3.39、7.24 億元,公司目前股價(2022/3/11)對應 21-23 年 PE 分別為 99、27、12X。21-23 年可比公司 PE 均值為 77、33、21X,公司 2021 年估值水平高于行業均值、但 2022-2023 年估值水平低于行業均值,且考慮到由于公司訂單交付周期較久,且產能擴張導致“費用前置、利潤后置”現象,因此我們認為參考 2022 年估值更有意義。同時,公司未來在鋰電領域4680、3C、汽車等領域提前布局,未來將貢獻新成長。因此,維持買入評級。 風險提示:下游動力電池擴產或招標進度不及預期的風險;市場競爭加劇下公司市占率或毛利率下
5、滑的風險;新品推廣力度不及預期的風險等。 市場數據: 2022 年 03 月 11 日 收盤價(元) 30.14 一年內最高/最低(元) 55.78/12.66 市凈率 6.1 息率(分紅/股價) - 流通 A 股市值(百萬元) 7416 上證指數/深證成指 3309.75/12447.37 注: “息率”以最近一年已公布分紅計算 基礎數據: 2021 年 09 月 30 日 每股凈資產(元) 4.91 資產負債率% 61.09 總股本/流通 A 股 (百萬) 299/246 流通 B 股/H 股(百萬) -/- 一年內股價與大盤對比走勢: 相關研究 財務數據及盈利預測 2020 21Q1-Q
6、3 2021E 2022E 2023E 營業總收入(百萬元) 878 916 1,398 2,942 4,662 同比增長率(%) -13.2 91.6 59.3 110.4 58.5 歸母凈利潤(百萬元) 67 56 91 339 724 同比增長率(%) -7.1 336.4 35.9 272.1 113.7 每股收益(元/股) 0.22 0.19 0.30 1.13 2.42 毛利率(%) 36.7 36.3 36.7 38.4 40.5 ROE(%) 4.6 3.8 5.9 18.1 27.9 市盈率 135 99 27 12 注: “市盈率”是指目前股價除以各年每股收益;“凈資產收益
7、率”是指攤薄后歸屬于母公司所有者的 ROE 請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明 03-1504-1505-1506-1507-1508-1509-1510-1511-1512-1501-1502-15-100%0%100%200%300%400%(收益率)聯贏激光滬深300指數 公司深度 請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明 第 2 頁 共 32 頁 簡單金融 成就夢想 投資案件 投資評級與估值 預計公司 21-23 年歸母凈利潤分別 0.91、3.39、7.24 億元,公司目前股價(2022/3/11)對應 21-23 年 PE 分別為 99、27、12X。21-23 年可比公
8、司 PE 均值為77、33、21X,公司 2021 年估值水平高于行業均值、但 2022-2023 年估值水平低于行業均值,且考慮到由于公司訂單交付周期較久,且產能擴張導致“費用前置、利潤后置” 現象, 因此我們認為參考 2022 年估值更有意義。 同時, 公司未來在鋰電領域 4680、3C、汽車等領域提前布局,未來將貢獻新成長。因此,維持買入評級。 關鍵假設點 1)激光焊接成鋰電產線的標配,4680 大圓柱焊接需求更高;假設方型動力電池單GWh 設備投資額約為 1.7-1.9 億元,激光設備占整線價值量投資比例為 10%; 2)考慮到隨著激光焊接或在汽車制造、新能源電池、數碼加工、精密加工等
9、領域應用的崛起,激光焊接設備滲透率將加速提升、激光焊接設備市場規模不斷擴大,故我們假設 2022-2025 年激光焊接設備市場維持 2021 年 25%的同比增速,則 2025 年激光焊接設備市場空間約 400 億。 有別于大眾的認識 市場認為動力電池市場客戶強勢、激光設備產業鏈競爭激烈,公司難以維持市場競爭力。我們認為公司鋰電焊接產品為電芯生產偏后道環節的設備,良品率及稼動率為客戶最為看重的性能指標;公司深耕動力電池激光焊接十余年,依托焊接工藝積累及激光器自制優勢, 技術能力得到客戶認可、 在頭部客戶端市占率較高, 且未來隨著產能擴張,公司市場份額有望進一步提升。 市場認為公司凈利率較低,在
10、擴產帶來的費用壓力下,凈利率改善空間較小。但我們認為, 2020 年下半年開始本輪動力電池快速擴產加速, 2021 年公司動力電池訂單快速提升,但由于鋰電設備訂單交付及驗收周期較久,故訂單簽訂到報表端營收確認存在時間差,但為保障訂單交付、公司產能擴張導致費用前置,因此,2020-2021 年凈利率情況表現一般。但我們認為,2022-2023 年隨著公司訂單批量交付,收入規模將隨之擴大公司規模效應帶來毛利率提升、費用率降低將帶來凈利率大幅改善。 股價表現的催化劑 1)下游行業擴產或招標超預期;2)公司新簽訂單規模高增長;3)公司季度凈利率出現明顯改善;4)公司在 4680、3C、汽車等領域產品拓
11、展超預期等。 核心假設風險 下游動力電池擴產或招標進度不及預期的風險; 市場競爭加劇下公司市占率或毛利率下滑的風險;新品推廣力度不及預期的風險等。 sYtZzV9XjYNA6MdNaQmOqQoMnPiNnNnOeRnMtN8OrQpPMYoOqMxNsQtM 公司深度 請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明 第 3 頁 共 32 頁 簡單金融 成就夢想 1. 聯贏激光:潛心激光焊接十七載,鑄“激光焊接專家”品牌 . 6 1.1 公司專注激光焊接領域,為“科創板激光焊接第一股” .6 1.2 動力電池業務占比超 70%,3C 和汽車業務已有布局 .7 1.3 費用前置導致盈利低基數,盈利能
12、力或迎逐季改善 .8 2. 動力電池:動力電池廠擴產加速,公司鋰電訂單保持高增長 . 10 2.1 激光焊接成鋰電產線的標配,4680 大圓柱焊接需求更高 . 10 2.2 下游動力電池廠商快速擴產,鋰電焊接設備迎百億需求 . 14 2.3 聯贏在方殼電池中市占率高,兼容 4680 大圓柱電池技術 . 16 3. 激光焊接:預計 25 年市場四百億,公司已前瞻多業務布局20 3.1 激光焊接滲透率仍較低,激光焊接專家未來大有可為 . 20 3.2 儲能:碳達峰加速儲能步伐,公司可提供整套裝配產線 . 22 3.3 3C:技術迭代帶來焊接需求,公司提前布局將迎收獲期 . 23 3.4 汽車:車身
13、用激光焊是趨勢,公司卡位核心頭部汽車廠 . 24 4. 盈利預測及估值 . 25 4.1 盈利預測 . 25 4.2 相對估值 . 27 5. 風險提示. 28 6. 附表 . 29 目錄 公司深度 請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明 第 4 頁 共 32 頁 簡單金融 成就夢想 圖表目錄 圖 1:公司專注激光焊接領域,為“科創板激光焊接第一股” . 6 圖 2:公司實際控制人為韓金龍、牛增強,下屬擁有 5 家全資子公司 . 6 圖 3:激光焊接系統貢獻 70%以上的營業收入 . 8 圖 4:激光器及激光焊接機毛利率維持在 50%左右. 8 圖 5:2017-2020 年,動力電池行業
14、占據主要營收 . 8 圖 6:動力電池行業毛利率呈現上升趨勢 . 8 圖 7:2021 年公司營業收入同比增長 59.39% . 9 圖 8:2021 年公司歸母凈利潤同比增長 39.95% . 9 圖 9:公司毛利率筑底 . 9 圖 10:公司凈利率即將迎來反彈. 9 圖 11:21Q3 公司存貨較期初大幅增長 . 9 圖 12:21Q3 公司合同負債較期初高速增長 . 9 圖 13:激光焊接廣泛應用于各類型動力電池中. 10 圖 14:激光焊接在方殼電池中的應用環節包括結構件、電芯及模組. 12 圖 15:特斯拉發布的 4680 電池,兼顧能量密度、安全性及功率性能 . 12 圖 16:4
15、680 型大圓柱電池的直徑為 46mm、高度為 80mm. 12 圖 17:國內新能源車滲透率不斷提高 . 14 圖 18:近 8 年國內動力電池裝機量 CAGR78.49% . 14 圖 19:預計 2025 年激光焊接設備市場約 400 億 . 21 圖 20:儲能鋰電池 2025 年有望出貨 180GWh. 22 圖 21:儲能市場規模 2025 年預計突破 550 億元 . 22 圖 22:激光焊接技術廣泛應用于 3C 電子產品 . 23 圖 23:激光焊接技術在 3C 中應用環節多樣. 23 圖 24:公司在 3C 領域的業務布局結構 . 24 圖 25:公司激光焊接及自動化設備在汽
16、車行業的應用. 25 表 1:公司產品包括激光器及激光焊接機、工作臺和激光焊接自動化成套設備 . 7 表 2:激光焊接較傳統焊接有高效精準、安全性能高、易實現自動化等優勢 . 10 . 13 公司深度 請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明 第 5 頁 共 32 頁 簡單金融 成就夢想 表 4:國內動力電池企業裝機量高速增長(單位:GWh) . 14 表 5:新一輪動力電池投資擴產高峰開啟 . 14 表 6:預計 2025 年激光鋰電自動化設備需求約 110 億 . 15 表 7:聯贏激光激光器工藝技術. 17 表 8:聯贏激光焊接工藝技術 . 18 表 9:聯贏激光自動化、智能化技術 .
17、 19 表 10:焊接相較于切割和打標,對于激光器要求更高、標準化程度更低、加工難度更大 . 21 表 11:多家公司 2021 布局儲能鋰電池. 22 表 12:聯贏激光財務簡表. 26 表 13:公司業務拆分簡表(單位:百萬元) . 27 表 14:可比公司基本情況. 28 表 15:聯贏激光可比公司估值表. 28 表 16:聯贏激光利潤簡表. 29 表 17:聯贏激光資產負債表簡表. 30 表 18:聯贏激光現金流量表簡表. 30 公司深度 請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明 第 6 頁 共 32 頁 簡單金融 成就夢想 1. 聯贏激光:潛心激光焊接十七載,鑄“激光焊接專家”品牌
18、 1.1 公司專注激光焊接領域,為“科創板激光焊接第一股” 國內激光焊接領域的行業專家。2005 年,牛增強、韓金龍、莫郁彬等出資設立聯贏有限;2015 年,公司在新三板掛牌;三板退市后,2020 年 6 月,公司在上交所科創板上市,成為“科創板激光焊接第一股”。公司成立之初,以激光焊接機為起源,后公司始終圍繞激光焊接領域進行自主研發,不斷豐富和升級產品線;目前,公司產品包括激光器、工作臺、焊接自動化成套設備;產品廣泛應用于動力電池、汽車制造、消費電子等領域,客戶包括寧德時代、億緯鋰能、富士康、長盈精密等,公司已完成交付 600 多套非標定制自動化激光焊接系統,滿足了 1,300 多種部品的焊
19、接要求,堪稱激光焊接行業專家。 圖 1:公司專注激光焊接領域,為“科創板激光焊接第一股” 資料來源:公司官網、公司公告、申萬宏源研究 公司實際控制人為韓金龍、牛增強,分別持有公司 9.52%、4.24%的股權。1)韓金龍先生畢業于西安理工大學, 擁有豐富的激光行業從業及管理經驗, 深諳行業發展規律; 2)牛增強先生為中科院博士,曾于日本米亞基技術公司擔任工程師、于深圳大學光電子學研究所擔任講師,擁有深厚的學術研究背景及激光技術研究水平。二人作為一致行動人,在聯贏激光的經營管理和決策中保持一致意見,充分保持聯贏激光控制權的穩定性。公司擁有 6 家子公司,著力打造“一個中心,三個基地”的布局,即:
20、以深圳總部為中心,建設江蘇溧陽華東基地、惠州仲愷華南基地、四川宜賓西南基地。 圖 2:公司實際控制人為韓金龍、牛增強,下屬擁有 5 家全資子公司 公司深度 請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明 第 7 頁 共 32 頁 簡單金融 成就夢想 1.2 動力電池業務占比超 70%,3C 和汽車業務已有布局 公司產品包括激光器及激光焊接機、工作臺和激光焊接自動化成套設備,業務涵蓋動力電池、汽車制造、五金家電、消費電子、光通訊等制造業領域,具體來看: 1)激光器及激光焊接機:激光焊接機由激光器和焊接頭組成,激光器是激光焊接機的核心部件。公司激光器包括 YAG、光纖、復合、半導體、藍光等系列,各類激
21、光器采用不同的增益介質及技術產生激光,在運行功率、可加工材質等參數方面各有側重,可滿足客戶不同的激光焊接需求。公司的激光焊接頭的適用功率從 5W 覆蓋到 6000W 量級,波長從紫外 266nm 覆蓋到 2000nm,且成功開發出國內第一款多波長同軸復合焊接頭。 2)工作臺:公司工作臺多以集成的形式裝配至成套激光焊接設備中,根據設計加工工位數量、焊件屬性、激光器等多種因素進行選配。工作臺包括單工位三維工作臺系列、多工位三維工作臺系列、振鏡臺系列及機器人焊接工作站等。 3)激光焊接自動化成套設備:公司激光焊接自動化成套設備是由若干個激光焊接機及若干個工作臺組成的成套設備;根據不同下游行業客戶的生
22、產需求進行設計,下游應用領域涵蓋動力電池、汽車、五金、消費電子和光通信行業等。 表 1:公司產品包括激光器及激光焊接機、工作臺和激光焊接自動化成套設備 主要產品 產品形態 產品類別 激光器及激光焊接機 YAG 激光器系列 光纖激光器系列 復合激光器系列 半導體激光器系列 藍光激光器系列 工作臺 單工位三維工作臺系列 多工位三維工作臺系列 振鏡臺系列 機器人焊接工作站 激光焊接自動化成套設備 新能源動力電池及儲能行業 汽車行業 五金行業 消費電子行業 光通信行業 資料來源:公司公告、申萬宏源研究 激光焊接系統貢獻大頭營收、動力電池領域營業收入占比超過 70%。1)從產品角度來看:公司產品包括激光
23、器及激光焊接機、工作臺和激光焊接自動化成套設備產品,2020年收入占比分別為 7.95%、10.44%、71.87%,公司產品主要以激光焊接自動化成套設備為主。2)從下游應用領域來看:2020 年,公司在動力電池、五金及汽配、IT 消費電子三大應用領域的營收占比分別為 70.09%、13.64%、8.43%,公司產品下游行業應用主要集。 公司深度 請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明 第 8 頁 共 32 頁 簡單金融 成就夢想 圖 3:激光焊接系統貢獻 70%以上的營業收入 圖 4:激光器及激光焊接機毛利率維持在 50%左右 資料來源:Wind、申萬宏源研究 資料來源:Wind、申萬宏
24、源研究 圖 5:2017-2020 年,動力電池行業占據主要營收 圖 6:動力電池行業毛利率呈現上升趨勢 資料來源:Wind、申萬宏源研究 資料來源:Wind、申萬宏源研究 1.3 費用前置導致盈利低基數,盈利能力或迎逐季改善 業績低點已過, 受益于動力電池擴產, 公司迎新一輪高速成長期。1) 多重因素影響下,公司 2018-2020 年收入及利潤表現一般。受新能源汽車補貼退坡的影響,2018 年公司新簽訂單出現短暫下滑,對公司 2019 年收入產生一定的暫時性影響。2020 年,受新型冠狀病毒肺炎疫情的影響,公司設備出貨及安裝調試工作延緩,影響設備驗收進度,導致收入及利潤規模同比下滑。2)下
25、游動力電池企業擴產加速,公司收入及利潤迎來高速增長期。2020 年下半年以來, 下游動力電池企業積極擴產, 公司新簽訂單體量迅速提升。 得益于此,2021 年公司營業收入同比增長 59.39%;歸母凈利潤同比增長 35.95%。 0204060801002017201820192020激光器及激光焊接機營收占比(%)工作臺營收占比(%)激光焊接系統營收占比(%)01020304050602017201820192020激光焊接系統毛利率(%)工作臺毛利率(%)激光器及激光焊接機毛利率(%)0204060801002017201820192020動力電池營收占比(%)五金及汽配營收占比(%)IT
26、消費電子營收占比(%)01020304050602017201820192020動力電池毛利率(%)五金及汽配毛利率(%)IT消費電子毛利率(%) 公司深度 請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明 第 9 頁 共 32 頁 簡單金融 成就夢想 圖 7:2021 年公司營業收入同比增長 59.39% 圖 8:2021 年公司歸母凈利潤同比增長 39.95% 資料來源:Wind、申萬宏源研究 資料來源:Wind、申萬宏源研究 費用前置導致盈利低基數,盈利能力或迎逐季改善。2018 年公司毛利率及凈利率下滑較多,主要原因為新能源汽車補貼政策退坡、下游客戶對于設備企業壓價,且動力電池設備制造行業競
27、爭激烈。但 2020 年下半年以來,下游動力電池企業擴產積極,鋰電設備步入賣方市場,新簽訂單毛利率或有改善;訂單體量提升后,公司在設計/生產等環節規模效應將大幅提升;且收入規模擴大將使產能擴張中“費用前置、利潤后置”的問題得到緩解,預計后續公司毛利率及凈利率將迎來大幅改善。 圖 9:公司毛利率筑底 圖 10:公司凈利率即將迎來反彈 資料來源:Wind、申萬宏源研究 資料來源:Wind、申萬宏源研究 合同負債增長或預示訂單高增長,預付款項及存貨高增長或彰顯公司在手訂單充沛、為保障生產積極備貨。2019 年公司新簽訂單(含稅)9.68 億、2020 年新簽訂單(含稅)為 15.08 億、2021H
28、1 達到 19.21 億元。1)合同負債:2021Q1-3 公司合同負債為 11.06億元,較期初的 4.67 億元增長 136.92%,合同負債大幅增長,或預示公司新簽訂單充沛;2)預付款項、存貨:2021Q1-3 公司預付款項較期初增長 72.52%;2021Q1-3 公司存貨為較期初增長 100.14%; 預付款項及存貨高增長, 或彰顯公司為保障訂單交付而積極備貨。 圖 11:21Q3 公司存貨較期初大幅增長 圖 12:21Q3 公司合同負債較期初高速增長 資料來源:Wind、申萬宏源研究 -20%0%20%40%60%80% - 5.0 10.0 15.02017年2018年2019年
29、2020年2021年營業收入(億元)營業收入YOY(%)/右軸-20%-10%0%10%20%30%40% - 0.2 0.4 0.6 0.8 1.02017年 2018年 2019年 2020年 2021年歸母凈利潤(億元)歸母凈利潤YOY(%)/右軸51.1%48.3%44.3%33.5%34.1%36.7% 36.3%0%10%20%30%40%50%60%19.45%16.47%12.14%8.50%7.13%7.63%6.51%0%5%10%15%20%25%100.14%0%20%40%60%80%100%120%05001,0001,5002,0002020A2021Q1-3存貨
30、(百萬元)增幅/右軸136.92%0%50%100%150%02004006008001,0001,2002020A2021Q1-3合同負債(百萬元)增幅/右軸 公司深度 請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明 第 10 頁 共 32 頁 簡單金融 成就夢想 2. 動力電池:動力電池廠擴產加速,公司鋰電訂單保持高增長 2.1 激光焊接成鋰電產線的標配,4680 大圓柱焊接需求更高 相比于傳統氬弧焊、電阻焊等,激光焊接具有材料契合度高、高效精密、自動化集成的優勢,目前已成為動力電池生產線的標配設備。在動力電池生產過程中,從電芯制造到PACK 組裝,焊接都是一道非常重要的制造工序,相比傳統的氬
31、弧焊、電阻焊等方式,激光焊接優勢明顯。1)材料契合度高:動力電池殼體多為鋁材材質,更適合使用激光進行焊接,激光復合焊接能防止鋁材焊接中產生的飛濺和氣孔,有利于提升電池良品率及安全性能;2)高效精準:傳統的氬弧焊、電弧焊都是通過接觸式焊接,焊接速度低,而激光能量密度高、熱影響區變化范圍較小、屬于非接觸焊接,焊接速度快,加工精度高,變形小,可大幅提升電池的可靠性、一致性,降低成本,延長使用壽命;3)自動化集成:激光焊接系統具有高柔性,與機器人聯合組成的焊接系統可以形成多功能的激光加工系統,易實現自動化生產。 表 2:激光焊接較傳統焊接有高效精準、安全性能高、易實現自動化等優勢 焊接方式 熱影響 熱
32、變形 焊縫質量 是否需要焊料 焊接環境 焊接精密度 激光焊接 較小 較小 較好 否 無需求 一般 電焊阻 較大 較大 一般 否 需電極 一般 釬焊 一般 一般 一般 是 整體加溫 一般 氬弧焊 較大 較大 一般 是 需電極 一般 等離子焊 一般 一般 一般 是 需電極 一般 超聲波焊接 較大 較大 一般 是 無需求 一般 資料來源:汽車制造中的激光技術之“美”、申萬宏源研究 激光焊接設備可應用于電芯、模組焊接生產等環節。動力電池按照包裝形式可以分為方形電池、圓柱電池、軟包電池。以目前市場主流電池形態方形電池舉例,激光焊接工藝應用于:1)結構件制造環節:正負極極柱焊接、防爆閥焊接;2)電芯生產環
33、節:頂蓋焊接、密封釘焊接、轉接片焊接等環節;3)模組環節:Busbar、采集線、側板焊接等。 圖 13:激光焊接廣泛應用于各類型動力電池中 資料來源:聯贏激光公眾號、第一電動網、360 圖片、申萬宏源研究 公司深度 請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明 第 11 頁 共 32 頁 簡單金融 成就夢想 (一)方形電池主要焊接應用環節如下: 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,當電池內部壓力超過規定值時,防爆閥閥體破裂,避免電池爆裂。安全閥結構巧妙,這道工序對激光焊接工藝要求極為嚴格。 沒有采用連續激光焊接之前, 電池防爆閥的焊接都是采用脈沖激光器焊接,通過焊點與焊點的
34、重疊和覆蓋來實現連續密封焊接, 但焊接效率較低, 且密封性相對較差。采用連續激光焊接可以實現高速高質量的焊接,焊接穩定性、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, 分為電池內部和電池外部連接。 電池內部連接,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、并聯電路,組成電池模組。電池的極柱即電池的正負極,一般正極采用鋁,負極采用銅。常用的結構為鉚壓結構,鉚壓完成后進行滿焊,其大小一般為直徑 8mm 的圓。焊接時,在滿足設計要求的拉力和導電性能的情況下,優先選擇光束質量好、能量分布均勻的光纖激光器或是復合焊激光器,采用光纖激光器、
35、復合焊激光器焊接可以實現的電極柱的鋁-鋁結構焊接、銅-銅結構焊接的穩定性,減少飛濺、進而提升焊接良率。 3)轉接片焊接:轉接片與軟連接是連接電池蓋板與電芯的關鍵部件。它必須同時考慮到電池的過流、強度及低飛濺的要求,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,避免出現電池短路。而作為負極材料的銅,屬于低吸收率的高反材料,在焊接時需要更高的能量密度去焊接。 4)殼體封口焊接:動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,也有少數采用純鋁。無論是脈沖還是連續激光都能夠獲得外觀和性能良好的焊縫,但使用連續激光器焊接薄殼鋰電池,效率可以提升
36、510 倍,且外觀效果和密封性更好?,F在為了追求更快的焊接速度和更均勻的外觀,大部分公司已經開始采用復合焊和環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)的形式較多,其形狀通常為一個直徑 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到 1.1MPa,密封且不能有針孔、裂紋和爆點的存在。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。密封釘焊接時由于有殘留電解液的存在,導致有爆點、針孔等缺陷,而抑制這些缺陷的關鍵方式則是減小熱輸入量。 6) 動力電池模組及 PACK 焊接: 電池模組可以理解為鋰離子電芯經串并聯方式組合,
37、并加裝單體電池監控與管理裝置。電池模組的結構設計往往能決定一個電池包的性能和安全,其結構必須對電芯起到支撐、固定和保護作用,同時如何滿足電流要求、電流均勻性、對電芯溫度的控制等,都將是評判電池模組優劣的標準。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,由于銅和鋁傳熱均很快,且對激光反射率非常高,連接片厚度相對較大,因此需要采用較高功率的激光器才能夠實現焊接。 公司深度 請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明 第 12 頁 共 32 頁 簡單金融 成就夢想 圖 14:激光焊接在方殼電池中的應用環節包括結構件、電芯
38、及模組 資料來源:聯贏激光公眾號、第一電動網、360 圖片、申萬宏源研究 (二)4680 圓柱電池焊接較方形電池,存在“量價齊升”趨勢 “4680”技術推出,大圓柱電池兼顧能量密度、安全性及功率性能。4680 型大圓柱電池,直徑 46mm,高度 80mm,簡稱 4680 電池,也叫無極耳電池。2020 年 9 月特斯拉的“電池日”上,特斯拉 CEO 埃隆馬斯克 (Elon Musk)發布 4680 電池技術。4680 電池在體積上相比前代 2170 電池大幅增加,4680 電芯的單體能量提高 5 倍,整車續航里程增加 16%, 電力相比有極耳電池提升 6 倍, 功率輸出提升 6 倍, 內部還采
39、用了無極耳設計,有助于降低內阻,減少發熱。大圓柱散熱問題被無極耳技術解決,大圓柱電池兼顧能量密度、安全性及功率性能,符合車規級動力電池的要求,讓曾經在動力市場備受擠壓的圓柱電池正以新的姿態回歸行業競爭。 圖 15:特斯拉發布的 4680 電池,兼顧能量密度、安全性及功率性能 圖 16:4680 型大圓柱電池的直徑為 46mm、高度為 80mm 資料來源:CASCS 汽車供應鏈峰會、申萬宏源研究 資料來源:CASCS 汽車供應鏈峰會、申萬宏源研究 公司深度 請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明 第 13 頁 共 32 頁 簡單金融 成就夢想 部分電池廠商在大圓柱電池領域已有布局,未來大圓柱
40、電池空間潛力巨大。特斯拉在官方海外社交平臺上宣布,該公司已于 1 月份成功生產下線了 100 萬個 4680 電池,而首批搭載的 4680 電池 Model Y 車型將會在 2022 年 3 月末正式交付。為了盡快量產 4680電池,特斯拉正在美國加利福尼亞州、得克薩斯州、內華達州以及德國柏林的四個超級工廠自產 4680 電池,同時松下也計劃于 2023 年開始為特斯拉供貨。此外,韓國的 LG 新能源,以及國內的比克電池、億緯鋰能、蜂巢能源等多家電池企業也在積極布局。高端乘用車市場、海外商用車市場等市場拉動大圓柱電池需求,在各大鋰電頭部企業積極布局大圓柱電池技術研發、加速推進產品量產下線的背景
41、下,預計未來大圓柱電池需求潛力巨大。 表 3:國內外動力電池企業布局大圓柱電池 國內/外 公司 4680 大圓柱電池相關布局進展 國內企業 比克電池 在 CIBF 2021 展會上,比克電池國內首發的全極耳 4680 圓柱電池正式亮相 億緯鋰能 公司子公司湖北億緯動力有限公司擬與荊門高新技術產業開發區管理委員會簽訂合同書,分別在荊門高新區投資建設 20GWh 乘用車用大圓柱電池生產線及輔助設施項目、 16GWh 方形磷酸鐵鋰電池生產線及輔助設施項目,投資項目固定資產投資總額約為 62 億元 蜂巢能源 蜂巢能源首次對外發布了“46800”的全新產品路線及技術規劃 國外企業 LG 新能源 LG 新
42、能源 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 2021 年年內開始運營 松下 松下宣布將在 2023 財年(2023 年 4 月至 2024 年 3 月)開始為特斯拉量產 4680 電池 資料來源:比克電池官網、億緯鋰能公司公告、常州市人民政府官網、高工鋰電、澎湃新聞、申萬宏源研究 大圓柱電池對焊接及密封可靠性要求更高,帶來焊接設備量價齊升??紤]到未來大圓柱電池優異性能,未來在動力電池需求占比提升、或對部分方殼電池進行替代,因此重點分析大圓柱電池焊接中相較于方殼電池的改變,主要有 3 點: 1)
43、焊點并未減少:特斯拉 4680 大圓柱電池殼體材料為鋼材,但部分 46 系列大圓柱電池依然可能使用鋁材作為殼體材料。若使用鋼材則比方殼電池減少頂蓋焊接環節,但增加了正負極集流體焊接環節,焊點數量不變;但若使用鋁材作為殼體材料,則頂蓋焊接環節依然存在,同時增加正負極集流體焊接環節,焊點數量增加。 2)價值量提升:4680 圓柱電池采用全極耳結構設計,相比傳統電池單極耳結構,極耳環節的焊接從單點的焊接變成面的焊接,因此焊接面積和焊接一致性的難度更大,因此相較于方殼電池,大圓柱電池的焊接設備價格或有所提升; 3)設備數量提升:單個 4680 大圓柱電池容量 24Ah,遠遠小于方殼電池的容量(單體容量
44、 100-300Ah 不等) , 同樣帶電量的電動車需要搭載圓柱電池的數量數倍于方殼電池,需要焊接的電池數量增加,如圓柱電池焊接效率無較大提升的情況下,焊接設備數量將會增加。因此,若未來 4680 圓柱電池需求擴大、在市場中占比提升,則激光焊接設備需求將呈現“量價齊升”趨勢。 公司深度 請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明 第 14 頁 共 32 頁 簡單金融 成就夢想 2.2 下游動力電池廠商快速擴產,鋰電焊接設備迎百億需求 動力電池行業與新能源汽車行業息息相關,政策驅動下,新一輪動力電池投資擴產將拉動設備需求提升。 2020 年 11 月 2 日, 國務院辦公廳發布新能源汽車產業發展
45、規劃 (20212035 年),其中提到在 2025 年,期望我國新能源汽車新車銷量占比達到 20%左右。在政策驅動下,2021 年我國新能源汽車迎來又一輪高速增長。 受益于新能源市場景氣度回升,動力電池廠商開啟高速增長模式。2021 年動力電池裝機量為 154.5GWh,同比增長高達 143%,2013 年至 2021 年國內動力電池裝機量 CAGR高達 78.49%。 寧德時代、 比亞迪、 中創新航的裝機量同比增長均達到 150%+, 共占據 74%的市場份額,市場集中度較高。 圖 17:國內新能源車滲透率不斷提高 圖 18:近 8 年國內動力電池裝機量 CAGR78.49% 資料來源:W
46、ind、申萬宏源研究 資料來源:GGII、維克網、申萬宏源研究 表 4:國內動力電池企業裝機量高速增長(單位:GWh) 企業名稱 2020 年裝機量 2021 年裝機量 2021YOY(%) 2021 年市場份額占比(%) 寧德時代 31.79 80.51 153.3% 52.10% 比亞迪 9.48 25.06 164.3% 16.20% 中創新航(中航鋰電) 3.55 9.05 154.9% 5.90% 國軒高科 3.32 8.02 141.6% 5.20% 億緯鋰能 1.18 2.92 147.5% 1.90% 資料來源:維科網、申萬宏源研究 受益于下游驅動,動力電池廠商擴產加速,拉動鋰
47、電設備 3-5 年高需求。2021 年,動力電池廠商受益于下游驅動, 在現有產能基礎上大幅擴產。 根據起點鋰電大數據統計, 2021年我國 25 家主流動力電池廠商投擴項目 69 起,新增規劃產能達到 1894GWh。新增投資項目中,單個項目的產能規?;驹?10GWh 以上,百億級投資項目過半,其中寧德時代10 個生產基地總規劃產能超過 600GW,億緯鋰能連續 9 次加碼擴產,總產能規劃近300GWh;預計未來 3-5 年新能源汽車行業增速呈噴井態勢,下游動力電池廠商擴產投資熱潮持續不減,將推動鋰電設備需求快速增長,激光鋰電市場有望收益實現突破。 表 5:新一輪動力電池投資擴產高峰開啟 公
48、司 擴產計劃 寧德時代 截至 2021 年底 10 個生產基地產能規劃超過 600GWh,合資產能規劃超 100GWh 年底將分別達到 285GWh 和 430GWh 0%5%10%15%20%25%0100,000200,000300,000400,000500,000600,0002018-012018-052018-092019-012019-052019-092020-012020-052020-092021-012021-052021-092022-01銷量:新能源汽車:當月值(輛)新能源車滲透率(%)/右軸1.55.91728.136.256.462.2 63.6154.50%50
49、%100%150%200%250%300%350%0204060801001201401601802013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021中國動力鋰電池裝機量(GWh)yoy(%)/右軸 公司深度 請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明 第 15 頁 共 32 頁 簡單金融 成就夢想 中創新航(中航鋰電) 2021 年底已簽約落地產能達 265GWh;2025 年達 500GWh、2030 年達 1000GWh 孚能科技 截至 2021 年底已規劃 63GWh,遠期產能規劃將達到 120GWh 以上 億緯鋰能 截至 2021 年底動力+儲能電
50、池總產能規劃已近 300GWh 峰巢能源 2021 年底在建產能已達 287GWh,預計 2025 年達 600GWh 瑞浦能源 2021 年底投資對應的產能規劃已達 164GWh,預計 2025 年達到 200GWh 資料來源:起點鋰電、申萬宏源研究 新能源汽車銷量增長帶動鋰電設備市場,預計 2025 年動力電池激光焊接自動化設備需求超 110 億。測算方法如下: 假設一:根據新能源汽車藍皮書,“十四五”期間汽車產銷有望突破 3000 萬輛,則未來 4 年我國汽車銷量以每年 3.4%復合增速擴張; 假設二: 2021 年我國汽車整體銷量達 2624.83 萬輛, 新能源汽車銷量為 350.7