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2017年锂电池设备行业调查报告

2017-08-31 16:23:59 出版:2017年《伺服与运动控制》第4期

锂电池生产设备行业市场概述

根据统计,2015年全球及中国锂电池电芯产值分别为1570亿元和832亿元。2016年二者产值分别达到1850亿元和1182亿元,受动力电池快速增长影响,中国较上年增幅超过全球增幅。预计到2020年全球及中国锂电池电芯产值将达到3436亿元和2165亿元,中国占比将达到61%。未来锂电池规模增长将主要来源于新能源交通工具和电池储能领域。

根据统计,2016年中国锂电池电芯设备规模为75亿元,同比增长超过100%。其中国产设备占55亿元,预计未来国产比例将提升。目前动力电池的产能和性能,远不能满足终端电动车及储能市场的新增需求,未来3-5年将是锂电设备高速增长期。

中国锂电池生产设备行业环境分析

1、前段-搅拌机市场

搅拌机的出货量自2012年一来一直处于增长态势,2015年呈爆发式增长,是锂电生产过程中必不可少的设备。而2015-2016年增速较快的主要原因是:1)各大动力电池厂在扩产如,沃特玛、CATL、国轩、力神、亿纬、南都等;2)新进入动力电池企业增多,需要采购新设备如,骆驼、湖南三迅、横店东磁等;3)动力电池性能要求较高,对搅拌机需要更高速稳定密封型(真空搅拌机),因此一些企业对设备进行更新换代如,比亚迪、南都、微宏等。

由于动力电池的产量较大,更趋向于购买容积偏大的搅拌机,从而提高生产效率。大容量搅拌机(如500L以上)使用的核心源器件较小容积的搅拌机要求更高,因此价格也高出很多。目前300L搅拌的技术已经很成熟,2012-2015年其价格保持下跌,但因2016年国内电池企业扩张较大,市场需求大,因此2016年价格于上年变化不大。随动力电池技术的发展,搅拌机要求稳定性、均匀性较高,因此企业更换大容量型全自动化高速真空搅拌机增多。

2、前段-涂布机市场

2015年动力电池市场需求强劲,各动力电池厂加大扩产,且有新进入者。一类是传统电池厂家转型。之前主流做铅酸电池企业如,超威、天能、双登、骆驼、猛狮科技等一大批企业,在2015年开始大举往锂电池行业,至2016年12月,现转型到锂电池行业并批量达产的企业有超威、天能、双登、雄韬等。

涂覆隔膜发展迅速。由于三元材料镍含量较高,其安全性比磷酸铁锂差。出于安全考虑,三元动力电池趋向于采用湿法涂覆隔膜。涂覆隔膜是指通过涂布机把陶瓷胶料或PVDF涂覆在隔膜上的一种隔膜,它具有更高的耐温性能、韧性,在加工涂覆隔膜时需要应用涂布机。

从未来三年的发展趋势看,涂布机将依靠动力电池的迅速扩张而实现出货量的快速增长,同时精度更高、速度更快的挤压式涂布机的占比会越来越大。新能源汽车终端对动力电池的需求越来越高,因此对设备、工艺提出了新的需求。

3、中段-卷绕机市场

2016年,受特斯拉的带动,国内动力电池厂逐渐采用圆柱形状生产动力电池,电池企业加速产能扩张。该市场规模增速大于出货增速,全自动卷绕机的占比会越来越高。全自动卷绕机的价格远高于半自动,早期由于技术发展较晚,国内老的卷绕机设备以半自动为主,近年来随着电池厂商扩产,及对加工工艺要求提升,全自动市场份额逐年上升,2016年全自动卷绕机出货量占比达60%以上。

全自动卷绕机的特点是产品一致性好;不会人工二次污染;生产效率提高。目前全自动的占比逐渐提高,未来全自动卷绕机的占比会进一步提高。

4、中段-叠片机市场

受动力电池大规模扩张影响,单体动力电池容量较大,用叠片工艺生产效率和性能更优异。许多国内领先电芯制造商都有方形铝壳电池扩产规划,2016年以来对叠片工艺设备需求随之增多。我国锂电池叠片机设备行业,由过去格林晟一家独大,到现在群雄割据的局面。由于动力电池性能要求较高,对设备稳定性、精细度、高速性等要求严格,因此企业在采购中会优先考虑高性能设备,这将加速设备市场向实力型设备企业集中化,同时也倒逼低端市场设备企业竞争加大,小企业为了生存迫使下降价格走薄利多销道路。

2013-2016年上半年,普通型叠片机产值增长有限,而全自动叠片机产值增长较快,主要是随着新能源汽车市场的爆发,终端市场对动力电池的续航、安全性要求越来越高,而全自动叠片机在生产过程中对产品的稳定性、一致性等性能有很大的提升。因此全自动叠片机的占比会越来越大。

5、中段-组装设备市场

组装环节涉及的设备有滚槽机、焊接机、注液机、封装机等,这些均为成熟产品,技术难度较低,已广泛应用于机械加工、高端制造、化工等领域。锂电池组装环节所有的设备是在传统产品的基础,根据锂电池行业的特性进行改造、定制,属于非标产品。

由于锂电池组装设备市场容量小、对精度要求高、产品的通用性差、对下游电池厂商依赖性大,传统设备厂商较少进入组装环节。专门生产焊接机、注液机等设备的企业较少,通常是其他环节的设备企业在业务开拓时进入组装环节,如吉阳自动化生产部分注液机、新嘉拓自动化生产部分极耳焊接机。近年来组装环节市场规模快速扩大,这是因为全自动取代半自动趋势明显,并且国产化程度提高。

6、后段-电化学市场

在锂电池生产后段电化学设备市场中,化成柜的售价高、需求量大,化成柜的投入占锂电池生产线的27%以上,是投入最大的设备环节。2015年随着动力电池的爆发,充电站及终端应用增加,一些新进入企业增多,同时国内技术相对成熟,因此价格下降,新进入企业前期为了更好的抢占市场,

目前对电芯企业提出免费安装实验室检测的要求。锂电池检测设备的购买群体主要有:锂电池生产企业、充电站、锂电池使用企业(如电动汽车整车厂商)。

综上所述,现阶段中国锂电池生产设备行业的发展状况下表所示。

锂电池生产工艺及设备技术趋势分析

当前中国锂电池生产工艺及设备技术特点概括如下表:

从锂电池生产工艺流程来看,未来的技术发展趋势大致如下表:

供稿:2017年《伺服与运动控制》第4期

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