軟包電池崛起，設(shè)備引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展｜軟包電池行業(yè)科普

寫在前面：

簡(jiǎn)單科普一下：圓柱形鋰電池、方形鋰電池和今天重點(diǎn)介紹的軟包鋰電池。圓柱形主要是特斯拉綁定松下在做；方形鋰電池是目前的主流解決方案，比亞迪和寧德時(shí)代雙強(qiáng)主要出貨電池都是鋰電池；軟包鋰電池是大家認(rèn)為未來(lái)更好的解決方案。

軟包電池關(guān)注提升，疊片機(jī)及鋁塑膜突破促行業(yè)發(fā)展。高工鋰電數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，2018年國(guó)內(nèi)新能源汽車軟包動(dòng)力電池裝機(jī)總電量約7.62GWh，同比增長(zhǎng)60.73%，占整體總裝機(jī)電量的13.4%，寧德時(shí)代、比亞迪、國(guó)軒高科等均積極布局。

高能量密度趨勢(shì)下，軟包電池性能優(yōu)勢(shì)突出。根據(jù)高工鋰電的統(tǒng)計(jì)，軟包電池比同等容量的鋼殼鋰電池輕 40%、較鋁殼包裝電池輕20%，與同樣尺寸的鋁殼電池，容量高出50%。

制約軟包電池大規(guī)模推廣的兩大因素逐步改善，一方面，國(guó)內(nèi)鋁塑膜基本已進(jìn)入低端消費(fèi)電子類電池供應(yīng)鏈，并逐步導(dǎo)入中高端消費(fèi)電子類電池市場(chǎng)。另一方面，疊片企業(yè)三方面尋求突破：1、高速率疊片設(shè)備路線；2、切疊一體機(jī)（五金模切/激光模切、疊片機(jī)自由組合）；3、吸附式高速疊片設(shè)備。贏合科技、吉陽(yáng)等龍頭企業(yè)在高速率方向上不斷突破，且均推出了切疊一體機(jī)；先導(dǎo)智能正在加大疊片設(shè)備布局，卷繞、疊片雙管齊下。行業(yè)技術(shù)變革，上游制造設(shè)備先行，重點(diǎn)關(guān)注先導(dǎo)智能、贏合科技等。

一、軟包電池崛起，設(shè)備引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展

1.1 軟包電池裝機(jī)量超過(guò)圓柱電池，行業(yè)關(guān)注度明顯提升

2019年1月24日，恒大健康宣布，恒大新能源動(dòng)力科技(深圳)有限公司以10.6億元從深圳科陸電子收購(gòu)58.07%的卡耐新能源股權(quán)。卡耐新能源成立于2010年，由中國(guó)汽車技術(shù)研究中心與日本電池巨頭ENAX共同創(chuàng)立，是國(guó)內(nèi)最早的三元軟包動(dòng)力電池生產(chǎn)企業(yè)。2017年卡耐新能源實(shí)現(xiàn)營(yíng)收4.05億元，實(shí)現(xiàn)凈利潤(rùn)-5086萬(wàn)元；2018年前三季度實(shí)現(xiàn)營(yíng)收3.46億元，實(shí)現(xiàn)凈利潤(rùn)-6211萬(wàn)元。

截至2018年底，卡耐新能源已建立上海、南昌、柳州、江蘇四大生產(chǎn)基地，同時(shí)還設(shè)立了日本分公司。經(jīng)梳理，公司已有產(chǎn)能約6GWh，在建項(xiàng)目2個(gè)，全部完成后總產(chǎn)能13.19GWh。恒大方面計(jì)劃在入股后迅速擴(kuò)大卡耐新能源生產(chǎn)規(guī)模，計(jì)劃在10年內(nèi)建設(shè)多個(gè)總年產(chǎn)能達(dá)60GWh的超級(jí)工廠。

高工鋰電數(shù)據(jù)顯示，2018年國(guó)內(nèi)新能源汽車軟包動(dòng)力電池裝機(jī)總電量約7.62GWh，同比增長(zhǎng)60.73%，占整體總裝機(jī)電量的13.4%。其中，卡耐新能源以634.02MWh的裝機(jī)量位列第三，在國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池裝機(jī)量排名中位列第十。

除了卡耐新能源，目前國(guó)內(nèi)有孚能科技、北京國(guó)能、萬(wàn)向A123、桑頓新能源、捷威動(dòng)力、微宏動(dòng)力、天勁股份、多氟多、中航鋰電、盟固利、哈爾濱光宇等多家企業(yè)從事動(dòng)力軟包電池。此外，寧德時(shí)代、比亞迪、國(guó)軒高科等龍頭企業(yè)，也積極布局軟包電池。以寧德時(shí)代為例，2018年8月，寧德時(shí)代為日產(chǎn)軒逸純電動(dòng)汽車裝機(jī)137臺(tái)，系統(tǒng)能量密度為123.78wh/kg，全部都為三元軟包電池，裝機(jī)總電量5206KWh。而此前，寧德時(shí)代出貨僅有方形電池。國(guó)際動(dòng)力電池廠商中LG 化學(xué)主打軟包電池。

在卡耐新能源獲恒大支持之外，2018年或成為軟包電池的崛起元年。2018年7月，主打三元軟包疊片電池的捷威動(dòng)力獲得復(fù)星投資，計(jì)劃五年內(nèi)成為國(guó)內(nèi)前三的動(dòng)力電池企業(yè)。8月初，億緯鋰能與戴姆勒簽訂《供貨協(xié)議》，將為戴姆勒供應(yīng)三元軟包動(dòng)力電池。同月，遠(yuǎn)景集團(tuán)宣布控股日產(chǎn)汽車旗下電動(dòng)電池業(yè)務(wù)和生產(chǎn)基地AESC，同時(shí)收購(gòu)日本電氣旗下的電池電極生產(chǎn)業(yè)務(wù)公司NEC能源元器的全部股權(quán)。9月初，專注三元軟包電池的孚能科技完成10億多美元的C輪融資，將在歐洲建立電池生產(chǎn)中心。12月初，孚能科技宣布與戴姆勒簽訂2021-2027年供貨協(xié)議，供貨規(guī)模7年合計(jì)140GWh。

從裝機(jī)量來(lái)看， 2018年我國(guó)動(dòng)力電池裝機(jī)總電量約56.98GWh，其中，方形電池裝機(jī)電量約42.24GWh，占比74.1%；軟包電池裝機(jī)電量約7.62GWh，占比13.4%；圓柱電池裝機(jī)電量約7.11GWh，占比12.5%。

從需求端來(lái)看，由于軟包電池安全性能好、能量效率高，越來(lái)越多的車型采用軟包電池。 雪佛蘭 Volt、Bolt、日產(chǎn) Leaf、福特Focus、Fusion、沃爾沃 XC90 等國(guó)際高端車型紛紛采用了軟包鋰電池；其中日產(chǎn) Leaf 迄今已經(jīng)在世界范圍內(nèi)累計(jì)銷售 20 萬(wàn)臺(tái)以上，由于搭載了軟包疊片電池，擁有更佳的穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)了非常高的安全性和續(xù)航距離。

1.2高能量密度趨勢(shì)下，軟包電池性能優(yōu)勢(shì)突出

軟包電池的性能優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在安全性、比能量、循環(huán)壽命和靈活設(shè)計(jì)上。軟包電池在結(jié)構(gòu)上采用鋁塑膜包裝，發(fā)生安全問題時(shí)，軟包電池一般會(huì)鼓氣，或從封口處裂開釋放能量，不會(huì)像鋼殼或鋁殼電芯那樣發(fā)生爆炸，因此安全性能高；軟包電池的內(nèi)阻較鋰電池小，可以極大的降低電池的自耗電；軟包電池具備優(yōu)良的循環(huán)性能，循環(huán)壽命更長(zhǎng)，百次循環(huán)衰減比鋁殼少4%～7%；軟包電池設(shè)計(jì)靈活，外形可變?nèi)我庑螤睿筛鶕?jù)客戶的需求定制，開發(fā)新的電芯型號(hào)。軟包電池最大的優(yōu)勢(shì)在于能在現(xiàn)有技術(shù)水平上提升動(dòng)力電池的能量密度。根據(jù)高工鋰電的統(tǒng)計(jì)，軟包電池比同等容量的鋼殼鋰電池輕 40%、較鋁殼包裝電池輕20%，與同樣尺寸的鋁殼電池，容量高出50%。

但同時(shí)，高性能也意味著高門檻。軟包電池雖然性能突出，但其一致性較差，成本較高，容易發(fā)生漏液和脹氣，且在成組過(guò)程中需要額外的殼體，PACK工藝復(fù)雜程度高，這也意味著軟包需要更高的技術(shù)和資本。

我們認(rèn)為，在國(guó)內(nèi)政策高度傾向于能量密度和續(xù)航里程的背景下，伴隨著新能源車補(bǔ)貼進(jìn)一步退坡和市場(chǎng)化加速，軟包技術(shù)將成為電池輕量化和高密度化的重要手段，軟包電池以其高能量密度、低重量的優(yōu)勢(shì)在2019年的新能源汽車市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)將進(jìn)一步突出。另外，國(guó)際汽車廠商對(duì)軟包電池的偏愛也讓軟包電池的前景十分樂觀。

1.3軟包電池的推廣有賴于鋁塑膜國(guó)產(chǎn)化及疊片機(jī)進(jìn)步

軟包電池遲遲未得到大規(guī)模推廣的原因主要有二，一是鋁塑膜未完成國(guó)產(chǎn)化，二是與卷繞工藝相比，軟包電池電芯普遍采用疊片工藝，而后者在效率、一體自動(dòng)化程度等方面仍然存在短板。

1.3.1鋁塑膜：最后一個(gè)待突破的鋰電池關(guān)鍵材料

鋁塑復(fù)合膜（鋁塑膜）是軟包電芯封裝的關(guān)鍵材料。鋁塑膜結(jié)構(gòu)主要分為尼龍層（ON 層）、鋁箔層（AL 層），以及 CPP 層（流延或未拉伸聚丙烯）或 PP 層；層與層之間通過(guò)膠黏劑進(jìn)行壓合粘結(jié)。其在阻隔性、冷沖壓成型性、耐穿刺性、化學(xué)穩(wěn)定性和絕緣性方面均有嚴(yán)格要求，技術(shù)壁壘較高。

2017年全球鋁塑膜市場(chǎng)中，大日本印刷（45%）、日本昭和電工（29%）、日本凸版印刷（12%）、韓國(guó)栗村化學(xué)（5%）占據(jù)了主要市場(chǎng)份額。2017年國(guó)產(chǎn)鋁塑膜占比約10%，較2016年的4.5%有一定提高。

鋁塑膜進(jìn)口替代有迫切需求，因此越來(lái)越多的國(guó)內(nèi)企業(yè)將目光投注于該領(lǐng)域，包括道明光電、紫江新材、新綸科技、蘇達(dá)匯誠(chéng)、東莞卓越、珠海賽緯、佛塑科技、明冠新材、連云港申元等超15家企業(yè)均已進(jìn)軍鋁塑膜市場(chǎng)。國(guó)內(nèi)外鋁塑膜價(jià)差在20％－30％左右，憑借性價(jià)比優(yōu)勢(shì)，國(guó)內(nèi)鋁塑膜基本已進(jìn)入低端消費(fèi)電子類電池供應(yīng)鏈，并逐步導(dǎo)入中高端消費(fèi)電子類電池市場(chǎng)。但不可忽視的是，在更高端的新能源汽車及儲(chǔ)能領(lǐng)域，動(dòng)力電池用鋰電池鋁塑膜產(chǎn)品和技術(shù)仍然被日本廠商壟斷。

高端鋁塑膜被國(guó)外廠商壟斷的局面正在發(fā)生變化。今年1月23日，新綸科技與孚能科技簽訂了2019年度鋁塑膜產(chǎn)品采購(gòu)協(xié)議。協(xié)議規(guī)定，2019年度新綸復(fù)材向孚能科技提供鋁塑膜產(chǎn)品800萬(wàn)平方米，約占新綸科技總產(chǎn)能的15%。2016年，新綸科技完成了對(duì)日本凸版印刷旗下鋰電池軟包鋁塑膜項(xiàng)目的收購(gòu)，目前已成為包括孚能科技、捷威動(dòng)力、微宏動(dòng)力、卡耐新能源、中信盟固利、桑頓新能源等知名軟包動(dòng)力電池的獨(dú)家或主要鋁塑膜供應(yīng)商。2018年度，新綸科技在國(guó)內(nèi)動(dòng)力鋁塑膜市場(chǎng)占有率已超過(guò)70%。

1.3.2疊片機(jī)：疊片工藝大有可為，當(dāng)務(wù)之急是提高效率

鋰電池作為工藝要求很高的新興事物，材料、設(shè)備兩端需共同進(jìn)步。材料領(lǐng)域，在前文所述的新綸科技等國(guó)內(nèi)廠商的大力推動(dòng)下已取得了階段性的成果。設(shè)備領(lǐng)域，在軟包電池市場(chǎng)需求激增、電池企業(yè)亟待提升生產(chǎn)效率的背景下，設(shè)備端的性能亟待提高。

軟包電池制造以疊片工藝為主，Z字形疊片是目前的主流疊片工藝，是將預(yù)制好的正/負(fù)極片用隔膜間隔交替堆疊形成Z型疊片電芯，經(jīng)尾卷貼膠制成卷芯。在Z字形疊片之外還有卷繞式疊片和制袋式疊片。

目前國(guó)內(nèi)疊片機(jī)還無(wú)法很好滿足電池企業(yè)需求，存在的不足點(diǎn)在于：

1）設(shè)備效率慢。目前疊片機(jī)行業(yè)效率普遍在0.5秒/片的效率（雙工位），與進(jìn)口疊片機(jī)0.2秒/片的效率還存在較大差距。

2）折疊過(guò)程中的對(duì)齊精度。疊片工藝十分繁瑣，且極片分切合格率很低，每個(gè)極片都要四刀，極片的質(zhì)量（斷面、毛刺等）很難保持高度一致性，而對(duì)齊精度不夠會(huì)影響電池的最終性能。

3）料盒轉(zhuǎn)接過(guò)程中造成的磕碰、毛刺、粉塵，影響電芯的合格率與性能。

4）產(chǎn)線連貫自動(dòng)化程度偏低。業(yè)內(nèi)人士表示，目前中段環(huán)節(jié)產(chǎn)線一體自動(dòng)化程度還偏低，一體自動(dòng)化程度方案還不夠成熟。

5）設(shè)備體型過(guò)大。不少電池廠商期望自動(dòng)化疊片機(jī)在占地方面要再縮小20%。

目前，動(dòng)力電池市場(chǎng)銷量排名靠前、技術(shù)口碑較好的企業(yè)主要集中在超業(yè)、吉陽(yáng)、贏合科技、格林晟、佳的、中天和、新宇等10多家主營(yíng)或包含疊片設(shè)備的裝備企業(yè)。

疊片機(jī)目前首要需要解決的就是效率問題?？梢哉f(shuō)，誰(shuí)能真正解決軟包制造的效率問題，誰(shuí)就能率先搶占疊片設(shè)備領(lǐng)域的制高點(diǎn)。從工藝發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，目前疊片設(shè)備企業(yè)有三個(gè)主攻方向：1、高速率疊片設(shè)備路線；2、切疊一體機(jī)（五金模切/激光模切、疊片機(jī)自由組合）；3、吸附式高速疊片設(shè)備。贏合科技、吉陽(yáng)等龍頭企業(yè)在高速率方向上不斷突破，且均推出了切疊一體機(jī)，加速解決市場(chǎng)應(yīng)用痛點(diǎn)。

軟包電池制造以疊片工藝為主，但并不意味著無(wú)法采用卷繞工藝。事實(shí)上，我們認(rèn)為，在疊片機(jī)無(wú)法滿足現(xiàn)階段軟包電池生產(chǎn)需要的背景下，解決方案趨于成熟的卷繞工藝憑借其制成容易、效率高、成本低的優(yōu)勢(shì)未來(lái)兩年在動(dòng)力軟包市場(chǎng)的應(yīng)用或?qū)⒃龆?。但長(zhǎng)期來(lái)看，軟包疊片工藝的電池在安全性能、能量密度等方面明顯優(yōu)于卷繞工藝，且隨著國(guó)內(nèi)疊片裝備企業(yè)的不斷革新進(jìn)步，以及大型鋰電裝備企業(yè)的橫向延伸，疊片工藝仍會(huì)是軟包電池的主流趨勢(shì)。

另外，疊片工藝具備內(nèi)阻低、能量密度高、高倍率放電容量較高、不易變形等綜合優(yōu)勢(shì)，因此部分方形動(dòng)力電池企業(yè)也開始嘗試疊片工藝。在疊片機(jī)實(shí)現(xiàn)突破后，可應(yīng)用的領(lǐng)域十分廣泛。先導(dǎo)智能、贏合科技等鋰電裝備企業(yè)正在逐步加大疊片設(shè)備布局，卷繞、疊片雙管齊下，做兩手準(zhǔn)備。

六、風(fēng)險(xiǎn)提示

風(fēng)險(xiǎn)提示：基建投資不達(dá)預(yù)期，制造業(yè)周期性下滑風(fēng)險(xiǎn)。