机械设备行业深度报告关注高端装备带来的成长机会

机械设备行业深度报告：关注高端装备带来的成长机会1锂电设备：下游动力电池扩产加速，电动化渗透率提升1.1电动车销量高歌猛进，动力电池产能持续扩张产销创新高，电动车高歌猛进。2021年全球电动汽车的销量为650万辆，比2020年增长了109%。根据中汽协数据，我国新能源汽车市场呈现出爆发式增长，全年产销量分别为354.5万辆和352.1万辆，同比均增长约1.6倍，全年渗透率升至13.4%，较2020年提升8个百分点，十二月单月渗透率高达19.1%。中国新能源汽车行业已经从政策驱动转向市场拉动的新阶段，电动化趋势加速渗透。欧洲2021年电动车销量突破227万辆，同比增长66%；纯电车型占比高，未来单车带电量将持续提升。2021年，纯电动车型占新能源汽车销量比重达到83%，较2020年提升3pct，纯电车型占比提升；2021年纯电动乘用车平均带电量48.6kWh/辆，同比提升6.8%。但是从新能源车整体来看，单车带电量呈现下降趋势，主要是低端车型占比高所致。未来随着电池密度和用户对续航里程的要求，单车带电量将稳步提升。得益于下游需求旺盛，动力电池市场迎来爆发增长。根据中国汽车动力电池产业创新联盟数据，2021年1-12月，我国动力电池装车量累计154.5GWh,同比累计增长142.8%，2019年到2021年复合增速为35.42%，电池装车量实现快速放量。1.2政策利好，未来电动车发展路径清晰目前国内电动车发展以市场驱动为主。国内新能源行业的政策驱动由“胡萝卜”转向“大棒”，双积分接力财政补贴，成为国内发展新能源汽车的重要推手。双积分政策于2018年4月1日起实行，在补贴呈现出逐年下降的趋势的情况下，双积分将推动企业逐步向电气化转型，推动整个行业有序健康地发展。2020年4月，四部委联合发布

《关于完善新能源汽车推广应用财政补贴政策的通知》，明确将财政补贴政策期限延长至2022年底，补贴退坡力度和节奏得到平缓，原则上补贴标准分别在上一年基础上退坡10%、20%、30%。2020年11月2日，国务院办公厅印发了《新能源汽车产业发展规划（2021-2035）》。该《规划》明确了未来15年新能源汽车产业的发展方向，到2025年新能源汽车新车销售量达到汽车新车销售总量的20%左右，到2035年纯电动汽车成为新销售车辆的主流，公共领域用车全面电动化指明了我国未来新能源汽车的发展方向。2022年政府工作报告提出将继续支持新能源车发展，确定了新能源车继续发展的决心。政策指明新能源车发展方向，渗透率加速提升，2021年国内新能源车销量占全球一半以上。美国对新能源汽车政策迎来拐点。特朗普时期，美国对电动车的补贴较少。2020年，全球新能源汽车销量为312.48万辆，而美国新能源汽车销量仅为33.3万辆，同比增长3.1%，渗透率2.2%，远低于中国和欧洲市场。拜登上台后，对电动车发展提出了明确规划和刺激方案。11月19日，众议院通过了拜登1.75万亿美元的刺激法案。新能源车方面，税收抵免将由7500美元，提升至最高1.25万美元；2021年8月，拜登签署行政令，目标为到2030年实现美国50%的汽车销售为新能源汽车。随着美国对电动车政策的回暖，电动车销量将加速放量，带动全球销量增长。欧洲补贴力度加强，电动车渗透率持续提升。欧洲各国鼓励人们从传统燃料汽车转向电动汽车，希望在未来十年内禁售燃油车，实现“净零排放”。欧洲各国对电动车的不断加码，德国宣布，将现有的电动车补贴延长至2025年；法国政府提出高达7000欧元的补贴；

西班牙购买电动汽车的消费者提供4000-5000欧元的补贴。电动车所引领的碳中和发展浪潮，将成为未来十年的主旋律，将对汽车产业产生革命性影响。主机厂商纷纷推出燃油车禁售时间，电动化趋势不可阻挡。碳中和背景下，减碳和脱碳已成为传统车企向新能源转型的重要驱动力。目前大众、丰田、宝马、戴姆勒、通用、特斯拉等跨国车企提出了碳中和目标。而吉利汽车、长城汽车、比亚迪等国内部分车企提出了在碳达峰与碳中和目标下的应对举措。2021年11月10日，在英国格拉斯哥举行的第26届联合国气候变化大会期间，福特、通用、捷豹路虎、奔驰、沃尔沃六大车企承诺，2040年前将停售燃油车，届时只出售零排放的新能源汽车。比亚迪宣布从2022年三月起，停售燃油车，专注于EV纯电动和DM插电混动汽车业务。在全球碳中和的浪潮下，全面拥抱新能源汽车是各大车企的必然选择。1.3电池产能向头部集中，未来扩产势头不减2021年全球动力电池装机量翻倍，国内厂商装机量不断提升。2021年全球新能源汽车销量约637万辆，同比增长100%，动力电池装机量约292GWh，同比+114%。全球装机TOP15中，中国电池企业占据11席，累计全球市场份额占比达到53%，逐步蚕食日韩企业市场份额。2021年国内共有58家动力电池企业实现装机配套，较2020年减少13家，CR3、CR5、CR10分别为74.2%、83.4%、92.3%。同比提升2.9pct、1.3pct、0.5pct，产能进一步向头部电池厂商集中，其中宁德时代

2021年装车量80.51Gwh，占比52.1%，国内市场占比进一步提升。未来随着全球装机量的提升，分化或将加剧，头部电池厂商份额将进一步提升。下游电池需求旺盛，未来产能扩产将维持高增长。根据GGII数据、各公司官网数据、及新能源汽车发展规划，到2025年全球新能源汽车市场渗透率将达到20%以上，预计全球动力电池出货量超过1.5TWh，2021年到2025年年均复合增速超过50%。随着全球新能源车渗透率的大幅提升，未来几年动力电池出货量将迈入“TWh”时代。国内头部厂商扩产节奏加快，新玩家投资规模大。宁德时代已披露产能规划超过670GWh；比亚迪已公布电池产能规划超过200GWh；蜂巢能源规划2025年实现600GWh电池产能，出货量450GWh;中航锂电预计2025年动力电池目标产能至500GWh，2030年预计产能达1TWh；国轩高科

2025年产能规划目标为300GWh。2022年到2025年，国内动力电池厂商将进入产能爆发增长阶段，将不断通过产能释放提升自身市占率，抢占市场份额。海外电池厂商未来将逐步扩产，日韩厂商成为主力军。LG

新能源目前在全球动力电池领域排名第二，全球市占率20%，仅次于宁德时代的32%。根据LG新能源产能规划，到2025年在北美地区产能将超过200GWh；Northvolt计划到2030年欧洲占据25%的市场份额，在欧洲部署的产能超过150GWh，与大众和宝马分别签订了长期电池订单。1.4锂电池工艺流程长，锂电设备定制化程度高1.4.1前、后、中端设备各有技术难点锂电池加工设备工艺复杂，设备的稳定性和精度是关键。锂电池按照生产流程可分为前端、中端和后端设备，价值量占比分别为40%、30%、30%。（1）前端环节：该环节为极片制片环节，对设备的性能、精度、稳定性等有较高要求，主要包括搅拌、涂布、辊压、分切以及极耳成形等工序，对应包括涂布机、辊压机、分条机、制片机等设备；（2）中段环节：该环节为电芯装配环节，对精度、效率、一致性要求很高，主要包括卷绕、叠片、入壳、注电解液等工序。中端锂电设备主要用于电芯制作，包括卷绕机、叠片机等；(3)后端环节：该环节是电化学环节，主要包括电芯化成、分容、检测以及Pack等。后端设备主要用于检测和封装，包括化成设备、分容设备和激光焊接设备等。1.4.2国产锂电设备厂商崛起，竞争力显著增强国内锂电设备发展主要分为三个阶段：

（1）起始阶段（1998-2012）：该阶段主要由消费电子需求驱动。中国锂电池生产设备发展始于1998年，当时国内专业锂电设备制造商极少，锂电设备进口依赖度高。2003年国内锂电设备进入批量生产阶段，自动夹持式化成检测设备、双面间隙式涂布机、一体式卷绕机等相继面世。2006年锂电生产设备制造企业初具规模，但自动化程度和整体技术水平较低，锂电池制造企业的生产模式是半手工半机械化。（2）快速发展阶段（2013-2018）：2013年政府发布新能源汽车补贴政策后，新能源汽车销量开始快速增长。动力电池开始成为驱动锂电设备增长的主要因素。新进入者增多，锂电设备自动化水平开始提升。锂电设备市场规模从2013年的30亿，增长到2018年的186亿，年均复合增速接近60%。（3）整合阶段（2018至今）：2018年以来，整个锂电设备行业经历了一波产能出清，头部设备商收购整合进程加快。同时订单向头部锂电设备企业集中，同时由于动力电池扩产加速，锂电设备进入卖方市场。国产锂电设备商基本实现国产替代。目前全球锂电设备企业主要集中在中国、日本和韩国。中国企业起步虽然较晚，但是锂电专机市场集中度较高。目前国产锂电在涂布、卷绕等核心设备的技术指标已经超越日韩厂商，基本实现进口替代。国内的动力电池厂商培育了具有国际竞争力的设备商，国产设备目前精度、自动化程度都大幅提高，且价格具备优势，目前前段设备国产化率已经超过80%，中段设备国产化率接近90%，后段设备超过95%。国内锂电设备企业具备整线供应能力。而日韩企业的优势集中在电芯制造和电芯装配等前中段环节。国内企业在2013年后，锂电设备研发和制造能力突飞猛进，从专机设备打入产业链，逐步进行纵向拓展，从而具备锂电生产整线设备供应能力。先导智能从卷绕机起步，现在已经成为锂电设备龙头。其他生产设备环节，国内锂电设备企业也具备核心竞争力，杭可科技在后端设备环节，打入LG

新能源等国外电池厂商供应链。国产锂电设备商竞争力增强，海外客户占比将提升。随着CATL、BYD等国内动力电池厂商装机量的快速增长，国内锂电设备商也从无到有，迅速完成产业链的国产替代。国外主要锂电设备商包括日本平野、日本CKD、韩国PNT。从产能规模、盈利能力、产品种类、技术水平等方面比较，国内锂电设备厂商竞争力优于日韩厂商：

（1）产能规模：总体来看，日韩的锂电设备商虽然普遍成立时间长，但往往聚焦单一产品领域，虽然产品具备竞争力，规模总体较小。在下游电池加速扩产背景下，目前锂电设备产能供给也是企业核心竞争力的关键一环。（2）盈利能力：先导智能、杭可科技等国内锂电设备商综合毛利率接近40%，主要原因在于锂电设备属于非标设备，且面对电池扩产，产能稀缺；而日韩设备厂商毛利率维持在10%-30%之间，且波动较大，盈利能力弱于国内企业；（3）产品种类：日韩厂商专精于锂电池制造环节的某一类设备，日本平野以涂布机为主，日本CKD以卷绕机为主，韩国PNT以前端设备为主。而国内企业则凭借研发能力，具备锂电设备整线能力。（4）技术水平：国产设备已达到国际先进水平，实现对日韩设备的赶超。卷绕机和涂布机核心参数已经优于日韩厂商。1.4.3锂电设备适应行业变革，未来效率将大幅提升动力电池大规模扩产后，在生产效率、电池品质上会更进一步。产线节拍提升，对锂电设备性能、稳定性及工艺水平提出更高要求。下游动力电池企业对搅拌、涂布、模切、叠片、卷绕、焊接等核心工序段的设备提出了更高的要求。目前锂电设备行业发展趋势主要围绕核心工艺优化、提升设备效率进行。（1）设备一体化成为提升设备效率的重要手段。目前像切叠一体机开始应用于刀片电池、软包电池和方壳叠片电池工艺，未来的趋势是锂电设备前段、中段、后段将分别在各自工段内进行设备一体化。头部设备商将通过设备一体化来提升设备份额。（2）锂电设备整线化将成为未来发展趋势。为了缩短设备研发交付周期、提高生产和维护效率，下游电池企业开始从单一专机设备需求逐渐向整线解决方案的需求转变。整线设备可以实现工艺段内前后工序无缝对接，降低故障率。此外，整线设备解决方案可以帮助锂电池企业缩短建设周期、降低建设成本、提升设备生产的效率和良率，增强锂电设备的一致性。（3）核心工序设备性能提升。单线产能规模从2GWh提升至4GWh；涂布环节：涂布宽幅从1-1.2m扩大至1.5-1.8m；卷绕机速度从12-16ppm提升至25-32ppm；叠片速度从0.25s/PCS提升至0.125s/PCS等。（4）动力电池新技术要求设备不断进化。刀片电池、4680、CTP等新技术规模化进程提速将带动设备改造更新。刀片电池与传统电池系统相比，电池系统零部件数量减少40%以上，比能量密度虽然只提升了9%，但VCTP体积能量密度可增加50%以上，成本可下降30%以上，叠片工艺制造出来的电池有着更好的循环特性和安全特性，刀片电池占比提升，对叠片机的需求将增长。4680电池是特斯拉提出的圆柱电池，其直径为46mm，高度为80mm。相对于传统的21700圆柱电池，其能量方面提高5倍，续航里程提高16%，最大的特点是采用全极耳设计。全极耳技术能够成数量级的降低电池内阻和发热速率，在解决高能量密度电芯的散热问题上具有显著优势。全极耳生产过程对设备端提出了更高要求，现有电芯组装环节设备要进行升级改造，需要新增全极耳成型、全极耳与集流盘或壳体连接、检测及连续组装等关键设备。1.5锂电设备：进入卖方市场，未来规模超千亿1.5.12021年锂电设备高速增长，业绩兑现本次锂电设备企业共计15家，包括先导智能、杭可科技、利元亨、科恒股份、赢合科技、联赢激光、海目星、星云股份、金银河、华自科技、先惠技术、今天国际、诺力股份、科瑞技术、中国电研。15家锂电设备公司合计实现营业收入451.52亿元，同比+64.88%，归母净利润35.18亿元，同比+84.27%；2022年一季度，实现营收122.04亿元，同比+82.32%，归母净利润7.9亿元，同比+75.55%。从2020年Q2开始，宁德时代

引领国内动力电池厂商扩产，装机量快速增长，锂电设备进入高景气周期，业绩实现高速增长。锂电设备公司盈利能力承压,2022一季度边际改善。2021年整体毛利率为27.19%，同比-4.08pct，净利率为7.79%，同比+0.82pct，毛利率下降主要原因:1)2021年确认收入的订单多为2020年订单，当时订单毛利较低；2）原材料价格上涨。单季度来看，2022Q1整体毛利率为25.84%，较2021Q4提升1pct，净利率为6.48pct，同比+0.52pct，盈利能力有所回升。在规模效应下，期间费用率有所降低。2021年和2022年Q1十五家公司整体期间费用率分别为18.14%、18.82%，分别同比-2.73pct、-4.48pct。合同负债同比大幅提升，在手订单充足。2021年和2022年Q1十五家锂电设备企业合同负债分别为156.27亿元、177.45亿元，同比分别+116.37%、+76.51%，反映了锂电设备行业在手订单充足，未来业绩高增确定性高。分企业看，1）激光加工设备企业联赢激光和海目星

2021年和2022年Q1合同负债增幅均超过120%，主要原因在于动力电池对于激光焊接设备需求增加；2）先导智能在高基数情况下，合同负债同比增速分别为+102.85%、+69.38%，增速依然可观；3）利元亨合同负债同比增速均超过+110%，主要原因是利元亨开始向前中段设备进行拓展，同时承接蜂巢能源较多订单。积极备货交付订单，经营性现金流短期承压。2021年锂电设备行业存货规模快速增加，达到252.27亿元，同比+120.18%，主要原因是新接订单增加，积极备货所致；2021年经营性现金流锂电设备行业依然维持为正，达到30.68亿元，2022Q1经营性现金流为-28.42亿元，主要是由于交付设备需提前备货，随着订单交付，经营性现金流将大幅提升。1.5.2叠片技术渗透率提升，技术迭代利好设备商锂电池由于封装方式和电池形状不同，可分为圆柱、方形和软包电池。三种动力电池的组成要素区别不大，核心差别在于圆柱和方形电池主要采用金属材料作为外壳，软包动力电池采用铝塑膜作为外壳。由于形状不同，目前方形和圆柱电池主要采用卷绕工艺，而软包电池采用叠片工艺。根据高工锂电数据，2021年圆柱电池装机量约8.69GWh，同比增长10%；方形动力电池装机量约120.99GWh，同比增长143%；软包动力电池装机量约10.30GWh，同比增长155%。目前方形动力电池依然占据主流。卷绕和叠片工艺处于动力电池中段环节，是决定电池性能的工艺。卷绕就是通过控制极片的速度、张力、尺寸、偏差等因素，将分条后尺寸相匹配的正极极片、负极极片及隔膜、终止胶带等卷成极芯的一种极芯生产工艺；叠片则是通过送片机构将正、负极片与隔膜交替堆叠在一起，最终完成多层叠片极芯的一种极芯生产工艺。目前软包锂离子电池的制造主要采用叠片工艺，叠片工艺将切割好的单个极片层叠在一起。相比卷绕工艺，叠片工艺能有效避免卷绕工艺中由于极片、隔膜折弯而产生的掉粉、缝隙等极芯缺陷，极芯质量能得到有效提高，电池的整体能量密度高于卷绕，但在极片堆叠过程中，因为要将单个的正、负极片循环交叉堆叠在一起，极芯生产速率较慢。软包电池能量密度高、安全性高，未来渗透率将提升。海外主流车企偏好软包电池，海外LG、SKI供应的软包电池等已在大众、奥迪、奔驰、通用、现代、福特等车企配置多款主流车型，2020年欧洲最畅销的20款新能源乘用车中，有15款搭载软包动力电池。在高能量密度、长续航要求下，软包动力电池相对于方形和圆柱动力电池能量密度相对更高（目前可量产软包动力电池单体能量密度达到240-250Wh/Kg的水平，软包动力电池能量密度要比方形高出10%-15%）。目前叠片机生产速率相对较慢，良率有待提升，但是国产锂电设备商将逐步改进效率，实现国产替代，未来叠片机将渗透率将提升，进而带动软包电池装机量提升。1.5.3未来锂电设备空间超过3000亿资本开支大幅增长，带动锂电设备高速增长。锂电设备需求和下游电池扩产节奏紧密相关，2020年以来，动力电池厂商资本开支扩张，固定资产投资迅速增加，锂电设备需求旺盛。从宁德时代单季度资本性开支节奏来看，2020年Q4资本开支强劲反弹。2光伏设备：碳中和背景下，光伏产业链持续受益2.1碳中和+能源安全，未来光伏装机仍将持续增长碳中和背景下，光伏装机量未来增长可期。在全球越来越多的国家认可碳中和背景，目前已经有130多个国家提出了“零碳”或碳中和的目标。风力发电、光伏发电等可再生能源在电力结构中的比重有望快速提升。而光伏作为清洁能源，且发电成本在持续下降，未来装机量将迎来大幅增长。2021年全球光伏新增装机量170GW，同比+31%，我国新增并网装机量为54.88GW，同比+13%。国内未来光伏投资将提升，光伏产业链将持续受益。2022年以来，国家能源局、发改委等单位密集发布关于新能源发展的文件。3月21日，《“十四五”现代能源体系规划》印发实施，规划提出确保2025年非化石能源消费比重提高到20%左右，推进建设总规模4.5亿千瓦的大型风电光伏基地，加快分布式新能源发展。国家能源局预计今年新增新能源重点项目将带动太阳能发电投资额同比增长202.6%；5月30日，国家发改委、国家能源局发布《关于促进新时代新能源高质量发展的实施方案》，方案提出，要实现到2030年风电、太阳能发电总装机容量达到12亿千瓦以上的目标，加快构建清洁低碳、安全高效的能源体系；6月1日，国家发改委等九部门共同印发《“十四五”可再生能源发展规划》，提出十四五期间，“十四五”期间，可再生能源发电量增量在全社会用电量增量中的占比超过50%，风电和太阳能发电量实现翻倍。预计2022-2025年，我国年均新增光伏装机将超过75GW。我们认为，随着国家对光伏等可再生能源发展规划的出台，国内光伏景气度将稳中