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机械-4680电池设备研究报告:4680电池来袭,加速锂电设备升级

www.eastmoney.com 华西证券 俞能飞 查看PDF原文



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  前言:本文主要是以对 4680 技术的探讨以及对锂电设备产生的影响,并简要介绍各家企业在 4680 电池设备中的布局情况。 4680 电池单体电芯的能量提升了 5 倍,输出功率提升 6 倍,配合着新的装配工艺,可以让电动车续航提升 54%,每千瓦时电池价格下降 56%,生产成本降低 69%。从而使动力电池的发展推进新时代。 4680 电池采用无极耳技术,极大降低电池内阻,大幅提升电池能量密度。 另一方面, 4680 电池对生产工艺要求进一步提高,并采用的新技术(如无极耳),对设备要求有所进一步提升。

  4680 电池对设备性能要求大幅提高, 激光切割/焊接工艺优势显现。

  1)全极耳极片在辊压时由于极片上存在留白区,直接辊压无法保证辊压时极片保持平整,因此需要退火处理,对辊压提出新的工艺要求。

  2)全极耳极片与单极耳和双极耳等极片涂布时不同,正极需要留白而负极可以实现整体涂布。正极部分留白的部分为鱼鳞状的全极耳,并且留白的宽度非固定,因此会对涂布机的一致性提出更高的要求。同时,采用全极耳结构无需采用间隙涂布在留白的地方留出极耳位置,而可以利用连续涂布方式提高涂布质量与效率。

  3)卷绕机属于锂电池电芯制造中段设备的核心。卷绕机将模切成型的极片卷绕成锂离子电池电芯,在卷绕过程中张力控制精度、纠偏能力、卷绕效率等都是影响电池产品质量的关键。 4680 电池的新技术将对卷绕机提出更高的要求。当前先导智能、赢合科技等均已推出大圆柱卷绕机设备。

  4)特斯拉 4680 电池的“无极耳”本质是“多极耳”, 非传统的切割、焊接安装方式,而是直接在空箔上切割极耳成型,对高速制片设备提出了更高的激光切割技术、速度、精度、质量要求。海王星/联赢激光有望利 用其在极耳切割/焊接上的优势迎来新增长。

  揉平工艺产生新需求, 电池壳工艺方向仍有分歧。

  1)全极耳极片由于其极耳数量较多,直接进行装配会使极耳折叠导致卷绕后不平整的现象,因此需要揉平工艺保障极片平整。传统揉平方法对整个产品的质量造成较大影响,也会降低产品的合格率和安全性能,需要专业揉平设备改善现状。

  2)电池尺寸变大,电池壳对散热以及封装的要求变高。目前斯莱克、科达利、宁波精达都已开始布局下一代电池壳,成熟工艺路线还需探索。

  受益标的: 先导智能、 利元亨、 杭可科技、 赢合科技、 海目星、 联赢激光等设备企业。其他受益标的:斯莱克、宁波精达、亚威股份、科达利等电池壳结构件及设备公司。

  1)先导智能: 整线和单机龙头, 4680 技术储备丰富,如已经推出适用于全极耳圆柱电池的卷绕机。

  2)利元亨: 锂电设备业务迅速发展,激光模切设备、涂布机等产品顺利推出,并得到客户认可,具有 4680 相关技术储备。

  3)杭可科技: 后道设备龙头,大圆柱一体机及后处理系统已经完成样机制作,已供客户验证使用。公司绑定 LG 等海外大厂,有望在 4680 电池产线后到设备占据较大市场份额。

  4) 赢 合科技: 卷绕机等设备性能领先,已推出大圆柱卷绕机等产品,和LG、国轩、亿纬有深入合作,未来有望受益于 4680 电池放量。

  5)联赢激光: 激光焊接设备龙头,布局 4680电池焊接技术,已处于样机装配调试中。由于 4680 电池对焊机的数量和质量要求大幅提高,公司有望充分受益。

  6)海目星: 高速激光制片机设备龙头,无极耳切割技术领先,已在特斯拉 4680 电池中获得较好验证

  风险提示: 4680 电池技术进展不及预期、下游景气度不及预期等。

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