2021年鋰電疊片設備市場規模、需求量、國產化率及重點企業分析
原文標題：2021年中國鋰電疊片設備現狀分析，國產替代趨勢將日益明朗「圖」
一、鋰電疊片設備產業概述
1、產業定義及競爭優勢
卷繞/疊片為鋰電池中段電芯裝配工序的最核心環節。卷繞為通過控制極片的速度、張力、尺寸、偏差等因素，將分條後尺寸相匹配的極片及隔膜、終止膠帶等捲成極芯的一種生產工藝。疊片則將極片與隔膜交替堆疊在一起，最終完成多層疊片極芯的一種生產工藝。
疊片形成的電池具有更高的電池能量密度、更穩定的內部結構、更高安全性和更長循環壽命等優點，也存在設備效率低、設備投資額較高、良率低、控制難度大等缺點。
鋰電池主要中段工藝對比
資料來源：公開資料整理
2、工作流程
疊片工序是將模切完成的正、負極片與隔膜間隔堆疊成電池的裸電芯。疊片主要有Z 字型疊片和制袋式疊片兩種形式，Z 字型疊片即將模切完成的正、負極片直接與隔膜間隔堆疊形成電芯；制袋式疊片是在疊片前增加制袋工序，將模切完成的正、負極片分別裝入隔膜袋內，疊片時僅將正、負極片袋間隔堆疊即可形成電芯。疊片電芯製作設備工序複雜、控制嚴格，存在安全因素多，曾一度成為鋰離子電池製造的瓶頸。
疊片機工作流程示意圖
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3、分類狀況
目前疊片機技術路線主要分為4類：Z字型疊片機、切疊一體機、熱複合疊片機和卷疊一體機。其中Z字型疊片機和切疊一體機本質均為Z字型疊片，也是國內應用較為廣泛的機型；熱複合疊片機最大的特點為實現正極、負極和隔膜一次性完全切片堆疊，有效提高了疊片及電芯的質量和生產速率，相對而言技術難度更高；國外以LG新能源為例，採用的是卷疊一體機，效率較高但受LG專利保護。
疊片機分類對比情況
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二、鋰電政策背景
發展高性能動力鋰離子電池產品已在產業政策及發展規劃中明確提及。2018 年12 月工信部鋰離子電池安全標準特別工作組召開針對電動工具用鋰電池規範和安全要求徵求意見二稿的討論會；2019 年10 月，國家發改委發佈《產業結構調整指導目錄（2019 年本）》，其中明確鋰離子電池為鼓勵類產業。
鋰離子電池相關政策歷程
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三、疊片設備產業現狀
1、佔比鋰電設備價值量
從鋰電設備價值量來看，其中，塗布機是前端工序的核心，價值量佔比最高，約佔50%;中段設備中卷繞機價值量佔比最高，約佔42%左右，但隨着軟包電池逐漸受市場青睞，適用於軟包電池製作的疊片機有可能代替卷繞機的價值地位。
2017-2021年中國國產鋰電設備設備市場規模及增長率
資料來源：GGII，華經產業研究院整理
2020年中國鋰電設備價值佔比情況
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2、市場規模
就我國鋰電疊片設備市場規模變動情況而言，隨着國內新能源汽車銷量提升疊加滲透率快速提升，鋰電疊片設備需求持續增長，尤其是2021年市場規模出現大幅度增長，達32億元，目前國內動力電池仍存在較大滲透空間，將帶動鋰電疊片規模持續擴張。
2019-2021年鋰電疊片設備市場規模及增長率
資料來源：GGII，華經產業研究院整理
3、需求量
未來隨着軟包電池佔比不斷提升，在動力電池電芯長薄化趨勢下，疊加我國新能源汽車的滲透率也將不斷提升，動力電池領域疊片機需求將持續增長，測算得到2025年疊片工藝動力電池需求量合計有望超300GWh。
2020-2025年中國動力電池疊片機需求量及預測
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4、國產化率
目前國內鋰電設備與國外先進設備在自動化、工藝精細度水平上已逐漸接近甚至超越國外設備，帶動鋰電設備國產率大幅上升。數據顯示，2021年鋰電設備國產化率達85%以上，前端設備的技術相對要求高，我國企業部分技術落後於國外，目前核心設備向高端化轉型，部分達到國際先進水平；中後道設備技術壁壘較低，工藝相對簡單，國產設備已達國際先進水平，其中疊片國產化水平達88-92%左右。
2021年中國主要鋰電設備國產化率對比
資料來源：公開資料整理
四、疊片設備競爭格局
1、主要企業
國際先進企業在疊片機方面投入較早，包括韓國DA、韓國mPLUS、德國MANZ等在專利和知識產權保護下具備優勢，目前疊片機效率為0.17-0.2秒/片，而國產設備以雙工位居多，效率普遍在0.5-0.8秒/片，相較國際水平仍有差距。
當前設備廠商正積極尋求疊片設備、工藝突破，努力將疊片工藝向高效率、高精度、高良品率方向推進，從而在方形電池中加強競爭力。目前先導智能熱複合疊片機和雙工位切疊一體機疊片效率已達到或超出日韓設備水平；利元亨正在開發的整機超高速疊片工藝有望解決疊片工藝效率問題；此外例如奧特維、博眾精工等光伏和3C行業設備商也不斷湧入疊片機環節，或將不斷推動疊片路線變革並持續提升疊片效率。
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2、先導智能
先導智能疊片機技術行業領先，擁有疊片速度0.125s/pcs的熱複合疊片機，為行業領先。2021年先導智能疊片設備出貨量高達400餘台，累計已交付500台+，擁有發明及專利110+項，2022年3月披露新獲200+台疊片機設備訂單，預計22年疊片機出貨量有望再創新高。
2017-2021年先導智能營收及增長率
資料來源：公司公報，華經產業研究院整理
五、疊片設備需求端分析
1、產業鏈
疊片設備主要以各類別疊片機為主，上游主要控制器和伺服電機及鋼鐵等基礎原材料主要的零部件，中游為疊片的生產製造商，國際企業具備先發優勢，整體設備國際競爭力相對有限，產品效率存在一定差距，下游主要應用於軟包電池和部分方形鋰電池，以新能源汽車和智能手機為主要應用。
疊片機產業鏈簡析
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2、需求端
就電池形態來看，軟包電池只能採用疊片工藝；方形電池既可以使用疊片工藝也能夠採用卷繞工藝，目前主流為卷繞工藝；圓柱電池只能採用卷繞工藝。圓柱、方形、軟包各有優劣，成本、安全性、生產效率為重要衡量指標。由於形狀不同，圓柱電池主要採用卷繞工藝；方形電池可以採用卷繞和疊片工藝，目前以卷繞為主；軟包電池以疊片工藝為主。圓柱電池代表車型為特斯拉Model3、江淮iEV7；方形電池代表車型為寶馬i3、小鵬G3；軟包電池代表車型為日產Leaf、奇瑞eQ1。
三種不同封裝結構電池對比
資料來源：公開資料整理
隨着技術進步帶來的降本和終端市場消費升級，國內市場或將向歐洲等軟包電池滲透率較高的國家看齊，有望帶動疊片設備需求增量。新能源汽車產業需求整體擴張將是鋰電設備發展的最主要動力，截止2022年7月我國新能源汽車滲透率已達22.06%。
2017-2021年中國動力電池細分類型佔比結構變動
注：圓柱電池佔比涵蓋LG、松下動力電池出貨
資料來源：GGII，華經產業研究院整理
2014-2022年7月中國新能源汽車銷量及滲透率
資料來源：中汽協，華經產業研究院整理
六、鋰電疊片設備發展趨勢
韓國DA佈局熱複合疊片和Z型疊片兩種技術路線；韓國mPLUS佈局Z型疊片；德國Manz技術路線為熱複合一體機，能夠提供模塊化的解決方案，其流程為預模切極片放卷、切割極片並放置在隔膜間產生單雙電芯、進行加熱並進行壓力複合形成單電芯或雙電芯、檢查電芯後進行堆疊，由於其模塊化設計，產線可自由配置。但國外設備Z型疊片經驗不足，價格和交期上也不具備競爭力，隨着中創新航、蜂巢能源等動力電池廠積極擴產，先導智能、利元亨等國產設備商的疊片機已經大批量中標，未來疊片機國產替代趨勢將日益明朗。
原文標題：2021年中國鋰電疊片設備現狀分析，國產替代趨勢將日益明朗「圖」
華經產業研究院對中國鋰電疊片設備行業發展現狀、行業上下游產業鏈、競爭格局及重點企業等進行了深入剖析，最大限度地降低企業投資風險與經營成本，提高企業競爭力；並運用多種數據分析技術，對行業發展趨勢進行預測，以便企業能及時搶佔市場先機；更多詳細內容，請關注華經產業研究院出版的《2022-2027年中國鋰電池疊片機行業市場全景評估及發展戰略規劃報告》。