2022年骄成超声研究报告 国内领先的超声波焊接设备及自动化解决方案供应商

2022年骄成超声研究报告国内领先的超声波焊接设备及自动化解决方案供应商1.核心观点：国内超声波焊接设备龙头，受益下游应用领域持续拓展超声波是一种优质、高效、低耗、清洁的技术，下游应用场景广泛。超声波是方向性好，反射能力强，易于获得较集中的声能，按工艺可分为超声波焊接、裁切、清洗、喷涂等，下游广泛应用于工业、医学、军事、农业、食品等领域。超声波金属焊接具有焊接材料不熔融、焊接后导电性好、对焊接金属表面要求低、焊接时间短、无需助焊剂、环保安全等优点，核心应用包括动力电池极耳焊接、无纺布焊接、汽车线束、IGBT半导体端子焊接等。根据我们测算，2025年，超声波焊接设备在动力电池极耳焊接+无纺布+汽车线束+IGBT端子焊接等领域的市场合计需求为38.19亿元（测算详见后文），其中，动力电池23.25亿元，无纺布4.08亿元，汽车线束4.09亿元，IGBT领域6.77亿元。考虑到复合铜箔带来的超声波设备增量需求，预计2025年国内超声波焊接设备市场空间为57.53亿元，2021-2025年CAGR为50.45%。率先打破国际垄断，动力电池超声波焊接设备市占率近30%。早期国内高端动力电池极耳焊接领域主要由必能信、美国Sonics等外资企业垄断，国内企业新栋力、科普等主要集中在中低端领域。骄成超声深耕超声波设备行业15年，凭借稳定的产品质量、领先的技术能力和快速的反馈服务速度，率先打破高端动力电池极耳焊接市场由外资垄断的局面，目前已进入宁德时代、比亚迪等龙头电池厂供应体系。根据公司招股说明书测算，2021年公司在动力电池超声波焊接设备领域市占率为29.31%。骄成超声的成长性主要来自两方面：1）复合铜箔量产在即，有望带来数十亿超声波焊接设备增量需求；2）构建超声波技术平台，持续打开应用场景：1）抢先卡位复合铜箔，率先受益复合铜箔产业化提速。复合集流体锂电池在前段工序多出一道采用超声波高速滚焊技术的极耳转印焊工序，单条产线对滚焊设备的需求数量是极耳超声焊接设备的3倍左右，根据我们测算，2025年复合铜箔超声波滚焊设备市场规模有望达到19.34亿元。公司基于超声波高速滚动焊接系统技术开发了超声波滚焊机，产品最大焊接速度超过80m/min，业内未见其他运用于复合集流体电池量产线上的超声波滚焊设备。目前公司产品已应用到宁德时代新型动力电池生产制造工序中，未来将充分受益复合铜箔渗透率提升带来的超声波焊接设备需求增长。2）完整掌握超声波六大底层技术，应用横向拓展能力优异。公司已形成可开发功率超声领域高端应用的超声波技术平台，拥有能够覆盖超声波工业应用全流程的技术链，目前已将业务拓展至IGBT、汽车线束等领域，有望持续打开成长天花板：①在IGBT领域，公司已完成半自动IGBT端子超声波焊接设备的开发，根据公司招股书，截至2022年一季度末，公司半自动IGBT端子超声波焊接设备已取得振华科技和元山电子的在手订单188.86万元（含税）；②在汽车线束领域，公司已开发出不同系列的线束端子超声波焊接设备，满足电气化下大线径线束的焊接需求，焊接能力可达95平方毫米以上，系统功率、焊接线径、设备稳定性等指标与国外竞争对手相当。根据公司招股书，截至2022年一季度末，公司汽车线束焊接设备在手订单约800万元。2.公司介绍：国内领先的超声波设备及自动化解决方案供应商2.1.深耕行业15余年，国产超声波设备领头羊公司为国内领先超声波设备供应商，动力电池超声波焊接设备市占率近30%。公司专注于超声波焊接、裁切设备和配件的研发、设计、生产与销售，并提供新能源动力电池制造领域的自动化解决方案，下游应用主要为动力电池、橡胶轮胎、汽车线束、IGBT、无纺布等领域。深耕超声波设备15余年，构建完整的超声波技术平台。公司成立于2007年，以超声波橡胶轮胎裁切业务起家。凭借多年技术研发经验。2014年切入动力电池领域，2015年成功开发出动力电池超声波焊接设备，在高端动力电池极耳焊接领域打破国际垄断，进入宁德时代、比亚迪、国轩等头部电池厂供应体系。2020年至今，公司凭借超声波设备底层技术的共通性，业务进一步拓展至无纺布、汽车线束、功率半导体等行业。经过15余年的超声波领域深耕，公司已发展成国内超声波设备龙头，拥有覆盖超声波工业应用全流程的技术链。2022年9月公司在科创板成功上市。产品结构丰富，核心产品为动力电池超声波焊接设备。公司产品主要包括动力电池超声波焊接设备、汽车轮胎超声波裁切设备、无纺布等其他领域超声波焊接设备、动力电池制造自动化系统、检测设备及配件六大类。公司2022上半年动力电池超声波焊接设备实现收入1.6亿元，占公司总收入比65.09%，系公司核心业务。2.2.业绩高速增长，盈利能力优异2018-2021年，公司营收从1.09亿元增长至3.71亿元，CAGR为50.53%。收入端高速增长主要系①新能源汽车行业需求旺盛，带动超声波焊接设备需求高增，公司作为超声波焊接设备龙头，充分受益下游行业高景气；②2020年期间，防疫物资生产设备需求旺盛，公司快速响应市场需求，自主研发出超声波口罩焊接设备，口罩设备业务放量带动营收高增。2019年营收增速较低主要系新能源汽车补贴退坡导致下游需求增长放缓，2021年营收增速放缓主要系国内逐步得到控制，超声波口罩焊接业务收入大幅下降。2018-2021年，公司归母净利润从0.24亿元增长至0.69亿元，CAGR为42.95%，利润增速不及营收增速，主要系产品结构变动导致综合毛利率下降，2019年低毛利的自动化系统业务占比上升而高毛利的汽车轮胎裁切设备业务占比下降；2021年国内逐步得到控制，高毛利口罩机业务占比下降，低毛利的动力电池自动化系统占比上升。2022H1公司实现归母净利润0.54亿元，同比增加69.37%，利润增速高于营收增速，主要系随着公司收入规模提升，规模效应显现。动力电池超声波焊接设备贡献公司主要收入。按业务结构拆分，2022上半年，公司动力电池超声波焊接设备、动力电池自动化系统、汽车轮胎超声波裁切设备、配件、检测类设备、其他领域超声波焊接设备收入分别实现1.60亿元、2799万元、447万元、3968万元、478万元和275万元，营收占比分别为66.71%、11.70%、1.87%、16.58%、2.00%、1.15%。其中，动力电池超声波焊接设备为公司核心业务，收入呈现“先降后增”趋势，主要系2019-2020年受新能源车补贴退坡及对开工率和消费需求的抑制影响，设备需求减少，2020年下半年以来市场需求逐步回暖，动力电池扩产延续，同时公司超声波技术研发实力不断提升，焊接监控一体机、楔杆焊机等新产品逐渐通过客户认证，订单大幅增加。其他业务方面，其他超声波焊接设备主要为超声波口罩焊接机，2020年公司积极响应防控，自主研发出超声波无纺布焊接，其他业务收入占比大幅提升至73.02%。动力电池制造自动化系统订单较高、客制化程度较高、客户较为集中，受到主要客户科力远旧产线改造、新产线建设进度影响，收入存在一定波动。汽车轮胎超声波裁切设备下游轮胎市场需求较为平稳，叠加下企业开工率较低，下游客户新增产线建设需求较少，近三年该业务占比稳定在2%。公司毛利率波动主要受产品结构变动影响。2019年公司毛利率下降，主要系高毛利的汽车轮胎超声波裁切设备占比下降，低毛利的自动化系统占比提升；2020年毛利率较高主要系高毛利的超声波口罩焊接设备营收占比提升至71.54%，显著拉升综合毛利率，扣除超声波口罩焊接设备业务后，2020年毛利率为54.67%，较2019年仍提升8.81pct，主要系毛利率相对较高的配件业务在收入结构中占比提升所致。2021年公司毛利率下降主要系得到控制后，高毛利的超声波口罩焊接设备业务占比回落。核心产品毛利率维持较高水平。公司核心产品毛利率较高，动力电池焊接设备毛利率稳定在50%以上，主要系公司持续推出高附加值产品，且积极通过提高生产效率等方式降本增效。公司汽车轮胎超声波裁切设备毛利率基本稳定在65%以上，主要系①公司定位中高端轮胎裁切设备，技术门槛较高，新进市场参与者较少，公司在技术水平和产品可靠性方面具有较强竞争力；②与头部客户建立紧密合作关系；③已实现全套轮胎超声波裁切设备的国产化，采购成本和制造成本较低。公司费用率整体呈下降趋势。2018年至2022上半年，公司期间费用率从35.93%下降至28.62%，其中，销售费用率由9.72%下降至8.96%，管理费用率由11.63%下降至6.80%，研发费用率由14.80%下降至12.73%，财务费用率由-0.22%微增至0.13%。除财务费用率基本维持稳定外，其他三费费用率均呈现下降趋势，主要系①2020年销售费用中运输费用计入营业成本；②管理费用等部分期间费用具有固定费用的特征，随着公司收入规模不断扩大，规模效应显现。公司轻资产运营，资产结构良好。截至2022上半年，公司货币资金占比18.30%，应收帐款和合同资产占比33.81%，存货占比36.16%，固定资产占比5.33%。结合费用结构看，公司是研发驱动型的轻资产企业，固定资产占比较低，公司将资源聚焦研发投入，研发费用率常年维持在12%以上。2020年应收帐款占比下降主要系口罩焊接设备结算方式为预付款，2021年应收帐款比例提升，系动力电池客户占比提高，客户结算方式中尾款比例提高。存货占比提升，系公司采用“销售订单+销售预测”的模式，对非标产品采取“以销定产”的生产模式，对标准化产品未来滚动三个月的销量进行预测，因此存货占比提升一定程度上反应公司在手订单增长。公司现金流短期承压。公司经营性现金流波动较大，2019、2021年净现比为负，主要系①公司动力电池制造自动化系统业务验收周期较长，2019年受补贴退坡影响，下游客户验收周期变慢；②2021年动力电池焊接设备业务增长较快，应收账款规模显著增长，且部分货款以票据结算，同时采购付款金额持续增长，销售收款与采购时间错配，导致经营活动现金流为负。预收账款+合同负债高增，在手订单快速增长。根据公司招股书，在动力电池业务下，公司与客户的合同价款结算模式主要为334（预付款-发货款-验收款）、3331（预付款-发货款-验收款-质保金）、2431以及6121（预付款-预验收款-终验收款-质保金）等模式，即发货之前收取一部分合同金作为预收款，因此预收账款+合同负债在一定程度上能反应公司在手订单情况。截至2022年上半年，公司预收账款+合同负债为1.38亿元，创历史新高，表明公司在手订单快速增长。2.3.股权结构集中，管理层产业经验丰富公司股权结构集中。公司董事长、总经理周宏建于2009年起任职于公司，截至2022年10月，其直接持股14.14%，并通过阳泰企管间接持股19.02%，合计持有公司股份33.15%，为公司实际控制人。设立员工持股平台，深度绑定核心管理层。鉴霖企管、能如企管为公司员工持股平台，在公司中担任重要职务或对公司经营业绩和未来发展有积极影响或作出贡献的员工，通过员工持股平台持有公司股份。公司通过股份将核心员工与公司深度绑定，有利于公司中长期发展。公司核心管理层皆毕业于上海交大等院校，专业技术经验丰富。公司董事长、总经理周宏建是毕业于上海交通大学机械工程专业硕士的高级工程师，曾任职于必能信超声应用技术部门主管，拥有30年以上技术研发经验；副总经理石新华毕业于上海交通大学工程专业博士，曾任上海三菱电梯工程师；技术中心机械部高级经理孙稳毕业于上海交通大学机械制造及其自动化专业硕士，曾任职三一重型机器设计工程师、上海图灵智造机器人研发主管等。公司核心管理层和技术人员都来自于上海交大等知名院校，具有声学、机械、电气、算法等领域的多年从业经验，为公司产品研发和技术进步奠定了坚实基础。3.超声波行业分析：下游应用持续拓宽，超声波设备前景广阔3.1.技术概述：超声波技术本质决定其广泛的应用场景超声波是一种频率高于20kHz的声波，由于频率高、波长短，具有方向性好，反射能力强等特性。超声波本质为一种机械振动在媒质中的传播过程，与媒介相互作用过程中，相位和振幅发生变化，使媒质的一些物理、化学和生物特性或状态发生改变，或者使这种改变的过程加快，从而产生一系列力学、热学、化学和生物效应等。超声波按功率大小可分为功率超声和检测超声。其中功率超声技术是以物理、机械振动、电子材料等学科为基础，通过超声波能量使物体或物体性质某些状态发生变化的应用技术；检测超声则是利用超声波技术来进行检测工作。工业领域的超声波焊接、裁切、清洗、喷涂均属于功率超声领域，医疗B超、超声探伤则属于检测超声领域，二者技术差异较为明显。复盘骄成超声的发展历程，我们发现骄成2007年成立，以超声波裁切行业为切入点，重点服务于橡胶轮胎领域，随着技术的积累和业务的拓宽，公司逐渐将自身业务拓展到新能源动力电池领域，2016年，公司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。从2021年收入构成来看，公司动力电池超声波焊接设备收入占比超过50%，系公司核心业务。动力电池超声波焊接属于超声波金属焊接的一种，因此本篇报告重点分析超声波金属焊接领域：超声波焊接一般包括超声波金属焊接和超声波非金属焊接。超声波非金属焊接属于熔化焊技术，通过高频摩擦使得焊件达到熔点，形成分子层之间的熔合。超声波金属焊接是固相焊接技术，焊接过程中达不到金属材料的熔点。一套典型的超声波金属焊接系统包括：发生器（将工频交流电转换为超声频电信号）、换能器（将超声频电信号转换为机械振动）、调幅器（将换能器端输出的振幅进行调整）、焊头（将调幅器端的振幅进一步放大，传递到焊件表面）、底模（即焊座，支撑焊件）。从功能来看，发生器与换能器是超声波焊接设备实现焊接的核心零部件,其参数特性决定了整个设备的性能。从价值量来看，根据公司招股说明书，动力电池超声波焊接设备主要使用进口发生器和换能器，我们以发生器和换能器的采购价格与动力电池超声波焊接设备成本相除，作为核心零部件价值量占比，测算得2021年发生器价值量比重为35.15%，换能器价值量比重为11.23%，二者合计价值量占比达46.37%。纵观焊接过程，超声波金属焊接共经历三个阶段：（1）摩擦去污阶段：在振幅为几十微米的振动摩擦力的作用下，工件表面的油污、氧化物等杂质被排出，金属表面露出；（2）应力及应变阶段：变化频率为几千次/秒的剪切应力造成振动摩擦，在工件间发生局部连接后，振动的应力和应变将促使金属间实现冶金结合；（3）固相连接阶段：由于弹性滞后、局部表面滑移和塑性变形的综合结果，焊接区局部温度升高。焊接区产生了扩散及相变、再结晶和金属键合等冶金过程，形成固相连接。在金属焊接领域，超声波技术具有独特优势。超声波金属焊接是一种优质、高效、低耗、清洁的固相焊接技术，焊接过程中达不到金属材料的熔点，其焊后内阻在所有焊接技术中几乎是最低的，特别适合焊接一些较软、高导热性且对导电性有较高要求的材料，如铝、铜、镍等。相较于激光焊接、传统电弧焊、电阻焊等，超声焊具有焊接效果好、焊接稳定性高、焊接电阻率低、更节能环保等优势。3.2.核心应用：动力电池极耳焊接是超声波焊接核心应用场景之一锂电池生产工艺流程分为电芯制造、电芯装配、电芯检测和电池组装四个环节。其中前段工艺为电芯制造，包括制作电池正负极片；中段工艺为电芯装配，包括电芯卷绕/叠片、极耳焊接、入壳封装和电芯注液；后段工艺为电芯激活，核心工序包括化成分容和检测；模组及PACK工序为锂电池系统的集成环节。锂电池生产线上的超声焊与激光焊各司其职，竞争关系不明显。动力电池焊接最常见的技术路线为激光焊接和超声波焊接，两者焊接原理、技术特点、优劣势有所不同，分别应用在电池生产的不同环节。其中，超声焊用于多层极耳以及多层极耳和连接片的焊接环节，激光焊接主要用于软连接焊接（连接片和极柱焊接）和顶盖焊接（方壳电池铝壳和顶盖焊接）、密封钉焊接、模组及PACK焊接等其他环节，两者应用领域不存在重叠。锂电池极耳焊接是超声波焊接的核心应用场景之一。动力电池极耳是从电芯中将正负极引出来的金属导电体，电芯一般通过卷绕或叠片工艺而成，每层电芯箔片伸出一层极耳箔片，卷绕或叠片完成后多层极耳箔材需要通过焊接贴合对齐在一起，一般正极为多层铝箔片，负极为多层铜箔片。极耳焊接是指将多层极耳箔片和连接片焊接在一起，其中，正极连接片材料一般为铝，而负极连接片材料，方形电池通常为铜，软包电池通常为镍或铜镀镍。超声波焊接在锂电池极耳焊接环节不可替代性。动力电池需要有良好的导流能力，如果内阻过大，电池使用过程中发热增加，会存在安全隐患。超声波金属焊接是固相连接，焊接过程中发热量小、焊后内阻小、无需高功率、焊接周期短，尤其适用于多层极耳焊接。如果采用激光焊接，其在对电芯的潜在风险和焊后内阻等电池性能参数上，以及对极耳状态要求、焊接成本、焊接效率上，相较超声焊接均存在劣势。动力电池超声波焊接可分为预焊和终焊，终焊难度高、需求大，国内超声波设备企业的产品主要用于动力电池极耳常规预焊中，终焊设备应用极少，而骄成超声为客户既可以提供终焊设备，又能提供预焊。根据公司招股说明书：终焊设备难度高于预焊：（1）预焊：将多层极耳箔材连接在一起，为防止极耳散开，一般无强度和过流能力要求，焊接参数要求低，功率一般低于3,000W，施加压力小，同一电芯极耳预焊所需的焊接能量一般不足终焊的1/3；（2）终焊：需将多层极耳和连接片焊接在一起，有焊接强度和过流能力等方面的严格要求，同时对焊接设备的功率、焊接能力、稳定性和焊后一致性要求很高，对虚焊、过焊问题近乎零容忍，设备难度明显高于预焊。终焊设备需求大于预焊：软包电池一般采用“极耳超声波预焊、极耳裁切、极耳超声波终焊”的工艺，部分电池厂会用到极耳预焊设备；方壳电池电池厂采用“极耳超声波预焊、极耳超声波终焊”的工艺，部分电池厂（如宁德时代）直接采用极耳终焊的工艺；此外，比亚迪的刀片电池和中创新航新产线的多层极耳焊接中均需要用到楔杆焊接设备，不需要传统超声波预焊设备；因此，常规极耳预焊设备的需求明显少于极耳终焊设备。3.3.市场规模：预计2025年国内超声波焊接设备市场空间近40亿元（1）动力电池：预计2025年超声波焊接设备需求为23.25亿元+产业链涨价背景下，新能源汽车销量持续超预期。2022年上半年以来，和原材料紧缺涨价并未影响新能源汽车销量的强势走势。根据中汽协数据，2022年8月我国新能源汽车销量为66.6万辆，同比增长107.49%，2022年1-8月我国新能源汽车渗透率达到22.85%，同比增长11.80pct。未来随着我国新能源汽车市场逐步由政策驱动转为市场驱动，我国新能源车市场将有望持续维持高景气度。动力电池企业持续加大扩产力度，带动设备需求持续高增。终端应用新能源汽车销量持续超预期，推动动力电池需求增长。我们统计了国内10家龙头电池厂的产能规划，截止2021年底合计产能约488GWh，至2025年新增产能超过2.2TWh。价值量方面，根据公司招股书，单台超声波焊接机单价15-20万/台，每条产线配备8台设备，对应超声波焊接设备价值量约150万元/GWh。暂不考虑复合铜箔带来新设备增量（后文有详细介绍），测算得2025年动力电池领域超声波焊接设备市场空间为18.60亿元。此外，若考虑到耗材需求（占比约25%），预计2025年国内动力电池领域超声波焊接设备及配件市场空间为23.25亿元。（2）无纺布：预计2025年超声波焊接设备需求为4.08亿元无纺布需求体量庞大，推动超声波焊接设备市场持续扩容。无纺布的下游应用市场包括口罩、一次性卫生用品等。根据中国产业用纺织品行业协会发布的数据显示，2020年，我国无纺布产量为878.8万吨，同比增长35.9%，“十三五”期间平均增长率为13.2%。无纺布在一次性卫生用品的市场主要包括婴儿纸尿裤、女性卫生用品和成人失禁用品三类。随着经济发展、人口老龄化、鼓励生育、卫生意识加强等因素的影响，婴儿纸尿裤和成人失禁用品市场规模将持续提升。根据中国造纸协会生活用纸专业委员会统计，2020年，卫生巾的产量约945.1亿片，同比增加1.7%;成人纸尿裤产量约59.2亿片；婴儿纸尿裤/片总产量约423.8亿片，比上年增加4%。在一次性卫生用品领域，当前胶水粘结的工艺占比仍然很高，存在不环保、舒适性差等问题，无胶化工艺是未来趋势，超声波焊接工艺可以取代胶水粘结工艺实现无胶化。预计2025年国内无纺布超声波焊接设备需求为4.08亿元。以纸尿裤为例，根据中国造纸协会生活用纸专业委员会统计，2020年成人纸尿裤产量约59.2亿片，婴儿纸尿裤总产量约423.8亿片，2020年国内纸尿裤总产量为483亿片。根据前瞻产业研究院预测，2019年至2024年纸尿裤行业年复合增长率为5%。根据公司招股说明书，假设全部采用超声波工艺，每条产线需要8台设备，单条产线产能为300片/分钟，2020年共需要产线1118条。假设每年新增产能全部使用超声波焊接设备，存量产能20%替换为超声波焊接设备，按超声波焊接设备单价15万元/台计算，预计2025年无纺布对应的超声波焊接设备市场规模为4.08亿元。（3）汽车线束：预计2025年超声波焊接设备需求为4.09亿元汽车线束市场需求庞大，超声波焊接潜在需求较大。线束广泛应用于汽车、家用电器、计算机和通信设备、各种电子仪器等方面，其中汽车线束是线束的重要应用领域。从电动化角度来看，传统燃油汽车主要采用低压线束，而新能源汽车中线束作为重要的能量传输通道，主要使用高压线束。随着新能源车的快速发展渗透和快充技术的不断提升和应用，大线径的高压线束渗透率将进一步提升，未来高压线束市场将伴随新能源汽车市场同步增长。预计2025年汽车线束超声波焊接设备需求为4.09亿元。核心测算假设如下：①设备价值量：根据公司招股说明书，低压线束超声波焊接机的平均市场单价为10-20万元，高压线束焊机根据所焊线径的大小不同价格范围在50-150万元之间，我们以价格中枢计算，假设低压线束焊机价值量为15万/台，高压线束焊机价值量为100万/台；②设备配套数量：沪光股份从事汽车高低压线束的研发、生产与销售，根据其招股书显示，截至2019年底公司拥有46台超声波焊接机，账面原值998.79万元，2019年公司在线束市场的市场占有率约为2.8%，以此测算2019年线束用超声波焊接机的存量市场规模约为3.57亿元。2019年汽车线束市场上主要是以低压线束为主，可测算得每万辆传统汽车对应超声波焊接设备0.97台。假设至2025年传统汽车对应超声波焊接设备数量不变，新能源汽车对应超声波焊接设备数量逐年增长至0.97台；③设备更新周期：假设下游行业以匀速扩产且设备寿命按3-5年计算，即每年折旧率约20%；④耗材：假设耗材、底模等耗材配件为设备价值量的25%。据此测算，至2025年汽车线束超声波焊接设备新增市场规模为3.27亿元，若考虑焊头、底模等耗材配件市场需求，2025年线束焊接设备及配件的市场规模达4.09亿元。（4）IGBT：预计2025年超声波焊接设备需求为6.77亿元新能源车渗透率提升+IGBT模块国产化进程加速，国内IGBT市场前景广阔。在新能源汽车市场，IGBT是新能源汽车电控系统中最核心的电子器件之一，随着国家政策大力支持及新能源汽车推广应用进程加快，新能源车渗透率不断提升，推动IGBT市场快速发展。此外，国内新能源汽车IGBT市场一直以来由国外厂商占据主导地位，随着IGBT模块的自主可控、国产化进程的不断加速，带动我国IGBT产线设备需求量大幅增长。根据TrendForce和英飞凌数据统计，2019年中国IGBT市场规模预计为165亿元，受益于新能源汽车和工业领域的需求大幅增加，中国IGBT市场规模将持续增长，预计2022年市场规模达到277亿元，至2025年有望达到522亿元，对应2022-2025年复合增长率为23.49%。预计2025年IGBT超声波端子焊接设备总需求为6.77亿元。根据公司招股说明书，IGBT封装工艺中涉及超声波金属焊接技术，对于车规级的IGBT模块，单块IGBT模块上的端子一般几个到几十个不等，IGBT焊接设备焊接单块IGBT模块一般在90秒左右，单台设备每年满产产能可达9.6万套。根据TrendForce，2018年中国IGBT行业需求7898万只，预计2025年中国IGBT市场规模将达到522亿元，测算得2025年IGBT总需求为26946万只。目前，在封装工艺中采用超声波焊接技术的比例在逐步增大，参考公司招股书，假设至2025年在封装工艺中采用超声波金属焊接技术的比例增长至50%，按IGBT超声波设备均价80万元/台计算，测算得2025年IGBT对应的超声波焊接设备存量市场规模为11.24亿元。假设下游行业以匀速扩产且设备寿命按3-5年计算，则2025年IGBT领域超声波焊接设备总需求为6.77亿元。综上，根据我们测算，2021年超声波焊接设备市场总规模达11.04亿元，其中，动力电池5.34亿元，无纺布3.35亿元，汽车线束1.11亿元，IGBT领域1.24亿元。预计2025年总市场规模增长至38.19亿元，其中，动力电池23.25亿元，无纺布4.08亿元，汽车线束4.09亿元，IGBT领域6.77亿元，2021-2025年年均复合增速为36.38%。3.4.竞争格局：加速，龙头乘势而上在动力电池领域，国内超声波金属焊接设备市场长期由海外企业垄断，随着国产技术不断增强，进程加速。海外企业方面，主要外资超声波设备企业包括必能信、泰索迡克、Sonics等。由于外资企业起步较早，技术研发积累较国内企业更深厚，国内市场对进口产品依赖度较大。必能信过往在锂电行业处于主导地位，宁德时代和比亚迪在批量使用骄成超声的产品之前，量产线上用于极耳焊接的超声波焊接机被必能信品牌垄断。美国Sonics在锂电行业为中创新航和国轩高科等客户供应部分量产线上的超声波焊接设备。本土企业方面，国内主要内资超声波设备企业包括骄成超声、新栋力、科普等。新栋力和科普为国内超声波设备企业，业务涵盖动力电池金属焊接、消费类锂电池的焊接等领域，产品尚未在宁德时代和比亚迪的产线中大批量应用。近年来，随着国内企业持续研发积累，我国超声波设备制造业不断突破技术瓶颈，已逐步缩小与外资企业技术差距。同时，由于蔓延导致全球供应链受阻，国产设备采购需求增加，超声波设备国产化率有望持续提升。骄成率先打破国际垄断，动力电池领域市占率近30%。骄成超声凭借稳定的产品质量、领先的技术能力和快速的反馈服务速度，率先打破高端动力电池极耳焊接市场（终焊）由外资垄断的局面，目前已进入宁德时代、比亚迪等龙头电池厂供应体系。根据公司招股说明书，2021年动力电池超声波焊接设备及其配件的市场容量约7.3亿元，以公司2021年动力电池超声波焊接设备及其配件的销售额（2.14亿元）计算的市占率为29.31%。下游电池厂市场集中度提升趋势明朗，设备企业强者恒强。根据电池联盟数据，2018-2022年1-9月，国内动力电池行业CR3从60.37%上升至76.62%，前三名分别为宁德时代、比亚迪和中创新航，2022年1-9月装机量占比分别为47.51%、22.23%和6.88%。展望未来，随着下游锂电行业集中度进一步提升，且电池厂对供应商资质、产品质量、设备技术指标要求持续提高，绑定大厂且具有核心技术的设备龙头将率先受益，设备龙头市占率有望持续提升。4.公司竞争力：产品实力奠基龙头地位，推动超声波设备4.1.技术优势：产品性能领先同行，解决下游行业痛点问题公司为技术驱动型企业，研发费用率显著高于同行。2018-2021年，公司研发费用从1607.65万元增长至4578.03万元，研发费用率常年维持在12%以上。我们选取联赢激光、大族激光、海目星、固特超声作为可比公司，2021年公司研发费用率（12.35%）显著高于同行平均水平（8.36%）。公司研发团队由经验丰富的工程师组成，截至2021年末，公司研发人员数量达到129名，占公司员工总数的28.67%，其中博士2名。截至招股书签署日，公司已取得有效授权专利248项，其中发明专利40项，软件著作权47项。深入与高等院校和科研机构的产投研合作，持续夯实竞争优势。公司与上海交通大学就“设备健康状态与工件质量监控系统开发”项目签订了技术开发合同，就“高性能压电陶瓷晶片开发”与中国科学院上海硅酸盐研究所签订了技术开发合同，就“40K换能器之设计优化和改善”与中国计量大学签订了产学研合作开发协议。公司持续开展合作研发项目，提升科研实力和技术水平的同时，有利于公司引进更多优秀人才。超声波设备为多学科技术的综合应用，技术门槛较高。超声波设备制造涉及物理、电子、机械、材料学等基础学科技术，同时与电子电路技术、压电耦合仿真技术、声学换能器制造技术、声学工具设计技术等技术密切关联，技术壁垒较高。完整掌握超声波六大核心技术，产品技术指标国际领先。经过多年的研发和技术积累，公司已形成了以超声波技术为核心的超声波技术平台，拥有能够覆盖超声波工业应用全流程的技术链。凭借全面的基础研发技术以及对超声波运动的深刻理解，公司自主研发的一体式楔杆焊接技术、超声波金属焊接质量监控技术和超声波高速滚焊系统技术等核心创新技术已达到国际先进水平，解决了下游行业应用的一系列痛点问题。中国科学院上海科技查新咨询中心出具的查新报告显示，公司多项产品技术处于国际先进水平，中国化学与物理电源行业协会、上海市声学学会亦肯定公司拥有行业领先的技术水平。核心零部件自产化率持续提升，盈利能力有望进一步增强。公司已拥有自主设计、生产超声波设备核心零部件发生器和换能器的能力，已基本实现使用自主品牌的发生器和换能器，目前仅在动力电池领域有较大比例使用进口发生器和换能器。根据公司招股书，2021年公司在动力电池超声波焊接设备上使用的自产发生器和换能器数量为123台，较上年增加大幅增加99台，2021年零部件自产化率为12.99%，公司预计2022年自产化率将达到30%-40%。随着公司零部件自产化程度持续提升，盈利能力有望进一步增强。4.2.客户优势：绑定核心龙头，树立先发优势超声波设备认证周期长，客户粘性较强。锂电池极耳焊机环节作为电芯制作过程中的关键环节之一，其焊接质量直接影响电池良率及性能，因此下游客户对设备商的工艺水平、产品品质、技术迭代能力等多方面考核要求严格，设备验证周期一般长达3-5年。另一方面，供应商进入电池厂采购体系后，下游客户一般不会轻易更换，会形成较为稳定的长期合作关系，因此设备商较难在短时间内完成从小批量到大批量运用的验证过程。公司奉行“大客户战略”，与主流客户深度绑定。公司长期坚持“大客户战略”，持续发展下游龙头客户，2021年公司前五大客户收入占比为69.93%，分别为宁德时代（35.20%）、科力远（18.32%）、比亚迪（9.81%）、中策橡胶（3.39%）和海目星（3.21%），其中，宁德时代连续三年出现在五大客户中。国际一流的电池厂引领着锂电池生产技术最高水平，绑定龙头客户能不断完善、迭代公司的设备性能、提升业务水平。在动力电池领域，公司于2015年开启动力电池焊接设备的研发，于2016年给宁德时代送样机，于2020年下半年获得宁德大批量订单。头部电池厂的认可对公司产品力形成强有力背书，目前公司已和主流电池厂建立稳定合作关系，2021年超声波焊接设备在宁德时代和比亚迪新增产线上的供应比重均超过50%；2021年已实现对中创新航、国轩高科的大批量供货；亿纬锂能、蜂巢能源仍处于小批量供货阶段；欣旺达和孚能科技已与公司签订批量订单。在轮胎裁切领域，公司是国内较早进入中高端轮胎裁切设备市场的厂商，目前已与轮胎行业优质客户建立长期合作关系。根据美国《轮胎商业》2021年度全球轮胎75强排行榜的统计数据显示，全球轮胎企业前十强中，固特异、韩泰、优科豪马、中策、正新均与公司开展业务合作。其他领域，除上述动力电池、轮胎行业的龙头公司外，公司的主要客户中还包括科力远、赢合科技、大族激光、联赢激光、海目星、利元亨、软控股份等多家优质客户。5.公司增长点：复合铜箔先发制人，核心技术平台化拓宽赛道5.1.复合铜箔量产在即，超声波技术应用范围进一步拓宽复合集流体具有高安全、高比能和低成本等优势，是传统锂电池集流体的良好替代材料。锂电池发展的重点方向包括安全性和续航能力，而多功能复合集流体在这两点均能带来提升。复合铜箔为“金属-PET/PP高分子材料-金属”三明治结构，以高分子绝缘树脂PET/PP等材料作为“夹心”层，上下两面沉积金属铝或金属铜，具备安全性高、能量密度高、循环寿命长等优势，量产条件下材料成本远低于传统铜箔。安全性高：由于PET复合铜箔铜导电层厚度较薄，且高分子层熔点较低，在150℃以上高温下会发生熔缩，有效降低穿刺热失控风险以及锂枝晶导致的一系列电池寿命及安全性问题；能量密度高：锂电复合铜箔相比传统锂电电解铜箔密度下降70%以上，能量密度提升5%以上；重量轻：PET复合铜箔铜导电层厚度较薄，对铜用量需求明显降低，且高分子材料比铜密度低，同等厚度的锂电复合铜箔相比传统电解铜箔重量更轻，6um厚度减重60%以上，4.5um减重50%以上；寿命长：在电池充放电过程中，锂电复合铜箔可以吸收锂离子嵌入和脱出产生的膨胀和收缩应力，保持极片界面长期完整性，电池的循环寿命可提升5%。复合铜箔处于小批量验证到大批量量产的过渡阶段，产业化进程提速。2022年以来复合铜箔产业进展包括：双星复合铜箔Q1已送样中韩多家电池厂；宝明7月公告投资60亿元在江西赣州建设复合铜箔产能；诺德7月公告拟2.49亿元入股铜箔设备商道森股份；东威8月公告与D客户、宝明签订框架协议和合同，销售金额分别为5亿元、2.13亿元，将于2024年前完成交付；9月东威公告与L客户签订10亿框架协议，进一步验证复合铜箔产业化提速，预计未来两年内有望开启批量商业化应用。相比传统电池，复合集流体锂电池在前段工序多出一道采用超声波高速滚焊技术的极耳转印焊工序。由于高分子基材层的绝缘性能，复合集流体的极耳无法将集流体电芯中的电流输出至电极端子，为解决这一问题，需将极耳箔材的两端分别与复合集流体的导电层焊接到一起。然而复合集流体极耳和箔材之间焊接难度大、焊接效率低、且导电层和极耳箔材之间易发生撕裂，影响焊接质量，传统的焊接方式无法实现符合要求的焊接效果。超声波设备是复合集流体电池焊接的首选应用，根据公司招股说明书，单条产线对滚焊设备的需求数量是极耳超声焊接设备的3倍左右，同时中段工序的多层极耳超声波焊接工序依旧保持不变，这将进一步拓宽超声波技术在锂电行业的应用范围。超声波滚焊技术难度比传统点焊更高。滚焊属于连续焊，相比断续焊（点焊），难点在于：①滚焊是一套完整的共振系统，集合了视觉、纠偏、监控、自动化等系统，需要设备商有完备的技术体系和更强综合运用能力；②从设计结构上来说，由于滚焊是旋转的，需要焊头、换能器、调幅器、发生器、控制器和设备结构实现有机共振的匹配；③滚焊是滚+振等多重运用的叠加，要求设备商对超声波技术以及运动有更全面的理解。预计2025年超声波滚焊设备市场空间19.34亿。根据前文测算，2025年动力电池新增产能需求为694GWh，更新替换产能需求为546GWh，假设到2025年新增产能中复合铜箔渗透率提升至20%，更新产能中渗透率提升至10%。价值量方面，根据公司招股说明书，单条产线对滚焊设备的需求数量是极耳超声焊接设备的3倍左右，且滚焊设备相比传统点焊机技术壁垒更高，单机价值量更高，按单GWh超声波滚焊设备价值量1000万/GWh计算，测算得2025年复合铜箔超声波滚焊设备市场规模有望达到19.34亿元，市场空间广阔。滚焊方案业内首创，产品性能领先同