（報告出品方/作者：中信建投證券，呂娟）
一、锂電裝置工藝技術的延展性
1.1 非标裝置企業産品競争力來源
非标機械企業的核心競争力來源于對特定工藝的精密控制。對于非标裝置企業而言，其産品競争力由三大因素構成：
1）底層構成：PLC、視覺系統、伺服電機、氣動元件、機器人等零部件是非标裝置産品的直接組成部分，這部分零部 件是非标裝置産品性能的基礎，但往往由非标裝置企業從外部采購，是以并非非标裝置企業的核心競争力。
2）工藝實作：由掌握非标機械設計專業技能的人員進行設計，形成能夠實作特定工藝效果（但不要求性能）的非标 裝置；掌握非标機械設計基本方法的人員不在少數，但具備特定工藝豐富經驗的人員較為稀缺。
3）特定工藝的精密控制：通過對裝置的不斷試錯與調節，力求改善裝置的精密度、效率與穩定性；通過該步驟獲得 的試錯經驗，可回報至“工藝實作”環節，優化其設計與零配件選配，甚至實作工藝的革新與優化；該環節需依托于 生産與調試人員對工藝、下遊客戶需求的了解與積累。
1.2 锂電裝置企業的核心工藝及業務延展性
锂電池生産流程
1）極片制片（電芯前段）：包括攪拌、塗布、輥壓、分切及制片模切環節，對應塗布機、輥壓機、分切機、模切機等裝置；
2）電芯裝配（電芯中段）：包括卷繞/疊片，封裝、幹燥、注液環節，對應卷繞機、疊片機、電芯裝配線等裝置；
3）電芯檢測（電芯後段）：包括化成、分容和檢測環節，對應化成櫃、分容櫃和電芯檢測裝置等；
4）模組&Pack線：在上述前、中、後段工序完成單體電芯制造之後，需要對動力電池模組、PACK進行自動化組裝，對應模組組裝 線與Pack組裝線。
值得一提的是，雷射加工技術貫穿于電芯的前、中段、以及模組&Pack線。
1.3 重點環節業務延展舉例
1.3.1 塗布：可拓展領域廣泛
塗布機所需核心技術
锂電池塗布機裝置所需的核心工藝技術為張力控制技術、自動糾偏技術和幹燥技術。
塗布機的設計、生産與調試需要滿足不同厚度的生産要求，正極锂電鋁箔厚度約6-8微米，負極锂電銅箔厚度約至4.5-6 微米，隔膜塗布也隻有幾微米，而石墨烯塗布要求更薄；不同的厚度還需要針對客戶開發不同的塗布方法，保證對漿 料的塗布厚度精度控制在2微米以下。除了工藝要求之外，塗布效率是衡量塗布企業技術實力的重要标準。提升塗布 效率的主要方式包括提升塗布機運作速度和塗布寬度。
1.3.2 卷繞：主要應用于锂電池、電容器領域
卷繞工藝主要應用于锂電池和電容器領域，可拓展方向較少
張力控制是影響卷繞機先程序度的核心技術。
自動糾偏技術同樣較為關鍵。糾偏系統能保證電池卷繞過程中極片隔膜卷繞整齊，正極/負極/隔膜之間相對位置準确， 目前行業通常要求卷後正負極片或隔膜的上下偏差均小于0.5mm，超過這一數值将對電池形變産生影響。
卷繞工藝主要應用于锂電池和電容器領域，可拓展方向較少。卷繞工藝可應用于锂電池、電解電容、超級電容等領域， 先導智能、誠捷智能等卷繞機領先企業均是由電容器卷繞領域橫向切入锂電池卷繞。展望未來，卷繞工藝應用領域受 限，相關企業的業務拓展方向将更多集中于大圓柱動力锂電池、儲能锂電池領域。
1.3.3 疊片：有望延展至燃料電池堆疊環節
疊片機所需核心工藝技術
锂電池疊片機所需的核心工藝技術為張力控制技術、裁切控制技術、自動糾偏技術和高效除塵技術。
簡單而言，疊片工藝就是将正極片、隔膜、負極極片按照順序疊合成小電芯單體，然後将小電芯單體疊放并聯起來組 成大電芯。疊片工藝與卷繞工藝所需的關鍵技術類似，差別在于，疊片環節涉及對極片與隔膜的裁切，是以需要較強 的裁切控制技術、高效除塵技術。（報告來源：未來智庫）
1.3.4 雷射：通用性極強，可廣泛延伸至衆多高端制造領域
雷射切割、焊接工藝通用性極強，可廣泛延伸至衆多高端制造領域
在锂電池的生産流程當中，制片/模切、電芯段焊接、模組/Pack段焊接均需要用到雷射工藝。
制片環節：1）采用雷射極耳切可以避免掉粉，防止安全問題發生；2）采用雷射清洗可以去除殘留物，提高能量密度； 3）采用雷射打孔可以構築離子通道、提高充放電性能。
電芯、模組、PACK裝配段：雷射焊接具有非接觸性、高速的特點，可以提高自動化率和制造效率，同時保證電池質 量。
1.3.5 組裝線：非标産線內建商，對客戶需求的了解是關鍵
組裝線：非标産線內建商，對客戶需求的了解是關鍵
組裝線供應商本質為內建商。組裝線供應商為下 遊客戶設計非标的産線解決方案，通過采購與自 産結合的形式完成各環節單機裝置的二次開發和 自動化配套裝置的內建，為終端客戶提供完整的 自動化産線解決方案。
該環節的壁壘在于對下遊客戶需求的了解、産線 的自動化水準以及成本控制能力。1）對下遊客 戶的需求的了解：在對組裝線的設計當中，需對 下遊客戶的生産制造過程有着深刻了解，且随着 下遊需求的疊代，需不斷進行創新，是以需要多 年的技術探索與客戶積累；2）産線的自動化水 平：随着人工成本不斷提高，下遊客戶對于産線 自動化水準的重視程度不斷加深，産線的自動化 水準主要取決于各環節裝置之間的銜接速度與精 度，AGV技術的積累在其中起到關鍵的作用；3） 成本控制能力：在追求産線高效率、高精度以及 高自動化率的情況下，成本、尤其是人工成本的 控制最為關鍵，設計、生産、調試人員的工作工 時對組裝線的成本影響較大。
二、锂電裝置工藝技術的發展趨勢
2.1 4680電池正式量産，促進锂電裝置多環節技術更新
4680電池：雷射環節受益較大，利好具備技術儲備、産品性能較高的頭部裝置商
特斯拉4680電池正式進入量産階段。2020年9月，特斯拉釋出4680電池，其充放電效率比傳統圓柱電池提升6倍，搭載 在整車上可提高續航裡程16%，度電成本下降56%，生産成本降低69%。2022年2月19日，特斯拉宣布，其加州試點工 廠在1月份已生産100萬塊4680電池，标志着4680電池正式進入量産階段。
4680電池在設計和生産工藝具有革新性。特斯拉4680電池主要應用以下3項重要技術：1）采用無極耳；2）負極采用 矽基負極；3）采用幹電極工藝。
2.2 幹電極工藝大幅改變锂電池前段生産工序
幹電極工藝：擠出、壓延（熱輥壓）工序替代攪拌、塗布、輥壓（冷、熱輥壓）
幹電極技術應用于特斯拉4680電池，大幅改變锂電池前段生産工序。2019年2月，特斯拉宣布拟斥資2.18億美元收購 Maxwell，該企業的核心技術之一為幹電極技術；2020年9月，特斯拉宣布其4680電池也将采用幹電極技術。幹電極工 藝是對極片制作中的塗布環節所作的創新，傳統的濕法塗布工藝需通過攪拌機制成正負極漿料，再用塗布機把漿料塗 在集流體金屬箔材的正反面，再對塗布後的極片進行幹燥、輥壓。Maxwell專有的幹法工藝不使用溶劑，直接将少量 粘合劑、導電劑與正極/負極粉末粘合，通過擠壓機形成薄的電極材料帶，再将電極材料帶層壓到集流體金屬箔材上， 形成成品電極。
2.3 長薄化電芯占比提高推動疊片機滲透率
卷繞工藝是将正負極片和隔膜主動放卷、自動糾偏，與隔膜一起按工藝要求卷成圓柱形或方形。疊片工藝是将正極片、 隔膜、負極極片按照順序疊合成小電芯單體，然後将小電芯單體疊放并聯起來組成大電芯。
卷繞工藝的優勢：生産速度快，電池一緻性較高；疊片工藝的優勢：生産的軟包電池設計更為靈活，安全性、循環壽 命、能量密度較高，但生産較卷繞更為複雜，生産速度、良品率相對較低。
此外，對于方形電芯而言，卷繞工藝更加适合于尺寸較小、厚度較大的電芯，而尺寸較大、厚度較小的電芯以及異形 電芯隻可有疊片工藝生産。
2.4 固态電池主要影響前、中段裝置
固态電池：半固态階段影響不大，全固态階段将省略隔膜生産、注液環節
半固态電池已進入量産階段，但性能仍有待提高；全固态電池商業化仍需時日。根據電解質的不同，固态電池分為聚合物、硫化 物和氧化物三大類；根據電解質狀态不同，固态電池可分為全固态電池和半固态電池。目前，半固态電池已進入量産階段，如東 風汽車E70純電動轎車搭載了混合固液電解質锂電池，進入了2021年12月29日工信部釋出的《新能源汽車推廣應用推薦車型目錄》 (2021年第12批)，預計将于2022Q1傳遞，但該車型電池的系統能量密度為160wh/kg，工況續航426km，競争力仍有待提高；大衆、 通用、蔚來等國内外主機廠積極布局固态電池，但預計裝車應用時間集中在2030年前後，甯德時代、國軒高科、清陶等中國電池 企業也在積極研發固态電池，商業化應用時間集中在2025-2030年。整體而言，全固态電池仍存在諸多技術難點，商業化仍需5-10 年。
2.5 對效率的追求推動裝置一體化以及機關投資額下降趨勢
整線&局部整線：提高各環節融合程度
锂電裝置将向裝置一體化方向發展。裝置一體化是提升裝置效率的重要手段之一，未來锂電裝置前、中、後段将分别 在各自工段内進行裝置一體化。頭部裝置企業也将借助一體化趨勢拓展産品覆寫範圍，實作橫向與縱向擴張。
衆多綜合性锂電裝置企業開始供應整線和局部整線。一般而言，锂電池廠商向不同供應商采購各環節所需裝置，不同 環節的裝置之間的融合程度會直接影響生産自動化水準的提升效果。随着“生産線交鑰匙工程”概念的提出，先導智 能、赢合科技、利元亨等綜合性锂電裝置企業開始提供锂電裝置整線或局部整線。
整線&局部整線對布局電池領域的整車廠、新興電池廠吸引力較大。锂電整線傳遞模式的諸多優點，比如：
1）可減少繁瑣的商務和技術對接，降低營運成本；
2）可提高産品線智能化、資訊化、網絡化水準；
3）可大幅度縮短裝置設計、生産、傳遞周期，實行統一售後服務；
4）全套裝置均采購自同一裝置商，可在一定程度上節約成本。在新能源汽車市場的持續高景氣的背景之下，動力 電池行業出現衆多新玩家，包括Northvolt、ACC等新興電池廠以及大衆等整車廠設立的獨資電池廠，這些新玩家相 對缺少锂電裝置設計、調試和保養維護的相關經驗，是以更加傾向于選擇整線供應商。但是，提供整線的綜合性锂 電裝置企業往往難以在各個環節均具備領先的技術水準，一二線動力電池企業出于對單機裝置的高要求，仍會優先 選擇優秀的單機供應商。
三、投資分析
綜上所述：1）锂電裝置工藝技術延展性：前道環節、雷射應用環節、以及裝配線環節工藝延展性較強，相關企業長期成 長性更佳；2）锂電池技術發展趨勢：新技術對裝置端有不同程度影響，其中疊片路線的份額提升趨勢最為明确。
報告節選：
（本文僅供參考，不代表我們的任何投資建議。如需使用相關資訊，請參閱報告原文。）
精選報告來源：【未來智庫】。