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2019一季度锂电设备市场增速放缓,自动化系统集成立运控技术新高度

2019年06月10日 10:16:09 来源:必赢娱乐国际手机版 作者:Sylyia

近年来,锂电池生产企业爆炸式增长推动了我国锂电池设备产业的快速发展。业内预计2019年—2020年国内电池业新建产能复合增速将达30%。结合动力电池企业产能扩建规划,据GGII预计,未来5年锂电设备行业增速将保持在30%左右。2020年仅国内市场需求就将达到340亿元,国产设备产值有望突破270亿元。对于锂电设备厂商来说,这其中蕴含着大量的市场机会。但是,随着技术的发展,对锂电设备的要求也越来越高,趋向于自动化系统集成、标准化、高精度、节能环保、高安全性。那么,锂电设备市场下半年的走向究竟如何?对于自动化设备以及运动控制技术有什么要求?本次小编根据2019年一季度的锂电设备企业的运行状况以及扩产情况来分析一下。

一、2019一季度锂电设备市场分析

动力电池领域锂电设备市场增速放缓,后期向好

GGII统计数据显示,一季度国内动力电池装机总电量约12.32GWh,同比增长179%,动力电池企业获益实现业绩增长。受一季度动力电池投扩产需求拉动,锂电设备企业迎来发展利好,但相比2018年一季度营收增速有所放缓。

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据高工锂电统计2019一季度60家锂电企业及锂电设备企业盈利状况可以看出,在16家锂电池企业中,仅有6家企业营收净利保持增长,其余电池企业都出现了不同程度的下滑。在动力电池装备细分领域的头部企业在营收方面依然保持较好的增势,但是在净利润方面大部分企业呈现出下滑态势。受锂电企业整体增速下滑影响,锂电设备领域增速也有所下滑。

1.2019一季度锂电设备企业与2018年一季度相比增速下滑

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据电池网对锂电设备上市公司2018与2019年公告数据对比统计,2019年一季度,12家锂电设备企业净利润总计6.76亿元,平均净利润0.56亿元。除了智云股份以外,其他11家企业均实现了盈利,赢合科技、先导智能、今天国际、诺力股份、北方华创、星云股份、金银河、璞泰来8家企业净利实现了增长。但与2018年一季度相比,企业营收或盈利增速放缓。业绩下滑最大原因是2019年新能源汽车补贴“腰斩”,市场竞争加剧,以及公司产品结构变动,综合毛利率下滑。

以先导智能为例,2019年一季报,实现收入8.44亿元,同比增长28.49%;归属于上市公司股东的净利润1.94亿元,同比增长12.04%。而2018年一季度营收38.9亿,净利润7.42亿,同比增长38.13%。与2018年相比,2019一季度净利润增幅下降。

预计先导智能2019年各季度净利润将保持前低后高的态势。由于先导智能本身绑定高端客户,包括宁德时代、比亚迪、LG化学、松下、三星SDI等。尽管动力电池在逐步降价,但一线动力电池企业产能依旧不足,产能扩张意图明显,先导智能作为核心设备龙头,2019年订单预期依旧较高。

2.锂电龙头企业发展向好,后期将带动锂电设备企业发展

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来源:高工锂电

一季度宁德时代实现营收99.8亿元,净利润10.5亿元,分别同比增长168.93%和153.35%,保持市场领先优势;而比亚迪则实现净利润7.5亿元,同比增长631.98%,成为净利增幅最大的企业。关于锂电领域比亚迪并没有公布一季度详细数据,据悉,比亚迪正在做动力电池的业务剥离工作,预计2018年底或2019年初会拆分完毕。这一措施将进一步提升比亚迪的装机量,按照规划,今年年底前其动力电池的产能将达到40GWh。龙头锂电企业发展势头可观,未来将带动锂电设备企业迎来发展利好。

一季度各锂电企业积极建厂建企扩产

1.比亚迪宁乡基地一期开建,并落户广州建设锂电池生产基地

5月28日,比亚迪湖南长沙宁乡动力电池生产基地项目启动建设。该基地是比亚迪在中部地区的动力电池核心产品制造重要基地,基地一期计划投资约50亿元,建成后预计年销售收入约100亿元。

此外,比亚迪锂电池另一项目正式落户广州东部增城。6月2日上午,比亚迪锂电池增城生产基地项目投资协议签约仪式在广州增城区举行。比亚迪锂电池增城生产基地项目,主要从事聚合物锂离子电池的研发、生产和制造,产品将应用于手机、平板电脑、笔记本电脑、电动工具等电子设备。项目固定资产总投资40亿元,预计可实现年产值130亿元、年税收7.55亿元。

2.宁德时代拟投10万吨正极材料项目

4月25日,宁德时代公告显示,公司拟通过控+股子公司宁德邦普投资91.3亿元,在宁德福鼎建设三元正极材料产业园,产能规划10万吨(含正极材料、前驱体),项目分两期建设,总体建设期五年。

宁德时代表示,本项目有利于进一步完善公司在锂电新能源产业的战略布局,充分发挥产业协同优势,更好地保障公司正极材料的稳定供应,对于控制成本、提升产品竞争力具有重要的战略意义。

3.亿纬锂能35亿元加码动力电池扩产

5月15日,亿纬锂能公告称,为积极推进公司在新能源电池领域的发展,公司拟在中国境内扩大动力电池生产规模。本次投资规模拟不超过人民币35亿元。同时,亿纬锂能已完成募资25亿元,用于建设5Gwh储能动力电池产能(3.5Gwh磷酸铁锂电池和1.5Gwh方形三元电池)等项目。

据悉,亿纬锂能此次加大投资规模,原因是动力电池产能供不应求。

4.中天新能5000万投建锂电池公司

5月21日,新三板挂牌企业中天新能发布公告称,拟对外投资设立全资子公司广东中天新能科技有限公司,主要经营锂离子电池、锂离子电池组及锂电池材料的研发、生产与销售。子公司注册资本为5000万元,其中中天新能认缴5000万元,持有股份比例为100%。

中天新能投建锂电公司主要原因是国家对新能源汽车倡导的持续推广,市场对锂电池的需求持续加大,公司积极拓展销售市场,虽原材料碳酸锂价格下降,产品销售价格随之下降,报告期内产品销量较上年同期翻番,使总体收入增长了26.02%。

长期来看,新能源车是未来大趋势,目前全球渗透率仍较低,具有广阔发展空间。补贴政策变更下,锂电池产能需求依然巨大,各大企业积极扩产,但与以往相比,扩产方向更具针对性。受益于下游锂电池厂大幅扩产,锂电设备公司订单迎来高速增长。

2019国内锂电设备市场下半年发展走向预测

1.锂电龙头设备企业迎来强者恒强的发展态势

业内的一致观点是,新一轮政策补贴“腰斩”落地降本压力之下,锂电设备企业若能够协同整个产业链通力降本,并在这段时间内完善技术工艺、产品性能的优化提升,通过产品性价比综合优势占领市场份额,将会在未来全面电动化的过程中迎来巨大的市场红利。

但在此过程中,锂电设备企业也将迎来“阵痛”式洗礼,缺乏技术研发、资本实力、客户资源、产能规模、技术专利等的锂电设备企业将面临淘汰或转型的局面。

据上述高工一季度对60家锂电企业数据统计分析,可以看出这种局势已经初步显现。一是整体市场增速下滑,未来一段时间锂电企业与锂电设备企业数量可能会进一步缩减;二是龙头锂电企业与龙头锂电设备企业强强联合,龙头锂电设备企业增速将上涨,出现强者恒强,弱者面临转型和市场淘汰的发展趋势。

2.锂电设备市场发展趋向于:低利润率、高技术性、高集中化

由一季度锂电设备财报来看,锂电设备企业的高增长态势已经放缓,利润下滑成为事实。同时,降成本将成为锂电设备企业生存发展的重要命题。对于锂电设备也提出了更为严苛的要求,具体来看:一是对设备性能要求更为严格;二是对成本的极致“压榨”;三是交付周期短。有业内人士表示,为了拿下大客单,锁定市场份额,低利润率高技术含量已逐渐成为国产锂电设备企业发展的趋势。

另外,国内动力电池行业的集中度在不断提升,此态势也蔓延至了供应链,锂电设备行业集中度也在逐渐提升。数据显示,2018年我国锂电设备企业前10名的市占率超过60%,未来两至三年有望突破80%;同时在锂电设备的各个细分领域也诞生了一批龙头企业。

不同于前一轮“大跃进”式产能扩张的市场红利,国产设备企业迎来的受益逻辑真正升级为技术、成本、规模、交付周期、资本、客户资源等高阶全方位竞争。核心技术逐渐成主要竞争力。各企业自主研发的核心技术,主要是通用技术在锂电设备各类产品生产制造中的应用,以及与下游锂电生产工艺的适应情况,最终体现在产品的一致性、稳定性等性能上。

3.国产锂电设备替代性增强,全球化趋势明显

锂电设备国产化率提升,向全球化发展趋势明显。近年来,国产锂电设备的技术已有了较大进步。有数据显示,早在2017年前端、中端、后端锂电设备的总体国产化率就分别达到88%、90%以上、95%以上,已逐步打入日韩锂电池企业的生产线。

国际上日韩在锂离子电池设备制造上一直处于国际领先地位,设备精度高、性能好、自动化程度高。但国产设备相比于国外设备适应性强,性价比优势明显,除个别高端精密设备和控制技术,如涂布机测厚装置,基本采用进口产品外,国内厂商可以提供各类锂电生产的主要设备,且多种设备已达国际先进水平。

我国锂电设备企业已覆盖了动力电池生产全部环节,先导智能、赢合科技等优质供应商的设备性能已经达到国际先进水平,也开始接到国际订单。2018年9月,赢合科技与LG化学签订了《采购协议》,LG化学向赢合科技采购19台卷绕机(含J/R下料机);2018年12月,先导智能与特斯拉签订4300万元锂电池设备供应合同。

2019年初,先导智能发布公告称,公司与NorthvoltAB签订了锂电池生产设备的《设备设计、生产、安装、调试通用条款及框架协议》。双方就锂电池生产设备业务建立合作关系,协议双方计划在未来进行约19.39亿元的业务合作。此次合作标志先导智能着正式进入欧洲锂电池市场。

随着国际锂电巨头均开始大规模在国内布局,全球锂电池制造中心正向中国大陆转移。国内一些优质的锂电设备制造商率先转向全自动化控制、可实现大规模稳定生产的锂电池装备研发与制造,使国产锂电池装备向国际水平发展,使我国锂电池装备走向全球化。

二、自动化系统集成,立运动控制技术新高度

锂电设备技术发展趋势——自动化系统集成

锂电池生产工艺较长,生产过程有50多道工序,相应需要50多种设备来完成各道工序的制造。工艺环节决定了锂电池设备庞杂,专用性强。应客户需求,锂电电设备由单机销售到分段集成,再到整线集成,最终发展为自动化的整线集成。技术领先的企业在单一产品上能够获得高端客户认可,如先导智能在卷绕机领域领先,璞泰来在涂布机领域领先;在优势领域获得认可后,龙头的整线设备更容易拓展客户,且在产品一致性、设备的性能、安全性等方面更值得信赖。

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整线布局是锂电设备行业的发展趋势,具备实力的公司正在加速布局整线能力。国内先导智能、赢合科技等龙头设备企业已经具备整线布局能力。

但国产设备与日韩先进设备在自动化水平上仍有一定的差距。这种差距体现在两个方面:

(1)单台设备的自动化水平不高,很多设备为手动操作或半自动操作;

(2)物流的自动化水平不高,电芯需要人工取、放及搬运。国内后段设备制造商大多规模较小,大多数企业仅能被动根据客户要求提供充放电机及其他设备,很少有完整后处理系统设计、集成方面的能力,对集合了机械、电子、电气、材料、信息、自动控制等方面的自动化物流设备,更是缺少经验。所以国产设备商的未来进步方向,除了设备机械方面的稳定性和效率,软件方面的算法和设计能力都亟需提高。

国内龙头杭可科技、珠海泰坦等目前已具备独立研发自动化物流线的能力,并进一步开拓与强化后处理系统与自动化物流线的整合集成应用,为未来构建无人、高效的自动化后处理系统打下基础。

自动化集成对运动控制产品的应用要求,趋向于高速度、高精度、高可靠性

1.运动控制产品在锂电生产环节中应用广泛,将迎来巨大的发展空间

锂电设备行业上游包括钢材、金属线材、涂料、PLC伺服器电机、传感器等行业,下游行业主要是锂离子电池行业。锂电池生产线是包含电极制作、电芯合成、化成封装和包装检测等工序在内的大规模制造流程。作为自动化产线的基础部件之一,伺服、运动控制、变频器、传感器、机器人(手)等工控自动化产品和系统在当中发挥着越来越重要的作用。

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从动力电池领域分析,当前动力锂电池的电芯制造主要分为卷绕和叠片两种工艺,其中圆柱和方形电池主要采用卷绕工艺生产,而软包电池则主要采用叠片工艺。

就卷绕技术环节而言,按照机器运行方式,卷绕机可分为手动卷绕机、半自动卷绕机和全自动卷绕机三种。而锂电生产环节复杂,包括环节众多,将会用到大量运动控制产品。随着动力电池市场的持续扩大,锂电卷绕机市场需求爆发。未来一段时间,在锂电设备领域,运动控制市场也将迎来巨大的发展空间。

2.卷绕技术难点,要求运动控制技术趋向于高速度、高精度、高可靠性

制片属于锂电池加工过程中的一个重要环节,用于生产电池的正极极片或负极极片,以此环节的全自动制片机卷绕技术为例,来看锂电生产对运动控制设备应用技术需求及难点。如下:

(1)自动放卷:系统通过电位器输出模拟量转换为速度控制,前方牵引速度增快则储料区摆杆角度变大,电位器输出模拟量速度变大同步调节,慢则随之慢,保持同步,从而实现自动放卷控制。

(2)牵引胶贴:位置控制,光电扫描极片表面上升沿信号,给到PLC,中断触发,一定数量的脉冲给到伺服定长运行。

(3)自动纠偏:纠偏传感器输出模拟量速度控制,通过测量极片进入感应区域的位置采样变化来输出信号,系统再用这个变化的信号来控制伺服带动整个机构不断左右调整来料位置,从而实现自动纠偏。

(4)自动收卷:电位器输出模拟量速度控制,来料牵引速度增快则储料区摆杆角度变大,电位器输出模拟量速度变大,慢则随之慢,从而实现自动收卷控制。必须注意收卷表面张力要调整合适,否则容易造成直径大了收不紧,或两边松紧不一爆边现象。

可见锂电卷绕技术对控制器、伺服驱动器、传感器等运控设备的要求越来越高。例如:高性能驱动,动态响应时间短,位置控制快速精确,调试简便,适应灵活作业,中断定位响应时间短,无需降速运行,不再需要减速传感器。伺服电机需要大惯量、大扭矩、兼容步进驱动器的安装尺寸、在低速时有足够大的启动转矩输出且运转平稳,以便在与机械运动部分连接中尽量减少中间环节,耐用性更强,稳定性更高。

而在整个锂电生产系统运作上将采用到大量的运动控制技术,运动控制产品起到至关重要的作用。目前,国内的先导智能在卷绕技术上领先,其负责人表示,卷绕机技术趋向高速度、高精度、高可靠性、智能化、无人化,其中无人化是动力电池卷绕机的未来。这就要求运动控制产品向更高速度、高精度、高可靠性方向发展。

结语

动力锂电池行业经过前几年的高速扩张已出现结构性过剩,增速下滑,具体表现为高端产能不足,低端产能过剩。同时产品价格逐年下降,这将倒逼电池设备企业提高核心技术,未来市场份额将逐步向优势企业集中。这些都意味着自动化市场将迎来巨大发展空间,但随着上游技术需求越来越高,下游运动控制产品的应用技术要求也随之变高。这些领域一环扣一环,相互影响,市场扩张退潮过后都将迎来技术领域的较量。

(本文资料来源:电池网,高工锂电网,东吴证券,深圳市英威腾电气股份有限公司)


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