《锂电池设备行业市场深度分析及投资策略研究报告》
一、锂电池生产设备行业目前发展基本情况
锂电池行业里一些简单工序的锂电设备壁垒较低,加之看好下游锂电池行业的发展,导致国内锂电设备企业众多。涉及锂电池生产设备领域的企业近300家,但是具有一定技术核心、规模较大的企业数量很少,有十几家企业的产值在1~3亿元之间,而其他200多家锂电池设备企业营收均不超过1亿元。这表明整个锂电设备行业的集中度还是非常低的。大量中小企业无力负担高额的研发费用,只能在低端设备上进行价格战。
二、锂电池设备未来发展方向
虽然国产化锂电设备已经取得巨大成绩,但目前为止国产设备的技术水平还相对较弱,自动化程度不高,部分大型电池厂商仍需要进口国外设备。随着动力锂电池成为锂电池发展的重心,锂电设备的自动化和智能化成为必然要求。因为只有不断下降的新能源汽车价格才能促进消费,这也就决定了新能源汽车的大发展必然要伴随着动力电池成本的不断下降。动力电池成本的下降不外乎两条路径,一是采用新的材料体系,提高能量密度。二是通过大规模生产来获取规模化效应,降低成本。从目前电池材料的发展来看,开发新的电池材料体系困难较大。通过大规模生产获取规模效应来降低成本是为现实的路径。根据评估,在整个动力电池的成本中有70%是可以通过规模化来降低的。这也部分解释了为何特斯拉要投资50亿美元建超级工厂。全自动化和智能化的锂电池生产设备将在保证锂电池生产工艺的基础上,使生产出的锂电池具有较好的一致性,高可靠的安全性能和直通良率,从而降低生产成本。这对锂电池制造设备的提出了更求。未来设备厂商需要联合电池厂商共同打造自动化、智能化的生产线。
智能化生产设备,蓄电池生产中所有工序都由机器完成,简单劳力工作者得到了解放,蓄电池日产量最高,精密度好的蓄电池生产设备。
随着人们开始研发各种各样的自动化设备,根据电池的种类和制造工艺的不同,制造出各种蓄电池自动化生产设备。
锂电池设备行业将迎来大爆发。
燃油汽车退出开始倒计时,锂电设备的规模和成长空间将得到大幅提升。继英法德等欧洲宣布将在2040年停产及停止销售传统汽油汽车后,作为拥有世界汽车市场的也加入了“汽车禁油”行列。
工信部副部长日前在公开场合表示,目前工信部也启动了相关研究,也将相关部门制订我国的时间表。这是我国官式宣布将停止生产和销售传统能源汽车。
除了部门的正式宣布以及方案发布,全球知名车企也已经开始加快布局电动汽车。大众、奔驰、宝马、沃尔沃、韩国现代等公司,纷纷表示要在未来5-10年大力发展电动汽车,到2020-2025年期间,新能源汽车销量目标要占年度汽车总销量的10-25%,更长期来看可以甚至可以提高至40-50%。而据中银测算,目前全球新能源汽车的年销量渗透率仅为1%,以英国、德国、法国、为主的汽车大国?纷表示制定禁售燃油汽车的时间表,电动汽车的成长空间将达到10倍以上。
从市场来看,新能源汽车已经步入了高速生增长期。根据工信部编制的《汽车产业中长期发展规划》,预计我国到2020年新能源汽车整体产销将达200万辆。《汽车产业中长期发展规划》还明确了到2025年,新能源汽车的销量占总销量的比例要达到20%以上。如果2025年全国汽车销量达到3500万辆,那么新能源汽车将达到700万辆的销量预期。
从全球的数据来看,据产业信息网统计,2014年-2016年间,全球新能源乘用车销量分别为36.2万辆、52.8万辆、77万辆,年复合增长率为46%。全球新能源汽车保持较快增长速度,而新能源汽车市场增量主要来自、美国、日本,其中,新能源汽车的市场占比超过1/2,美国则以特斯拉为主。
伴随新能源汽车销量增长,毋庸置疑,动力电池作为核心零部件也将得到快速增长。
从2015年新能源汽车销量大幅增长后,国内外动力电池市场也呈现爆发趋势,电池厂商的产能和出货量都得到了大幅提升。
目前,动力电池供应商以中日韩三国为主,其中,以松下为代表的日本电池企业;以lg化学和三星sdi为代表的韩国厂商;以比亚迪等为代表的企业。
据统计数据显示,2016年全球动力电池企业出货量排名中,前10排名中有7家企业来自,依次为比亚迪、时代、沃特玛、国轩高科、力神电池、比克电池以及中航锂电,合计市场份额为51%;而日本厂商松下的市场份额为16%;韩国厂家三星和lg市占率合计仅为8%。
而且,从目前来看,新增动力电池产能有望集中在大陆。包括内资的时代、比亚迪、国轩高科、沃特玛等的大规模扩产计划,外资车企采购国产电池、特斯拉国产化、外资电池厂商来华设厂等,都将推动电池产能在大陆地区的扩张。
在电池厂家产能快速扩张的同时,动力电池专用设备行业的年均增长率也在成倍提高。
据高工产研锂电研究所(ggii)统计,2014-2016年我国产锂电设备市场规模分别为38亿元、75亿元、130亿元,年均同比接近100%增长,并预计到2020年,国产设备规模达到285亿元,国产化率提高到80%左右,相比2013年年均复合增速为40%。
锂离子电池分为液态锂离子电池和聚合物锂离子电池。锂离子电池的电解质是流动的,因此,比锂聚合物电池更不稳定,碰到外力摔打,或者使用不符合标准的充电器,都可能引起电池爆炸。很多手机、手提电脑等便携式电子产品,所用的电池都是锂电池。
锂电池生产设备概述
锂电生产工艺流程长,设备多。锂电设备泛指在锂电池生产过程中使用的各种制造设备。锂电设备对锂电池性能和成本有重大影响,是决定因素之一。锂电池生产工艺较长,生产过程有50多道工序,相应需要50多种设备来完成各道工序的制造。工艺环节决定了锂电池设备庞杂,专用性强。
典型的圆柱形锂电池制造工艺流程:
锂各类锂离子电池的制造可统一分为极片制作、电芯组装、电芯激活检测和电池封装四个工序段。极片制作工艺包括搅拌、涂布、辊压、分切、制片、极耳成型等工序,是锂离子电池制造的基础,对极片制造设备的性能、精度、稳定性、自动化水生产效能等有着很高的要求;电芯组装工艺主要包括卷绕或叠片、电芯预封装、注电解液等工序,对精度、效率、一致性要求很高;电芯激活检测工艺主要包括电芯化成、分容检测等;电池封装工艺包括对构成电池组的单体电池进行测试、分类、串并联组合,以及对组装后的电池组性能、可靠性测试。
双片包正板,用很薄的隔板片在一起只将正极板抱起来,不要包负极板,这样可以避免单片隔板缺陷所造成的短路。单片包板,用隔板只对正极板进行包装不包负极板放在包板盒里面即可,方便简单。
所需设备介绍:包板盒等。
极板称重
首先要对每块电池内部的极板称重、以及极板配组。每一集群的容量要相等,否则容量小的那组因容量小会提前充满电,那么容量大的电池组还没有充满,电池的端电压较低,总电压没有到充满的终止电压仍在继续充电,造成容量小的一组就形成过充电,如果要是在电池放电时,容量小的那组就提前电量就没有了,其他的电池端电压较高,电池的总电压没有电动助力的终止保护电压,放电还在继续然而就造成了电池过放电。 电池过充电和过放电以及充电不及时都会影响电池的使用寿命,然而电池小的那组电池容量进一步下降,电池的容量的下降进一步使该组过充电与过放电,如此循环造成了电池容量很快减小而报废。
所需设备介绍:称重仪、配组机、极板短路测试仪、极板焊接模具、极板焊接工具等。
锂电池检测设备非常重要,锂电池生产过程是流程性多道工序多日制成,从鉄锂或三正极材料、石墨负极材料,到成品电池一般要经过20~45天左右(含搁置、老化、分选),电性能只有做成成品后检测才能知道,所以必须要上检测设备。
磷酸铁锂动力电池检测设备
1,具有蓄电池组恒流放电功能。恒流放电电流:0-100a连续可调,能满足精确测量256v标称蓄电池组容量。
2,具有蓄电池组智能充电功能。充电电流:0-100a连续可调,能满足蓄电池组的充电维护。
3,具有在线监测功能和快速容量分析功能。实时在线监测、显示所有测试数据:电流、电池组电压、单体电池电压、放电时间、容量;在核对性放电试验结束时,能快速分析出各单体的剩余容量。
4,具有活化功能:可以设定充放电循环次数,对蓄电池组进行活化,有效提高单体容量。
5,具有单体电压检测功能,单体电压标称:3.2v。侦测电压范围2.6v—3.6v。