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电池结构件——传统制造焕发生机,新趋势促变革
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1.《中国市场进入减速提质新阶段
——2023 年中期投资策略》
2023.06.26
2.《新能源汽车月报百度造车转
借极越汽车曲线上市 新款Model
3亮相》2023.09.05
3.《八月销量创历史新高淡季不
——新能源汽车八月数据点
评》2023.09.25
行业评级:增持
近十二个月行业表
%
1个月
12 个月
相对收益
0.2
-8.3
绝对收益
0.6
-11.3
注:相对收益与沪深 300 相比
分析师:文正平
证书编号:S0500521040001
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地址:上海市浦东新区银城路88
中国人寿金融中10
核心要点:
电池结构件是动力电池的关键主材之一,关系电池安全性
本报告中电池结构件是指用于电池封装的壳体与顶盖,电池封装起到安全
防护、固定支撑等作用。电池结构件在动力电池中价值量与负极材料、锂
电隔膜相当,被认为是继正极材料、负极材料、锂电隔膜、电解液之后的
“第五大主材”根据高工锂电测算,2022 年中国锂电结构件市场规模 338
亿元,其中,方形结构件市场份额高91%高工锂电预计 2025 年中国锂
电结构件市场规模超 800 亿元,年均复合增速超 30%
电池结构件行业植根于冲压工艺,乘时代东风,传统制造焕发生
电池结构件生产的核心工艺是冲压,各式各样的冲压制品在我们日常生活
中很常见,电池结构件企业大多是在冲压制造领域具有一定经验,早先以
冲压制造立基起家的。
1991 年日本索尼实现锂电池量产,其后锂电池快速推广开来,随即日韩
压制造企业转型为电池结构件企业。在中国,1998 年比亚迪实现锂电池量
产,科达利作为比亚迪的锂电池结构件供应商一并成长。
2010 年起新能源汽车发端为新时代拉开帷幕,新能源汽车对于锂电池需
量大,带动电池结构件市场规模倍增。同时新能源汽车对于电池结构件在
生产效率、产品一致性、轻量化等多方面提出高标准严要求,部分有实力
的电池结构件企业抓住契机,开始生产汽车用锂电池结构件,享受时代红
利,迅速发展壮大。
早期电池结构件行业门槛较低,行业格局散乱。而今领先的电池结构件企
业绑定优质客户,生产规模扩大,竞争优势日益显著,电池结构件行业市
场集中度趋于提高。更是有极少数领先的电池结构件企业迈出国门,进军
欧洲市场。
新品开发是电池结构件企业的核心竞争力
电池结构件产品种类纷繁多样,工艺难度越大的产品附加值越高,产品盈
利能力越强。电池结构件产品具有定制化特征,动力电池企业根据自身需
要,经常会要求电池结构件企业开发新品。新品利润更高,最终会反映在
电池结构件企业的盈利能力上。
我们认为,新品开发(模具的设计制作能力)是电池结构件企业的核心竞
争力,有助于电池结构件企业开拓客户,维护客户关系。并且双方在合作
开发新品的过程中充分交流、信息共享,电池结构件企业可以跟进前沿技
术,洞悉市场趋势。
电池结构件行业发展趋势分析:新趋势促变
1规模化发展。随着电池结构件需求扩大,领先的电池结构件企业开启规
模化扩张。电池结构件生产依赖机器设备,具有重资产特征。大型项目可
以匹配先进设备,提高生产效率,同时规模化、集约化生产又有利于摊薄
机器设备折旧,降低成本。而成本优势可以保证产品在市场上具有价格竞
争力,深度绑定优质客户。此外,大规模生产还有利于产品质量管控,保
证券研究报告
2023 09 27
湘财证券研究
行业研究
新能源汽车行业深度
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行业研究
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证产品一致性。部分领先的电池结构件企业动辄超十亿的投资规模抬高了
行业门槛,电池结构件中小企业及新进入者难以企及。
2大圆柱重塑行业格局。4680 电池终于迎来产业化,对于电池结构件行业,
4680 电池推广给圆柱电池结构件企业创造发展契机,由于方形电池结构件
与圆柱电池结构件生产工艺差异大,关键设备和模具不通用,是故圆柱电
池结构件企业在 2170 电池基础上拓展 4680 电池会更容易,众多圆柱电池
结构件企业均押4680 电池,有望率先取得突破,借机实现飞跃。
3DWI 工艺有望掀起行业技术革新。不同于传统的级进连续冲压工艺,
工件需要经过多次冲压逐步成型;DWI 工艺可以做到工件一次冲压成型,
从而使生效率成倍提高。DWI 艺目前广泛应用在易罐成型,DWI
工艺导入电池壳体生产可以带来生产效率成倍提高,特别是当其使用在标
准化、大批量的电池壳体生产上,经济效益尤为显著。
投资建议
新能源汽车带动电池结构件市场规模倍增,行业门槛提高,传统制造焕发
生机,孕育投资机会。方形电池结构件始终会是竞争的主赛道,方形电池
结构件企业已经开启规模化扩张。圆柱电池结构件企业相对规模较小,有
望借 4680 电池红利发展壮大,实现蜕变。
风险提示
下游新能源汽车销量不及预期;电池结构件技术更替风险。
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1
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正文目录
1 电池结构件介 .......................................................................................................................................................... 3
2 电池结构件行业分析 .................................................................................................................................................. 9
2.1 传统制造焕发生机 ........................................................................................................................................... 9
2.2 竞争格局分 ................................................................................................................................................. 12
2.3 盈利能力分 ................................................................................................................................................. 16
3 电池结构件行业发展趋势分析 ................................................................................................................................ 19
3.1 规模化发展 ..................................................................................................................................................... 19
3.2 大圆柱重塑行业格局 ..................................................................................................................................... 21
3.3 DWI 工艺有望掀起行业技术革新 .................................................................................................................. 23
4 投资建议 .................................................................................................................................................................... 25
5 风险提示 .................................................................................................................................................................... 25
图表目录
1 电池结构件产品图...................................................................................................................................... 3
2 电池壳体生产工艺流程.................................................................................................................................. 4
3 送料与分 ..................................................................................................................................................... 5
4 多工位连续冲压/深度拉伸原理示意图......................................................................................................... 5
5 原材料需要经由一系列逐级递进的连续冲压逐步成型 .............................................................................. 6
6 圆柱壳体产品差异 ......................................................................................................................................... 6
7 锂电结构件示意图 ......................................................................................................................................... 7
8 电池盖板结构 ................................................................................................................................................. 7
9 铜铝复合极柱产品图例.................................................................................................................................. 8
10 各式冲压制品在日常生活中很常见 ............................................................................................................ 9
11 国锂电池产量 .......................................................................................................................................... 10
12 锂电池下游应用领域与上游锂电材料 ...................................................................................................... 11
13 2022 年中国锂电结构件市场规模:不同封装形式占比 .......................................................................... 11
14 韩国、日本动力电池供应链自成封闭体系 .............................................................................................. 13
15 国外电池结构件企业简介.......................................................................................................................... 13
16 锂电结构件公司营业收入.......................................................................................................................... 14
17 科达利、震裕科技对第一大客户营业收入 .............................................................................................. 14
18 锂电结构件企业客户结构.......................................................................................................................... 15
19 金杨股份电池结构件营业收入:按下游应用领域划分 .......................................................................... 16
20 震裕科技电池结构件平均销售价格 .......................................................................................................... 16
21 电池结构件企业壳体与顶盖毛利率对比 .................................................................................................. 17
22 日本 FUJI SPRINGS 内部模具制作工作室 .............................................................................................. 18
23 电池结构件新品开发流程.......................................................................................................................... 18
24 电池结构件企业研发费用.......................................................................................................................... 19
25 科达利新建生产基地投资情况:设备购置费约占总投资一半,具有重资产特征 .............................. 20
证券研究报告2023年09月27日湘财证券研究所行业研究新能源汽车行业深度电池结构件——传统制造焕发生机,新趋势促变革相关研究:核心要点:1《.中国市场进入减速提质新阶段电池结构件是动力电池的关键主材之一,关系电池安全性——2023年中期投资策略》2023.06.26本报告中电池结构件是指用于电池封装的壳体与顶盖,电池封装起到安全2.《新能源汽车月报:百度造车转防护、固定支撑等作用。电池结构件在动力电池中价值量与负极材料、锂借极越汽车曲线上市新款Model电隔膜相当,被认为是继正极材料、负极材料、锂电隔膜、电解液之后的3亮相》2023.09.05“第五大主材”。根据高工锂电测算,2022年中国锂电结构件市场规模3383.《八月销量创历史新高,淡季不亿元,其中,方形结构件市场份额高达91%。高工锂电预计2025年中国锂淡——新能源汽车八月数据点电结构件市场规模超800亿元,年均复合增速超30%。评》2023.09.25电池结构件行业植根于冲压工艺,乘时代东风,传统制造焕发生机行业评级:增持电池结构件生产的核心工艺是冲压,各式各样的冲压制品在我们日常生活近十二个月行业表现中很常见,电池结构件企业大多是在冲压制造领域具有一定经验,早先以冲压制造立基起家的。%1个月3个月12个月1991年日本索尼实现锂电池量产,其后锂电池快速推广开来,随即日韩冲相对收益0.2-0.9-8.3压制造企业转型为电池结构件企业。在中国,1998年比亚迪实现锂电池量产,科达利作为比亚迪的锂电池结构件供应商一并成长。绝对收益0.6-4.1-11.32010年起新能源汽车发端为新时代拉开帷幕,新能源汽车对于锂电池需求注:相对收益与沪深300相比量大,带动电池结构件市场规模倍增。同时新能源汽车对于电池结构件在生产效率、产品一致性、轻量化等多方面提出高标准严要求,部分有实力分析师:文正平的电池结构件企业抓住契机,开始生产汽车用锂电池结构件,享受时代红证书编号:S0500521040001利,迅速发展壮大。Tel:(8621)50295369Email:wenzp@xcsc.com早期电池结构件行业门槛较低,行业格局散乱。而今领先的电池结构件企业绑定优质客户,生产规模扩大,竞争优势日益显著,电池结构件行业市地址:上海市浦东新区银城路88号场集中度趋于提高。更是有极少数领先的电池结构件企业迈出国门,进军中国人寿金融中心10楼欧洲市场。新品开发是电池结构件企业的核心竞争力电池结构件产品种类纷繁多样,工艺难度越大的产品附加值越高,产品盈利能力越强。电池结构件产品具有定制化特征,动力电池企业根据自身需要,经常会要求电池结构件企业开发新品。新品利润更高,最终会反映在电池结构件企业的盈利能力上。我们认为,新品开发(模具的设计制作能力)是电池结构件企业的核心竞争力,有助于电池结构件企业开拓客户,维护客户关系。并且双方在合作开发新品的过程中充分交流、信息共享,电池结构件企业可以跟进前沿技术,洞悉市场趋势。电池结构件行业发展趋势分析:新趋势促变革1、规模化发展。随着电池结构件需求扩大,领先的电池结构件企业开启规模化扩张。电池结构件生产依赖机器设备,具有重资产特征。大型项目可以匹配先进设备,提高生产效率,同时规模化、集约化生产又有利于摊薄机器设备折旧,降低成本。而成本优势可以保证产品在市场上具有价格竞争力,深度绑定优质客户。此外,大规模生产还有利于产品质量管控,保敬请阅读末页之重要声明行业研究证产品一致性。部分领先的电池结构件企业动辄超十亿的投资规模抬高了行业门槛,电池结构件中小企业及新进入者难以企及。2、大圆柱重塑行业格局。4680电池终于迎来产业化,对于电池结构件行业,4680电池推广给圆柱电池结构件企业创造发展契机,由于方形电池结构件与圆柱电池结构件生产工艺差异大,关键设备和模具不通用,是故圆柱电池结构件企业在2170电池基础上拓展4680电池会更容易,众多圆柱电池结构件企业均押注4680电池,有望率先取得突破,借机实现飞跃。3、DWI工艺有望掀起行业技术革新。不同于传统的级进连续冲压工艺,工件需要经过多次冲压逐步成型;DWI工艺可以做到工件一次冲压成型,从而使生产效率成倍提高。DWI工艺目前广泛应用在易拉罐成型,DWI工艺导入电池壳体生产可以带来生产效率成倍提高,特别是当其使用在标准化、大批量的电池壳体生产上,经济效益尤为显著。投资建议新能源汽车带动电池结构件市场规模倍增,行业门槛提高,传统制造焕发生机,孕育投资机会。方形电池结构件始终会是竞争的主赛道,方形电池结构件企业已经开启规模化扩张。圆柱电池结构件企业相对规模较小,有望借4680电池红利发展壮大,实现蜕变。风险提示下游新能源汽车销量不及预期;电池结构件技术更替风险。敬请阅读末页之重要声明2行业研究正文目录1电池结构件介绍..........................................................................................................................................................32电池结构件行业分析..................................................................................................................................................92.1传统制造焕发生机...........................................................................................................................................92.2竞争格局分析.................................................................................................................................................122.3盈利能力分析.................................................................................................................................................163电池结构件行业发展趋势分析................................................................................................................................193.1规模化发展.....................................................................................................................................................193.2大圆柱重塑行业格局.....................................................................................................................................213.3DWI工艺有望掀起行业技术革新..................................................................................................................234投资建议....................................................................................................................................................................255风险提示....................................................................................................................................................................25图表目录图1电池结构件产品图例......................................................................................................................................3图2电池壳体生产工艺流程..................................................................................................................................4图3送料与分切.....................................................................................................................................................5图4多工位连续冲压/深度拉伸原理示意图.........................................................................................................5图5原材料需要经由一系列逐级递进的连续冲压逐步成型..............................................................................6图6圆柱壳体产品差异.........................................................................................................................................6图7锂电结构件示意图.........................................................................................................................................7图8电池盖板结构.................................................................................................................................................7图9铜铝复合极柱产品图例..................................................................................................................................8图10各式冲压制品在日常生活中很常见............................................................................................................9图11中国锂电池产量..........................................................................................................................................10图12锂电池下游应用领域与上游锂电材料......................................................................................................11图132022年中国锂电结构件市场规模:不同封装形式占比..........................................................................11图14韩国、日本动力电池供应链自成封闭体系..............................................................................................13图15国外电池结构件企业简介..........................................................................................................................13图16锂电结构件公司营业收入..........................................................................................................................14图17科达利、震裕科技对第一大客户营业收入..............................................................................................14图18锂电结构件企业客户结构..........................................................................................................................15图19金杨股份电池结构件营业收入:按下游应用领域划分..........................................................................16图20震裕科技电池结构件平均销售价格..........................................................................................................16图21电池结构件企业壳体与顶盖毛利率对比..................................................................................................17图22日本FUJISPRINGS内部模具制作工作室..............................................................................................18图23电池结构件新品开发流程..........................................................................................................................18图24电池结构件企业研发费用..........................................................................................................................19图25科达利新建生产基地投资情况:设备购置费约占总投资一半,具有重资产特征..............................20敬请阅读末页之重要声明12WkZnXkZdYmUmQmQtO9P9R7NpNmMnPoNiNmNqQkPqQrO6MmNnOwMoMuMNZnQmM行业研究图264680大圆柱电池(直径46mm×高度80mm)对比前两代圆柱电池.....................................................21图274680大圆柱电池全极耳结构......................................................................................................................21图284680电池全极耳方案图解:全极耳方案大幅缩短电子流通路径,降低内阻......................................22图29特斯拉4680电池产业化进程....................................................................................................................22图30电池结构件企业积极布局4680电池........................................................................................................23图31DWI工艺生产易拉罐示意图......................................................................................................................24表1电池的封装形式与封装材料..........................................................................................................................3表2震裕科技年产3.6亿件电池壳体生产设备投资预算明细...........................................................................4表3震裕科技年产9亿件电池盖板生产设备投资预算明细..............................................................................8表4日本、韩国、中国电池结构件行业发展历史............................................................................................10表5中国电池结构件企业特点介绍....................................................................................................................12表6领先的电池结构件企业开启规模化扩张....................................................................................................20敬请阅读末页之重要声明2行业研究1电池结构件介绍本报告中电池结构件是指用于电池封装的壳体与顶盖,电池封装起到安全防护、固定支撑等作用。电池按封装形式划分,大体可以分为圆柱电池、方形电池、软包电池,圆柱电池和方形电池封装都需要使用壳体(圆柱壳体/方形壳体)与顶盖(盖帽/盖板)。图1电池结构件产品图例圆柱壳体盖帽方形壳体盖板资料来源:金杨股份官网、科达利官网,湘财证券研究所代表性动力电池企业松下、力神等表1电池的封装形式与封装材料宁德时代、中创新航、三星SDI等封装形式封装材料LG新能源、SKon、孚能科技圆柱电池圆柱壳体与盖帽方形电池方形壳体与盖板软包电池铝塑膜资料来源:湘财证券研究所制作敬请阅读末页之重要声明壳体材料可以是铝材或钢材。钢材优点是刚度大,不易形变。但是由于铝材重量轻、可塑性更佳,散热性更佳,所以如今铝材更为常用,特别是方形电池普遍使用铝材。3行业研究壳体生产广泛采用冲压工艺,即金属在模具中受力形变,原材料经由分切、冲压、切口等步骤制成壳体。由于冲压过程中容易产生金属丝屑,所以壳体成型后还需要进行严格的清洗与检测,以免壳体中残留金属丝屑造成电池短路。表2震裕科技年产3.6亿件电池壳体生产设备投资预算明细数量(台)单价(万元)总价(万元)占比拉伸用冲压机381957,41044%自动化设备8%36401,44012%清洗设备10%CCD检测机36551,98027%100%其他36451,620全部生产设备--4,520--16,970资料来源:震裕科技公开发行可转债问询函回复202307,湘财证券研究所图2电池壳体生产工艺流程资料来源:韩国SANGSINEDP官网,湘财证券研究所敬请阅读末页之重要声明拉伸用冲压机是壳体生产的核心设备,原材料需要经由一系列逐级递进的连续冲压,逐步成型,在此过程中壳壁被拉伸变长变薄。下图引自日本精旭机的宣传视频。日本旭精机(Asahi-Seiki)以电池壳体冲压设备享誉业界,凭借五十年余年经验积累与尖端技术,其高精度电池壳体冲压设备可以实现壳壁深度拉伸。4行业研究图3送料与分切资料来源:日本旭精机官网,湘财证券研究所图4多工位连续冲压/深度拉伸原理示意图资料来源:日本旭精机官网,湘财证券研究所敬请阅读末页之重要声明5行业研究图5原材料需要经由一系列逐级递进的连续冲压逐步成型资料来源:日本旭精机官网,湘财证券研究所壳体产品差异主要体现在规格型号、壳壁厚薄、壳口设计、壳底防爆刻线等方面(参见下图)。壳口增厚是为提高电池的封口强度。而当前广受关注的动力电池“热电分离”设计要求在壳体底部设置防爆刻线。图6圆柱壳体产品差异资料来源:金杨股份招股说明书,湘财证券研究所敬请阅读末页之重要声明6行业研究顶盖结构精密复杂,需要综合运用冲压、注塑、焊接等工艺,生产工序繁琐。顶盖主体采用冲压成型,顶盖上还包括极柱、安全阀等部件,各部件独立成型后焊接组装在顶盖主体上。极柱用于保证电池的电气连接功能。安全阀在电池过载时断开电路、释放压力,以防止电池内部压力过大而发生爆炸。顶盖产品差异主要体现在规格型号、安全阀设计、安全防爆压力精度等。图7锂电结构件示意图资料来源:科达利招股说明书,湘财证券研究所图8电池盖板结构资料来源:震裕科技公开发行可转债问询函回复202307,湘财证券研究所敬请阅读末页之重要声明7行业研究图9铜铝复合极柱产品图例铜铝复合极柱负极传统上采用铜极柱+铜软连接,但是铜容易氧化增加内阻,从而影响电池性能。铜铝复合极柱底部是铜、上部是铝,使用高速旋转摩擦焊接技术将铜铝焊接,铜铝复合极柱+铝软连接可以避免铜氧化问题,同时节约材料成本。资料来源:科达利官网、科达利招股说明书,湘财证券研究所表3震裕科技年产9亿件电池盖板生产设备投资预算明细数量(台)单价(万元)总价(万元)占比600T冲压机222806,1608%45-200T冲压机7%--5,5791%水基清洗机3%碳氢清洗机17254255%手动焊接设备3%摩擦焊接设备26802,08033%自动化生产线20%自动化立体库100353,50020%100%其他113202,260全部生产设备11521524,725--15,000--15,007--74,736资料来源:震裕科技公开发行可转债问询函回复202307,湘财证券研究所敬请阅读末页之重要声明8userid:139428,docid:142040,date:2023-10-10,sgpjbg.com行业研究2电池结构件行业分析2.1传统制造焕发生机电池结构件生产的核心工艺是冲压,各式各样的冲压制品在我们日常生活中很常见,电池结构件企业大多是在冲压制造领域具有一定经验,早先以冲压制造立基起家的。图10各式冲压制品在日常生活中很常见资料来源:日本旭精机官网,湘财证券研究所1991年日本索尼实现锂电池量产,其后锂电池快速推广开来,像是日本FUJISPRINGS、韩国SANGSINEDP这样的冲压制造企业转型为电池结构件企业。在中国,1998年比亚迪实现锂电池量产,科达利作为比亚迪的锂电池结构件供应商一并成长。2010年起新能源汽车发端为新时代拉开帷幕,新能源汽车对于锂电池需求量大,带动电池结构件市场规模倍增。同时新能源汽车对于电池结构件在生产效率、产品一致性、轻量化等多方面提出高标准严要求,部分有实力的电池结构件企业抓住契机,开始生产汽车用锂电池结构件,享受时代红利。而今,极少数领先的电池结构件企业迈出国门,进军欧洲市场。电池结构件行业植根于冲压工艺,乘时代东风,传统制造也焕发出盎然生机,孕育投资机会。敬请阅读末页之重要声明9行业研究表4日本、韩国、中国电池结构件行业发展历史日本韩国中国冲压制造1958年日本精旭机开始制造自动连1985年韩国SANGSINEDP成立,定-立基起家续多工位冲压机;位在生产冲压制品;1976年日本FUJISPRINGS首次引入1998年比亚迪实现锂电池量产;锂电池多工位冲压机;2002年韩国SANGSINEDP成功开发1999年科达利与比亚迪在手机用锂时代开启1991年日本索尼实现锂电池量产;出电池结构件,而此前韩国一直依赖电池结构件领域展开合作;1996年日本FUJISPRINGS开始量产从日本进口电池结构件;2007年科达利成为松下的锂电池结动力电池手机用锂电池结构件;构件供应商;发端2002年旭精机开始生产iTP-60多工2010年韩国SANGSINEDP的汽车用2008年科达利开始向比亚迪小规模位冲床,成为锂电结构件生产利器;锂电池结构件产品获汽车行业质量供货汽车用锂电池结构件;全球扩张2011年日本FUJISPRINGS开始量产管理体系认证(IATF16949);2010年科达利的汽车用锂电池结构汽车用方形锂电结构件;件产品获汽车行业质量管理体系认2018年韩国SANGSINEDP设立匈牙证;-利生产基地,进军欧洲市场;2020年科达利设立德国、瑞典、匈牙利生产基地,进军欧洲市场;资料来源:公司官网、公司公告、新闻报道,湘财证券研究所锂电池是当今使用最为广泛的电池,锂电池下游应用领域包括新能源汽车、储能、消费电子、电动工具等。其中,新能源汽车已经成为锂电池最主要的下游应用领域。根据工信部数据,2022年中国锂电池产量达750GWh,同比增长超130%,受益于新能源汽车、储能等新兴应用领域蓬勃发展,中国锂电池产量增速快。根据中国汽车动力电池产业创新联盟数据,2022年中国动力电池产量546GWh,同比增长149%。图11中国锂电池产量(GWH):标注为同比增长率800+130%+149%7002022600500+43%+37%2023H1400+106%300+163%20010002021工信部:中国锂电池产量中国汽车动力电池产业创新联盟:中国动力电池产量资料来源:工信部、中国汽车动力电池产业创新联盟,湘财证券研究所敬请阅读末页之重要声明10行业研究图12锂电池下游应用领域与上游锂电材料下游应用领域上游锂电材料新能源汽车正极材料储能负极材料锂电隔膜消费电子电动工具电解液电池结构件……资料来源:湘财证券研究所制作电池结构件在动力电池中价值量与负极材料、锂电隔膜相当,被认为是继正极材料、负极材料、锂电隔膜、电解液之后的“第五大主材”。根据高工锂电测算,2022年中国锂电结构件市场规模338亿元,其中,方形结构件市场份额高达91%,原因是方形电池具有电池系统结构紧凑,电池系统能量密度高等优点,宁德时代、比亚迪、中创新航等中国本土主流动力电池企业均青睐方形电池。高工锂电预计2025年中国锂电结构件市场规模超800亿元,年均复合增速超30%。图132022年中国锂电结构件市场规模:不同封装形式占比9.3%90.7%方形结构件圆柱结构件资料来源:高工锂电,湘财证券研究所敬请阅读末页之重要声明11行业研究2.2竞争格局分析早期电池结构件行业门槛较低,行业格局散乱。新能源汽车产销放量带动电池结构件市场规模倍增。同时新能源汽车对于电池结构件在生产效率、产品一致性、轻量化等多方面提出高标准严要求,随之电池结构件企业也出现明显分化,部分有实力的电池结构件企业抓住契机,开始生产汽车用锂电池结构件,充分享受时代红利,迅速发展壮大。而今领先的电池结构件企业绑定优质客户,生产规模扩大,竞争优势日益显著,电池结构件行业市场集中度趋于提高。电池结构件行业中主流企业参见下表,不同封装形式的电池结构件生产工艺差异大,关键设备和模具不通用,因此电池结构件企业通常会专长特定技术路线,例如科达利、震裕科技的优势领域是方形电池结构件,金杨股份、中瑞电子的优势领域是圆柱电池结构件。另外,电池结构件企业具有一定地域特点,这是由于电池壳体中空构造,运输成本高。是故,电池结构件企业所处地域会影响客户开拓。领先的电池结构件企业往往会在多地建设生产基地,目的是贴近下游客户。表5中国电池结构件企业特点介绍技术路线主营业务生产基地核心客户科达利方形为主(1)方壳与顶盖广东惠州宁德时代、中创新航、亿纬锂能、LG新能源、(2)汽车结构件江苏溧阳松下、特斯拉、Northvolt、ACC等国内外绝大山东大连多数主流动力电池企业震裕科技方形(1)方壳与顶盖福建宁德瑞德丰方形(2)电机铁芯宁德时代、亿纬锂能等……(1)方壳与顶盖欧洲三地宁德时代、中创新航等浙江宁波力神电池、亿纬锂能等金杨股份圆柱为主(1)圆壳与盖帽福建宁德金杨股份与亿纬锂能在湖北荆门设有合资生产(2)镍基导体材料江苏常州基地(金杨股份持股60%,亿纬锂能持股40%)中瑞电子圆柱(1)盖帽……LG新能源斯莱克圆柱/方形(1)易拉罐/盖生产线(2)圆柱壳体/方形壳江苏无锡宁德时代、赣锋锂业等体湖北荆门江苏常州江苏常州……资料来源:公司公告,湘财证券研究所敬请阅读末页之重要声明12行业研究国外电池结构件企业知名的有韩国SANGSINEDP、日本FUJISPRINGS。韩国、日本的动力电池供应链自成封闭体系,韩国SANGSINEDP主要供货三星SDI等韩国动力电池企业,日本FUJISPRINGS主要供货松下等日本动力电池企业。欧洲市场是一片蓝海,欧洲决心推动本土动力电池生产,然而,欧洲本土锂电供应链缺失,这给极少数具有实力的电池结构件企业带来发展契机。韩国SANGSINEDP在韩国证券交易所上市,跟随其核心客户三星SDI在匈牙利建设生产基地;而科达利更是在德国图林根、瑞典、匈牙利三地建设生产基地,供货宁德时代,同时也已经成为瑞典Northvolt、法国ACC等欧洲本土动力电池企业的供应商。图14韩国、日本动力电池供应链自成封闭体系韩国动力电池:日本动力电池:松下LGES、SKon、三星SDI•正极材料:旭化成•负极材料:信越化学•正极材料:Ecopro•电解液:三菱化学•负极材料:浦项化学•锂电隔膜:旭化成•电池结构件:FUJISPRINGS•电解液:Enchem•锂电隔膜:SKIET•电池结构件:SANGSINEDP资料来源:湘财证券研究所制作图15国外电池结构件企业简介韩国SANGSINEDP(韩国证券交易所上市,091580.KS)•韩国SANGSINEDP成立于1985年,成立之初就定位在生产冲压制品。2002年成功开发出电池结构件,而此前韩国一直依赖从日本进口电池结构件;2010年汽车用锂电池结构件产品获汽车行业质量管理体系认证(IATF16949)。生产基地位于韩国天安等地、中国天津/西安、马来西亚、匈牙利,主要供货三星SDI等。日本FUJISPRINGS•日本FUJISPRINGS成立于1960年,成立之初主要生产弹簧。1976年首次引进多工位冲压机;1990年开始量产镍镉电池结构件;1996年开始量产手机用锂电池结构件;2011年开始量产汽车用方形锂电池结构件。生产基地集中在日本本土,拥有多工位冲压机36台(截至2020年4月),主要供货松下等。资料来源:公司官网,湘财证券研究所敬请阅读末页之重要声明13行业研究近年科达利、震裕科技营业收入增长迅猛,主要是受益于核心客户宁德时代需求增长带动。科达利、震裕科技的营业收入已经远超同行,形成规模优势。图16锂电结构件公司营业收入(万元)1,000,000900,000800,000700,000600,000500,000400,000300,000200,000100,0000科达利震裕科技金杨股份中瑞电子2018年2019年2020年2021年2022年资料来源:Wind,湘财证券研究所科达利历来是宁德时代的电池结构件第一大供应商,基于双方多年的紧密合作,2022年12月科达利与宁德时代签订《战略合作协议》,约定在同等条件下,宁德时代优先选择科达利作为供应商,份额不低于40%。震裕科技被认为是宁德时代的电池结构件第二大供应商,2018年起宁德时代成为震裕科技的第一大客户,宁德时代的订单对于震裕科技拉动作用大。图17科达利、震裕科技对第一大客户营业收入(万元)400,000350,000300,000250,000200,000150,000100,00050,00002018年2019年2020年2021年2022年科达利震裕科技资料来源:Wind,湘财证券研究所敬请阅读末页之重要声明14行业研究科达利的客户结构较为均衡,宁德时代以外,科达利的客户还涵盖中创新航、亿纬锂能、LG新能源、松下、特斯拉等绝大多数国内外主流动力电池企业。欧洲本土两家颇具潜力的动力电池企业Northvolt、ACC业已指定科达利供货,会是科达利未来的业绩增长点。震裕科技的客户包括宁德时代、亿纬锂能等,震裕科技对于宁德时代的依赖程度高;金杨股份的客户结构非常散乱,主要原因是其产品面向传统消费电子领域居多;中瑞电子对于LG新能源的依赖程度高,其大部分产品销往LG新能源装车特斯拉Model3/Y。电池结构件关系电池安全性,动力电池企业对于电池结构件的认证周期长,从送样到批量供货需要1-3年时间,电池结构件企业一旦进入动力电池的供应链,双方合作关系稳定。图18锂电结构件企业客户结构科达利(2022)震裕科技(2022)21%28%39%50%6%3%6%3%6%3%22%13%客户一客户二客户三客户四客户五其他客户一客户二客户三客户四客户五其他金杨股份(2022)中瑞电子(2022H1)14%16%12%2%2%58%6%8%6%4%62%10%力神电池亿纬锂能比克电池LG新能源比克电池E-OneMoli横店东磁LG化学其他山东精工横店东磁其他资料来源:公司年报、招股说明书,湘财证券研究所敬请阅读末页之重要声明15行业研究图19金杨股份电池结构件营业收入:按下游应用领域划分100%14%12%22%90%2020年2021年2022年80%动力电池非动力电池70%60%50%40%30%20%10%0%资料来源:金杨股份招股说明书,湘财证券研究所2.3盈利能力分析按照行业惯例,电池结构件采用成本加成之定价模式,动力电池企业与电池结构件企业每年协商定价,动力电池企业通常会要求电池结构件企业每年有所降价;实际价格也会依据原材料价格波动情况动态调整,通常是每季调整,即动力电池企业依据上季度原材料价格确定当季采购价格。图20震裕科技电池结构件平均销售价格(元/件)102021年2022年2023年1-3月9壳体平均单价顶盖平均单价8765432102020年资料来源:震裕科技公开发行可转债问询函回复202307,湘财证券研究所敬请阅读末页之重要声明16行业研究上图中我们可以发现电池顶盖价格逐年降低,但是,近年电池壳体价格大幅上涨。主要是电池壳体生产成本中原材料成本占比较大,近年铝价上涨推升电池壳体价格。大多数时候铝价运行平稳,但是,如若铝价快速上涨且电池结构件企业调价不及时,则会对盈利产生负面影响。目前也有动力电池企业依据实时原材料价格确定采购价格,这样基本消除了原材料价格波动对电池结构件企业盈利的影响。另方面,电池结构件产品种类纷繁多样,加成主要取决于工艺难度,工艺难度越大的产品附加值越高,产品盈利能力越强。由于顶盖结构精密复杂,生产工序繁琐,通常而言顶盖相比壳体附加值更高,相应的毛利率更高。图21电池结构件企业壳体与顶盖毛利率对比45%40%35%30%25%20%15%10%5%0%202020212022202020212022202020212022科达利震裕科技金杨股份壳体顶盖资料来源:公司公告,湘财证券研究所敬请阅读末页之重要声明最后,电池结构件产品具有定制化特征,动力电池企业根据自身需要,经常会要求电池结构件企业开发新品。新品利润更高,最终会反映在电池结构件企业的盈利能力上。如前所述,电池结构件生产的核心工艺是冲压,冲压过程中,金属在模具中受力形变,所以模具的设计制作能力又是新品开发的关键。例如日本FUJISPRINGS、韩国SANGSINEDP这样的老牌电池结构件企业均掌握模具的自主设计制作能力,这样才可以做到快速响应客户的产品定制需求,韩国SANGSINEDP的动力电池结构件新品开发最短日程是90天,数码电池结构件新品开发最短日程是45天。17行业研究我们认为,新品开发(模具的设计制作能力)是电池结构件企业的核心竞争力,有助于电池结构件企业开拓客户,维护客户关系。并且双方在合作开发新品的过程中充分交流、信息共享,电池结构件企业可以跟进前沿技术,洞悉市场趋势。图22日本FUJISPRINGS内部模具制作工作室资料来源:日本FUJISPRINGS官网,湘财证券研究所图23电池结构件新品开发流程资料来源:韩国SANGSINEDP官网,湘财证券研究所敬请阅读末页之重要声明18行业研究特别地,新品开发(模具的设计制作能力)在方形电池结构件领域尤为重要,由于方形电池的规格型号不统一,方形电池结构件经常需要电池结构件企业与动力电池企业合作开发,像是科达利、震裕科技皆是专长模具出身,才可以在方形电池结构件领域游刃有余。观察研发费用,我们可以发现科达利、震裕科技的研发投入大,研发费用中很大部分是合作开发新品的开支,研发投入大往往也意味着新品开发项目多,为后续业绩增长奠定基础。而圆柱电池的规格型号相对固定,标准化程度高,金杨股份、中瑞电子主要经营圆柱电池结构件,研发费用相对节约。图24电池结构件企业研发费用(万元)60,00050,00040,00030,00020,00010,0000科达利震裕科技金杨股份中瑞电子2018年2019年2020年2021年2022年资料来源:Wind,湘财证券研究所敬请阅读末页之重要声明3电池结构件行业发展趋势分析3.1规模化发展随着电池结构件需求扩大,领先的电池结构件企业开启规模化扩张。科达利筹划非公开发行股票,拟贴近客户新建四个生产基地,单个生产基地投资规模高达10亿元;震裕科技筹划公开发行可转债,新建顶盖产能9亿件,投资规模高达16亿元。电池结构件生产依赖机器设备,具有重资产特征。大型项目可以匹配先进设备,提高生产效率,规模化、同时集约化生产又有利于摊薄机器设备折旧,降低成本。而成本优势可以保证产品在市场上具有价格竞争力,深度绑定优质客户。此外,大规模生产还有利于产品质量管控,保证产品一致性。19行业研究科达利与震裕科技动辄超十亿的投资规模抬高了行业门槛,电池结构件中小企业及新进入者难以企及。表6领先的电池结构件企业开启规模化扩张企业生产基地投资规划产能预期达产时销售价格预期达产时配套客户科达利(亿元)(亿件)(元/件)年产值震裕科技江西南昌(亿元)欣旺达、宁德时代等湖北荆门10壳体顶盖壳体顶盖16.2亿纬锂能等江苏溧阳1018.1广东江门101.621.624622.6宁德时代、中创新航等1017.2中创新航、欣旺达等合计401.811.814674.1福建宁德419.9-浙江宁波164.711.532.85666.2宁德时代辐射全国2.860.954611.05.9--3.6-5.53--9.0-7.35资料来源:科达利非公开发行股票问询函回复202307、震裕科技公开发行可转债问询函回复202305,湘财证券研究所图25科达利新建生产基地投资情况:设备购置费约占总投资一半,具有重资产特征江西南昌总投资10亿元湖北荆门总投资10亿元铺底流动资铺底流动资金金25%28%土地购置费设备购置费设备购置费4%47%53%土地购置费2%建筑工程投建筑工程投资资24%17%江苏溧阳(三期)总投资10亿元广东江门总投资10亿元铺底流动资铺底流动资金金21%20%土地购置费设备购置费7%44%建筑工程投设备购置费20资57%22%建筑工程投资29%资料来源:科达利非公开发行股票预案202211,湘财证券研究所敬请阅读末页之重要声明行业研究3.2大圆柱重塑行业格局2020年9月特斯拉在首届电池日活动上正式发布4680电池,电池体积倍增带来电池容量倍增。4680电池可以大幅减少电池系统中电池单体的数量,简化电池系统,很大程度上弥补圆柱电池相比于方形电池,电池系统结构复杂、电池管理系统复杂的缺点。图264680大圆柱电池(直径46MM×高度80MM)对比前两代圆柱电池资料来源:搜狐汽车新闻报道,湘财证券研究所4680电池是特斯拉与松下合作研发的创新产品,其核心技术创新是摒弃传统的极耳结构,换以全极耳方案,大幅缩短电子流通路径,降低内阻,解决电池体积倍增伴随的发热问题,同时也带来充放电效率提升。图274680大圆柱电池全极耳结构资料来源:搜狐汽车新闻报道,湘财证券研究所敬请阅读末页之重要声明21行业研究图284680电池全极耳方案图解:全极耳方案大幅缩短电子流通路径,降低内阻资料来源:澎湃新闻《4680详解:卷土重来的圆柱电池》,湘财证券研究所随着时间推移,4680电池终于迎来产业化。目前特斯拉得克萨斯州奥斯汀工厂已经实现4680电池量产,产能爬坡中。2023年1月特斯拉宣布在内达华州电池工厂建设4680电池产能100GWh,足以配套150万辆ModelY,这项雄心勃勃的大规模投资彰显出特斯拉对于4680电池的信心。图29特斯拉4680电池产业化进程2020年9月2022年3月2023年1月2024年•特斯拉在首届电池日上•特斯拉得克萨斯州奥斯•特斯拉宣布在内华达州•特斯拉计划在2024年量正式发布4680电池,汀工厂投产,其后实现电池工厂建设4680电池产的皮卡Cybertruck上使4680电池首次进入公众4680电池量产并装车产能100GWh,足以配用4680电池……视野ModelY套150万辆ModelY资料来源:特斯拉公告,湘财证券研究所特斯拉也在寻找4680电池合作供货商,驱使动力电池企业加快跟进4680电池布局,已知LG新能源、三星SDI已经宣布建设4680产线供货特斯拉。国内动力电池企业包括亿纬锂能、比克电池等均押注4680电池,期望弯道超车。4680电池标志着圆柱电池技术实现突破,大圆柱电池受到业界广泛认可,也得到整车企业的积极响应。宝马历来推崇方形电池,却意外宣布在2025年投产的新一代电动平台上采用大圆柱电池,首批合作伙伴锁定为宁德时代和亿纬锂能。敬请阅读末页之重要声明22行业研究对于电池结构件行业,4680电池推广给圆柱电池结构件企业创造发展契机,由于方形电池结构件与圆柱电池结构件生产工艺差异大,关键设备和模具不通用,是故圆柱电池结构件企业在2170电池基础上拓展4680电池会更容易,众多圆柱电池结构件企业均押注4680电池,有望率先取得突破,借由4680电池实现飞跃。图30电池结构件企业积极布局4680电池科达利•46系大圆柱电池预镀镍钢壳研发:技术成熟,可实现批量生产•46系大圆柱电池自动组装线研发:技术成熟,试生产阶段金杨股份•公司与多家知名客户合作完成46系大圆柱电池壳体与盖帽的开发,并交付样品,助力比克电池实现4680电池在国内首先发布中瑞电子•根据特斯拉等客户的产品方案,研发4680电池结构件资料来源:科达利2022年度报告、金杨股份招股书、中瑞电子招股书,湘财证券研究所3.3DWI工艺有望掀起行业技术革新DWI(DrawandWallIroning)工艺发源于1970年代,现已广泛应用在易拉罐成型,斯莱克作为全球领先的易拉罐生产设备制造商,致力于将DWI工艺迁移至电池壳体成型。不同于传统的级进连续冲压工艺,工件需要经过多次冲压逐步成型;DWI工艺可以做到工件一次冲压成型,从而使生产效率成倍提高。传统的级进连续冲压工艺电池壳体生产速度大约100-200件/分钟,斯莱克研发的DWI工艺圆柱电池壳体生产线生产速度可达1000-1200件/分钟,斯莱克研发的首台DWI工艺方形电池壳体生产线正在调试中。DWI工艺导入电池壳体生产可以带来生产效率成倍提高,特别是当其使用在标准化、大批量的电池壳体生产上,经济效益尤为显著,值得期待。敬请阅读末页之重要声明23行业研究图31DWI工艺生产易拉罐示意图2、对预制杯冲压1、原材料分切后预制成杯状3、这里有三段冲压,模具内径依次减小4、冲压底部5、罐体罐底成型,后续还需要对罐顶做切边修整资料来源:东洋制罐株式会社(ToyoSeikan),湘财证券研究所敬请阅读末页之重要声明24行业研究4投资建议新能源汽车带动电池结构件市场规模倍增,行业门槛提高,传统制造焕发生机,孕育投资机会。方形电池结构件始终会是竞争的主赛道,方形电池结构件企业已经开启规模化扩张。圆柱电池结构件企业相对规模较小,有望借4680电池红利发展壮大,实现蜕变。5风险提示下游新能源汽车销量不及预期;电池结构件技术更替风险。敬请阅读末页之重要声明25分析师声明本人具有中国证券业协会授予的证券投资咨询执业资格并注册为证券分析师,以独立诚信、谨慎客观、勤勉尽职、公正公平准则出具本报告。本报告准确清晰地反映了本人的研究观点。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。湘财证券投资评级体系(市场比较基准为沪深300指数)买入:未来6-12个月的投资收益率领先市场基准指数15%以上;增持:未来6-12个月的投资收益率领先市场基准指数5%至15%;中性:未来6-12个月的投资收益率与市场基准指数的变动幅度相差-5%至5%;减持:未来6-12个月的投资收益率落后市场基准指数5%以上;卖出:未来6-12个月的投资收益率落后市场基准指数15%以上。重要声明湘财证券股份有限公司经中国证券监督管理委员会核准,取得证券投资咨询业务许可。本研究报告仅供湘财证券股份有限公司的客户使用。本公司不会因接收人收到本报告而视其为客户。本报告由湘财证券股份有限公司研究所编写,以合法地获得尽可能可靠、准确、完整的信息为基础,但对上述信息的来源、准确性及完整性不作任何保证。湘财证券研究所将随时补充、修订或更新有关信息,但未必发布。在任何情况下,报告中的信息或所表达的意见仅供参考,并不构成所述证券买卖的出价或征价,投资者应自主作出投资决策并自行承担投资风险,任何形式的分享证券投资收益或者分担证券投资损失书面或口头承诺均为无效。本公司及其关联机构、雇员对使用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