锂电设备行业叠片机专题报告：软包&长薄化方形电池发展带动需求

（报告出品方/作者：东吴证券，周尔双、刘晓旭）

1. 叠片为中段核心环节，软包&长薄化方形电池带动叠片机需求

1.1. 叠片工艺优势显著，但设备效率等仍存在提升空间

卷绕/叠片为锂电池中段电芯装配工序的最核心环节。卷绕为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极片及隔膜、终止胶带等卷成极芯的 一种生产工艺。叠片则将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生产工艺。就电池形态来看，软包电池只能采用叠片工艺；方形电池既可以使用叠片工艺 也能够采用卷绕工艺，目前主流为卷绕工艺；圆柱电池只能采用卷绕工艺。

卷绕与叠片在工艺方面最大的差别在于极组成型工序。（1）极片状态：卷绕的正负 极片为连续的，叠片为片状。（2）极组完成标准的判定：卷绕电池控制极片的长度，在 模切工序时会根据每个电芯长度标记一个孔进行定位，检测到该孔时进行裁断，完成一 个极组的卷绕；叠片则是根据正负极片的设定数量，达到设定值时完成一个极组的叠片。 （3）极组形态：卷绕工艺下正负极耳仅位于上方一侧，故卷绕极片一圈仅有一个正极 和一个负极极耳，而同样为“一圈”的情况下，叠片能够有 2 层极片，每一层均有一个 正极和一个负极极耳，故数量是卷绕的 2 倍。（4）隔膜张力控制：卷绕电池的隔膜在高 速卷绕过程中会产生一定的张力，张力作用下隔膜会产生一定的拉伸，导致孔隙率发生 微小变化；而叠片电池张力几乎为 0，隔膜基本无拉伸，孔隙率与原材料保持一致。

从最终电池成品来看，叠片形成的电池具有更高的电池能量密度、更稳定的内部结 构、更高安全性和更长循环寿命等优点。

（1）更高的电池能量密度：卷绕在卷绕拐角部有弧度，空间利用率比叠片低，叠片 能够充分利用电池边角空间，故在相同体积的电芯设计下叠片形成的电芯能量密度更高。

（2）更稳定的内部结构：在电池的循环使用过程中，随着锂离子的嵌入，正负极片 均会有膨胀，受卷绕拐角处内外层内应力不一致的影响，卷绕的电池会发生波浪状变形， 波浪状变形会导致电池的界面变差，电流分布不均，加速电池内部结构不稳定。叠片的 电池不存在拐角内应力不均的问题，在电池的循环往复使用中，每层膨胀力相近，故叠片的电池可保持界面平整。

（3）更高安全性：卷绕下两端极片折弯后涂层材料发生较大弯曲变形，折弯处容 易发生掉粉、毛刺问题，严重时会造成电池内部短路，引起热失控，此外极片和隔膜所受拉力容易出现不均匀、产生褶皱，极片的膨胀和收缩、隔膜拉伸等都会导致电芯变形； 而叠片电池受力均匀，不存在两端折弯问题，电池安全性更高。

（4）更长的循环寿命：如前述叠片电池的极耳数量是卷绕的 2 倍，而极耳数量越多，电子传输距离越短，电阻越小，故叠片的电池内阻能够降低 10%+，电池产热小， 使用寿命长于卷绕电池；而卷绕容易发生变形、膨胀等问题，影响电池衰减性能，故同 等设计下叠片的循环膨胀更低、循环寿命更长。

但叠片工艺存在设备效率低、设备投资额较高、良率低、控制难度大等缺点。

（1）设备效率低：一般动力电池卷绕的效率为 12PPM，先导智能的卷绕机性能优 越，其方形卷绕机在极片长度 6000mm 时效率仍可达 12PPM，而传统 Z 字叠片效率一 般为 0.5s/pcs/工位，若电池极片层数为 30 层，则传统 Z字叠片完成一个电池的时间为 15 秒，则一分钟内能完成 4 个电池，即传统 Z 字叠片效率仅有 4PPM；此外叠片设备占 地面积比卷绕机大，也意味着叠片比卷绕效率低。

（2）设备投资额高：从单条产线来看，卷绕电池通过控制极片的长度来判断极组 完成与否，一条产线需要的卷绕机数量与每片电芯的长度有关，一般一条产线需要 10 台 卷绕机，按照 300-350 万元/台的价格，则一条产线下卷绕机价值量合计约为 3000-3500 万元；叠片则是根据正负极片的设定数量，达到设定值时完成一个极组的叠片，一条产线需要的叠片机数量与电池片数有关，中航锂电的一条产线一般需要10台切叠一体机， 按照 600 万元/台的价格，则中航锂电一条产线的切叠一体机价值量为 6000 万元，蜂巢 短刀电池的一条产线需要 20 台切叠一体机，按照 600 万元/台的价格，则蜂巢一条产线 的切叠一体机价值量约为 1.2 亿元。

（3）良率低：卷绕电池分切方便，合格率高，每个电芯只需要进行正负极一次分 切，难度小；而叠片分切繁琐，每个电池有几十个小片，每个小片有四个切面，且冲切 容易产生不良品，故叠片的单个电池容易发生断面等问题。

（4）控制难度大：①卷绕点焊容易，每个电池只需要点焊两处，容易控制，而叠片 容易虚焊，所有极片都要点焊到一个焊点，操作难度大；②卷绕一个电池只有两个极片 便于控制，而叠片极片数量较多，检测、转运、统计都是难点。

综合来看，叠片形成的电池具有更高的电池能量密度、更稳定的内部结构、更高安 全性和和更长循环寿命等优点，仍面临设备效率低、设备投资额较高、良率低、控制难 度大等缺点。我们认为随着先导智能、利元亨等我国优秀叠片机厂商加大研发投入以持续提升叠片机效率、国产叠片机逐步放量实现降本，叠片工艺的低效率、高成本问题有 望得到解决。

1.2. 软包占比持续提升&长薄型方形电池快速发展，叠片需求空间广阔

1.2.1. 软包电池性能更优，未来技术成熟后需求占比将持续提升

目前方形电池由于效率高、成本低为我国动力主流路线，软包主要受限于叠片工艺 的低效率、高成本问题。我们认为随着叠片机效率不断提升，先导智能、利元亨等优秀 国产叠片设备商逐步实现国产替代、降低成本，叠片工艺的低效率、高成本瓶颈将得以 解决，具备更高能量密度、更高安全性的软包电池占比将进一步提升。

根据高工锂电，2021 年我国动力电池装机量市场中圆柱电池年度装机量约 8.69GWh， 同比+10%，占总装机量比重为 6%；方形动力电池装机量约 120.99GWh，同比+143%， 占比为 86%；软包动力电池装机量约 10.30GWh，同比+155%，占比为 7%，未来软包电 池凭借优越性能，2025 年占比有望提升至 16%。全球动力电池装机量来看，高工锂电 预计到 2025 年全球软包动力电池出货量达 222GWh。

1.2.2. 长薄型方形电芯快速发展，叠片重要地位日益凸显

随着新能源汽车的逐步发展，对动力电池的安全性、能量密度、续航里程等提出更 高要求，各电池厂对此均提出了相应差异化的解决方案，例如比亚迪推出了刀片电池、 蜂巢能源推出了短刀电池、宁德时代推出了 CTP（Cell to Pack）、CTC（Cell to Chassis） 技术等，我们认为未来随着电动汽车对能量密度提升需求日益迫切、方形电芯尺寸逐步 变大&厚度逐步变薄，叠片工艺的重要地位将日渐凸显。

比亚迪的刀片电池是一种基于方形电池的长电芯 CTP 方案。刀片电池通过减薄电 芯厚度、增大电芯长度，同时取消模组设计、电芯直接阵列在电池包中充当结构件（即 CTP 方案），从而提升空间利用率、提高电池安全性。与传统方形电池相比，刀片电池 最大的特点在于“长而薄”，天然适用于叠片工艺：传统方形电池的长度一般为 148 mm、 厚度 79mm、高度 97mm，一般选择卷绕工艺进行生产；而刀片电芯长度为 960mm、厚 度 13.5 mm、高度 90 mm，刀片电芯的长度大幅增加、厚度明显变薄，此时利用卷绕工 艺很容易出现褶皱、变形等问题，故比亚迪采用叠片工艺生产刀片电池，最长可以实现 1000mm 长度叠片，对齐度可以控制在±0.3mm 内，叠片效率为 0.3s/pcs。

蜂巢能源推出短刀电池，推行产品全域短刀化。虽然相较于比亚迪的刀片电池，其 长度稍短，一般为 300-600mm（L300-L600），但短刀电池也是长薄型铝壳电芯，其中应 用最广泛的 L600 电池尺寸为长度 574mm、厚度 21.8mm、高度 118mm。蜂巢推行的全 域短刀化将涵盖从 L300-L600 的全尺寸短刀电池产品，覆盖从 1.6-4C 全域充电范围，从 乘用车到储能、商用车、工程机械、非高速电车等全域使用场景，从无钴、三元到磷酸 铁锂全域化学体系。短刀具备刀片电池的几乎所有长处：体积能量密度高、可以作为结 构件实施 CTP 方案，降低成本，易于散热，安全性好；此外由于长度适中，能够适配 80% 以上的乘用车，包括能与大众系推行的 MEB 模组相兼容，还适合储能领域。目前长城 欧拉的一款车型已经配套了蜂巢能源的 L600 短刀磷酸铁锂电芯。

基于叠片工艺下单个电池高能量密度的产品定位，中创新航选择采用切叠工艺。 CATL 的优势是大产能、广产线，客户为了电池保供优先选择 CATL，而 CATL 选择了 卷绕技术路线，因为卷绕机的工作效率高；但相较于 CATL，中创新航的产能规模小， 故产品亮点在于电池的续航能力，中创新航的策略为与核心高端车企合作，高端车型对 电池的需求量小、更关注续航里程，相比于卷绕，叠片工艺的能量密度更高、续航里程 能力更强，这与公司的产品定位一致，中创新航开发的 One-stop Bettery 电池续航里程 达到 600KM；全极耳叠片电池续航里程可达 1000 公里。

宁德时代为了进一步降低电池成本、提升能量密度，相继推出 CTP/CTC 技术。宁 德时代于 2019 年推出了 CTP 技术，采用 CTP 技术后的电池包体积利用率能提高 15%- 20%，电池包零部件数量减少 40%，生产效率提升了 50%，大幅降低动力电池的制造成 本、提升能量密度；将于 2025 年左右推出高度集成化的 CTC 技术，可将电芯直接集成 到汽车底盘上，进一步提升能量密度。

综合来看，长薄型方形电芯的优势在于散热性好且本身可以作为结构件，叠加无模 组 CTP、CTC 技术，可以提升安全性&体积能量密度、降低成本，故长薄型电芯将成 为发展趋势。我们认为随着方形电芯长薄化发展、对电池更高能量密度的需求，叠片天 然适用于长薄型电芯、电池能量密度高的特性将充分凸显，方形电池的叠片工艺渗透率 将不断提升。

未来随着软包技术不断成熟&方形电芯长薄化发展，我们预计到 2025 年全球叠片 机需求将超 300 亿元。我们根据软包、长薄型方形技术路线占比和各自单车带电量来测 算软包&长薄型方形动力电池需求量，其中各自单车带电量分别以日产聆风和比亚迪汉 EV 标准版为例，我们预计到 2025 年软包&长薄型方形电池需求量合计将超 1300GWh； 叠片机单 GWh 投资额方面，前文所述中创新航一条产线 10 台切叠一体机价值量约为 6000 万元，蜂巢能源一条短刀电池产线 20 台切叠一体机价值量约为 1.2 亿元，假设每 条产线为 2GWh，则单 GWh 叠片机投资额约为 3000-6000 万元，我们取平均值 4500 万 元作为叠片机单 GWh 投资额。我们预计到 2025 年全球叠片机需求将超 300 亿元，2022- 2025 年均复合增速达 43%。（报告来源：未来智库）

2. 头部电池厂多为叠片路线，叠片机新老玩家齐上阵

2.1. 全球头部动力电池玩家多选择叠片路线，叠片渗透率将不断提升

根据高工锂电2021年全球动力电池装机量排名前十位的分别为宁德时代、比亚迪、 LG 新能源、松下等，其中布局软包电池技术路线的为 LG 新能源、SKI、远景动力等， 中段工艺均为叠片；布局方形的动力电池厂较多，其中比亚迪、蜂巢能源由于采用了刀 片/短刀技术路线，中段工艺均采用叠片方式，中创新航推出的全极耳叠片电池和 Onestop Bettery 电池两大产品均采用叠片工艺，远景动力的部分方形路线也选用了叠片工艺。 根据高工锂电，2021 年全球动力电池厂前 11 家装机量总计约为 273GWh，其中 7 家选 择了叠片工艺，装机量为 117GWh，占比为 43%左右，我们认为未来对动力电池高能量 密度、低成本、高安全性的要求，叠片工艺的渗透率将不断提升。

从中段工艺主要为叠片的头部动力电池厂来看，各家均有较大规模扩产规划。

（1）LG新能源：未来规划扩产 265GWh，其中软包叠片工艺扩产规划达 203GWh。 2022 年 1 月 27 日，LG 新能源正式挂牌上市，IPO 募资约 683 亿元，即将开启大规模扩 产。2021 年 LG 产能共计 155GWh，计划扩产 265GWh 使得 2025 年总产能达 420GWh （美国产能达 160GWh、中国达 110GWh、欧洲达 100GWh、韩国达 40GWh、印尼达 10GWh），其中软包叠片工艺扩产规划达 203GWh。

（2）比亚迪：全国多地积极扩张刀片电池产能，我们预计未来新增扩产规模约 340GWh，其中刀片电池项目利用叠片工艺的扩产规划达 247GWh。目前比亚迪正急速 扩产，其电池基地包括吉林长春、江苏盐城、江西抚州、安徽滁州、湖北襄阳、青海西 宁等，合计产能已超 400GWh，我们预计未来新增扩产规模约 340GWh，其中刀片电池 项目利用叠片工艺的扩产规划达 247GWh。

（3）SKI：欧美中三地项目扩产量级大，节奏规划清晰。从扩产量级上看，2022- 2023 年，SKI 在欧洲、美国、中国扩建规模不少于 200GWh。从扩产节奏上看，2022 年 上半年扩产较快的是匈牙利和中国盐城软包线；2022 下半年美国项目开始招投标（50 条 线），合计 2022 年 70 多条线；2023 年上半年美国和匈牙利继续招投标，下半年美国三 期招标，预计 2023 年 SKI 合计将扩产 70 多条线。

（4）中创新航：即将赴港股上市，开启大规模扩产步伐，未来新增扩产达 285GWh， 方形中段工艺为卷绕或叠片。2021 年底中创新航启动赴港上市，集资规模达 78 亿港元 （约合 10 亿美元），2021 年以来中创新航不断加快扩产步伐，先后在常州、成都、厦门、 武汉、合肥、眉山投建电池生产项目，新增扩产规划达 285GWh。据中创新航规划，到 2025 年产能将超过 500GWh，到 2030 年产能将达 1TWh（即 1000GWh）。

（5）远景动力：新增扩产规模达 166GWh，软包均为叠片工艺，部分方形也为叠 片工艺。远景动力在江苏江阴、内蒙古鄂尔多斯、湖北十堰、英国、法国、日本、美国 等地建设多个生产基地，根据我们的统计，远景动力公布的扩产规划项目 2025 年总产 能规模将达 185GWh，新增扩产规模达 166GWh。

（6）孚能科技：软包技术路线，持续扩张产能。公司先后与吉利规划建设合资工 厂、与安徽芜湖签订投资合作协议书，又与 TOGG 拟在土耳其共同设立合资公司 SIRO， 根据 OFweek，到 2025 年孚能科技总产能将达 120GWh；根据公司年报及 2022 年 4 月 29 日投资者关系活动记录表，公司现有赣州和镇江两大基地，赣州基地现有产能 5GWh， 镇江一期 8GWh 已经完成爬产，二期 8GWh 2022Q2 基本完成产能爬坡，现有产能约21GWh，新增扩产规划约 99GWh。

（7）蜂巢能源：新增扩产约 280GWh，目标到 2025 年产能达 600GWh。蜂巢能源 快速进行产能扩张，新增扩产约 280GWh，包括江苏南京、江苏盐城、浙江湖州、四川 成都、安徽马鞍山、江西上饶、德国萨尔州等。由于市场发展快于预期，蜂巢提出领蜂 “600”战略，即产能目标为 2025 年达到 600GWh，其中乘用车 340GWh、储能 37GWh、 非高速车 40GWh、商用车 37GWh。

2.2. 叠片机仍处于技术迭代中，新老玩家均积极布局

2.2.1. 叠片机技术路线多样，切叠一体机成为发展趋势

目前叠片机技术路线主要分为 4 类：Z 字型叠片机、切叠一体机、热复合叠片机和 卷叠一体机。其中 Z 字型叠片机和切叠一体机本质均为 Z 字型叠片，也是国内应用较为 广泛的机型；热复合叠片机最大的特点为实现正极、负极和隔膜一次性完全切片堆叠， 有效提高了叠片及电芯的质量和生产速率，相对而言技术难度更高；国外以 LG 新能源 为例，采用的是卷叠一体机，效率较高但受 LG 专利保护。

（1）Z 型叠片存在隔膜变形&单片堆叠效率不高问题，切叠一体机成为发展趋势。 Z型叠片技术是目前较为常见的一种叠片工艺，通过可移动叠片 台拉动隔膜在叠片平台之间来回移动，实现正极极片和负极极片的交叉堆叠。

Z 型叠片技术的问题在于隔膜容易变形且堆叠效率不高。①隔膜容易变形：Z 型叠 片技术隔膜会随可移动叠片台左右摆动，隔膜摆轴容易造成不对称，导致隔膜变形不一致；隔膜张力每次从零到最大，导致隔膜拉伸不一致、变形，同时隔膜的孔隙率、平均 孔径、比表面积都会有较大的变化，影响电芯质量。②堆叠效率不高：在叠片过程中， 需要摆动隔膜来叠放极片、避让隔膜交替进行，增加了单次叠片所需要的时间，同时只 能实现单片堆叠，叠片效率很难有大的提升，一般为 0.5s/pcs/工位，若电池极片层数为 30 层，则完成一个电池的时间为 15 秒，则一分钟内能完成 4 个电池，即效率仅有 4PPM。

切叠一体机逐渐成为发展趋势，其优点在于提升良率&提升效率。①提升良率：电 池在不同工序转运过程中容易发生损伤，将多个环节集中到一台设备上，就能够在工艺 流程上减少电池损伤的可能性。过去传统的生产方式为叠片机从料盒中取切片进行叠片。 取片过程中可能会发生磕碰和极耳翻折，而切叠一体机将极片模切/激光切、Z 字型叠片 机、贴胶热压机三类机型进行整合，解决了折弯和吸片的问题，通过减少上下料、转运 工序，减少磕碰、提高良率。②提升效率：切叠一体机将正负极片和隔膜同时收放，在 主叠片台或摆杆作用下，呈 Z 字型折叠，当叠放至设定片数后，隔膜裁切贴胶，再热压 成电芯，如先导智能最高叠片效率达 800PPM（0.075s/pcs），利元亨高速切叠一体机的 叠片速度达 0.15s/pcs（三工位）。

布局 Z 字型叠片路线的设备厂商包括先导智能、利元亨、格林晟、科瑞技术、赢合 科技、福能东方（超业精密）等，其中①先导智能微信公众号 2022 年 3 月发布中标 200+ 台叠片机订单（切叠一体机和热复合叠片机），最高叠片效率达 800PPM（0.075s/pcs）， 切叠稳定效率为 0.45s/pcs（单工位），良品率达 99.7%；②利元亨的高速切叠一体机叠片速度达 0.15s/pcs（三工位，即单工位 0.45s/pcs），正开发整机 0.125s/pcs 超高速叠片。

（2）热复合叠片机：避免 Z 型隔膜变形问题，更适合高能量密度大电芯。热复合 叠片机的工作原理为正极卷料、负极卷料、隔膜同时进料，在进入加热装置前，正极片、 负极片通过切刀裁切成所需尺寸的单个极片，正极片、负极片、隔膜的组合体在辊轮的 作用下进入加热系统。加热后再进行热辊压、切刀，将隔膜切断，形成单个的叠片单元， 然后通过机械装置将单个叠片单元堆叠在一起，之后再对叠片堆进行热平压，形成极芯。

热复合叠片机极片和隔膜同时收放，能够避免 Z 字型叠片隔膜变形等问题。热复合 叠片工艺中，隔膜和极片所受的拉力方向始终不变、速度保持均匀，相对于卷绕工艺过 程中拉力不断变化、Z 型叠片的拉力周期性变化和摆动，热复合式叠片机在生产过程中 连续单方向输送、速度和张力控制稳定，生产的极芯界面平整，隔膜的机械性能、孔隙 率、平均孔径、极片与隔膜界面等均匀一致，电芯质量更高。

热复合叠片技术难度比 Z 型叠片更高，适合高能量密度大电芯。热复合叠片机比 Z 型叠片多热复合和辊压等工序，技术难度更高，后期注液等工序难度更大；热复合叠片 机同时集成制片、叠片、热压一体，高效节能、省空间，更适用于高能量密度大电芯。 布局热复合切叠技术路线的公司包括先导智能、吉阳智能等，根据先导智能微信公 众号，先导智能的热复合设备集放卷、冲切、制片、热复合、隔膜裁断、叠片、贴胶、 下料等功能于一体，无 PET、可平均节约 1 千万米/年/台，从而降低生产成本；同时支 持废片剔除、能够提高材料利用率；各工序均有 CCD 复检，保证电芯良率。

（3）卷叠一体机：LG 享有独家专利，效率较高。LG 享有 Stack & Folding 专利， 不对外出售，设备商为德国 MANZ，其工艺流程一般是先将正负极片裁切成单元，并通 过对转台与升降吸盘的设置，分别贴在隔膜上；然后用卷绕的方式将极片分别包裹起来， 实现两组正负极片相间叠放，速度和效率较高。

根据 LG 新能源官网，LG 的 Stack & Folding 专利将一片正极、一片负极和一片隔 膜堆叠组成 Bi-cell 后，再将多个 Bi-cell 折叠组成一个电池。在正负极片之间 LG 新能 源还利用其专有的 SRS（Safety Reinforced Separator）隔膜，该技术是在隔膜上涂覆陶瓷 并加热来增加机械强度，从而防止内部短路，大大提高了电池安全性和性能。

2.2.2. 叠片机厂商注重提升效率，国产替代趋势日益明朗

效率仍是叠片机厂商研发改进的重点，精度也是重要指标。叠片路线过去发展受限 的重要原因为相较于卷绕机，叠片机效率较低；近年来我国设备厂商不断投入研发以提 高设备效率、降低成本，例如目前先导智能稳定的切叠速度达 0.45s/pcs（单工位），最高 叠片效率达 800PPM（0.075s/pcs）；利元亨的高速切叠一体机效率已达 0.15s/pcs（三工 位，即单工位为 0.45s/pcs），正在研发突破 0.125s/pcs 更高速度。

蜂巢能源的叠片效率也在持续提升，根据蜂巢官网，叠片速度从 2019 年的 0.6s/片 提升到 2020 年的 0.45s/片，2021 年进一步实现了 0.125s/片的超高速叠片工艺，叠片机 效率不断提升，高速叠片工艺是打破目前主流卷绕电池瓶颈的下一代电池工艺。

国外设备交期&价格不具备优势且 Z 型技术经验不足，未来国产化为趋势。国外设 备商包括韩国 DA、韩国 mPLUS、德国 MANZ 等，韩国 DA 布局热复合叠片和 Z 型叠 片两种技术路线；韩国 mPLUS 布局 Z 型叠片；德国 Manz 技术路线为热复合一体机， 能够提供模块化的解决方案，其流程为预模切极片放卷、切割极片并放置在隔膜间产生 单双电芯、进行加热并进行压力复合形成单电芯或双电芯、检查电芯后进行堆叠，由于 其模块化设计，产线可自由配置。但国外设备 Z 型叠片经验不足，价格和交期上也不具 备竞争力，随着中创新航、蜂巢能源等动力电池厂积极扩产，先导智能、利元亨等国产 设备商的叠片机已经大批量中标，未来叠片机国产替代趋势将日益明朗。（报告来源：未来智库）

2.2.3. 叠片市场空间广&技术仍在变革，新玩家纷纷涌入

除了前述的先导智能、利元亨等深耕锂电行业多年的设备商外，叠片机环节也涌入 了较多新进入者，例如奥特维、博众精工、科瑞技术等光伏和 3C 行业设备商业纷纷布 局锂电叠片机环节，也有助于推进叠片设备国产化趋势。我们认为叠片机环节新进入者 较多的原因主要为叠片机市场需求更大&叠片的技术路线仍处于变革中，同时新进入者 具备相应底层技术。

（1）相较于光伏和 3C 等领域，锂电叠片机市场空间更具成长性。受疫情、缺芯等 多重因素影响，智能手机等传统消费类电子领域发展增速明显放缓，市场竞争日趋激烈， 而新能源汽车仍处于渗透率提升阶段，行业处于快速发展期；奥特维所在的光伏领域， 单 GW 串焊机的价值量约为 2000 万元，而锂电切叠一体机单 GWh 设备投资额约为 3000-6000 万元，故锂电领域的市场空间大于光伏和 3C 领域。

（2）叠片机仍处于技术迭代中，给予新玩家进入机会。如前述叠片机目前有 4 种 技术路线，国内以 Z 型叠片为主，切叠一体机正在逐步替代传统的 Z 字型叠片；此外叠 片机的效率不断提升、精度持续改善，叠片机仍处于技术迭代中，给予叠片机新玩家进 入机会。

（3）新进入者均具备自动化技术，与叠片机底层技术原理相通。奥特维、博众精 工、科瑞技术等皆为光伏和 3C 自动化设备龙头公司，涉及的机械、电气、电子、光学、 计算机等基础技术以及高速运动控制、精密机械设计、智能制造技术等均与叠片机底层 技术原理相通；此外奥特维在锂电领域 2016 年即布局切入了模组 PACK 环节，与拟布 局的叠片机客户群体也相通，具有一定协同效应。

2.3. 叠片机环节需重点跟踪设备商下游客户情况&技术先进性

我们认为叠片机环节具备较高研究价值，一方面下游电池厂与设备商许多为深度合作关系，随着中航锂电、蜂巢能源等动力电池厂积极扩产，国产叠片机厂商有望获得大 批量订单，故需要重点跟踪相关设备商开拓下游客户情况及中标情况；另一方面叠片机 技术仍处于迭代中，国产叠片机厂商能否持续提升叠片机效率、推出切叠一体机等技术 进展也十分关键。

2.3.1. 叠片工艺的动力电池厂大规模扩产，国产设备商有望获得大批量订单

从过往经验来看，下游电池厂与设备商许多为深度合作关系，例如宁德时代与先导 智能、LG&SKI 与杭可科技等，随着选择叠片工艺的中创新航和蜂巢能源等新锐电池厂 纷纷开启大规模扩产，国产叠片机厂商有望凭借优异产品性能和极具竞争力的价格&交 期获得更多订单，目前中创新航的叠片机供应商主要为先导智能、格林晟等，蜂巢能源 的叠片机供应商主要为利元亨等，故需要跟踪国产设备厂商开拓下游电池厂客户情况及 订单落地情况。

2.3.2. 为解决叠片效率&良率瓶颈，切叠一体机&高速叠片成为技术发展趋势

叠片技术路线仍处于迭代中，（1）切叠一体机成为发展趋势：目前国内主流技术路 线为 Z 字型叠片，切叠一体机能够较大程度地提升叠片良率，逐渐取代传统的 Z 字型叠 片，切叠一体机将极片模切/激光切、Z 字型叠片机、贴胶热压机三类机型进行整合，简 化中间工序、减少磕碰，从而提高良率；（2）叠片效率不断提升：过去叠片受制于效率 这一发展瓶颈，目前国内叠片机厂商均注重提升叠片速度，例如利元亨高速动力切叠一 体机目前最优叠片速度 0.15s/pcs（三工位，即单工位为 0.45s/pcs），正在开发整机 0.125s/pcs 的超高速叠片工艺，先导智能的切叠一体机最高叠片效率达 800PPM （0.075s/pcs），切叠稳定效率为 0.45s/pcs（单工位），叠片效率的提升是取代卷绕工艺的 关键，故需要跟踪叠片机厂商切叠一体机、叠片效率提升等关键技术指标进展情况。

3. 本土重点公司介绍

3.1. 先导智能：锂电整线设备龙头，叠片机已获大批量订单

先导智能为锂电整线设备龙头，叠片机已获大批量订单。业务涵盖锂电池智能装备、 光伏智能装备、3C 智能装备、智能物流系统、汽车智能产线、氢能智能装备、激光精密 加工、机器视觉等八大领域，其中锂电设备业务占比 71%（2021 中报数据），产品已覆 盖前中后道整线布局。2020 年 9 月先导智能定增募资 25 亿元，宁德时代认购此次发 行的全部股份，成为公司长期的战略投资者，先导智能充分受益成长为卷绕机龙头。

同时先导智能积极布局叠片路线，公司微信公众号 2022 年 3 月发布中标 200+台叠 片机订单，包括切叠一体机和热复合叠片机，2021 年先导智能叠片设备出货量高达 400 余台，累计已交付 500 台+，拥有发明及专利 110+项，最高叠片效率达 800PPM （0.075s/pcs），切叠稳定效率为 0.45s/pcs，良品率达 99.7%。先导智能较早布局叠片工 艺开发，投入研发力量，储备了丰富的叠片装备研发和制造经验，至今累计市场占有率超过 50%。

先导智能的切叠一体机集成制片和叠片功能，在不改变电池内部结构与形态的前提 下，能够提升 1 倍叠片效率，减少极片损伤的风险和尘埃产生的数量，减少多片粘连的 情况，从而提升动力电池生产企业的生产效率及产品质量水平，降低制造成本，提高电池安全性。

先导智能的热复合设备集放卷、冲切、制片、热复合、隔膜裁断、叠片、贴胶、下 料等功能于一体，无 PET、可平均节约 1 千万米/年/台，从而降低生产成本；同时支持 废片剔除、能够提高材料利用率；各工序均有 CCD 复检，保证电芯良率。

先导智能的叠片机具备智能化、高精度视觉检测等特点。（1）智能化：设备容错率 高，稼动率达 80%+，减少客户的调试时间；设备稳定性高，保障高品质电芯的稳定输出，同时提高设备性能稼动率；采用多种技术确保叠片精度、剔除不良极片。（2）高精 度视觉检测：检测速度快，先导智能在制片段能够满足 0.2s/片检测速度，在叠片段能够 满足 0.25s/片定位和检测速度；检测精度达到行业领先水平，尺寸测量误差、定位精度误差、对齐度测量误差等均达到或小于行业标准误差值；AI 集成高，通过 AI 算法技术， 实现了从制片缺陷、叠片 overhang 到电芯外观的全过程智能化检测。

3.2. 利元亨：从消费到动力实现整线布局，高速动力切叠一体机取得突破

利元亨从消费到动力实现整线布局，高速动力切叠一体机已取得较大突破。公司是 国内锂电池设备行业领先企业之一，业务从消费电池设备起家延伸至动力领域，产品范 围已覆盖涂布机、涂布贴胶机、涂布烘烤一体机、卷绕机/叠片机、激光模切分条一体机、 化成分容设备、装配线、模组 PACK、智能仓储等整线设备，公司已与新能源科技、宁 德时代、比亚迪、蜂巢能源、国轩高科、欣旺达等知名厂商建立长期稳定的合作关系。

利元亨高速切叠一体机的叠片速度达 0.15s/pcs（三工位，即单工位为 0.45s/pcs）， 其中采用的高速叠片工艺是利元亨在传统叠片工艺上进行变革，提升了生产效率。该工 艺已应用于方形铝壳电芯，同时公司正在开发整机 0.125s/pcs 的超高速叠片工艺。现已 获得行业头部企业的广泛认可，实现批量生产。

在正极片激光高速制片技术方面，利元亨也取得突破。实现了米/秒级的切割速度， 有效降低了极片制片损耗及维护成本，提升了产品质量。在叠片电池的制片工序中，现在普遍使用的是机械裁切制片，存在兼容性差、刀具易磨损和维护成本高的问题。锂电 池正极片激光高速切割技术是利元亨在传统制片工艺上进行的技术突破，具备可切割异 形、一键换形和使用寿命长达 10 万小时的优势，大大地提升了生产效率和产品优率。

3.3. 赢合科技：锂电设备前中道领先企业，叠片机领域与 Manz 形成合作

公司锂电设备主要聚焦前中道环节，叠片领域与德国 Manz 形成合作。赢合科技的 涂布机、辊压机、分切机、制片机、卷绕机、叠片机、组装线等核心设备的技术性能行业领先，客户包括宁德时代、比亚迪、LG 能源等，其中公司叠片机技术路线布局较为 全面，包括传统 Z 字叠片、切叠一体机等，2020 年赢合科技与德国 Manz 签订了战略合 作协议，在叠片机等领域展开合作。

3.4. 海目星：激光&自动化设备龙头，研发布局切叠一体机

海目星深耕激光和自动化领域，成长为龙头激光&自动化装备综合解决方案提供商， 产品主要包括动力电池激光切割及自动化设备、3C 消费类电子激光及自动化设备、钣 金激光切割设备等。

海目星积极拓展产品品类，已研发布局切叠一体机。对于电池技术发展路径，公司 判断将呈现两个方向：长电芯叠片和低成本制造。而目前在 MEB 类切叠一体制程中， 叠片整机效率低、对齐精度不佳、极片模切工艺控制难点高、设备占地面积大等，成为 叠片工艺发展的较大障碍。针对于此，2021 年 9 月第十四届高工锂电产业峰会上海目星 宣布已研发切叠一体机，效率已经达到 480PPM（0.125s/pcs，未标注工位），未来终极速 度 600PPM（0.1s/pcs，未标注工位），叠片对齐精度为±0.3mm，占地面积接近现有的卷 绕工艺设备，综合成本优于现有工艺制程。

3.5. 博众精工：3C 自动化设备龙头，拓展锂电业务推出切叠一体机

博众精工为 3C 自动化设备龙头企业，已布局切叠一体机。公司是苹果公司 FATP环节国内最大的自动化组装检测设备供应商，根据博众精工 2021 半年报，公司的叠片机产品处于样机调试验证阶段，采用直线电机以及视觉定位，使设备单工位叠片效率提高至 0.45~0.6S/pcs；裁切精度±0.15mm；毛刺≤8μm；叠片整体精度±0.2mm；适用的电芯尺寸包括片长度 80~320mm&宽度 80~200mm、长度 300~600mm&宽度 80~160mm， 其他可根据客户具体需求定制。（报告来源：未来智库）

3.6. 奥特维：光伏串焊机龙头，延伸拓展锂电叠片机业务

奥特维为光伏串焊机设备龙头，已布局锂电模组 PACK 线，逐步切入叠片机领域。 奥特维的主业为光伏组件串焊机，自 2016 年开始奥特维连续推出全自动圆柱/软包/方形 模组线、基于 AGV 物流自动配送的 PACK 线、圆柱电芯外观高速检测设备等产品，切 入锂电设备领域，属于公司低基数的高增长业务，2021 年 11 月 30 日公司公告中标蜂巢 能源 1.3 亿元（含税）模组 PACK 订单，订单量级&客户质量上均实现突破。2021 年 6 月奥特维定增募资 5.5 亿元，其中 3 亿元用于“高端智能装备研发及产业化”，其中锂电 电芯制造环节的核心设备——叠片机即为布局方向之一。奥特维的叠片机已完成市场调 研、立项，有望在锂电池领域实现从后段模组 PACK 线向中段自动化专机的延伸，打通 光伏、锂电、半导体的自动化设备布局。

3.7. 科瑞技术：自动化设备及解决方案提供商，推出三工位切叠一体机

科瑞技术为国内自动化设备及解决方案领先供应商，新推出全自动三工位切叠一体 机。产品包括自动化检测设备、自动化装配设备和精密零部件等，主要应用于移动终端、 新能源、医疗健康、电子烟等多个行业；2018 年科瑞技术研发出了化成机、绕胶机、叠 片机等新能源锂电设备新产品；2021 年经过新一轮迭代，推出全自动三工位切叠一体机， 整机叠片效率达到 0.15s/pcs，相邻极片对齐度±0.2mm，整芯对齐度±0.3mm。

3.8. 福能东方（子公司超业精密）：专注中后段锂电设备，推出制片、叠片 一体机

福能东方业务主要为锂电设备（子公司超业精密）和 3C 自动化设备（子公司深圳 大宇）。超业精密的锂电设备产品主要运用于中段和后段生产环节，制片、叠片一体机设备集成软包电池的极片制片、自动叠片等功能；具备速度快(0.15—0.18 秒/片)，占地小、 维护方便（叠片台设置在设备外侧），除尘控制到位（极片运输通道密闭抽气除尘），合 理控制粉尘（正负极极片分开）等优势。

（本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息，请参阅报告原文。）

精选报告来源：【未来智库】。