鋰電裝置工藝技術的延展性及發展趨勢

（報告出品方/分析師：中信建投 呂娟）

本報告旨在對鋰電裝置企業的長期成長性進行展望：歸納和總結鋰電池生產工序各環節所需的核心工藝技術，並對該工藝技術可應用的其他下游領域的進行彙總，從而為鋰電裝置企業的業務延展性提供參考。歸納和總結鋰電池行業的各個新技術路線對生產工藝、裝置需求的影響。

一、鋰電裝置工藝技術的延展性

1。1 非標裝置企業產品競爭力來源

非標機械企業的核心競爭力來源於對特定工藝的精密控制。

對於非標裝置企業而言，其產品競爭力由三大因素構成：

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標裝置產品的直接組成部分，這部分零部件是非標裝置產品效能的基礎，但往往由非標裝置企業從外部採購，因此並非非標裝置企業的核心競爭力。

2）工藝實現：

由掌握非標機械設計專業技能的人員進行設計，形成能夠實現特定工藝效果（但不要求效能）的非標裝置；掌握非標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：

透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；透過該步驟獲得的試錯經驗，可反饋至“工藝實現”環節，最佳化其設計與零配件選配，甚至實現工藝的革新與最佳化；該環節需依託於生產與除錯人員對工藝、下游客戶需求的理解與積累。

本文的研究方法及步驟為：

1）根據各公司公告、投資者交流記錄表、官網資訊、業內人士科普資料等資訊來源，對鋰電裝置各環節核心工藝技術

進行

梳理，明確核心工藝技術所解決的問題；

2）參考各公司業務拓展方向、研發佈局方向、業內人士科普資料等資訊來源，對各工序核心工藝技術可應用的其他領域場景進行梳理。由此判斷鋰電裝置企業潛在的業務拓展方向。

1。2 鋰電裝置企業的核心工藝及業務延展性

鋰電池生產流程

1）極片製片（電芯前段）：

包括攪拌、塗布、輥壓、分切及製片模切環節，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、乾燥、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製造之後，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，鐳射加工技術貫穿於電芯的前、中段、以及模組&Pack線。

前段環節為極片製片，所需工藝積累側重於漿料處理、箔材處理和鐳射切割

電芯前段工藝包括漿料的分散&混合、金屬箔材的塗布、輥壓和切割，其背後的核心技術包括張力控制技術（涉及精確、穩定

的

運

動控制技術，以及生產、除錯人員的豐富經驗）、自動糾偏技術、溫度控制技術、粉塵處理技術，以及各環節所需要的專有技術。

相對於中後段，前段裝置的技術通用性較強，相關企業可廣泛拓展至高分子材料處理、金屬材料處理、燃料電池、醫藥等領域。

電芯前段中的製片環節涉及鐳射切割工藝，鐳射切割工藝的可拓展應用方向非常廣泛。

中段環節為電芯裝配，所需工藝積累側重於機械與自動化、鐳射焊接

電芯中段對生產裝置的精度、效率和一致性要求較高。卷繞/疊片為中段的核心工序，二者所需的底層技術類似，均為張力控制技術、運動控制

技術

、自動糾偏技術等，但在實際的設計、生產與除錯當中，二者差異較大，需要企業不斷的工藝積累以及相關技術人員豐富的經驗。

相對而言，卷繞/疊片環節技術的專用化屬性較強，可拓展方向基本侷限於卷繞機與疊片機的跨領域應用。中段的其他環節包括裝配線、烘烤（乾燥）和注液，相對而言，技術通用性較強，可拓展的方向廣泛。電芯裝配段涉及多個鐳射焊接工序，相關工藝的可拓展方向非常廣泛。

後段環節為電芯檢測，所需工藝積累圍繞電源控制技術

後段環節為電芯檢測，所需工藝積累圍繞

電源控制技術，

所需核心技術包括電流&電壓高精度控制及檢測技術、能量變換技術、功率變換技術等，底層技術涉及電路電網與PCB設計，

後段裝置未來可拓展的方向主要包括各類鋰電池（包括儲能鋰電池、消費鋰電池）的化成分容與檢測、燃料電池的檢測等。

模組和Pack組裝線環節涉及鐳射、檢測、視覺、裝配等多領域工藝

由於動力電池模組和Pack種類繁多，模組和Pack組裝環節的定製化屬性遠高於單體電芯製造環節，因此目前模組和Pack組裝線的自動化水平較低。提供自動化組裝線的企業為系統整合商，核心技術主要體現在

研發設計與裝配整合

，企業透過特有的技術設計結構、軟體模組等方式，取得不同的解決方案，以滿足自動化率、生產節拍等最終產品的技術指標要求，同時最大程度節約成本。

該環節所需技術通用性較強，相關企業未來可拓展的方向較為廣泛，主要包括燃料電池電堆&系統組裝線、汽車零部件生產線等。

與電芯裝配段類似，模組、PACK裝配段同樣涉及多個鐳射焊接工序，鐳射焊接工藝的可拓展應用方向非常廣泛。

鋰電池生產工藝可拓展至多領域，與燃料電池生產工藝共同性最強。

前段工藝技術側重於漿料處理、箔材處理和鐳射切割，相關裝置企業有望拓展至新材料、功能性薄膜領域，延展性最強；

中段工藝技術側重於機械與自動化、鐳射焊接，卷繞與疊片工藝的延展性較差，自動化、鐳射工藝的延展性較強；

後段工藝技術圍繞電源控制，相關企業業務延展性相對較弱。

燃料電池和鋰電池生產工藝的共通性較強，從事前、中、後段多數環節的鋰電裝置企業具備向燃料電池領域的拓展可能性；

鐳射加工、自動化組裝和物流技術本就通用性較強，相關企業可將業務廣泛延伸至眾多製造業領域。

1。3。1 塗布：可

拓展

領域廣泛

塗布機所需核心技術

鋰電池塗布機裝置所需的核心工藝技術為張力控制技術、自動糾偏技術和乾燥技術。

塗布機的設計、生產與除錯需要滿足不同厚度的生產要求，正極鋰電鋁箔厚度約6-8微米，負極鋰電銅箔厚度約至4。5-6微米，隔膜塗布也只有幾微米，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標準。提升塗布效率的主要方式包括提升塗布機執行速度和塗布寬度。

塗布工藝可拓展領域廣泛

塗布技術廣泛應用於以紙、織物、金屬及塑膠薄膜等基材的塗布和混合包裝，生產膠粘製品（如膠帶、保護膜、標籤材料）及各種包裝材料（如阻隔包裝材料、廣告材料等卷

狀物

）。

塗布技術潛在拓展領域廣泛，包括燃料電池（質子交換膜塗布、氣體擴散層塗布）、IT素材、柔性印刷電路板、RFID、半導體、液晶顯示、觸控式螢幕、薄膜型太陽能電池、各種高功能性薄膜等領域。以鋰電塗布機的領先企業浩能科技為例，目前其產品線包括多領域塗布裝置，如鋰電極片塗布機、量子點塗布機等光學膜裝置、水處理反滲透膜裝置、質子

交

換膜塗布機等燃料電池生產裝置。

1。3。2 卷繞：主要應用於鋰電池、電容器領域

卷繞工藝主要應用於鋰電池和電容器領域，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確，目前行業通常要求卷後正負極片或隔膜的上下偏差均小於0。5mm，超過這一數值將對電池形變產生影響。

卷繞工藝主要應用於鋰電池和電容器領域，可拓展方向較少。

卷繞工藝可應用於鋰電池、電解電容、超級電容等領域，先導智慧、誠捷智慧等卷繞機領先企業均是由電容器卷繞領域橫向切入鋰電池卷繞。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將更多集中於大圓柱動力鋰電池、儲能鋰電池領域。

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

鋰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，疊片工藝就是將正極片、隔膜、負極極片按照順序疊合成小電芯單體，然後將小電芯單體疊放並聯起來

組

成大電芯。疊片工藝與卷繞工藝所需的關鍵技術類似，區別在於，疊片環節涉及對極片與隔膜的裁切，因此需要較強的裁切控制技術、高效除塵技術。

疊片工藝有望延展至燃料電池堆疊環節

在燃料電池的生產當中，堆疊環節的目的是實現膜電極（MEA）和雙極板的自動精確堆疊，所需的工藝技術與鋰電池疊片環節類似。

例如，根據巨一科技對其燃料電池電堆自動堆疊技術的說明，該技術透過非線性的資料計算模型自動補償技術，並結合CCD實現膜電極（MEA）和雙極板的位置糾偏技術的開發，有效保證機器人在自動堆疊過程中準確的放置膜電極（MEA）和雙極板到空間角堆疊定位臺，從而保證堆疊精度。因此，疊片工藝有望延展至燃料電池堆疊環節。

1。3。4 鐳射：通用性極強，可廣泛延伸至眾多高階製造領域

鐳射切割、焊接工藝通用性極強，可廣泛延伸至眾多高階製造領域

在鋰電池的生產流程當中，製片/模切、電芯段焊接、模組/Pack段焊接均需要用到鐳射工藝。

製片環節：1）採用鐳射極耳切可以避免掉粉，防止安全問題發生；2）採用鐳射清洗可以去除殘留物，提高能量密度；3）採用鐳射打孔可以構築離子通道、提高充放電效能。

電芯、模組、PACK裝配段：鐳射焊接具有非接觸性、高速的特點，可以提高自動化率和製造效率，同時保證電池質量。

鐳射裝置在鋰電領域的應用

在鋰電裝置領域，鐳射裝置供應商既包括聯贏鐳射、海目星、大族鐳射等鐳射裝備專業供應商，也包括先導智慧、贏合科技、利元亨等全線佈局的鋰電裝置供應商。

鋰電行業的鐳射裝備企業各有側重，業務延展性不一

大族鐳射：

在鐳射裝置領域規模最大，在鐳射工藝、下游領域方面均佈局最廣，綜合實力最強；業務拓展性最強，理論上和鐳射相關的應用領域均有望涉足。

海目星：

同樣在鐳射工藝、下游領域方面佈局較廣。在鋰電裝置領域，極耳切割工藝最為領先，且在自動化技術較強；業務拓展性居中，有望拓展至更多鐳射工藝結合自動化控制的裝置應用領域。

聯贏鐳射：

專注於鐳射焊接，在各下游應用領域的焊接裝置上具有領先優勢；業務拓展方向相對較少，將集中於焊接工藝。

鐳射技術在高階製造領域中應用廣泛，除了鋰電之外，還有光伏、顯示面板、半導體等領域

鐳射裝置在光伏領域的應用

鐳射加工技術具有快速、精確、零接觸以及良好的熱效應等明顯優勢，在光伏領域鐳射打孔、摻雜、消融、轉印、修復、劃片等技術得到應用。

鐳射裝置在光伏領域的應用

電池片前道環節：

鐳射摻雜技術透過選擇性摻雜提升轉換效率，鐳射消融技術可實現開槽等工藝；

電池片後道環節：

鐳射轉印技術可以應用於電極金屬化降低銀耗，鐳射修復技術可以降低暗衰減提升轉換效率；

元件環節：

鐳射無損劃片等工藝可得到應用。

鐳射技術在顯示面板領域的應用

鐳射工藝在柔性OLED面板生產過程中起著至關重要的作用，應用於面板生產的應用多個環節

其中：1）ARRAY段主要應用於切割及修復環節；2）CELL段主要應用於ELA、CELL切割及LLO環節；3）MODULE段主要應用於各類切割環節。目前面板行業LCD產能趨於飽和，未來重點關注鐳射在OLED中的應用

。

鐳射裝置在半導體領域的應用

隨著鐳射技術的不斷髮展以及鐳射技術深入半導體行業，鐳射已經在半導體領域多道工序取得成功應用，

在打標、切割、拆鍵、鑽孔、劃線、退火等工序取得不錯的應用成果。

1。3。5 組裝線：非標產線整合商，對客戶需求的理解是關鍵

組裝線：非標產線整合商，對客戶需求的理解是關鍵

組裝線供應商本質為整合商。

組裝線供應商為下游客戶設計非標

的

產線解決方案，透過採購與自產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整合，為終端客戶提供完整的自動化產線解決方案。

該環節的壁壘在於對下游客戶需求的理解、產線的自動化水平以及成本控制能力。1）對下游客戶的需求的理解：

在對組裝線的設計當中，需對下游客戶的生產製造過程有著深刻理解，且隨著下游需求的迭代，需不斷進行創新，因此需要多年的技術探索與客戶積累；

2）產線的自動化水平：

隨著人工成本不斷提高，下游客戶對於產線自動化水平的重視程度不斷加深，產線的自動化水平主要取決於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：

在追求產線高效率、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、生產、除錯人員的工作工時對組裝線的成本影響較大。

二、鋰電裝置工藝技術的發展趨勢

2。1 4680電池正式量產，促進鋰電裝置多環節技術升級

4680電池：鐳射環節受益較大，利好具備技術儲備、產品效能較高的頭部裝置商

特斯拉4680電池正式進入量產階段。

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里程16%，度電成本下降56%，生產成本降低69%。2022年2月19日，特斯拉宣佈，其加州試點工廠在1月份已生產100萬塊4680電池，標誌著4680電池正式進入量產階段。

4680電池在設計和生產工藝具有革新性。

特斯拉4680電池主要應用以下3項重要技術：1）採用無極耳；2）負極採用矽基負極；3）採用乾電極工藝。

由此，4680電池技術對鋰電裝置多個環節帶來新的技術要求或升級。

2。1 4680電池正式量產，促進鋰電裝置多環節技術升級

塗布：極片正極需留白，塗布長度顯著提高

極片正極需留白，對塗布的一致性要求更高；塗布長度顯著提高，對連續塗布要求提高。

全極耳極片塗布與單極耳、雙極耳極片塗布有三方面不同：

1）正極需留白：

全極耳極片在塗布時，正極需要留白，而負極可以實現整體塗布。正極極片留白塗布方式，會對塗布機的一致性提出更高的要求。

2）無需間隙塗布：

全極耳結構可以採用連續塗布方式，無需採用間隙塗布在留白的地方留出極耳位置，從而可以提高塗布質量與效率。

3）塗布長度顯著提高：

4680電池正極的塗布長度約為21700電池的6倍，負極雙面塗布長度約為21700電池的5倍，塗布長度顯著上升，對塗布機連續塗布要求提高。

輥壓：增加留白部分的加熱退火處理，可解決極片翹曲、塗層邊緣褶皺問題

連續塗布的極片在輥壓中容易出現極片的翹曲和塗層邊緣的褶皺。

如下圖所示，對於連續塗布的極片，輥壓時壓力作用在塗層區域，塗層被壓實，同時作用力透過顆粒傳遞到箔材上，箔材也會受壓發生延展，長度增加，而由於留白部分沒有壓力作用，不會發生延展，留白區域和塗層區域受壓情況不同而導致極片不同位置的延展變形不一致，在塗層邊緣產生褶皺，極片發生翹曲。

輥壓機搭配加熱退火處理功能，可緩解極片褶皺、塗層邊緣翹曲問題。

對於正極極片軋製過程中極片翹曲和留白出現褶皺的問題，透過對留白區域進行加熱退火，可以使鋁箔晶粒回覆再結晶，在輥壓過程中留白部分可以與塗布區域一起協同變形，從而解決極片翹曲、塗層邊緣褶皺問題，有利於後道工序的順利進行。

鐳射：製片&焊接均增加對鐳射裝置的需求

4680電池對鐳射切割技術提出了更高的要求。

對於4680電池而言，其極耳成型是直接在空箔上進行的，對鐳射切割裝置提出了更高的技術、速度、精度、質量要求。目前，海目星的高速鐳射製片機裝置為鋰電池極耳切割優質裝置，且已交付給特斯拉的4680電池量產線。

極耳焊接環節，由於極耳數量的增多，4680電池的焊接量較傳統圓柱電池增大。

傳統單極耳或雙極耳焊點較少，而4680由於採用“全極耳”設計，極耳數量大大增加，因此焊接量也大大增加。在極耳與集流盤連線中多需採用面焊且需要穿透殼體，焊接難度與工序均明顯提升，帶來高精度鐳射焊接需求。

電芯結構件裝置：鋼殼較鋁殼拉伸難度更大，帶來工藝升級需求

4680電池所採用的大圓柱鋼殼與方形鋁殼生產工藝類似，但難度加大。

大圓柱鋼殼和方形鋁殼均採用衝壓拉伸工藝進行生產，但是鋼殼的硬度強、脆性強，因而容易拉破、拉壞，對沖床的抗偏載能力要求高。此外，鋼殼拉伸中產生的熱量也更大，熱脹冷縮會造成模具、衝床變形，影響產品精度。

寧波精達已完成4680殼體裝置交付，採用預充杯工藝，提高生產效率、節約材料成本。

2022年2月7日寧波精達透過投資者問答披露，其4680殼體衝壓生產線已交付客戶，目前正在除錯中。鋰電池結構件的生產過程分為衝壓和拉伸兩個環節，衝壓環節的速度較拉伸環節快，若一對一匹配，則會拖慢整體生產效率。寧波精達對鋰電池結構件生產線進行改進，由一臺預衝杯裝置（即衝壓裝置）與多個並聯的拉伸裝置構成拉伸衝壓工序，一方面可以提高整體生產效率，另一方面並聯的進料也可以減少邊角料，提高材料利用率。

電芯結構件裝置：鋼殼較鋁殼拉伸難度更大，帶來工藝升級需求

斯萊克將易拉罐領域的DWI技術遷移至電池殼領域。

2022年2月22日斯萊克透過投資者問答披露，其已儲備有4680，4695型號電池殼相關技術，大批次自動化生產線的準備已基本到位，在下游客戶的驗證進展順利。基於圓柱動力電池結構件與易拉罐在生產工藝上的相似性，作為易拉罐裝置龍頭企業的斯萊克將成熟的DWI工藝（DWI即Draw Wall Ironing是易拉罐生產線特有的核心工藝，將殼體減薄拉伸的過程）遷移至鋰電池結構件的生產中，提高鋰電池結構件的生產效率、自動化程度及產品一致性；此外，斯萊克的大批次生產線可實現“一出多”式並聯生產，可降低邊角料的佔比，提高材料利用率。

小結：鐳射環節受益較大，利好具備技術儲備的裝置商

整體而言，4680電池對於裝置端影響並不大，鐳射環節是顯著受益的環節，其他環節對裝置效能提出了不同程度的要求。鐳射裝置企業、具備相關技術儲備的鋰電裝置商將受益於4680電池的披露應用。

2。2 乾電極工藝大幅改變鋰電池前段生產工序

乾電極工藝：擠出、壓延（熱輥壓）工序替代攪拌、塗布、輥壓（冷、熱輥壓）

乾電極技術應用於特斯拉4680電池，大幅改變鋰電池前段生產工序。

2019年2月，特斯拉宣佈擬斥資2。18億美元收購Maxwell，該企業的核心技術之一為乾電極技術；2020年9月，特斯拉宣佈其4680電池也將採用乾電極技術。乾電極工藝是對極片製作中的塗布環節所作的創新，傳統的溼法塗布工藝需透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乾燥、輥壓。Maxwell專有的幹法工藝不使用溶劑，直接將少量粘合劑、導電劑與正極/負極粉末粘合，透過擠壓機形成薄的電極材料帶，再將電極材料帶層壓到集流體金屬箔材上，形成成品電極。

2。2 乾電極工藝大幅改變鋰電池前段生產工序

乾電極工藝：擠出、壓延（熱輥壓）工序替代攪拌、塗布、輥壓（冷、熱輥壓）

乾電極技術可以簡化工藝，將帶來差異化裝置需求。

傳統 溼法塗布通常採用NMP等具有粘合劑的溶劑，混合電極粉末後塗覆在集電體上。Maxwell的乾電極工藝則採用PTFE粘結劑（質量佔比5%-8%）與電極粉末混合，透過擠出機形成電極薄膜，隨後利用壓延機熱壓成型。

相較於傳統溼法塗布，乾電極工藝的優勢在於：1）

不需要有毒、回收難度大的溶劑，省去溶劑回收、極片乾燥流程，降低能耗、佔地面積；

2）

簡化塗布流程，改為熱壓成型工藝，提高電極壓實密度。

乾電極工藝的難點在於：1）

乾粉混合如何達到材料均勻性；

2）

熱壓成型後如何確保電極層的附著度。

乾電極工藝對裝置端的影響在於：1）

由乾粉混合裝置替代漿料攪拌機；

2）

增加擠出機需求；

3）

由壓延機替代塗布機和輥壓機，省略塗布機搭配的乾燥爐。目前，特斯拉沒有透露“乾燥電極”的詳細情況，但據業內判斷，壓延工序是透過加熱的壓輥使集電箔和混合粉末緊密結合，在短時間內溶化粘合劑進行塗布的技術，因此與熱輥壓技術類似，則不會對熱輥壓機需求減少。

2。3 長薄化電芯佔比提高推動疊片機滲透率

鋰電池製造的中段核心環節為卷繞/疊片環節，方形與圓柱動力電池一般應用卷繞技術，軟包動力電池一般應用疊片技術。

由於國內方形電池佔據絕大部分份額，卷繞工藝市場份額大於疊片工藝，是當前的主流工藝。

卷繞工藝

是將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捲成圓柱形或方形。

疊片工藝

是將正極片、隔膜、負極極片按照順序疊合成小電芯單體，然後將小電芯單體疊放並聯起來組成大電芯。

卷繞工藝的優勢：

生產速度快，電池一致性較高；

疊片工藝的優勢：

生產的軟包電池設計更為靈活，安全性、迴圈壽命、能量密度較高，但生產較卷繞更為複雜，生產速度、良品率相對較低。

此外，對於方形電芯而言，卷繞工藝更加適合於尺寸較小、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只可有疊片工藝生產。

長薄化電芯的使用有望增加，將帶動疊片裝置需求。

卷繞工藝基本無法適用於大尺寸電芯的生產，兩者只能選擇疊片工藝。2020年以來，多家動力電池頭部公司相繼提出全新的電芯設計，比亞迪刀片電池、蜂巢L6、中創新航One Stop Battery均為大尺寸、薄片化電芯設計，並採用疊片工藝。隨著下游新能源汽車市場對高效能的追求，長薄化電芯的使用有望增加，疊片裝置需求量將隨之增加。

方形電池中疊片份額上漲，而軟包份額下降，疊片份額整體上提高。

隨著電池技術的發展與變化，不同形狀的電池份額也將隨之改變：

1）圓柱：

受益於4680大圓柱電池的推廣，國內、海外圓柱電芯的份額均有望提高；

2）方形：

國內方形電池份額較高，預計將受到圓柱電池的擠壓而下降；受益於大眾等歐美整車廠對方形電池的使用增加，海外方形電池份額有望提高；

3）軟包：

國內軟包電池份額預計將維持穩定；海外軟包電池份額預計將受到圓柱、方形電池的擠壓而下降。在方形電池內部，由於長薄化電芯的使用有望增加，預計疊片技術路線的份額將提高。

2。4 固態電池主要影響前、中段裝置

固態電池：半固態階段影響不大，全固態階段將省略隔膜生產、注液環節

固態電池具有高安全性、高能量密度、高功率密度等優勢，發展前景廣闊。

固態電池以固態的電解質替代傳統鋰離子電池的液態電解液，具有以下優勢：

1）安全性高：

由於用固態電解質代替了液態電解質，完全消除了電池漏液、電解液腐蝕等安全隱患，同時其熱穩定性更高，可以在更寬的溫度範圍工作；

2）能量密度高：

能量密度很大程度上由正負極材料所決定，全固態鋰電池具有寬的電化學位視窗，可以大大拓展電池材料選擇範圍，且不使用液體也可簡化外殼與電池組裝工藝，從而提升電池能量密度；

3）功率密度高：

固態電解質以鋰離子作為單一載流子，不存在濃差極化，因此可在大電流條件下工作，提高電池的功率密度；

4）外觀、結構的靈活性：

由於擺脫了電解液剛性保護殼的束縛，全固態鋰離子電池的外觀結構更加靈活，柔韌性也更佳，可以根據應用場景的需求進行設計。

半固態電池已進入量產階段，但效能仍有待提高；全固態電池商業化仍需時日。

根據電解質的不同，固態電池分為聚合物、硫化物和氧化物三大類；根據電解質狀態不同，固態電池可分為全固態電池和半固態電池。目前，

半固態電池已進入量產階段

，如東風汽車E70純電動轎車搭載了混合固液電解質鋰電池，進入了2021年12月29日工信部發布的《新能源汽車推廣應用推薦車型目錄》（2021年第12批），預計將於2022Q1交付，但該車型電池的系統能量密度為160wh/kg，工況續航426km，競爭力仍有待提高；大眾、通用、蔚來等國內外主機廠積極佈局固態電池，但預計裝車應用時間集中在2030年前後，寧德時代、國軒高科、清陶等中國電池企業也在積極研發固態電池，商業化應用時間集中在2025-2030年。整體而言，

全固態電池仍存在諸多技術難點，商業化仍需5-10年。

裝置端，固態電池技術對鋰電池生產工藝和裝置影響較為有限，主要集中在前、中段環節。

前段：省略隔膜生產環節

全固態鋰電池生產流程中不再需要隔膜，半固態電池仍需隔膜。

隔膜的作用是將電池的正、負極材料與電解液相分離，從而避免短路，而在使用固體電解質後，電解質本身就能分隔開正負極，發揮了隔膜的作用。因此，隨著全固態電池的產業化程序推進，隔膜生產裝置的需求量也將下降。由於半固態電池仍需要少量電解液，因此仍需要隔膜隔絕正負極防止短路。

全固態電池或採用乾電極工藝對正負極片進行生產

，前段生產由擠出、壓延（熱輥壓）工序替代攪拌、塗布、輥壓。

中段：疊片工藝有望受益，注液環節逐步省略

疊片工藝需求有望增加，生產環境的要求更高。

將固態電池以電解質種類劃分，

1）聚合物固態電池

機械強度高、韌性較好，可以實現“卷對卷”的卷繞式加工；

2）無機電解質固態電池（包括硫化物、氧化物固態電池）

的機械硬度較低、材料柔軟，材料難以成形，卷繞式生產無法應用，只能使用疊片機進行堆疊生產。此外，在生產硫化物固態電池的過程中，由於硫化物本身過於活躍，容易與空氣中的水和氧氣產生反應，因此對車間的生產環境乾燥程度要求更高，最理想的條件是在惰性氣體環境中生產，由此提高了硫化物固態電池的生產難度和成本。

全固態電池的生產過程省略了注液環節，半固態電池仍需要。

傳統鋰電池生產的後端工藝主要有注液、化成分容、測試、自動化物流，固態電池與傳統鋰電池後段生產的最大不同點在於省去了注液環節，不再需要使用注液機將電解液注入電芯中。半固態電池仍需要少量電解液，因此生產流程中仍需要注液機。

總體來看，1）

未來3-5年的半固態電池階段，鋰電生產工序受到的影響並不大；

2）

如果全固態電池實現大規模應用，電池廠商的大部分裝置需求不變，對隔膜生產裝置、注液機的需求將會減少，對疊片機的需求將會加大，對車間生產環境的要求也將會提高。

2。5 對效率的追求推動裝置一體化以及單位投資額下降趨勢

整線&區域性整線：提高各環節融合程度

鋰電裝置將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，未來鋰電裝置前、中、後段將分別在各自工段內進行裝置一體化。頭部裝置企業也將藉助一體化趨勢拓展產品覆蓋範圍，實現橫向與縱向擴張。

眾多綜合性鋰電裝置企業開始供應整線和區域性整線。

一般而言，鋰電池廠商向不同供應商採購各環節所需裝置，不同環節的裝置之間的融合程度會直接影響生產自動化水平的提升效果。隨著“生產線交鑰匙工程”概念的提出，先導智慧、贏合科技、利元亨等綜合性鋰電裝置企業開始提供鋰電裝置整線或區域性整線。

整線&區域性整線對佈局電池領域的整車廠、新興電池廠吸引力較大。

鋰電整線交付模式的諸多優點，比如：

1）可減少繁瑣的商務和技術對接，降低運營成本；

2）可提高產品線智慧化、資訊化、網路化水平；

3）可大幅度縮短裝置設計、生產、交付週期，實行統一售後服務；

4）全套裝置均採購自同一裝置商，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，動力電池行業出現眾多新玩家，包括Northvolt、ACC等新興電池廠以及大眾等整車廠設立的獨資電池廠，這些新玩家相對缺少鋰電裝置設計、除錯和保養維護的相關經驗，因此更加傾向於選擇整線供應商。但是，提供整線的綜合性鋰電裝置企業往往難以在各個環節均具備領先的技術水平，一二線動力電池企業出於對單機裝置的高要求，仍會優先選擇優秀的單機供應商。

整線&區域性整線：提高各環節融合程度

除了整線與區域性整線，部分相互銜接環節的裝置也呈現出一體化的趨勢。

鋰電裝置前中段多個環節的單機裝置呈現出了一體化趨勢，主要優勢集中在提高生產效率、產品一致性、降低人工成本、降低佔地面積。

鋰電裝置的效能提升主要來自於規格、效率和穩定性三方面。

1）裝置規格提升：

各環節單機鋰電裝置均有不同程度的規格提升，如塗布寬幅有望由1-1。2m提升至1。5-1。8m、結構件裝置由“1出1”升級至“1出多”、4680大圓柱電池帶來的中後段裝置規格提升，裝置規格的提升可提高單機產能，從而實現一定的規模效應。

2）裝置效率提升：

各環節單機裝置的效率也呈現出提升的趨勢，如卷繞速度有望由12-16PPM提升至25-32PPM、疊片速度有望由0。25s/PCS提升至0。125s/PCS。

3）裝置穩定性提升：

裝置穩定性的提升可帶來裝置的開工率提高以及使用週期的加長。鋰電裝置的規格、效率和穩定性提升將共同作用於單線產能的提升，據GGII，目前單線產能正在由2GWh向4GWh升級。

三、投資建議

綜上所述：

1）鋰電裝置工藝技術延展性：前道環節、鐳射應用環節、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）鋰電池技術發展趨勢：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確。

重點推薦：

具有較強工藝技術延展性、技術壁壘較高的鐳射裝備供應商。

【海目星】：鐳射及自動化綜合解決方案提供商，其鐳射產品廣泛應用於消費電子、動力電池、鈑金加工行業，目前逐步向光伏等行業進一步拓展。

【聯贏鐳射】：精密鐳射焊接裝置及自動化解決方案供應商，其鐳射焊接產品廣泛應用於動力電池、汽車製造、五金家電、消費電子、光通訊等製造業領域。

重點推薦：

潛在延展方向廣泛、有豐富資源提前佈局的大型整線鋰電裝置供應商。

【先導智慧】：佈局整線的鋰電裝置全球龍頭，目前積極開展專用裝置領域的業務延展，已佈局鋰電池智慧裝備、光伏智慧裝備、3C智慧裝備、智慧物流系統、汽車智慧產線、氫能智慧裝備、鐳射精密加工、機器視覺八大領域。

【利元亨】：鋰電裝置領先企業，由消費鋰電領域向動力鋰電領域順利延伸，目前已進一步佈局光伏、氫能、汽車、儲能電池、ICT等領域。建議關注疊片機供應商：先導智慧、贏合科技、科瑞技術、利元亨

相關重點公司盈利預測與估值情況

四、風險提示

下游擴產景氣度不及預期；

鋰電裝置價格大幅下降；

相關企業新業務拓展不順利。

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精選報告來源：遠瞻智庫