中信建投:复合集流体进入加速落地阶段,设备最受益VIP专享VIP免费

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下,本报告亦可能由中信建投(国际)证券有限公司在香港提供。同时请务必阅读正文之后的免责条款和声明。
证券研究报告·行业深
复合集流体进入加速落地阶段,设备最受
——锂电设备系列研究
核心观点
2023
年,产业趋势由逐步明朗到显著加速,设备商、新型铜箔厂、电池
厂及终端用户纷纷加快布局;同时技术不断突破推动复合集流体
向量产迈进,2023 年有望成为量产元年,预计 2023-2025 年复合集流
体设备年均有近 90 亿元市场空间
在复合集流体替代传统集流体的过程中,工艺技术和生产设备为核
心壁垒,我们认为设备厂商作为关键环节将率先受益,推荐东威科
技、骄成超声,建议关注道森股份、汇成真空(未上市)。
摘要
复合集流体兼具安全性与经济性,是锂电池中的重大创新。集流体
是锂电池中铜箔和铝箔的总称,所谓的复合集流体是一种新型集流
体,结构为“金属-PET/PP-金属”。在抑制枝晶生成、断路效应、
制扩散等多层次发挥作用,有效提升锂电池安全性。主流 6.5μm
合铜箔与 6μm传统铜箔相比,对锂电池整体减重 5.56%,能量密度
提升 5.89%,理论成本节约 40.3%,经济性显著。
产业趋势由逐步明朗到显著加速,设备商、新型铜箔厂、电池厂及
终端用户纷纷布局。&电池企业开启安全电池“军备竞
赛”,广汽埃安弹匣电2.0 采用复合集流体,为首家宣布使用复合
集流体的主机厂20237月,宁德时代“复合集流体高性能动力电
池关键技术及应用”项目,获得中国汽车工程学会科学技术奖特等
奖;数十家新势力跨界进入复合铜箔生产领域;设备商亦不断创
新,积极推动产业进步
技术不断突破,从 01产在即。随着阻碍量产的加工工艺、高温
循环、焊接、快充等多重问题逐步得到解决或改善,复合集流体距
离量产渐行渐近。20236月,双星新材、万顺新材分别接到首张复
合铜箔订单,产业化加速。
2023 年有望成为量产元年,预计 2023-2025 年复合集流体设备年均
有近 90 亿元市场空间。我们预计到 2025 年,锂电池中复合集流体综
合渗透率将达到 18.80%。在磁控溅射设备、水电镀设备、超声波滚
焊设备单 GW 投资额分别为 3000 /3000 /1000 万的假设下,三类
设备总需求将分别达到 118.79 亿元/118.79 亿元/39.60 亿元,合计
277.17 亿元。考虑到该数据为设备存量,则 2023-2025 年平均每年复
合集流体设备需求量约 90 亿元。
投资建议:产业从 01,工艺技术和生产设备为核心壁垒,我们认
为设备厂商作为关键环节将率先受益,推荐东威科技、骄成超声
建议关注道森股份、汇成真空(未上市)。
产品升级及新兴技术路线替代风险、原材料成本上涨风
险、竞争加剧导致盈利能力大幅下滑的风险
维持
强于大市
吕娟
lyujuan@csc.com.cn
021-68821610
SAC 编号:S1440519080001
SFC 编号:BOU764
许光坦
xuguangtan@csc.com.cn
SAC 编号:S1440523060002
发布日期:
市场表现
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2023/3/19
2023/4/19
2023/5/19
2023/6/19
专用设备
沪深300
专用设备
行业深度报告
专用设备
请务必阅读正文之后的免责条款和声明。
目录
一、复合集流体兼具安全性与经济性,是锂电池中的重大创新 ........................................................................ 1
1.1 复合集流体采用三明结构,有望成为下一代集流体材料 .............................................................. 1
1.2 安全性:在抑制枝晶生成、断路效应、抑制扩散等多层次发挥作 .................................................. 3
1.3 经济性:复合铜箔相较传统铜箔理论成本节约 40.3% .......................................................................... 8
二、产业进入加速阶段,2023 年有望成为量产元年 .......................................................................................... 11
2.1 产业趋势:显著加速,设备商、新型铜箔厂、电池厂及终端用户纷纷布局 ..................................... 11
2.2 制作工艺:磁控溅射+水电镀两步法为当前主流 .............................................................................. 15
2.3 技术创新如火如荼,推动复合集流体向量产迈进 ................................................................................ 19
2.4 2023 年有望成为量产元年,预计 2023-2025 复合集流体设备年均有近 90 亿元市场空间 .......... 22
三、从 01,设备环节最为受益 ....................................................................................................................... 23
3.1 东威科技:PCB 电镀龙头,水电镀设备开启成长新曲线 ................................................................... 23
3.2 骄成超声:超声波平台型公司,应用于复合集流体的超声滚焊设备有望放 ................................ 27
3.3 道森股份:电解铜箔设备龙头,开拓一步法设备进军复合集流体生产 ............................................ 30
3.4 汇成真空:真空镀膜平台型企业,磁控溅射设备有望放量 ................................................................ 34
风险分析 ................................................................................................................................................................. 39
XVFUyRtOpMmNqOsRtOrOmN9P8Q7NsQoOsQoNlOmMpQeRmOnM9PrQtNwMpOnMuOoNxO
1
行业深度报告
专用设备
请务必阅读正文之后的免责条款和声明。
一、复合集流体兼具安全性与经济性,是锂电池中的重大创新
1.1 复合集流体采用“三明治”结构,有望成为下一代集流体材料
集流体是锂电池中铜箔和铝箔的总称,起承载活性物质和汇集电流的作用。集流体一般指电池正负极用于
承载活性物质(正负极材料)的基体金属,活性物质在充放电过程中产生的电流通过集流体汇集,再向外输出
至外电路。根据锂电池的工作原理和结构设计,正、负极材料需涂覆于集流体上,经干燥、辊压、分切等工序,
制备得到锂电池负极片
图表1 锂离子电池中的集流体
图表2 圆柱形锂电池结构
资料来源:《电动汽车锂电池散热系统的设计和优化》,中信建投
资料来源:
Nature Energy
CNKI
,中信建投
铜箔约占锂电池成本的 5%-10%,重量的 10%-15%,是锂电池的重要组成部分。
图表3 铜箔占锂电池成本的 5-10%
图表4 铜箔占锂电池质量的 10-15%
资料来源:头豹研究院,中信建投
资料来源:头豹研究院,中信建投
复合集流体采用“三明治”结构,兼具安全性和经济性,有望成为下一代集流体材料。所谓的复合集流体
是一种新型集流体,结构为“金属-PET/PP-金属”,即中间一层基膜(为 PET 或者 PP 膜),上下各镀一层 1μm
正极材料
>40%
铜箔
5-10%
隔膜
>10%
其他
5-10%
电解液
10%
负极材料
>10%
电解液
10%
隔膜
>10%
正极材料
>30%
铜箔
10-15%
其他
10-15%
本报告由中信建投证券股份有限公司在中华人民共和国(仅为本报告目的,不包括香港、澳门、台湾)提供。在遵守适用的法律法规情况下,本报告亦可能由中信建投(国际)证券有限公司在香港提供。同时请务必阅读正文之后的免责条款和声明。证券研究报告·行业深度复合集流体进入加速落地阶段,设备最受益——锂电设备系列研究核心观点复合集流体兼具安全性与经济性,是锂电池中的重大创新。2023年,产业趋势由逐步明朗到显著加速,设备商、新型铜箔厂、电池厂及终端用户纷纷加快布局;同时技术不断突破,推动复合集流体向量产迈进,2023年有望成为量产元年,预计2023-2025年复合集流体设备年均有近90亿元市场空间。在复合集流体替代传统集流体的过程中,工艺技术和生产设备为核心壁垒,我们认为设备厂商作为关键环节将率先受益,推荐东威科技、骄成超声,建议关注道森股份、汇成真空(未上市)。摘要复合集流体兼具安全性与经济性,是锂电池中的重大创新。集流体是锂电池中铜箔和铝箔的总称,所谓的复合集流体是一种新型集流体,结构为“金属-PET/PP-金属”。在抑制枝晶生成、断路效应、抑制扩散等多层次发挥作用,有效提升锂电池安全性。主流6.5μm复合铜箔与6μm传统铜箔相比,对锂电池整体减重5.56%,能量密度提升5.89%,理论成本节约40.3%,经济性显著。产业趋势由逐步明朗到显著加速,设备商、新型铜箔厂、电池厂及终端用户纷纷布局。多家汽车&电池企业开启安全电池“军备竞赛”,广汽埃安弹匣电池2.0采用复合集流体,为首家宣布使用复合集流体的主机厂;2023年7月,宁德时代“复合集流体高性能动力电池关键技术及应用”项目,获得中国汽车工程学会科学技术奖特等奖;数十家新势力跨界进入复合铜箔生产领域;设备商亦不断创新,积极推动产业进步。技术不断突破,从0到1量产在即。随着阻碍量产的加工工艺、高温循环、焊接、快充等多重问题逐步得到解决或改善,复合集流体距离量产渐行渐近。2023年6月,双星新材、万顺新材分别接到首张复合铜箔订单,产业化加速。2023年有望成为量产元年,预计2023-2025年复合集流体设备年均有近90亿元市场空间。我们预计到2025年,锂电池中复合集流体综合渗透率将达到18.80%。在磁控溅射设备、水电镀设备、超声波滚焊设备单GW投资额分别为3000万/3000万/1000万的假设下,三类设备总需求将分别达到118.79亿元/118.79亿元/39.60亿元,合计277.17亿元。考虑到该数据为设备存量,则2023-2025年平均每年复合集流体设备需求量约90亿元。投资建议:产业从0到1,工艺技术和生产设备为核心壁垒,我们认为设备厂商作为关键环节将率先受益,推荐东威科技、骄成超声,建议关注道森股份、汇成真空(未上市)。风险提示:产品升级及新兴技术路线替代风险、原材料成本上涨风险、竞争加剧导致盈利能力大幅下滑的风险。维持强于大市吕娟lyujuan@csc.com.cn021-68821610SAC编号:S1440519080001SFC编号:BOU764许光坦xuguangtan@csc.com.cnSAC编号:S1440523060002发布日期:2023年07月21日市场表现相关研究报告-18%-8%2%12%2022/7/192022/8/192022/9/192022/10/192022/11/192022/12/192023/1/192023/2/192023/3/192023/4/192023/5/192023/6/19专用设备沪深300专用设备行业深度报告专用设备请务必阅读正文之后的免责条款和声明。目录一、复合集流体兼具安全性与经济性,是锂电池中的重大创新........................................................................11.1复合集流体采用“三明治”结构,有望成为下一代集流体材料..............................................................11.2安全性:在抑制枝晶生成、断路效应、抑制扩散等多层次发挥作用..................................................31.3经济性:复合铜箔相较传统铜箔理论成本节约40.3%..........................................................................8二、产业进入加速阶段,2023年有望成为量产元年..........................................................................................112.1产业趋势:显著加速,设备商、新型铜箔厂、电池厂及终端用户纷纷布局.....................................112.2制作工艺:“磁控溅射+水电镀”两步法为当前主流..............................................................................152.3技术创新如火如荼,推动复合集流体向量产迈进................................................................................192.42023年有望成为量产元年,预计2023-2025年复合集流体设备年均有近90亿元市场空间..........22三、从0到1,设备环节最为受益.......................................................................................................................233.1东威科技:PCB电镀龙头,水电镀设备开启成长新曲线...................................................................233.2骄成超声:超声波平台型公司,应用于复合集流体的超声滚焊设备有望放量................................273.3道森股份:电解铜箔设备龙头,开拓一步法设备进军复合集流体生产............................................303.4汇成真空:真空镀膜平台型企业,磁控溅射设备有望放量................................................................34风险分析.................................................................................................................................................................39XVFUyRtOpMmNqOsRtOrOmN9P8Q7NsQoOsQoNlOmMpQeRmOnM9PrQtNwMpOnMuOoNxO1行业深度报告专用设备请务必阅读正文之后的免责条款和声明。一、复合集流体兼具安全性与经济性,是锂电池中的重大创新1.1复合集流体采用“三明治”结构,有望成为下一代集流体材料集流体是锂电池中铜箔和铝箔的总称,起承载活性物质和汇集电流的作用。集流体一般指电池正负极用于承载活性物质(正负极材料)的基体金属,活性物质在充放电过程中产生的电流通过集流体汇集,再向外输出至外电路。根据锂电池的工作原理和结构设计,正、负极材料需涂覆于集流体上,经干燥、辊压、分切等工序,制备得到锂电池负极片。图表1:锂离子电池中的集流体图表2:圆柱形锂电池结构资料来源:《电动汽车锂电池散热系统的设计和优化》,中信建投资料来源:NatureEnergy,CNKI,中信建投铜箔约占锂电池成本的5%-10%,重量的10%-15%,是锂电池的重要组成部分。图表3:铜箔占锂电池成本的5-10%图表4:铜箔占锂电池质量的10-15%资料来源:头豹研究院,中信建投资料来源:头豹研究院,中信建投复合集流体采用“三明治”结构,兼具安全性和经济性,有望成为下一代集流体材料。所谓的复合集流体是一种新型集流体,结构为“金属-PET/PP-金属”,即中间一层基膜(为PET或者PP膜),上下各镀一层1μm正极材料>40%铜箔5-10%隔膜>10%其他5-10%电解液10%负极材料>10%电解液10%隔膜>10%正极材料>30%铜箔10-15%其他10-15%2行业深度报告专用设备请务必阅读正文之后的免责条款和声明。左右的铜,形成复合结构。根据其结构特性,兼具安全性和经济性,有望成为下一代集流体材料。图表5:传统集流体/复合集流体结构对比资料来源:重庆金美环评报告,中信建投图表6:传统铜箔与复合铜箔对比对比项目传统铜箔复合铜箔工艺原理溶铜电解+水电镀(镀液成份复杂,涉及多种重金属,传统镀液可能会涉及氰化物)真空镀膜+离子置换(药液成份较为简单、只涉及铜一种重金属)组成99.5%的纯铜组成高真空下将铜分子堆积到超薄型PP基膜上,再经过离子置换产出成品产品图特点单位面积重量较重,金属铜材使用量高,成本高;导热性能好,用于电池材料安全性较差。中间层为PP膜,单位面积重量轻,铜材使用量少,降低成本和金属用量;中间层为绝缘层,用于电池材料安全性较好。工序长度13-156-8粗化工序需要,为了铜箔与基材间有较好的结合力,同时为了电流分布均匀。不需要,项目基材是平整、光亮的,并且使用酸度添加剂。故不需要。物料传送方式采用多种金属电镀方式(更容易使镀液滴漏到地面,且于空气接触时间较长)采用连续离子置换法(操作容易,效率好,与空气接触时间较短)生产环境前工序在可密闭的电解设备中进行前工序真空腔体构成了密闭环境水洗工序因为传统铜箔生产涉及镀多种金属,镀后都需要清洗。只涉及酸性离子置换后清洗资料来源:重庆金美环评报告,中信建投复合集流体始于2017年,安全性是最初的研发动力。“铜-高分子材料-铜”的复合结构最早在覆铜板上得到应用,树脂基体作为覆铜板的主要组成部分,能够显著影响覆铜板的性能。宁德时代于2015年11月公布的专利《集流体及使用该集流体的锂离子电池》中,已经开始关注将集流体与聚合物基体材料结合使用以提升能量密度和避免热失控,在文中提出配置金属粒子、偶联剂与聚合物前驱体混合溶液,从而制备新型集流体。复合集流体概念始自宁德时代2017年3月申请,并于2017年6月公布的发明专利《一种集流体及其极片和电池》描述,该专利文件中提出可以采用真空蒸镀或溅射法制造复合集流体。2021年,复合集流体启动产业化进程。3行业深度报告专用设备请务必阅读正文之后的免责条款和声明。图表7:复合集流体发展历程资料来源:高工锂电,嘉元科技2022年报,国家知识产权局,NatureEnergy,中信建投1.2安全性:在抑制枝晶生成、断路效应、抑制扩散等多层次发挥作用随着电动车保有量增多,消费者关注重点从“里程焦虑”到“安全焦虑”,锂电池热失控日益受到重视。国家应急管理部消防救援局统计数据显示,2022年Q1国内发生的新能源汽车火灾共计有640起,相比2021年同期数据增长32%,高于交通工具火灾平均增幅(8.8%),相当于每天有超过7例新能源汽车自燃事件发生。图表8:国内新能源汽车事故调查分析资料来源:中国新能源汽车评价规程,中信建投图表9:近年来新能源汽车电池燃烧事件时间车企型号事故场景起火原因地点2023年6月上汽大众ID.4X行驶产生碰撞杭州2023年5月蔚来ES8--上海2023年4月蔚来ES8维修-陕西西安2023年4月比亚迪汉行驶钛酸锂电池短路广西梧州2023年2月比亚迪唐DM拖车上电池包托盘山东烟台2023年2月奇瑞小蚂蚁充电中-海南昌江2023年1月特斯拉ModelS行驶-美国加州2023年1月理想L9行驶-山东济南2023年1月吉利---海南海口资料来源:新京报,新浪新闻,一点山东频道,汽车之家等,中信建投4行业深度报告专用设备请务必阅读正文之后的免责条款和声明。图表10:2022年部分新能源汽车召回事件(锂电池故障导致)时间车企型号召回原因召回数量2022/4/29比亚迪唐DM部分车辆的动力电池包托盘由于制造原因,托盘透气阀安装面不平整,有进水风险。这可能造成动力电池系统电气回路故障,极端情况下有引起动力电池热失控的风险,存在安全隐患。9,6632022/6/24奔驰GLE350e4MATIC车辆的车载电网蓄电池线束接头固定螺栓因紧固扭矩不足可能无法正常固定,造成线束接头区域电阻增加,可能导致该区域温度升高,不能完全排除起火风险,存在安全隐患。46972022/7/9比亚迪唐DM部分车辆动力电池包托盘有进水风险,可能造成高压系统拉弧,存在安全隐患。529282022/8/15奔驰GLE和GLS部分车辆的蓄电池接地线接地固定螺栓可能因紧固扭矩不足而未被正确固定,或将造成固定区域电阻增加,结合通过此处的较大电流,可能导致该区域温度异常升高,不能排除起火风险,存在安全隐患。112122022/9/9成功汽车太行成功牌纯电动封闭货车因供应商提供动力电池存在单体一致性较差问题,长期充放电使用后差异性逐渐变大,压差超过设计值会导致车辆限功率行驶或动力中断,严重情况下可能导致动力电池热失控,存在起火风险。28102022/10/12福特汽车2021年款进口林肯领航员本次召回范围内部分车辆因蓄电池接线盒中印刷电路板过孔未被充分覆盖,在污染物和水的作用下可能造成电路板腐蚀,导致其短路过热,存在起火风险。28332022/10/17大众ID.3、ID.4这些电动汽车的电池单元可能存在制造缺陷,导致它们“显示出增加的自放电”。约101302022年12月宝马iX、i4、i3本次召回范围内的部分车辆由于制造失误,动力电池单元内可能混入了异物。这会引起电池内部短路,严重时可能造成动力电池起火,存在安全隐患。382022年12月克莱斯勒大捷龙3.6L插电混动版汽车本次召回范围内部分车辆因动力电池内部故障,可能会发生潜在的源自动力电池内部的起火,进而导致车辆起火,存在安全隐患。711资料来源:汽车之家,Ofweek,中国质量新闻网,观察者,中信建投政策:新国标增加了对热扩散和过流保护的测试项目。于2020年5月12日发布,2021年1月1日起执行的GB38031-2020《电动汽车用动力蓄电池安全要求》中,对比2015年的GB/T31467.3,新增“热稳定性,热扩散”、“过流保护”项目,体现对电池安全的日益重视。图表11:GB38031-2020新增测试项及安全要求检测项目检测方法热稳定性、热扩散针对电池包或系统在由于单个电池热失控引起热扩散过流保护达到电池系统制造商规定的最高正常充电电流后,5s内增加到外部直流供电设备故障时的过电流水平,继续充电。若试验对象自动终止充电电流的信号,2h内<4℃,则结束实验资料来源:天津检测中心,中信建投诱因:热失控由机、电、热等多种因素单独或耦合诱发,负极副反应首先进行。当电池局部发生短路时,会增加内部温度,熔化隔膜并使阴极与阳极直接接触,从而产生更多的热量,带动其他部位燃烧并短路,导致电动汽车发生灾难性火灾。电池的热失控往往由针刺、碰撞等机械诱因;过充电、内短路等电诱因;以及滥用、老化或者温度管理不当导致的热诱因,共同促进了热失控的发生。当热失控开始的时候,负极副反应首先进行,SEI膜(固体电解质界面膜SolidElectrolyteInterface)分解,负极与电解液反应,然后逐步开始放热,最终热失控。若能及时在源头阻断,将有效遏制热失控的产生。5行业深度报告专用设备请务必阅读正文之后的免责条款和声明。图表12:动力电池单体热失控反应机理图表13:热失控由机电热多种因素单独或耦合诱发资料来源:《锂离子电池热失控蔓延研究进展》,中信建投资料来源:锂电前沿,中信建投解决热失控可从单体电池、模组和Pack层级、主动智能管理等方面入手。根据锂电池热失控的产生机理,可从本征安全、被动安全、主动安全等三方面解决。其中电动厂商多在单体电池层面着手,从电池方案选择、材料热稳定性、制作工艺等方面综合降低热失控概率,复合集流体充当“保险丝”的作用,有望在源头遏制热失控。图表14:锂电池热失控安全防控体系资料来源:氢启未来,中信建投寻找新的内短路解决方案迫在眉睫。电池企业常规的解决电池内短路的方法,一般是通过四大材料(正负极材料、隔膜、电解液)的性能升级,提升电池的安全属性,但有可能会对电池的循环寿命、能量密度等性能产生一定影响。而且,常规内短路防护方法一般仅能延缓电池内短路引发热失控,而无法彻底解决该行业难题,存在较大局限性。在此情况之下,基于提升电池能量密度和安全性能的需要,常规的内短路解决方法已经无法满足动力电池大规模制造和装机应用的需求,寻找新的内短路解决方案迫在眉睫。6行业深度报告专用设备请务必阅读正文之后的免责条款和声明。图表15:锂电池热失控安全防控体系资料来源:高工锂电,中信建投原理:复合集流体在抑制枝晶生成、断路效应、抑制扩散等多层次发挥作用,有效提升锂电池安全性。(1)抑制枝晶生成:锂离子迁移过程中会对集流体产生压缩应力,从而导致集流体上出现微观褶皱,最终导致枝晶产生。若在铜箔上采用柔软衬底材料,可以释放压缩应力从而减缓枝晶生成;图表16:复合集流体可有效抑制枝晶生成资料来源:《Stress-drivenlithiumdendritegrowthmechanismanddendritemitigationbyelectroplatingonsoftsubstrates》,中信建投2)抑制集流体内短路起火:即使枝晶已经产生并且造成内短路,复合集流体在受到穿刺时产生的毛刺尺寸小,并且因为高分子材料层会发生断路效应,可控制短路电流不增大,从而有效控制电池热失控乃至爆炸起火,从根本上解决了电池爆炸起火;7行业深度报告专用设备请务必阅读正文之后的免责条款和声明。图表17:复合集流体在出现内短路时的熔断原理图资料来源:Soteria,中信建投3)抑制起火扩散:火灾暴露实验是测试锂离子电池安全性能最极端的测试之一,根据斯坦福大学《Ultralightandfire-extinguishingcurrentcollectorsforhigh-energyandhigh-safetylithium-ionbatteries》文中对TPP复合集流体火灾暴露实验,传统集流体袋状电池在20秒内完全燃烧,然而TPP复合集流体袋状电池在点火后6秒内微弱燃烧后自行熄灭。袋状电池中的TPP通过释放磷酸盐自由基抑制火灾发展,从而实现阻燃效果。图表18:复合集流体抑制火焰继续发展资料来源:《Ultralightandfire-extinguishingcurrentcollectorsforhigh-energyandhigh-safetylithium-ionbatteries》,中信建投使用复合集流体的锂电池在刺穿、过充等滥用情形下相较于传统集流体电池表现优异。Soteria在阐述样品时,使用了811/石墨5Ah软包叠片电池,然后进行了严苛的针刺测试,带有复合集流体的电池针刺后还可以正常使用,从容量保持率来看能保持93%。8行业深度报告专用设备请务必阅读正文之后的免责条款和声明。图表19:采用Soteria技术的电池包针刺后仍有93%容量保持率图表20:传统集流体vs复合集流体电池穿刺资料来源:Soteria,中信建投资料来源:Soteria,中信建投图表21:Soteria公司技术和现有技术对比资料来源:Soteria,中信建投1.3经济性:复合铜箔相较传统铜箔理论成本节约40.3%主流6.5μm复合铜箔相较6μm传统铜箔对锂电池整体减重5.56%,能量密度提升5.89%。目前主流复合铜箔为4.5μm基膜+两侧各1μm铜,与传统铜箔的6μm铜相比,铜用量仅为传统方案的三分之一,同时基膜密度较低,复合铜箔减重比例达到55.20%(与6μm传统铜箔相比)。在6μm传统铜箔占锂电池重量13%的合理假设下,不更换电池其他结构,主流复合铜箔相较6μm传统铜箔对锂电池整体减重5.56%,能量密度提升5.89%。9行业深度报告专用设备请务必阅读正文之后的免责条款和声明。图表22:复合铜箔减重比例达到55.20%图表23:装配复合铜箔的锂电池整体减重5.56%资料来源:诺德股份2022年报,中信建投资料来源:诺德股份2022年报,中信建投图表24:主流6.5μm复合铜箔相较6μm传统铜箔对锂电池整体减重5.56%,能量密度提升5.89%复合铜箔传统锂电铜箔厚度(基膜+铜)2.5µm+21µm4.5µm+21µm4.5µm6µm8µm每Gwh铜箔需求(万平方米)10001000100010001000单位面积质量(g/m2)21.3524.0940.3253.7671.68单GW铜重量(吨)179.20179.20403.20537.60716.80单GWPET重量(吨)34.2561.650.000.000.00负极集流体重量(吨/GWh)213.45240.85403.20537.60716.80减重比例(相较6μm)70.22%55.20%25.00%0.00%--整体锂电池重量(吨/GWh)5010.505037.905200.255334.655513.85整体减重比例(相较6μm)9.13%5.56%5.69%3.25%0.00%能量密度提升比例(相较6μm)10.05%5.89%6.03%3.36%0.00%资料来源:诺德股份2022年报,中信建投注:负极集流体占锂电池质量的13%。此处假设基膜为PET,铜密度8.96g/cm3;PET密度1.37g/cm3。复合铜箔相较传统铜箔理论成本节约40.30%。尽管当前复合铜箔的初始设备投资额较高、加工成本较高,但得益于铜用量的大幅减少,复合铜箔相较传统铜箔直接材料成本节约61.55%,理论综合成本节约40.30%,在锂电池降本的大趋势下有望发挥更加积极的作用。537.6296.75减重240.850100200300400500600传统铜箔复合铜箔负极集流体重量(吨/GWh)5334.655037.9减重296.754,8504,9004,9505,0005,0505,1005,1505,2005,2505,3005,3505,400传统铜箔复合铜箔整体锂电池重量(吨/GWh)10行业深度报告专用设备请务必阅读正文之后的免责条款和声明。图表25:复合铜箔直接材料成本节约61.55%图表26:复合铜箔理论成本节约40.30%资料来源:诺德股份定增说明书,中信建投资料来源:诺德股份定增说明书,中信建投图表27:复合铜箔相较传统铜箔有较强的成本优势PET铜箔传统铜箔厚度4.5µm+21µm6µm单Gwh铜消耗量(吨)179.2537.6单GwhPET耗量(吨)61.650铜价(万元/吨)6.56.5PET膜(万元/吨)2.92.9加工成本(万元/吨)63.5单位Gwh设备投资额(万元)60003000每年折旧(万,10年折旧)600300直接材料成本(万元/GW)1343.5853494.4材料节约比例61.55%理论成本(万元/GW)3388.695676.00理论成本(元/㎡)3.395.68理论成本节约比例40.30%资料来源:诺德股份定增说明书,中信建投注:此处假设基膜为PET3494.41343.585降低2150.81561.55%05001,0001,5002,0002,5003,0003,5004,000传统铜箔复合铜箔直接材料成本(万元/GW)5.683.39降低2.2940.30%0123456传统铜箔复合铜箔理论成本(元/㎡)11行业深度报告专用设备请务必阅读正文之后的免责条款和声明。二、产业进入加速阶段,2023年有望成为量产元年我们认为,复合集流体凭借其安全性和经济性,产业发展有望加速:①设备商、新型铜箔厂、电池厂及终端用户纷纷布局,产业趋势由逐步明朗到显著加速:多家汽车企业将安全电池作为卖点,电池厂积极布局专利及相关测试,数十家新势力跨界进入复合铜箔生产领域;②技术不断突破,从0到1量产在即:随着阻碍量产的加工工艺、高温循环、焊接、快充等多重问题逐步得到解决或改善,复合集流体距离量产渐行渐近。2023年6月,双星新材、万顺新材分别接到首张复合铜箔订单,产业进展积极。2.1产业趋势:显著加速,设备商、新型铜箔厂、电池厂及终端用户纷纷布局从0到1,复合集流体产业趋势愈发明朗,设备商、新型铜箔厂、电池厂及终端用户纷纷布局。复合集流体凭借安全性和经济性的特点,自2022年初水电镀加工环节设备取得突破以来,先后经历了由单一膜材料厂商到多家厂商投入研发试制、良率效率大幅提升、由试验线到计划量产线、官宣量产复合铜箔(宝明科技)、大批量水电镀设备采购协议、多家膜材料厂送样&生产基地奠基建设等阶段性进展,产业趋势由逐步明朗到显著加速。多家汽车企业将安全电池作为卖点,电池厂积极布局专利及相关测试,数十家新势力跨界进入复合铜箔生产领域,设备商亦不断创新,积极推动产业进步。图表28:复合集流体渐成产业链资料来源:宝明科技关于在赣州投资建设锂电池复合铜箔生产基地的公告,中信建投下游:多家汽车&电池企业开启安全电池“军备竞赛”。随着锂电池安全性渐成趋势,汽车企业也将电池12行业深度报告专用设备请务必阅读正文之后的免责条款和声明。安全作为一大卖点,纷纷推出安全电池产品,有望推动各类安全电池技术的加速推广。图表29:多家汽车/电池企业推出电池安全技术时间企业安全电池产品2020/3/1比亚迪推出电芯形状长且薄,故称为“刀片电池”。采用磷酸铁锂材料,有更出色的安全性和使用寿命。所采用的CTP无模组技术也更利于提高体积能量密度2020/7/1OPPO搭载电池安全检测芯片、采取夹心式安全电池、配备低阻抗熔丝的手机电池2021/1/1智己汽车打造“永不自燃”电池,采用“三位一体“+BMS的安全保障,即通过优化电芯材料配方,为电池组打造一副更坚硬的全铸铝封装外壳,从内而外地避免电池出现燃烧、爆炸等风险。BMS系统有自我迭代能力,通过大数据技术优化电池管理策略,全方位保障用车安全2021/3/1岚图汽车“不冒烟、不起火、不爆炸“的三元锂电池2021/3/10广汽埃安弹匣电池系统安全技术,首次实现三元锂电池针刺不起火,重新定义三元锂电池安全标准2021/4/21瑞浦能源“不冒烟、不起火、不爆炸“的磷酸铁锂电池2021/6/29长城汽车热失控“永不起火、永不爆炸”的长城汽车大禹电池2021/8/1宇通采用氮气防护、多层级热-电耦合防护,抗拉强度1500MPa的超高强度钢防护的电池2021/9/17岚图汽车“琥珀“和“云母”电池安全技术,以严苛国际标准数倍的条件通过挤压、碰撞以及高温淋水等测试2021/9/29极狐汽车预留“不可变性区域”,给电池包上强梁结构,实现干湿分离一体式集成热管理系统,电池上盖选用铝合金且在上方布置陶瓷纤维防火毯2021/11/6蔚来汽车“只冒烟不起火”的100kWh电池包,可实现“无热蔓延”2022/3/30广汽埃安搭载复合集流体的弹匣电池2.0,通过子弹射击实验2022/8/28中创新航TPP(热抑制保护)2.0和高锰铁锂电池资料来源:上海证券报,搜狐网,天天汽车,央视网,腾讯网,新浪科技,汽车之家,中信建投广汽埃安弹匣电池2.0采用复合集流体,为首家宣布使用复合集流体的主机厂。2023年3月30日,广汽埃安发布了弹匣电池2.0军标级枪击测试结果,常规铁锂电芯遭遇枪击后随机热失控、起火燃烧(铁锂电芯自燃温度一般为800度),弹匣电池2.0在同样条件下仅冒烟无明火,没有进一步热蔓延,相邻受体电芯温度仅185度。弹匣电池技术中超稳电极界面采用复合集流体材料,也是国内首个宣布采用复合集流体的电池,预计首搭车型为HperGT昊铂。13行业深度报告专用设备请务必阅读正文之后的免责条款和声明。图表30:广汽埃安弹匣电池2.0简介资料来源:广汽官网,中信建投OPPO推出夹心式安全电池,采用复合集流体增强消费电子锂电池安全。OPPO在2021年7月22日闪充开放日上,发布了一款夹心式安全电池,通过使用一层新型的复合高分子材料作为基体,采用非常有挑战性的工艺镀上两层铝层行成一个“三明治”结构的集流体,代替传统的铝箔集流体,并在其上涂覆一层安全涂层形成最终的五层安全结构。在不影响电池性能的前提下,夹心式安全电池可以做到完全通过针刺与重物冲击实验。图表31:OPPO夹心式安全电池结构图表32:OPPO电芯重物冲击测试保护示意图资料来源:Oppo闪充开放日,中信建投资料来源:Oppo闪充开放日,中信建投宁德时代复合集流体结构突破传统集流体功能局限,解决了高镍电池内短路难题,并通过莱茵TÜV认证。据中国能源网,宁德时代在复合集流体方面有多项动作,在业内率先解决了高镍电池内短路难题,并通过莱茵TÜV认证。此外,宁德时代麒麟电池采用NP2.0技术,能量密度达255Wh/kg。在相同化学体系、同等电池包尺寸下,14行业深度报告专用设备请务必阅读正文之后的免责条款和声明。麒麟电池系统电量相比4680系统可提升13%。宁德时代国内乘用车执行总裁刘畅延在极氪009发布活动中表示,在极端情况下,麒麟电池电芯大面冷却技术搭配NP2.0,可保证电池系统无热蔓延、不起火,可满足行业最高电池安全要求。图表33:宁德时代麒麟电池的性能优势资料来源:宁德时代官网,中信建投蜂巢能源采用Soteria电池安全技术。据Insideevs于2021年4月22日报道,蜂巢能源将采用来自Soteria电池创新集团(BIG)的电池安全技术,使电池不受热失控的影响。中游:数十家新势力跨界进入复合铜箔生产领域,传统铜箔企业亦积极布局。自2022年7月初宝明科技宣布投资复合集流体项目以来,已有数十家公司披露相关计划并积极产能布局和送样,推动技术革新。15行业深度报告专用设备请务必阅读正文之后的免责条款和声明。图表34:部分复合集流体厂商进展梳理公司名称相关业务技术路线复合集流体相关进展宝明科技消费电子镀膜业务两步法2022年7月计划于赣州投资60亿元,2023年2月计划于马鞍山投资62亿元,pp膜已送样客户双星新材PET基膜两步法2022年12月完成首条PET复合铜箔设备安装,随之送样,并于2023年6月获得客户的首张产品订单万顺新材铝箔生产经验两步法2023年6月获得复合铜箔首张订单英联股份金属包装两步法2022年计划投资100条复合铜箔和10条复合铝箔生产线,2023年3月份正式完成第一条量产产线运行并启动批量送样,截止2023年6月已有3条复合铜箔产线胜利精密隔膜生产经验两步法2022年9月,拟一期扩产15条复合铜箔产线。2023年7月,PET复合铜箔和PP复合铜箔均在送样检测中重庆金美宁德参股三步法2022年11月实现8µm复合铜箔量产;2023年5月投资宜宾复合集流体项目55亿元,分三期投资建设元琛科技环保过滤膜两步法2022年12月宣布,公司新一代复合集流体产品正式生产,首批产品性能经检测,各项指标均达到预期,并已开启量产箔材的送样工作阿石创磁控溅射靶材两步法复合铜箔项目设备已进入设备交付与安装环节诺德股份电解铜箔企业待定2022年参股道森股份,2023年7月设立控股子公司专注复合集流体的研发嘉元科技电解铜箔企业待定已有计划购置中试设备以进一步推进产品研发中一科技电解铜箔企业待定先期计划建设年产500万平方米生产线资料来源:双星新材订单披露公告,英联股份投资者关系活动记录表,中信建投2.2制作工艺:“磁控溅射+水电镀”两步法为当前主流复合铜箔的加工一般包含“打底+增厚”两个过程。首先在基材表面形成金属种子层,一般为50nm左右(图示为特殊案例),目的是增强金属与基材之间的结合力,一般采用PVD方法,以磁控溅射为主;第二步是“增厚”,一般采用水电镀,将铜层增厚到1000nm(即1μm),即可满足一定的充放电性能。图表35:复合铜箔的结构示意图资料来源:浙江花园新能源,中信建投16行业深度报告专用设备请务必阅读正文之后的免责条款和声明。制备过程主要关注点在于高分子基材上的镀膜过程,究其本质是镀膜技术应用。复合集流体制造一般涉及到真空磁控溅射、真空蒸发镀膜、水电镀膜等三类主流的镀膜工艺。1)磁控溅射是电子在电场的作用下与氩气碰撞后,激发高能量的氩原子电离后撞击靶材表面,使得靶材发生溅射,溅射粒子在基片上沉积形成薄膜,例如在复合铜箔制造中,靶材指铜材料,基片指高分子材料;2)蒸发镀膜是在真空条件下,采用一定的加热蒸发方式使得镀膜材料气化,粒子在基材表面沉积凝聚为膜。真空磁控溅射与蒸发镀膜均属于物理气相沉积(PVD),也被称为“干法”工艺;3)水电镀膜为典型的“湿法”工艺,利用电沉积原理,将待加工的镀件接通阴极放入电解质溶液中,直流电的作用下金属铜进入镀液,并不断迁移到阴极表面发生还原反应,逐步形成金属铜镀层。但PET等高分子材料不导电,无法直接进行化学电镀,需要先对高分子材料进行表面处理、活化、沉积导电层等,增加导电性。图表36:磁控溅射原理图表37:真空蒸发镀膜原理资料来源:汇成真空招股书(上会稿),中信建投资料来源:汇成真空招股书(上会稿),中信建投图表38:三种技术路线的原理及特点真空磁控溅射真空蒸发镀膜水电镀膜干法/湿法干法干法湿法工艺原理用高能等离子体轰击靶材,并使表面组分以原子团或离子形式被溅射出来,并沉积在基片表面,经历成膜过程,最终形成薄膜加热膜材使表面组分以原子团或分子团形式被蒸发出来,并沉降在基片表面形成薄膜将待加工的镀件接通阴极放入电解质溶液中,直流电的作用下金属铜进入镀液,并不断迁移到阴极表面发生还原反应,逐步形成金属铜镀层优缺点稳定性、均匀度、致密性、结合力好。但磁控溅射对金属材料纯度要求较高,加工过程需要高纯氩气等特种气体,单位面积加工成本高于电镀效率高,但制造过程中发热量过高,基膜作为热敏性材料容易变形,影响良率PET等高分子材料不导电,无法直接进行化学电镀,需要先对高分子材料进行表面处理、活化、沉积导电层等,增加导电性技术特点溅射镀膜速度慢需要高温(至少大于铝箔熔点660℃)高分子材料上无法直接化学镀膜资料来源:高工锂电,中信建投复合铜箔制备方法按照工艺步骤数,分为一步法、两步法和三步法。一步法按照是否使用化学试剂分为干法与湿法:一步法干法指使用纯磁控溅射工艺或磁控溅射和真空蒸镀一体机镀铜,通过多靶材、多腔体提高效率;一步法湿法通过对基膜进行清洗、粗化,提升表面粗糙度,然后以化学沉积的方式(不通电)在薄膜基材表面覆盖一层均匀的金属铜层;17行业深度报告专用设备请务必阅读正文之后的免责条款和声明。两步法包括两个步骤,磁控溅射+水电镀:1)磁控溅射对高分子膜进行活化。由于PET/PP表面不导电,无法直接进行电镀,需要先对高分子材料进行表面处理、活化,溅射形成方阻小于2Ω(厚度约为30nm-70nm)的金属铜膜;2)水介质电镀加厚金属层至实现导电功能。在磁控溅射形成基础铜膜后,通过水介质电镀的方法将两边铜层分别增厚至1µm左右,实现集流体导电的功能;三步法包括三个步骤,磁控溅射+真空蒸镀+水电镀:在磁控溅射后增加真空蒸镀环节,目的是提高沉积速度,真空蒸镀的沉积速度是磁控溅射的3-4倍,可以快速补足铜膜到适合电镀的厚度。图表39:复合集流体主流制造方式为两步法资料来源:GGII,中信建投多种制备工艺各有优劣势,综合成本占优的有望胜出。铜箔厂选型制备工艺过程中,综合成本是重要考量,我们认为有四大因素:①良率(影响材料利用率和产品品质);②效率(影响设备投资额以及折旧);③能耗(直接成本);④环保(排污资质的获得以及排污成本)。几种工艺各有优劣势,在上述四项指标上的突破值得关注。18行业深度报告专用设备请务必阅读正文之后的免责条款和声明。图表40:复合铜箔制备工艺综合成本雷达图(定性分析)资料来源:GGII,中信建投两步法仍为当前主流的原因分析:(1)干法一步法良率好,但效率及能耗待突破:磁控溅射单次镀膜厚度为纳米级,若要达到微米级铜厚则需要多次溅射,相对效率低于电镀工艺。据诺德股份2022年报,磁控溅射镀层效率较低,目前磁控溅射镀30-50nm在5-10米/分钟,80-100nm则小于5米/分钟,如果需要镀1000nm(1µm),预计生产效率不足1米/分钟,难以满足实际生产需求。据阿石创2022年报,溅射工艺结合靶材使用率(70%)与附着率指标(65%-85%),有效附着率仅60%左右。蒸镀工艺的国际一线蒸发源的有效附着率仅为50%,且真空蒸镀对高分子复合材料抗高温性能要求较高,现有PET/PP等高分子材料性能难以满足其规模化生产;(2)湿法一步法成本略高:据三孚新科投资者活动公告,药水价值每平米就需要2.0-2.5元左右,再加上铜成本与设备折旧,湿法一步法的成本短期内难以低于两步法。另外,PET等高分子材料的结晶度大、极性小、表面能低,这三种特性会影响镀层与基材之间的黏合力;3)三步法更均匀,但良率较难提升:在两步法中,靶材溅射虽然使铜和PET结合较好,但沉积速率较低,基片会受到等离子体的辐射等作用而产生温升,而三步法能将在磁控溅射后形成的不平整的膜体变得更加均匀,避免在下一步水电镀环节中继续放大瑕疵乃至产生次品。但高温蒸镀在PET铜箔上使用是比较冒险,因为PET不耐高温,如果磁控溅射后的纳米级铜膜本身没有100%包裹PET或者温度过高,很可能直接烧穿膜体,形成多个孔洞,影响良率。19行业深度报告专用设备请务必阅读正文之后的免责条款和声明。图表41:目前复合铜箔主流制造方法为两步法的原因资料来源:高工锂电,阿石创2022年报,诺德股份2022年报,中信建投2.3技术创新如火如荼,推动复合集流体向量产迈进尽管对锂电池产线带来的改造较小,但作为一种新材料,复合集流体走向量产仍需解决加工工艺、高温循环、焊接、快充等多种问题。产业届针对复合铝箔/复合铜箔、PET/PP基膜、滚焊、快充等方向积极研究,取得良好进展。复合铝箔率先量产,采用蒸镀法。据高工锂电援引汇成真空副总经理李志方观点,相比于复合铜箔的两步法、一步法等技术路线差异,复合铝箔无需使用化学电镀等湿法工艺,仅通过干法工艺便可一次完成双面镀膜,一定程度上减轻了干湿法工艺转换过程对良率的影响,并且没有湿法带来的环评压力。目前重庆金美已经实现8µm复合铝箔量产,采用真空反应镀膜+真空蒸镀制备。其中,真空反应镀膜是指将铝熔化并蒸发后,在铝蒸汽扩散的通道上同时通入氧气,使铝和氧气反应生成5-15nm致密性良好的氧化铝。图表42:金美复合铝箔制造工艺流程图表43:金美真空反应镀膜示意图资料来源:重庆金美环评报告,中信建投资料来源:重庆金美环评报告,中信建投20行业深度报告专用设备请务必阅读正文之后的免责条款和声明。相较于复合铝箔,复合铜箔在降本及能量密度方面潜力更大。复合铝箔工艺普遍采用蒸镀,产业化进展更快。在参数方面,据GGII,8μm复合铝箔对比12μm压延铝箔降低300-500万元/GWH,能量密度提升3-6%;而6.5μm复合铜箔对比6μm锂电铜箔降低2400-3000万元/GWH,能量密度提升5-10%。图表44:复合铜箔理论成本节约是复合铝箔的6倍图表45:复合铜箔能量密度提升比例是复合铝箔的2倍资料来源:GGII,中信建投资料来源:GGII,中信建投复合集流体物理结构易导致产热、导热问题,影响快充性能。根据电阻R的计算公式R=ρL/S(ρ为电阻率,由材料性质决定;L是长度;S是横截面积),例如当金属厚度由传统集流体的6µm分别降到复合集流体的2µm时,相应的阻值变为原始集流体的3倍。即根据焦耳定律,电流I通过导体产生的热量Q由公式Q=I²Rt得出,其中t为电流持续时间,在充、放电电流不变的情况下,单位时间导体产生的热量Q与其电阻R成正比,即为传统集流体的3倍。电池厂商积极布局,提高复合集流体导电能力,应对快充趋势。据宁德时代2022年11月25日申请专利“一种荷电状态计算方法、装置、存储介质及电池管理系统”,针对电池过充过放,提高电池安全性;2022年11月4日申请专利“一种电化学装置及电子装置”,缩短了电子移动的路径,减小了第一极片的内阻,提高了充电效率。复合集流体在快充上的问题有望逐步得到改善;2022年11月2日申请专利,旨在改善高压下长时间恒压充电性能。05001,0001,5002,0002,5003,000复合铝箔复合铜箔成本节约(万元/GWh)0%1%2%3%4%5%6%7%8%复合铝箔复合铜箔能量密度提升(%)21行业深度报告专用设备请务必阅读正文之后的免责条款和声明。图表46:宁德时代复合集流体快充相关专利(部分)时间专利名称针对问题2023/4/10一种隔膜、电化学装置和电子装置提高隔膜的动力学性能,从而提高电化学装置的动力学性能2023/1/3电解液及电化学装置提高电池循环性能和高温存储性能,减小循环阻抗2022/11/25一种荷电状态计算方法、装置、存储介质及电池管理系统针对电池过充过放,提高电池安全性2022/11/04一种电化学装置及电子装置缩短了电子移动的路径,减小了第一极片的内阻,提高了充电效率2022/11/2电化学装置、充电方法和电子设备改善高压下长时间恒压充电性能资料来源:中国专利网,中信建投复合集流体基材的主流路线尚未完全确定,目前PET材料应用相对成熟,PP膜关注度提升。复合集流体基膜的的选择有PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PP(聚丙烯)、PI(聚酰亚胺)三种。PET具备最佳的抗拉强度、弯折性能、耐高低温性能、绝缘性能等,但其突出的劣势是在电解液环境中易被腐蚀,因此需要电芯厂调整电解液配方来改善;PP耐酸性好,可在高温电解液环境中维持良好性能,但其韧性不足、与铜层附着力不佳,在高速涂布时易断裂,影响整体良率;PI材料在力学指标、电化学性能、耐高温等方面的综合优势突出,但生产成本过高,难以满足降本增效的产业需求。综合来看,PET的工艺已相对成熟;PP体量较小,正在攻克金属附着力难点;PI材料还未进入导入阶段。图表47:不同基膜性能对比PETPPPI化学分子式(C10H8O4)n(C3H6)n主链含(-CO-NR-CO-)结构密度(g/cm3)1.3-1.380.89-0.911.35-1.41抗拉强度强弱强熔点(℃)225-260165>400用途食品包装、电池壳等化工原料包装、人工草皮、家具等平板显示器、燃料电池、航天航空等特点与铜层附着力强,但不耐酸碱,若使用需调整电解液配方耐酸性好,但与铜层附着力弱综合性能突出,但生产成本高价格(元/吨)72007300>200000资料来源:高分子网,生意社,华经产业研究院,中信建投22行业深度报告专用设备请务必阅读正文之后的免责条款和声明。2.42023年有望成为量产元年,预计2023-2025年复合集流体设备年均有近90亿元市场空间预计到2025年复合集流体渗透率达18.8%,对应设备总量需求277亿元。在全球新能源汽车、储能等行业稳健成长的前提条件下,我们预计到2025年,动力、储能、消费电子锂电池中复合集流体渗透率将分别达到15%/30%/20%,综合渗透率将达到18.80%。在磁控溅射设备、水电镀设备、超声波滚焊设备单GW投资额分别为3000万/3000万/1000万的假设下,三类设备总需求将分别达到118.79亿元/118.79亿元/39.60亿元,合计277.17亿元。考虑到该数据为设备存量,则2023-2025年平均每年复合集流体设备需求量约90亿元。图表48:复合集流体市场空间测算20222023E2024E2025E全球锂电池需求(GWh)895122416282106动力电池66991611951509储能电池159239358502消费电子电池67697595复合集流体渗透率预测动力电池0.10%3%5%15%储能电池0.10%5%15%30%消费电子电池0%5%10%20%搭载复合集流体电池容量(GWh)0.82842.88120.95395.95复合集流体综合渗透率0.09%3.50%7.43%18.80%相关设备市场空间(亿元,存量)0.579630.01684.665277.165磁控溅射设备0.248412.86436.285118.785水电镀设备0.248412.86436.285118.785超声波滚焊设备0.08284.28812.09539.595相关设备市场空间(亿元,增量)0.579629.436454.649192.5磁控溅射设备0.248412.615623.42182.5水电镀设备0.248412.615623.42182.5超声波滚焊设备0.08284.20527.80727.5资料来源:骄成超声招股说明书,中信建投23行业深度报告专用设备请务必阅读正文之后的免责条款和声明。三、从0到1,设备环节最为受益在复合集流体替代传统集流体的过程中,工艺技术和生产设备为核心壁垒,我们认为设备厂商作为关键环节将率先受益,如水电镀卡位良好的东威科技、超声波滚焊取得突破的骄成超声,探索一步法的道森股份,以及真空镀膜平台型公司汇成真空等。3.1东威科技:PCB电镀龙头,水电镀设备开启成长新曲线东威科技是全球领先的电镀设备制造商,主要从事高端精密电镀设备及配套设备的研发、设计、生产及销售,致力于为客户提供高效、环保、智能的高端精密电镀解决方案。目前东威科技产品主要面向PCB电镀领域、通用五金电镀领域、新能源电镀领域,其中垂直连续电镀设备在中国的市场占有率在50%以上。公司凭借在PCB电镀设备领域深厚的技术积累与领先的市场地位,向通用五金电镀领域和新能源电镀领域进行业务拓展和延伸,构建了应用领域覆盖广泛的业务布局。图表49:东威科技发展历程资料来源:东威科技官网,中信建投董事长刘建波先生是公司的控股股东和实际控制人,截至2023年一季报,持有公司32.34%的股份。图表50:东威科技股权结构资料来源:Choice,东威科技财报,中信建投24行业深度报告专用设备请务必阅读正文之后的免责条款和声明。营收稳健增长,盈利能力稳定。2022年东威科技营收和归母净利润稳健增长,实现营业总收入10.12亿元,较2021年增长25.74%;2023Q1实现营收2.34亿元,较2022Q1增长20.23%。2022年、2023Q1实现归母净利润2.13亿元、0.51亿元,较2021年、2022Q1增长32.58%、28.09%。图表51:东威科技2019-2023Q1营业收入及增速图表52:东威科技2019-2023Q1归母净利润及增速资料来源:东威科技财报,Choice,中信建投资料来源:东威科技财报,Choice,中信建投东威科技净利率与毛利率维持高水平并呈现稳定态势,费用率稳中有降。2023Q1东威科技毛利率和净利率分别达到45.16%和21.58%,2022年毛利率和净利率分别达到41.86%和21.08%,毛利率同比2021年减少0.77pct,净利率同比2021年增长1.09pct,维持较高水平且呈现稳定态势。费用率方面,2023Q1和2022年东威科技销售费用率、管理费用率、研发费用率、财务费用率分别为7.41%/6.78%、5.75%/4.40%、8.86%/7.87%、-0.38%/-0.07%,2022年销售、管理费用率同比2021下降1.08pct、0.54pct,研发、财务费用率同比2021微增0.37pct、0.24pct。图表53:东威科技2019-2023Q1毛利率和净利率图表54:东威科技2019-2023Q1费用率资料来源:东威科技财报,Choice,中信建投资料来源:东威科技财报,Choice,中信建投PCB电镀设备为主体,水电镀设备逐步起量。东威科技收入由包括垂直连续电镀设备、磁控溅射卷绕镀膜设备、光伏镀铜设备、卷式水平膜材电镀设备、龙门式电镀设备、水平式表面处理设备、五金连续电镀设备0%5%10%15%20%25%30%35%40%45%50%02468101220192020202120222023Q1营业收入(亿元)增长率0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%00.511.522.520192020202120222023Q1归母净利润(亿元)增长率0%5%10%15%20%25%30%35%40%45%50%2019202020212022毛利率净利率-2%0%2%4%6%8%10%12%2019202020212022H1销售费用率管理费用率研发费用率财务费用率25行业深度报告专用设备请务必阅读正文之后的免责条款和声明。(原滚镀设备)和其他类共八类产品构成,2022年分别贡献营收/毛利66.08%/68.97%、1.03%/0.8%、0.30%/0.30%、14.48%/17.31%、7.70%/4.57%、0.35%/0.17%、3.66%/1.90%、6.39%/5.98%。图表55:东威科技2022年收入构成图表56:东威科技2022年毛利构成资料来源:东威科技财报,Choice,中信建投资料来源:东威科技财报,Choice,中信建投复合铜箔领域:东威科技是目前唯一实现新能源镀膜设备(“卷式水平膜材电镀设备”)规模量产的企业。据东威科技投资者关系活动公告:到目前为止,东威科技是唯一能够量产的复合集流体设备厂商,目前部分客户生产的复合铜箔已通过下游主要厂商重要环节的验证,按预期进展顺利。公司的重要客户已按合同计划也提前两月交货。2022年12月,公司首台12靶磁控溅射设备出货,目前客户已基本通过验收,并开始量产,客户反馈良好,各项指标符合要求,目前订单量在增加中。目前公司正在研制技术领先、行业领先的24靶磁控溅射设备,预计上半年推向市场,实现设备一体化生产。据东威科技2022年报,东威科技已经与宝明科技、客户D、客户L、胜利精密等多家公司的正式订单或框架协协议。龙门式电镀设备7.70%卷式水平膜材电镀设备14.48%光伏镀铜设备0.30%垂直连续电镀设备66.08%磁控溅射卷绕镀膜设备1.03%水平式表面处理设备0.35%五金连续电镀设备(原滚镀设备)3.66%其他6.39%龙门式电镀设备4.57%卷式水平膜材电镀设备17.31%光伏镀铜设备0.30%垂直连续电镀设备68.97%磁控溅射卷绕镀膜设备0.8%水平式表面处理设备0.17%五金连续电镀设备1.90%26行业深度报告专用设备请务必阅读正文之后的免责条款和声明。图表57:东威科技复合集流体相关专利可用领域专利名意义问题描述申请公布日真空卷绕一种展平结构及具有其的真空卷绕镀膜设备镀膜带材的平整度在真空卷绕下非常重要,处理不好将会出现针孔、烧孔等缺陷。克服现有技术中的展平结构中,当展平轮遇到不需要展平区域的被镀带材或者已经完成展平后的被镀带材时,由于被镀带材不需要再进行展平,因此展平轮向被镀膜带材施加的横向拉力会反过来作用到展平轮上,进而使得展平轮会相对被镀膜带材具有向内运动的趋势,此时展平轮会对料带造成磨损,导致料带的带面发生损坏,从而提供一种展平结构及具有其的真空卷绕镀膜设备。2023年5月水电镀一种具有超声波组件的水平电镀装置解决在现有技术中,通常在正常的大气压下,通过自然的压差逐渐使气泡上浮并破裂,气泡的破裂速率慢、效率低,影响电镀产品的均匀性。电镀装置的阳极在大多数情况下设置为不溶性阳极,在电镀过程中,由于使用不溶性阳极,使得位于阳极区域的电解液电解析出氧气,在电镀液中形成氧气泡,随着时间的推移,气泡慢慢变大,氧气泡会运动至阴极区,容易导致阴极区域内的待镀件的表面镀层出现空洞,进而造成电镀不均匀的现象,影响待电镀产品的品质和良率。2023年5月水电镀电镀装置提供一种电镀装置,能够进一步加快气泡地排出,进而提高电镀装置的电镀质量和均匀性在电镀过程中,位于阳极区域的电解液电解析出氧气,在电镀液中形成氧气泡,而在电解液中,氧气气泡一般是通过缓慢地集结,变大后上浮自然排出,这会导致大量地氧气气泡在电解液中停滞许久,会对该电解反应产生影响,进而影响电镀的均匀性和质量。2023年4月水电镀一种挤水装置及水平连续电镀生产线在对基材进行镀铜过程中,将基材通过电镀液、水洗液或者酸洗液后,需要对基材上的残留液进行挤压排出。现有技术中的挤水装置,在对基材进行挤压时,容易对基材的膜面上形成细纹,影响基材质量。2023年4月水电镀一种水平电镀装置解决在大气压下,通过自然的压差逐渐使气泡上浮并破裂,气泡的破裂速率慢、效率低,影响电镀产品的均匀性的问题。目前,电镀装置的阳极在大多数情况下设置为不溶性阳极,在电镀过程中,由于使用不溶性阳极,使得位于阳极区域的药液电解析出氧气,在电镀液中形成氧气泡,随着时间的推移,气泡慢慢变大,氧气泡会运动至阴极区,容易导致阴极区域内的板材的表面镀层出现空洞,进而造成电镀不均匀的现象,影响待电镀产品的品质和良率。2023年4月PET铜箔磁控溅射一种双面磁控溅射卷绕镀膜设备双面磁控溅射卷绕镀膜设备磁控溅射镀膜系统中,多采用单镀膜辊、单镀膜源的方式,在连续性阶段时,其不利于生产工艺的灵活配置,存在镀膜能力不足、生产效率低的问题;抽真空系统也存在抽气效率低的问题2023年4月铜电镀一种抗氧化系统及水平连续电镀生产线克服现有技术中的抗氧化系统进行抗氧化处理时,存在较大的能源浪费的问题,从而提供一种抗氧化系统及水平连续电镀生产线。"在现有技术中,用于进行抗氧化的方式为:在专门的抗氧化系统中,采用有机溶剂对基材进行抗氧化处理,然后再进行水洗和吹烘干等操作。然而采用现有的技术方案进行抗氧化时,由于需要对有机溶剂进行加热,导致能源浪费较为严重的问题。2023年3月复合铜箔一种锂电池负极结构、电芯及锂电池克服现有技术中的锂电池的电极结构发生短路时,释放大量热量,导致电池起火爆炸的缺陷,从而提供一种锂电池负极结构、电芯及锂电池。现有的锂离子电池的负极集流体采用6µm厚度的铜片,铜片在锂离子电池内既充当负极材料的载体,又充当负极电子收集与传输载体,在锂离子电池发展初期,选择压延铜片来制作电池负极集流体。正极采用8µm厚度的铝片,当因锂枝晶发生短路时,铜片和铝片之间放电电流很大,达到300‑500安培左右,会产生大量的能量释放,导致升温起火爆炸。2022年12月资料来源:国家知识产权局,中信建投图表58:东威科技复合铜膜磁控溅射卷绕双面镀膜设备图表59:东威科技双边夹卷式水平连续镀膜设备资料来源:东威科技官网,中信建投资料来源:东威科技官网,中信建投27行业深度报告专用设备请务必阅读正文之后的免责条款和声明。3.2骄成超声:超声波平台型公司,应用于复合集流体的超声滚焊设备有望放量骄成超声成立于2007年,以超声波裁切行业为切入点;2016年,公司进军新能源行业,开始为新能源动力电池行业客户提供新能源汽车动力电池超声波焊接设备与动力电池自动化系统;2017年开发在线监控设备和超声波焊接监控一体机;2018年发明超声波滚焊机;2020年进入超声波无纺布、线束、半导体等新领域;2021年将超声波焊接设备拓展到线束、半导体等领域;2022年9月27日公司在科创板上市。图表60:骄成超声发展历程资料来源:骄成超声官网,骄成超声招股书,中信建投截至2023年Q1,公司的总股本为0.82亿股。董事长周宏建先生是公司的控股股东和实际控制人,直接和间接持有公司33.15%的股份(截至2022年年报)。图表61:骄成超声股权构成资料来源:Choice,骄成超声公告,中信建投28行业深度报告专用设备请务必阅读正文之后的免责条款和声明。2022年,营业收入与归母净利润均稳健增长。受益于下游电池企业需求旺盛,随着公司研发工作的推进,产品功能不断优化,技术水平不断提升,公司超声波焊接监控一体机、超声波楔杆焊接机、超声波滚动焊接机、超声波金属焊接质量在线监控系统等创新产品市场认可度不断提高,业务规模不断扩大,盈利能力持续增强。2022年公司实现营业总收入5.22亿元,较上年同期增长40.97%;归属于上市公司股东的净利润1.11亿元,同比增长59.95%;扣除非经常性损益的归母净利润0.84亿元,同比增长36.36%。图表62:骄成超声2019-2023Q1营业收入及增速图表63:骄成超声2019-2023Q1归母净利润及增速资料来源:骄成超声财报,Choice,中信建投资料来源:骄成超声财报,Choice,中信建投各费用率及毛利率、净利率水平均维持平稳趋势,研发投入持续增长。2023Q1骄成超声各费用率均维持稳定并呈现降低态势,销售费用率、管理费用率、财务费用率分别为9.96%、6.81%和-1.76%。研发投入持续增长,2023Q1研发投入达0.236亿元,同比2022Q1增长88.48%。2023Q1净利润达0.32亿元。2023Q1毛利率、净利率与2021、2022年基本持平并维持较高水平,分别达到51.27%和18.60%。图表64:公司2019-2023Q1费用率情况图表65:公司2019-2023Q1净利率与毛利率情况资料来源:骄成超声财报,Choice,中信建投资料来源:骄成超声财报,Choice,中信建投骄成超声2022年营收和毛利主要由动力电池超声波焊接设备构成。骄成超声2022年营收和毛利主要由动0%20%40%60%80%100%120%012345620192020202120222023Q1营业收入(亿元)增长率-200%-100%0%100%200%300%400%500%600%700%800%900%00.20.40.60.811.220192020202120222023Q1归母净利润(亿元)增长率-4%-2%0%2%4%6%8%10%12%14%16%20192020202120222023Q1销售费用率管理费用率研发费用率财务费用率0%10%20%30%40%50%60%70%20192020202120222023Q1毛利率净利率29行业深度报告专用设备请务必阅读正文之后的免责条款和声明。力电池超声波焊接设备、动力电池制造自动化系统、检测类设备、配件、汽车轮胎超声波裁切设备、其他和其他领域超声波焊接设备共七类构成,分别贡献营收/毛利61.43%/65.47%、11.74%/3.69%、2.75%/2.66%、18.93%/21.59%、1.81%/2.41%、2.45%/3.52%、0.88%/0.88%。图表66:骄成超声2022收入构成图表67:骄成超声2022毛利构成资料来源:骄成超声财报,Choice,中信建投资料来源:骄成超声财报,Choice,中信建投复合集流体对锂电设备带来增量——超声波滚焊设备。复合集流体材料焊接是在高分子材料表面镀上金属后进行焊接,由于高分子材料和金属材料熔点差异巨大,采用激光焊接没有工艺可行性。锂电行业新型的复合集流体电池焊接难度大,焊接效率低,同时因材料和结构颠覆难以大规模量产,公司针对性地开发了超声波高速滚动焊接技术,可以有效实现复合集流体的高速滚动焊接。以复合集流体替代传统的铜箔和铝箔,锂电池在前段工序将多出一道采用超声波高速滚焊技术的极耳转印焊工序。克服众多技术难点,实现滚焊设备自主可控。同行业未见其他运用于复合集流体电池量产线应用的超声波滚焊设备,且焊接速度可达80m/min以上。公司在滚焊设备方面主要研发集成了高精度声学主轴系统设计技术、可高速旋转的换能器技术以及高速数据采集技术。可以实现锂电池复合集流体高速滚动焊接,并实时采集焊接过程中的功率、振幅、温度、压力等波形数据,实时报警,保证焊接质量,分开来看:(1)高精度声学主轴系统设计技术,声学主轴系统包括驱动系统、可旋转换能器、滚焊焊头、调幅器、轴承组件等。运用刚性声学调幅器设计与仿真技术、全波滚焊头设计与仿真技术,使得调幅器固定位置不仅轴向振动极小,还最大化程度地降低了径向振动,同时夹持时径向间隙小、焊头圆周跳动小,从而超声振动能量损耗少。基于上述技术设计的20kHz滚焊主轴系统能够稳定承受3500N的压力,40kHz滚焊主轴系统能够稳定承受2500N的压力;汽车轮胎超声波裁切设备1.81%配件18.93%检测类设备2.75%动力电池超声波焊接设备61.43%动力电池制造自动化系统11.74%其他2.45%其他领域超声波焊接设备0.88%汽车轮胎超声波裁切设备2.41%配件21.59%检测类设备2.66%动力电池超声波焊接设备65.47%动力电池制造自动化系统3.69%其他3.52%其他超声波0.88%30行业深度报告专用设备请务必阅读正文之后的免责条款和声明。图表68:高强度超声波滚焊主轴系统资料来源:骄成超声招股书,中信建投2)可旋转换能器设计技术,超声发生器与换能器常用的连接方式为BNC接头连接。然而超声金属滚动焊接工艺要求超声工具在振动的同时进行连续的旋转,传统的连接方式无法实现超声金属滚动焊接的工艺要求。采用抱式碳刷结构开发了可用于高速旋转的换能器,可在80m/min以上的转动线速度下稳定运行;3)高速数据采集技术,公司开发的超声波滚动焊接设备高速运转时,需要对焊接状态进行实时管控,以及时发现相关异常从而避免损失。因此,基于智能在线检测技术,公司开发了高速数据采集系统,可实时监控焊接过程中的功率变化、压力变化、温度变化,实时监控焊接异常。3.3道森股份:电解铜箔设备龙头,开拓一步法设备进军复合集流体生产从事电解铜箔设备的洪田科技渐成公司主体。道森股份主要从事石油、天然气及页岩气钻采设备的研发、生产和销售,主要产品为井口装置及采油(气)树、井控设备、管线阀门等油气钻采设备。2022年6月,公司成功收购洪田科技有限公司51%控股权,开始布局电解铜箔高端装备研发、生产和销售相关业务。洪田科技自2012年成立以来,长期深耕高端铜箔设备的研发、生产和制造,在电解铜箔设备领域可以提供包括阴极辊、生箔机、溶铜罐、表面处理机等整厂全套设备定制服务,在产品规格尺寸、轻薄度、电流电压、收卷等多个核心指标上达到行业领先水平。同时,洪田科技积极布局复合铜箔设备赛道,推出真空磁控溅射一体机等复合铜箔一体机产品解决方案,并且在真空镀膜设备领域积极进行平台化布局,不断研发推出新产品。31行业深度报告专用设备请务必阅读正文之后的免责条款和声明。图表69:道森股份发展历程资料来源:道森股份官网,道森股份公告,道森股份2022年报,中信建投剥离低效资产,脱下包袱轻装上阵。2022年下半年,公司逐步剥离低效资产,不断优化上市公司资产结构,提高上市公司盈利能力,先后出售全资子公司成都道森、美国道森、新加坡道森100%股权和控股子公司苏州道森阀门有限公司75%的股权、江苏隆盛70%的股权。2022年公司控股股东变更为科云新材,实际控制人变更为赵伟斌先生。公司顺利完成董事会的换届选举工作,重新选举了公司董事长,组建了董事会专门委员会,聘任了公司总经理、副总经理、董事会秘书、财务总监,上述人员共同组成了公司新一届的管理团队,实现了董事会的平稳过渡,稳定了决策层、管理层及核心团队,为企业发展注入新的活力,推进公司各项经营规划有效实施。图表70:道森股份股权结构(截止到2023Q1)资料来源:公司公告,Choice,中信建投洪田科技深耕电解铜箔多年,公司高端生产装备技术领先。生箔精度、生产效率、节能安全、收卷长度等关键性能指标位居行业领先水平,部分可达国际先进水平。其自主研发的直径3米,幅宽1.82米超大规格电解铜箔阴极辊、生箔机以及配套设备,能稳定生产3.5µm高端极薄锂电铜箔产品以及5G高频高速9µm超薄电子32行业深度报告专用设备请务必阅读正文之后的免责条款和声明。电路铜箔产品;可定制全市场规格齐全,直径、宽幅尺寸最大的阴极辊,其钛圈晶粒度高、导电层设计更合理、电镀吸附铜箔面密度更均匀,能大幅提高电解铜箔生产效率;阴极辊可承受工作电流行业领先,且槽内电压稳定在5V左右,在提高产能的同时减少能耗;收卷长度是衡量设备性能的核心技术指标之一,越薄越难收卷,对于设备的加工精度要求非常高,洪田科技6µm锂电铜箔设备的收卷已突破5万米,位居行业领先。据道森股份关于拟收购洪田科技有限公司51%股权的公告,国内各铜箔厂商现正加速扩产,但制约铜箔厂建设的不仅仅是其重资产投入,更严重的是全球铜箔生产设备紧缺,日本设备厂商已排产至2026年以后,国产厂商也已排至2023年以后。图表71:电解铜箔制造工序资料来源:嘉元科技招股书,中信建投复合铜箔方面:道森股份2023年4月28日真空磁控溅射一体机,设计限速为1-50米/分钟;2023年3月公告在江苏省南通市新投资建设新能源高端装备制造项目,项目计划总投资10亿元100亩,项目完全达产后预计实现年产真空磁控溅射设备100套、真空蒸镀设备100套、复合铜箔一体机成套设备100套、锂电生箔机成套设备200套及阳极板6000套等;2022年8月募集2.5亿元用于先进材料及高端装备研发中心建设项目,其中包括复合铜箔研发。2022年12月,公司在苏州设立全资子公司“苏州洪田高端装备研究院有限公司”并完成工商注册登记。该研究院的设立有助于强化公司与各大高校、科研院所之间的产学研合作,有助于提升公司在电解铜箔设备、真空磁控溅射设备、复合铜箔设备、新材料、涂布设备等新能源高端装备关键技术及关键生产工艺上的科研水平和研发进展,有助于公司在关键环节打破境外技术封锁,增强国产高端装备自主可控能力,进一步全面提升企业核心竞争力。并表洪田科技,公司2022年业绩大幅增长。公司2022年度实现营业收入21.90亿元,同比增长86.39%,归母净利润1.06亿元,同比增长398.99%,主要系油气业务订单增加、新收购子公司洪田科技资产所致。公司2023年Q1实现营业收入3.90亿元,同比增长33.50%,归母净利润0.18亿元,同比增长184.93%,主要系子公司洪田科技并表所致。33行业深度报告专用设备请务必阅读正文之后的免责条款和声明。图表72:道森股份2019-2023Q1营业收入及增速图表73:道森股份2019-2023Q1归母净利润及增速资料来源:道森股份财报,Choice,中信建投资料来源:道森股份财报,Choice,中信建投道森股份净利率和毛利率呈现稳定趋势,2023Q1费用率出现增长。2023Q1道森股份毛利率和净利率分别为20.70%和8.83%,2022年毛利率和净利率分别达到21.05%和7.67%,毛利率和净利率同比2021年分别增长8.86%、10.84%。费用率方面,2023Q1费用率出现增长,2023Q1销售费用率、管理费用率、研发费用率、财务费用率分别为3.66%、5.33%、3.89%、1.74%,但是2022年销售费用率、管理费用率、研发费用率、财务费用率同比2021年下降1.22%、1.37%、0.25%、1.74%,体现公司对于费用率的管控。图表74:道森股份2019-2023Q1毛利率和净利率图表75:道森股份2019-2023Q1费用率资料来源:道森股份财报,Choice,中信建投资料来源:道森股份财报,Choice,中信建投道森股份2022年油气类产品贡献主要收入,2022年营收由电解铜箔设备、电气及风电类商品、钢材销售、油气类商品、其他类构成,分别贡献营收26.90%、6.36%、13.26%、51.89%和1.59%;2021年毛利主要由井口装置及采油(气)树构成,2021年毛利由电气设备零件、钢材、工程机械零件、管线阀门、井控设备和井口装置及采油(气)树共六类构成,分别贡献12.13%、9.44%、1.75%、23.39%、14.52%和38.76%。-60%-40%-20%0%20%40%60%80%100%051015202520192020202120222023Q1营业收入(亿元)增长率-1000%-800%-600%-400%-200%0%200%400%600%-0.6-0.4-0.200.20.40.60.811.220192020202120222023Q1归母净利润(亿元)增长率-5%0%5%10%15%20%25%30%20192020202120222023Q1毛利率净利率-1%0%1%2%3%4%5%6%20192020202120222023Q1销售费用率管理费用率研发费用率财务费用率34行业深度报告专用设备请务必阅读正文之后的免责条款和声明。图表76:道森股份2022年收入构成图表77:道森股份2021年毛利构成资料来源:道森股份财报,Choice,中信建投资料来源:道森股份财报,Choice,中信建投3.4汇成真空:真空镀膜平台型企业,磁控溅射设备有望放量真空镀膜平台型企业。汇成真空(HCVAC)是一家以真空镀膜设备研发、生产、销售及其技术服务为主的真空应用解决方案供应商,主要为真空镀膜设备以及配套的工艺服务支持。图表78:汇成真空发展历程资料来源:汇成真空官网,汇成真空招股书(上会稿),中信建投汇成真空股权结构稳定,公司董事李志荣先生为公司实控人,持有公司30.52%的股份。油气类产品51.89%其他类1.59%电解铜箔设备26.90%钢材销售13.26%电器及风电类商品6.36%井口装置及采油(气)树38.76%井控设备14.52%工程机械零件1.75%钢材9.44%电气零件设备12.13%管线阀门23.39%35行业深度报告专用设备请务必阅读正文之后的免责条款和声明。图表79:汇成真空股权结构资料来源:汇成真空公告,Choice,中信建投公司2022H1营业收入3.07亿元,同比增长26.01%,2022H1归母净利润0.31亿元,同比减少0.23%;2021年营收和归母净利润分别实现5.34亿元和0.71亿元,分别同比增长36.13%、29.82%。据汇成真空招股书,公司主营业务收入主要分布在下半年,具体原因为:公司产品应用的主要领域为消费电子行业,收入季节性由消费电子行业的季节性决定。苹果等消费电子厂商一般于下半年发布新品,需要在新品发布前后及时备产销售,其采购生产设备投产验收集中在下半年,因此公司下半年收入占比较高。图表80:汇成真空2019-2022H1营业收入及增速图表81:汇成真空2019-2022H1归母净利润及增速资料来源:汇成真空财报,Choice,中信建投资料来源:汇成真空财报,Choice,中信建投汇成真空毛利率、净利率和各费用率维持稳定态势。2022H1汇成真空毛利率和净利率分别为31.21%、9.82%;2022H1销售费用率、管理费用率、研发费用率、财务费用率分别为2.54%、5.47%、0.27%和5.26%。-20%-10%0%10%20%30%40%01234562019202020212022H1营业收入(亿元)增长率-20%0%20%40%60%80%100%120%140%160%00.10.20.30.40.50.60.70.82019202020212022H1归母净利润(亿元)增长率36行业深度报告专用设备请务必阅读正文之后的免责条款和声明。图表82:汇成真空2019-2022H1净利率和毛利率图表83:汇成真空2019-2022H1费用率资料来源:汇成真空财报,Choice,中信建投资料来源:汇成真空财报,Choice,中信建投汇成真空2022H1营收和毛利主要由真空镀膜设备构成,2022H1汇成真空营收/毛利均由真空镀膜设备、配件与耗材、技术服务及其他共三类业务构成,分别贡献75.88%/55.92%、12.54%/28.01%和11.58%/16.07%。图表84:汇成真空2022H1收入构成图表85:汇成真空2022H1毛利构成资料来源:汇成真空财报,Choice,中信建投资料来源:汇成真空财报,Choice,中信建投复合铜箔方面:汇成真空掌握卷对卷真空镀膜设备设计技术。采用模块化设计概念,带材卷绕系统、等离子体预处理、磁控溅射系统、在线测量和工艺控制系统等综合技术应用。使膜层均匀性好,沉积效率高,镀膜速度快。汇成真空研发的复合铜箔PVDRTR镀膜设备,实现在厚度3.0~4.5µm、幅宽600~1650mmPET/PP塑料薄膜表面一次完成双面镀铜膜,设备工艺走速0.5-30m/min。据汇成真空招股书(上会稿)汇成真空募集资金真空镀膜研发中心项目7500万元。0%5%10%15%20%25%30%35%2019202020212022H1毛利率净利率0%1%2%3%4%5%6%7%8%9%10%2019202020212022H1销售费用率管理费用率研发费用率财务费用率真空镀膜设备75.88%配件及耗材12.54%技术服务及其他11.58%真空镀膜设备55.92%配件及耗材28.01%技术服务及其他16.07%37行业深度报告专用设备请务必阅读正文之后的免责条款和声明。图表86:复合铜箔PVDRTR镀膜设备图表87:HCVAC复合铜箔生产结构资料来源:高工锂电,中信建投资料来源:高工锂电,中信建投汇成真空认为一步法的低投入高产出特点为未来趋势:1)设备投资少,所有工序都在同一台设备上完成;2)镀膜减少基材卷绕传动的装夹次数,提高成品率;3)能取消化学电镀工序,减少环境污染。针对两步法中磁控溅射工序里面存在的箔材穿孔、铜膜结合力差、产能瓶颈等三大难题,汇成真空进行了针对性的工艺迭代:1)磁控溅射靶设计技术。溅射靶是高端镀膜设备的核心技术,涉及磁控靶设计技术,膜厚均匀性模拟分析技术,真空磁场分布模拟仿真技术,真空等离子体分布模拟仿真技术等。公司设计的磁控溅射靶具有高膜材利用率、高膜层均匀性、高良率等特点,靶材利用率>85%;2)电子束增强离子清洗装置技术。汇成真空通过创新性增强了等离子体能量、浓度、离化率和活性,使增强的等离子体具有强效的离子清洗刻蚀活化功能,也具有高效的加热和辅助沉积功能,可以彻底清洁基材,去除表面杂物,有效增强了膜/基结合力,避免铜层与基膜脱落现象的发生;3)超低温镀膜技术。汇成真空自主研发超低温镀膜专利技术,使基材紧贴镀膜辊充分冷却,高沉积速率低温溅射工艺。复合铝箔方面:汇成真空采用一步法制造。常规蒸发镀膜技术仍存在以下难题:1)飞溅颗粒和针孔缺陷。飞溅颗粒吸附于基材表面经镀膜后,脱离基材而形成未镀区域(针孔缺陷),未脱离基材而形成凸起的结瘤(颗粒缺陷);2)热损伤。蒸发过程中产生的高温及蒸发材料对处于镀膜主辊冷却保护范围之外的柔性薄膜造成热损伤,起皱,断膜;3)单炉和多炉对比:由于静电吸附力减小,镀铝后基材产生弹性变形,热损伤的累积,在相同条件下单炉也会出现一些热损伤。汇成真空通过自主研发PVDRTR蒸发镀铝膜技术,超薄复合铝箔PVD蒸发卷绕镀膜设备,实现在厚度4.5~6.0µm、幅宽600~1700mmPET/PP塑料薄膜表面一次完成双面蒸镀铝膜,设备工艺走速10-100m/min,攻克大规模快速蒸发沉积厚铝膜难关。产能750万平方米/台(1186万平方米/GWh)。38行业深度报告专用设备请务必阅读正文之后的免责条款和声明。图表88:复合铜箔PVDRTR镀膜设备图表89:HCVAC复合铝箔生产结构资料来源:高工锂电,中信建投资料来源:高工锂电,中信建投39行业深度报告专用设备请务必阅读正文之后的免责条款和声明。风险分析1)产品升级及新兴技术路线替代风险:铜箔设备,尤其是锂电铜箔设备,伴随着锂电行业的快速发展也迎来了爆发式增长的时期,但随着技术不断推陈出新,新兴技术层出不穷,虽然相关公司亦在不断进行技术升级,积极推出新产品,但依然存在被新产品抢占市场或新兴技术路线替代的风险。2)原材料成本上涨风险:相关公司产品的原材料主要为钢材,铜等且原材料成本占比高,原材料成本长期处于高位,如原材料价格进一步上涨,可能会对公司经营效益、市场竞争产生有不利影响。3)竞争加剧导致盈利能力大幅下滑的风险:复合集流体设备是一个典型的技术密集型产业,若以后国内设备企业无序竞争,可能出现低价抢市场份额的布局,进而导致盈利能力下滑,同时也将进一步导致企业在抢夺获取市场份额时的难度加大。40行业深度报告专用设备请务必阅读正文之后的免责条款和声明。分析师介绍吕娟董事总经理,高端制造组组长,机械首席分析师。复旦大学经济学硕士,法国EDHEC商学院金融工程交换生,河海大学机械工程及自动化学士,2007.07-2016.12曾就职于国泰君安证券研究所,2017.01-2019.07曾就职于方正证券研究所。曾获新财富、金牛、IAMAC、水晶球、第一财经、WIND最佳分析师第一名。许光坦机械行业分析师。上海交通大学硕士,2021.4-2023.5曾就职于东北证券研究所,2023年5月加入中信建投证券,专注于机床、机器视觉、复合集流体、注塑机、包装机械等行业的研究。行业深度报告专用设备评级说明投资评级标准评级说明报告中投资建议涉及的评级标准为报告发布日后6个月内的相对市场表现,也即报告发布日后的6个月内公司股价(或行业指数)相对同期相关证券市场代表性指数的涨跌幅作为基准。A股市场以沪深300指数作为基准;新三板市场以三板成指为基准;香港市场以恒生指数作为基准;美国市场以标普500指数为基准。股票评级买入相对涨幅15%以上增持相对涨幅5%—15%中性相对涨幅-5%—5%之间减持相对跌幅5%—15%卖出相对跌幅15%以上行业评级强于大市相对涨幅10%以上中性相对涨幅-10-10%之间弱于大市相对跌幅10%以上分析师声明本报告署名分析师在此声明:(i)以勤勉的职业态度、专业审慎的研究方法,使用合法合规的信息,独立、客观地出具本报告,结论不受任何第三方的授意或影响。(ii)本人不曾因,不因,也将不会因本报告中的具体推荐意见或观点而直接或间接收到任何形式的补偿。法律主体说明本报告由中信建投证券股份有限公司及/或其附属机构(以下合称“中信建投”)制作,由中信建投证券股份有限公司在中华人民共和国(仅为本报告目的,不包括香港、澳门、台湾)提供。中信建投证券股份有限公司具有中国证监会许可的投资咨询业务资格,本报告署名分析师所持中国证券业协会授予的证券投资咨询执业资格证书编号已披露在报告首页。在遵守适用的法律法规情况下,本报告亦可能由中信建投(国际)证券有限公司在香港提供。本报告作者所持香港证监会牌照的中央编号已披露在报告首页。一般性声明本报告由中信建投制作。发送本报告不构成任何合同或承诺的基础,不因接收者收到本报告而视其为中信建投客户。本报告的信息均来源于中信建投认为可靠的公开资料,但中信建投对这些信息的准确性及完整性不作任何保证。本报告所载观点、评估和预测仅反映本报告出具日该分析师的判断,该等观点、评估和预测可能在不发出通知的情况下有所变更,亦有可能因使用不同假设和标准或者采用不同分析方法而与中信建投其他部门、人员口头或书面表达的意见不同或相反。本报告所引证券或其他金融工具的过往业绩不代表其未来表现。报告中所含任何具有预测性质的内容皆基于相应的假设条件,而任何假设条件都可能随时发生变化并影响实际投资收益。中信建投不承诺、不保证本报告所含具有预测性质的内容必然得以实现。本报告内容的全部或部分均不构成投资建议。本报告所包含的观点、建议并未考虑报告接收人在财务状况、投资目的、风险偏好等方面的具体情况,报告接收者应当独立评估本报告所含信息,基于自身投资目标、需求、市场机会、风险及其他因素自主做出决策并自行承担投资风险。中信建投建议所有投资者应就任何潜在投资向其税务、会计或法律顾问咨询。不论报告接收者是否根据本报告做出投资决策,中信建投都不对该等投资决策提供任何形式的担保,亦不以任何形式分享投资收益或者分担投资损失。中信建投不对使用本报告所产生的任何直接或间接损失承担责任。在法律法规及监管规定允许的范围内,中信建投可能持有并交易本报告中所提公司的股份或其他财产权益,也可能在过去12个月、目前或者将来为本报告中所提公司提供或者争取为其提供投资银行、做市交易、财务顾问或其他金融服务。本报告内容真实、准确、完整地反映了署名分析师的观点,分析师的薪酬无论过去、现在或未来都不会直接或间接与其所撰写报告中的具体观点相联系,分析师亦不会因撰写本报告而获取不当利益。本报告为中信建投所有。未经中信建投事先书面许可,任何机构和/或个人不得以任何形式转发、翻版、复制、发布或引用本报告全部或部分内容,亦不得从未经中信建投书面授权的任何机构、个人或其运营的媒体平台接收、翻版、复制或引用本报告全部或部分内容。版权所有,违者必究。中信建投证券研究发展部中信建投(国际)北京上海深圳香港东城区朝内大街2号凯恒中心B座12层上海浦东新区浦东南路528号南塔2103室福田区福中三路与鹏程一路交汇处广电金融中心35楼中环交易广场2期18楼电话:(8610)8513-0588电话:(8621)6882-1600电话:(86755)8252-1369电话:(852)3465-5600联系人:李祉瑶联系人:翁起帆联系人:曹莹联系人:刘泓麟邮箱:lizhiyao@csc.com.cn邮箱:wengqifan@csc.com.cn邮箱:caoying@csc.com.cn邮箱:charleneliu@csci.hk

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