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锂电池加速扩产下我国锂电辊压设备行业将持续受益 市场集中度高

一、辊压是锂电池生产的重要工艺

根据观研报告网发布的《中国锂电辊压设备行业发展趋势分析与投资前景研究报告(2024-2031年)》显示,锂电池制作工艺包括前段制片环节、中段装配环节、后段测试环节,制片环节主要包括制浆、涂布、辊压、分切、制片等工序,是锂电池制造的基础。

其中辊压是将涂布并烘干到一定程度的锂电池极片进行压实的工艺过程。辊压影响着锂离子电池的容量、循环性、内阻、安全性、一致性等性能,也对后续工艺生产流程(分模切、卷绕、封装和注液化成等)有一定影响,因此工艺重点在于控制好压实密度和极片的反弹比例,增强极片的柔韧性等。

其中辊压是将涂布并烘干到一定程度的锂电池极片进行压实的工艺过程。辊压影响着锂离子电池的容量、循环性、内阻、安全性、一致性等性能,也对后续工艺生产流程(分模切、卷绕、封装和注液化成等)有一定影响,因此工艺重点在于控制好压实密度和极片的反弹比例,增强极片的柔韧性等。

资料来源:观研天下整理

资料来源:观研天下整理

资料来源:观研天下整理

二、锂电池企业加速扩产,锂电辊压设备将持续受益

锂电池生产1GWh产能需配置1台正极辊压机和1台负极辊压机(双机台)。随着国内锂电池需求上升,电池企业加速扩产,锂电辊压设备将持续受益。

根据数据,2022年国内锂电池落地产能达930GWh,海外新增锂电池落地产能达80GWh。结合主要锂电池生产企业新增产能与原有产能迭代更新计划,以及海外锂电池需求的持续增长,预计至2025年,中国锂电池落地产能达2900GWh,海外新增锂电池落地产能达到170GWh。

根据数据,2022年国内锂电池落地产能达930GWh,海外新增锂电池落地产能达80GWh。结合主要锂电池生产企业新增产能与原有产能迭代更新计划,以及海外锂电池需求的持续增长,预计至2025年,中国锂电池落地产能达2900GWh,海外新增锂电池落地产能达到170GWh。

数据来源:观研天下数据中心整理

2022年我国锂电辊压设备市场规模达32亿元,较上年同比增长77.8%;预计2025年我国锂电辊压设备市场规模为60亿元。

2022年我国锂电辊压设备市场规模达32亿元,较上年同比增长77.8%;预计2025年我国锂电辊压设备市场规模为60亿元。

数据来源:观研天下数据中心整理

三、锂电辊压设备行业进入门槛高,市场较集中

锂电辊压设备行业进入门槛较高:

锂电辊压设备的生产工艺较为复杂,涉及机械工程、电气控制、材料研究、软件算法等技术及工艺,有较高的技术壁垒;

锂电辊压设备需根据下游客户领域和产品确定不同的工艺路径及结构参数,定制化属性较强。宁德时代、比亚迪等头部锂电池企业对产品品质的要求较高且产能需求较大,愿意投入更多资金于生产设备领域以提高产品品质及生产效率。锂电辊压设备制造商需要针对头部锂电池企业的需求不断进行工艺的创新与改良;

锂电辊压设备工艺的创新与改良情况

工艺改良方式 技术优势
热辊轧制工艺替代原有冷轧工艺 1、去除极片内部水分,降低轧制后极片内应力,使得后续分切或模切效果更好;2、减少约50%的轧制后极片反弹,降低电池极片的变形抗力,从而保持微孔结构不被破坏,有利于提高活性物质的吸液量;3、可提高轧制速度,且在达到同样压缩比下所需压力比常温低40%-50%;4、热轧过程中电池材料中的粘合剂处于熔断状态,可增强涂布材料与集流体的结合力,减少电池在充放电循环过程中掉粉情况的发生,提高电池的循环寿命。
多次辊压代替一次辊压,一般为正极1次、负极2次 1.减少极片反弹,极片光泽度好;2.厚度一致性高;3.提高极片孔径的均匀分布性,使得极片的电解液浸润性及剥离强度更加优异。
液压伺服加压式代替气液增压泵加压式 1.可对速度、辊缝和压力进行实时在线调节;2、可实现恒压力、恒间隙控制;3.更高的控制精度和更快的响应速度。
将轧辊做成弧形,但肉眼难以分辨 1.提升极片一致性和延展性(外放张力);2.适用于下游客户的特种工艺要求和辊压极片宽度尺寸较宽的情况。

资料来源:观研天下整理

随着动力、储能锂电池市场的快速增长并成为锂电池发展主流方向,市场对上游锂电设备的自动化、智能化、精细度要求越来越高,这也要求锂电辊压设备企业不断提升自身产品性能、工艺水平以及自动化程度。

高技术水平、高工艺标准等要求以及锂电辊压设备需求呈现定制化、高端化构成锂电辊压设备行业进入壁垒,使得行业集中度较高,主要优势企业包括先导智能、纳科诺尔、赢合科技、浩能科技、海裕百特等。

锂电辊压设备优势企业基本情况

企业名称 企业概况 主要产品 主要客户
邢台纳科诺尔精轧科技股份有限公司 纳科诺尔成立于2000年,是国家高新技术企业、国家重点支持的专精特新小巨人企业、全国五一劳动奖状、河北省制造业单项冠军企业、河北省优秀民营企业、河北省健康企业、河北省和谐劳动关系企业。 锂离子电池、镍氢电池、超级电容器等极片辊压机及其他用途(如粉末冶金、贵金属压延等)辊压机 比亚迪、宁德时代、中创新航、蜂巢能源等
无锡先导智能装备股份有限公司 先导智能成立于2002年,是全球领先的新能源装备提供厂家,业务涵盖锂电池智能装备、光伏智能装备、3C智能装备、智能物流系统、汽车智能产线、氢能智能装备、激光精密加工、机器视觉等八大领域。2015年在深圳创业板上市,2017年6月全资收购珠海泰坦新动力100%股权。 先导智能自2017年收购珠海泰坦起,可提供从制浆、涂布、辊压、分切、卷绕/叠片、组装、化成、分容测试和物流系统等锂电池整线设备,加之先导智能自主研发的MES生产执行系统,可为锂电池企业打造智能化工厂并能配备全线产品及服务。 宁德时代、宁德新能源、比亚迪、中创新航、亿纬锂能、德国大众、法国ACC、瑞典Northvolt等。
深圳市赢合科技股份有限公司 赢合科技成立于2006年,总部落户于深圳,2015年在深交所创业板上市,旗下拥有多家全资及控股子公司,包括广东惠州(2个)、广东东莞(3个)、江西宜春(1个)六大生产基地。2016年赢合科技收购雅康精密,提升公司整线一体化解决方案的能力,与行业内单一设备企业相比,赢合科技具有较强的产品配套优势。2019年11月,引入上海电气战略入股;同年12月,与德国Manz签订战略协议,共同开发全球新能源市场。 赢合科技产品系列已涵盖涂布、辊压、分切、制片、卷绕、模切、叠片、注液、软包干燥、软包化成机、组装线等大类,涉及锂离子电池生产设备的全系列生产工序。 客户包括全球动力电池企业前十,如宁德时代、蜂巢能源、亿纬锂能、比亚迪、LGES等;数码客户主要有珠海冠宇。
深圳市浩能科技有限公司 浩能科技成立于2005年,位于深圳坪山新区,是一家研发、设计、生产高精度涂布、复合、分切、辊压设备的处于国际领先地位的高新技术新能源环保服务商。2016年浩能科技被创业板上市公司江门市科恒实业股份有限公司(简称“科恒股份”)收购。 浩能科技主要生产自动投料搅拌系统、锂离子电池正负极涂布机、电池隔膜双面涂布设备、极片双面底涂涂布设备、辊轧机、分条机、激光极耳切割机、电池真空干燥烘烤线等各种订制设备,其中主要以生产涂布机设备为主。 公司客户主要集中动力电池领域,下游客户包括宁德时代、比亚迪、天津力神、中创新航等。
东莞海裕百特智能装备有限公司 海裕百特成立于2016年,主要从事锂电辊压机及辊压分切一体机的研发、设计、生产和销售,2017年公司研发量产幅宽1,200mm辊分一体机并投入市场;2019年-2020年公司实现900-1,300mm 海裕百特高精度辊压轧制设备系列、高精度辊分一体机系列涵盖1,000*1,600mm、900*1,500mm、900*1,300mm、900*1,200mm、800*1,200mm、800*1050mm、800*900mm、800*850mm、750*950mm及市场200-800mm常规型号等20余款型号,机械速度30-150m/min,辊压精度Max≤0.8m,稳定生产辊压精度≤1.5m。 海裕百特下游客户主要为动力、储能电池领域,如比亚迪、远景动力、国轩高科、中比新能源、鹏辉能源等。

资料来源:观研天下整理

根据数据,2022年我国锂电辊压设备CR3为59.4%,其中纳科诺尔排名第一,市占率23.4%;赢合科技排名第二,市占率 21.9%;先导智能排名第三,市占率14.1%。

根据数据,2022年我国锂电辊压设备CR3为59.4%,其中纳科诺尔排名第一,市占率23.4%;赢合科技排名第二,市占率 21.9%;先导智能排名第三,市占率14.1%。

数据来源:观研天下数据中心整理(zlj)

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