国产化浪潮来袭,看锂电设备行业最新发展趋势

发表于 讨论求助 2023-05-10 14:56:27

点击上方“总铝在线”关注我们

NEW LOOK

 

长期以来,日韩企业在锂电设备制造上一直处于国际领先地位。但是随着近年来国产锂电设备技术水平的不断提升,其正在评价适应性强、性价比好等优势逐渐占领市场。锂电设备国产化趋势愈加强烈!


锂电设备出现国产化趋势


国际锂电设备企业概况


在锂电设备行业,发展较早的日韩企业处于技术领先地位。1990年,日本Kaido公司成功研发出第一台方形锂离子电池卷绕机。1999年,韩国Koem公司开发出了锂离子电池卷绕机和装配机。至此之后,日韩在锂离子电池设备制造上一直处于国际领先地位,设备精度高、性能好、自动化程度高。


国外主要锂电设备制造企业介绍


国外锂电设备企业专业分工较细


国产化设备优势明显


我国锂电设备制造从1998年开始起步,历经近20年的发展,已从进口设备主导发展为国内设备主导。从技术层面来看,除个别高端精密设备和控制技术,如涂布机测厚装置,基本采用进口产品外,国内厂商可以提供各类锂电生产的主要设备,且多种设备已达国际先进水平。


我国锂电设备发展进程


国产设备相比于国外设备适应性强,性价比优势明显。锂离子电池设备制造是一个非标准化行业,设备功能需要根据客户生产工艺的变化而不断变化。相比于国外设备,国内设备厂商专门针对我国锂离子电池生产的工艺而研发制造,适应性更强。


国内锂离子电池厂商目前使用的高端涂布机和卷绕机多是从日韩进口的设备,但国内设备企业的设备性能已接近日韩设备性能,且价格更优惠,服务更周到,预计未来将实现进口替代。搅拌设备国产率超过95%,活化分容检测设备的国产率已超过90%,更多是国内自身品牌的竞争。


我国锂电设备市场格局现状


目前锂电设备厂商的国内竞争格局分散。根据上海有色网(SMM)的报告,2016年国内锂电设备市场份额中,国外企业占比28%,国内市场份额排名前列的6家公司仅分掉25%的市场份额。


2016年国内锂电设备市场份额


分设备来看,卷绕机、辊压机、分切机、涂布机国内前三家企业集中度分别为65%、45%、65%、50%,我们认为当下的竞争格局分散。


2016年国内锂电设备分类设备市场集中度


锂离子电池设备主要公司布局情况


锂电设备市场空间预测


我国锂电设备市场空间2020年预计到210亿。根据中国报告网的预测,假设动力锂离子电池实际产能利用率为55-70%,消费和储能锂电产能利用率90%,到2020年我国锂离子电池产能预计将超过270GWh


假设每GWh的动力锂电池产能对应的总投资约6亿元,其中设备投资占比65%,而国产设备占比到2020 年有望提升到100%,则每GWh产能释放对应的国产设备投资约3.9亿元,预计2020年我国锂电设备规模约210亿元,2016-2020年复合增长率约17%


2015-2020年我国动力电池锂电设备市场规模测算(单位:GWh、亿元)


2013-2020年我国锂离子电池产能预测(GWh)


2014-2020年我国锂电设备市场及增速预测(亿元)


细分设备市场分析


总体设备构成和介绍


锂离子电池设备泛指锂离子电池生产过程中使用的各种制造设备,是锂离子电池性能和成本的决定因素之一。锂离子电池生产工艺较长,包括50多道工序,相应需要50多种设备。


锂离子电池工艺流程


搅拌、涂布、分切、检测工序最为核心。


  • 前端设备包括极片制作工序中所需要的搅拌机、涂布机、辊压机和分切机等;

  • 中端设备是电芯装配工序中涉及的卷绕机、叠片机、注液机、封口焊接等设备;

  • 后端设备用于电芯激活化成、分容检测以及组装成电池组等工艺。


前端设备由于精度和自动化要求最高,最为核心,价格也最高。其中,搅拌机的搅拌效果直接影响电池性能,被认为在锂离子电池的整个生产工艺中对产品的品质影响大于30%涂布机要求将搅拌后的浆料均匀得涂在金属上,厚度需精确到小于3μm;分切机需要保证切片表面不存在任何毛刺,否则对后续工艺产生很大影响。中端设备中的卷绕机叠片机,后端设备中的检测设备技术壁垒也较高,产值空间大。


锂离子电池产生工艺简介及相关设备


涂布机、卷绕机、检测设备产值占比最高。根据高工锂电披露的锂电设备成本占比分布,属于前端设备的涂布机占比约30%,卷绕机占比约20%,后端的活化分容检测设备占比约20%,组装干燥相关设备(包括搅拌机)占比10%


国内锂电生产线设备成本占比


结合该产值比例和预测的锂电设备市场规模,可计算出各设备市场规模2016-2020年的预测值。涂布机、卷绕机和活化分容检测设备市场规模最大,2016年分别在30亿元20亿元20亿元左右,2020年预计将超过60亿元40亿元40亿元


2014-2020年我国锂电生产线各设备市场规模预测(亿元)


浆料搅拌领域


浆料搅拌对锂离子电池品质影响度大于30%,是锂离子电池生产工艺中的重要环节。


搅拌环节主要是国内设备企业间的竞争。早在2012年,国产搅拌机的市占率已超过95%,基本实现国产化。高工锂电数据显示,2013年国内锂电搅拌设备企业已达56家,仅珠三角地区就超20家,其中金银河、广州红运、柳州豪杰特脱颖而出,成为该细分领域专家。


国内锂离子电池搅拌机领域主要公司


涂布领域


涂布决定了电池的一致性和优越性,在电池制造中占有很高的技术地位。不管生产何种(如圆柱形或方形)电池,制造中所使用的涂布机都是一样的;不同类型电池需配备不同类型的卷绕机,但是涂布机应用更加广泛。目前市面上常见涂布机有转移式、挤压式、微型凹版涂布机


常见涂布机类型及优缺点


涂布的幅宽和速度是反映涂布技术优劣的重要指标,幅宽越大,速度越高,代表生产效率越高。目前国内锂电企业的极片最大涂覆一般在650mm 左右,与日韩企业1000mm 幅宽相比还有较大差距。


国内生产涂布机的主要厂商


卷绕领域


卷绕机国产化进程加快,已部分实现进口替代。按照机器的运行方式,可分为手动卷绕机、半自动卷绕机、全自动卷绕机。目前,中国锂离子电池卷绕环节还处在半自动到单体全自动的转型期,部分公司产品可实现进口替代。


如今大部分电池生产厂家都会选择国产卷绕机,不过大规模的电池厂家(如比亚迪、CATL 等)仍会选用一些日韩进口的卷绕机。


主要公司及卷绕机产品类型


检测设备领域


随着锂离子电池爆炸事件频发,锂电检测重要性日益凸显。锂离子电池检测项目主要包括致性、功能性、安全性、可靠性和工况模拟等五个方面。检测系统按电池组装检测工序分,包括电芯分选、充放电、保护板、线束、BMS、模组EOL(下线检测仪)、电池组EOL、工况模拟检测系统等。


锂离子电池检测的项目及目的


检测环节国产率超九成,主要是国内企业间竞争。国内厂商灵活性、性价比高,更具竞争力,活化分容检测设备的国产率已超过90%,更多是国内自身品牌的竞争。


锂离子电池检测行业国内主要企业


想随时、随地、随心所欲地了解3C、汽车、航空航天等行业材料、新工艺、新技术等前沿资讯和技术动态,和行业专家、终端企业亲密交流吗?欢迎加入总铝在线行业交流群!


如您对汽车行业感兴趣,请扫描下方二维码添加群主微信加入总铝在线汽车交流群



如您对3C行业感兴趣,请扫描或长按下方二维码添加群主微信加入总铝在线3C交流群



↑↑↑长按二维码识别关注


备注:由于微信本身对群的限制,群人数过100后,需要实名验证(即绑定银行卡)后才能加入


发表
26906人 签到看排名