软包电池自动化装配线产业发展调研报告

软包电池自动化装配线产业发展调研报告新能源汽车生产企业和充电设施生产建设运营企业要着力突破关键核心技术，加强商业模式创新和品牌建设，不断提高产品质量，降低生产成本，保障产品安全和性能，为消费者提供优质服务。一、 光电设备行业概况光电设备主要用于OCA光学胶膜、反光膜等膜级材料生产过程中涂料的涂覆。OCA光学胶膜是将液态光学丙烯酸胶无基材涂布或在特殊基膜上涂布成为固态光学胶带，广泛应用于智能手机、平板电脑、笔记本电脑、智能穿戴设备以及汽车车载显示器等终端产品中。反光材料属于特种光学应用薄膜型材料，由树脂、颜料和玻璃微珠等材料制作而成，主要应用于道路交通安全、广告喷绘等领域。下游市场均拥有广阔的市场空间，对光电设备的需求亦会上升。二、 锂电设备行业整体竞争情况（一）从生产规模和盈利能力上看，我国龙头锂电设备企业已明显高于海外竞争对手2015年以来，国内设备企业经过高速发展，实现了对海外竞争企业营收和利润规模的超越。我国锂电设备企业凭借在技术、成本、售后服务等方面的优势，已实现国产化率提升的第一步。目前国产锂电在涂布、卷绕等专机的技术指标已经超越日韩，基本实现进口替代。此外，中国企业基本覆盖了锂电池的全产业链，而日韩企业的优势集中在电芯制造和电芯装配等前中段环节。凭借国内工程师红利和完善的标准件供应链，国产设备毛利率显著高于海外竞争对手，这将进一步加大我国锂电设备的产品优势和规模优势，有望进一步提升，并有望实现开拓海外市场的第二步。（二）锂电设备行业国内企业深耕细分市场，差异化竞争推动企业创新国内锂电设备行业逐渐呈现出分段竞争，差异供货的行业格局。国内从事相关设备制造的企业众多，多数企业规模较小，行业集中度不高，高低端分化明显。各企业生产锂电设备的种类并不完全相同，因此企业间只在重叠设备上存在竞争。未来随着下游锂离子电池技术和工艺不断进步和突破，锂电池设备行业竞争将从单一要素的竞争升级为资本、技术、人才等企业全方位能力的竞争。企业的自动化解决方案能力、与上下游产业链企业深度合作的能力等多重因素将在很大程度上影响未来行业的竞争格局。三、 锂电设备行业挑战1、中国智能制造装备新技术水平与国际一流水平仍有一定差距我国工业化进程起步较晚，工业基础较薄弱，装备制造业整体水平与国际先进水平相比仍有一定差距。虽然目前在现有成熟的锂电池生产技术上，国产设备技术已经向日韩进口设备看齐或实现赶超，但在如固态电池等新技术的研发速度与进度上，我国还与日韩先进水平存在一定差距。2、锂电设备行业标准制定滞后国产锂电设备相比于锂电产业发展相对滞后，目前国内还未形成统一的行业标准，现阶段锂电设备需按照客户需求进行定制化服务，在一定程度上造成了制造企业研发周期较长，设备质量参差不齐，不利于行业技术进步和科学管理。3、锂电设备行业专业技术人才缺乏锂电设备产品制造涉及机械工程、电气控制、流体力学、流体混合技术、导电导热技术、真空技术、材料研究、信息化等领域，涉及多门交叉性学科，对技术人才的知识结构、技术水平和综合素质提出较高要求，其产品应用解决方案的实施对人员技术和经验的要求极高。优秀的技术人员需要在生产中不断积累经验，才能对锂电设备行业具有深入的理解，因此技术人才培养周期较长，人才的缺乏对国内锂电设备行业的发展造成了一定影响。四、 锂电设备行业与上下游行业之间的关联性锂电设备行业主要为锂电池生产企业提供锂电池生产设备，由于锂电池生产过程的工序复杂性、材料特殊性与多元性、工艺参数敏感性与高标准，锂电设备对提升锂电池制造智能化水平、降低生产成本、提高生产效率、提升锂电池性能具有重要意义，因此，锂电设备行业在产业链中具有重要地位。锂电设备行业上游主要为金属原材料、机加定制件、电气类元件等原材料供应商和机加服务供应商，上游产业的发展水平直接关系到锂电池设备企业的原材料供给和基础组件的配套，对企业的生产经营有着较为直接的影响。其中，机加定制件、电气类元件供应市场较为成熟，市场竞争充分，产品供应充足，行业采购可以得到充分的保障。而钢材铝材等大宗商品的价格受市场交易波动影响较大，进而对企业的生产成本造成一定影响。锂电设备行业下游主要为锂电池生产企业，锂电行业的发展直接影响到锂电设备的需求，二者具有较强的关联性。一方面，锂电行业业务规模的增加将直接增加其锂电设备投资需求；另一方面，随着锂电行业竞争的加剧和新能源汽车等对锂电池不断提出更高要求，锂电厂商需不断提升锂电池性能、降低生产成本、提升生产效率，增加高精度、高性能的锂电设备投资，具备技术优势的锂电设备厂商将快速增长。五、 光电设备市场发展趋势根据Frost&Sullivan数据显示，2020年全球显示面板产量为2424百万平方米，同比增长399%，同时预计未来将保持稳步上升态势，预计到2024年产量将达2739百万平方米，2020年至2024年期间年复合增长率为310%。因此，未来在智能手机、平板电脑、笔记本电脑、智能家电、可穿戴设备等需显示功能的智能终端市场稳步发展态势下，全球显示面板产业亦将稳步增长并将持续带动国内上游OCA光学薄膜等功能性材料需求的增长。目前，反光材料应用于公路交通、汽车领域，从汽车产销量、公路新增里程数据来看，近年来，以上领域发展速度有所减缓，民用反光材料市场在逐步拓展。因此，在未来行业有持续发展空间，但发展速度将会减缓，预计至2027年，年复合增长率下降至5%左右，同时我国反光材料行业市场规模达到133亿元左右。综上，光电设备市场下游需求增长主要来源于全球显示面板产业的增长，将迎来较为广阔的市场空间。六、 医疗用品设备行业概况医疗用品设备主要用于口罩和熔喷布材料的自动化生产。口罩、熔喷布等医疗器械的发展与医疗健康产业整体发展强相关，医疗健康产业发展受经济周期影响相对较小，行业稳定性较高。随着全球人口自然增长，人口老龄化程度提高，医疗健康行业的需求将持续提升，将带来口罩机、熔喷机市场规模的上升。七、 锂电设备技术发展趋势在动力电池领域，锂电池自动化生产设备的技术水平、自动化程度对电芯的生产工艺、质量控制以及电芯标准化、稳定性和成组后效率的提升发挥着重要作用。随着下游客户要求的不断提高以及行业技术水平的持续进步，锂电设备正在向着高精度、安全性以及标准化的方向不断发展，全自动化的锂电设备能较大程度地确保锂电池具有较好的安全性与一致性。与此同时，国内三元材料电池的产能正在不断扩充，由于三元材料活性较强，该种电池对前端设备（尤其是对高性能涂布机产品）的技术要求大幅提高。在消费3C电池领域，随着移动智能设备趋于轻薄化、小型化，在性能上不断提升，容量更大、安全性更好、重量更轻、可塑性更好的软包电池正在逐步取代铝壳电池成为3C电子产品上电池的主流。促使原本为3C产品生产铝壳电池的厂商逐步转型生产软包电池，因此需要大规模更新设备。除以上影响因素之外，厂商为节约人力成本，同时为减少人力参与生产带来的产品品质不良影响，提升产品一致性，全自动锂电设备逐渐被市场接受，市场占比越来越高，而半自动及手动设备逐渐被替换、淘汰。在储能电池领域，目前推广应用最大的障碍是储能锂电池的成本占比仍然较高，储能锂电池的应用发展需要依赖政策补贴来推动，尚无法全面市场化运作。随着锂电设备的自动化程度不断提高，规模效应带来的降本增效将会有效降低储能锂电池的成本。高效率的自动化锂电设备将会获得更大的市场增量。锂电设备的自动化技术提升和质量控制是下游锂电池工艺改进和性能提升的基础，也是锂离子电池行业及以锂离子电池应用为代表的新能源行业发展的重要保障。下游锂电池需求的升级将倒逼设备企业加大自身技术的研发工艺的提高。国内锂电设备行业将进一步提升自身的研发水平和技术实力、提高设备的工艺水平和自动化程度，以满足下游企业对锂电池大容量、大功率、高性能、高稳定性、一致性等特性的需求。光电设备、医疗用品设备和氢燃料电池设备作为智能制造装备，与锂电设备发展趋势相同。随着人口老龄化、经济文化水平不断提高的背景下，进行制造业自动化升级改造可以解决劳动力短缺和劳动力成本上升问题，自动化、智能化装备可在从事生产的劳动力大幅下降的前提下，仍然提高生产效率，这是未来我国工业发展保持高速增长的重要驱动力。高工锂电调研数据显示，2019年全球锂电池出货量218GWh，同比增长153%。2019年全球动力电池出货128GWh，同比增长196%，全球增速受中国动力电池出货增速大幅减缓影响有所放缓，但动力电池仍为最大的锂电池消费端，2019年产品结构占比587%，远超数码锂电池占比。新能源汽车行业景气度2020年处于较高水平，国内新能源汽车产销量创新高。根据中汽协，2020年我国新能源汽车自7月份月度销量同比持续呈现大幅增长，全年市场销量好于预期，产销分别完成1366万辆和1367万辆，同比分别增长75%和109%。Canalys的最新研究表明，2020年全球电动汽车（EVS）的销量同比增长39%，达到310万台。2020年12月份，欧洲电动乘用汽车销量创下史上最高纪录，推动2020年欧洲全年电动车销量超过136万辆，超过中国市场，成为全球最大电动乘用车市场。就2020年全年来看，共有13171万辆电动乘用车在欧洲注册，同比增长142%，平均市场份额为11%（纯电动汽车市场份额为62%，插电式混合动力车的市场份额为48%）。而根据中汽协的数据，2020年，中国新能源乘用车销量为1247万辆，低于欧洲。由于各国政府日益收紧的排放法规和禁售内燃机规划，预计全球电动化率将持续提升。随着全球范围内的新能源汽车规模的扩大，将会极大的带动锂离子电池与锂电设备的快速增长。现有的半固态锂电池只是一种过渡产品，并非锂离子电池的最终解决方案。由于凝胶电解质还是含有少量低闪点的有机溶剂，并没有从根本上解决电解液造成的安全性能问题，对能量密度的提升程度有限，因此半固态锂电池是短期全固态锂电池没有实现商业化情况下的一种折中解决方案。蔚来汽车发布了能量密度更高、安全性更好的固态电池包，预计2022年第四季度交付。该电池包采用了原位固化固液电解质、无机锂化硅碳负极、纳米级包覆超高镍正极等电池技术，该电池技术的革新将会对锂电设备提出更高的要求。电池技术路线的迭代升级有利于设备需求的增加、行业格局的优化。本质上，固态电池是锂电池技术迭代升级的一种体现。电池技术路线的每一次重大升级都会造成原有设备无法适应新产品生产对良率、一致性和效率的要求，导致设备更新换代的周期进一步缩短。以后段工序为例，固态电池对充放电设备的电流、电压等都提出了更高的要求。这要求锂电设备厂商、锂电池制造商与下游应用端的企业进行更加深度的协同合作，发挥设备与产品的协同作用。八、 医疗用品设备市场发展趋势口罩机熔喷机等医疗器械将受益于整个医疗器械产业的发展，带来医疗用品设备市场的快速增长。2015-2020年，中国医疗器械市场规模已经从3，1255亿元增长至7，7893亿元，年复合增长率约200%。未来随着市场需求的提升、国家对医疗产业的扶持以及医疗器械行业技术发展带来的产业升级，医疗器械行业将有望继续保持高速增长的良好态势，并实现从中低端产品向高端产品进口替代的过程，预计2030年中国医疗器械市场规模将超过22，000亿元，2020-2030年年复合增长率预计将达到1094%。