锂离子电池自动化生产设备行业产业链概况及行业发展趋势
思瀚产业研究院 科恒股份    2023-07-12

（1）基本概念

锂离子电池自动化生产设备是指锂离子电池生产线上所需要的各类机械设备，简称为“锂电设备”。除了电池本身所用材料之外，制造工艺和生产设备也是决定电池性能的重要因素之一。 各类锂离子电池的制造可统一分为极片制作、电芯组装、电芯激活检测和电池封装四个工序段。

极片制作工艺包括搅拌、涂布、辊压、分切、制片、极耳成型等工序，是锂离子电池制造的基础，对极片制造设备的性能、精度、稳定性、 自动化水平和生产效能等有着很高的要求；电芯组装工艺主要包括卷绕或叠片、 电芯预封装、注电解液等工序，对精度、效率、一致性要求很高；电芯激活检测工艺主要包括电芯化成、分容检测等；电池封装工艺包括对构成电池组的单体电 池进行测试、分类、串并联组合，以及对组装后的电池组性能、可靠性测试。

（2）行业产业链概况及行业发展趋势

①产业链概况

锂电设备制造紧随锂离子电池市场需求的发展而发展，随着锂离子电池市场 应用的拓展以及对其性能要求的提高，锂电设备制造也将面临着更大的技术突破。

随着消费电子产品对锂离子电池容量和性能要求的不断提升，储能电池、动力电池对锂离子电池功率需求的不断增长，锂电设备制造行业应下游行业需求的 发展，亦须持续提升自身的研发水平和技术实力、提高设备的工艺水平和自动化 程度，以满足下游锂离子电池对大容量、大功率、高性能、高稳定性等需求的不 断增长。

以目前市场增长趋势最明显的储能电池和动力电池为例，其对锂离子电池的需要主要是大功率、高性能电池。如新能源汽车用锂离子电池往往需要上千个电 芯串联成电池组以保证能量的供应。因此每个电芯标准的统一、性能的稳定对电 池组的性能和质量起着关键性的作用。在动力电池领域，生产设备的技术水平、 自动化程度将会对电芯的生产工艺、质量控制以及电芯标准的统一、性能的稳定 和成组后的效率的提升发挥重要作用。

在一定程度上，锂电生产设备的技术提升 和质量控制是下游锂离子电池工艺改进和性能提升的重要基础，也是锂电行业及 以锂电应用为代表的新能源行业未来发展的重要保障。

②锂离子电池自动化生产设备行业发展概况及发展趋势

1）行业规模发展情况

从行业规模来看，近年来，全球动力电池装机量增长呈现稳中有升态势，根据SNE Research数据，2020年全球动力电池总装机量137GWh，同比增长17%。 其中2021年一季度继续保持高增长态势，全球动力电池装机量达到48GWh，受 益于去年同期疫情低基数影响，同比增长128.6%。

根据高工产研锂电研究所（GGII）统计数据显示，2020年我国锂电池出货量为143GWh，同比增长22%，预计2021年中国锂电池市场出货量将达到232GWh， 2025年将达到615GWh，2021-2025年年复合增长率超过25%。 随着我国新能源汽车市场持续高景气以及新能源汽车补贴政策实施期限延 长，新能源汽车产销量大幅反弹利好上游产业。2020年我国动力锂电池产量和销 量分别达到83.4GWh和65.9GWh。其中，动力锂电池装机量再创新高，达到 63.6GWh，同比增长2.3%，全球占比46%。

2021年1-3月，我国动力锂电池产量 和销量分别达到32.8GWh和23.9GWh。其中，动力锂电池装机量为23.3GWh，增 幅高达308.7%。 从数据来看，动力锂离子电池在未来锂电产业发展中将占据较大的市场份额， 这将使动力锂离子电池生产设备进入新的发展时期。由于动力锂离子电池对安全 性的高要求，给动力锂电设备在稳定性和精度方面提出了更高的要求，动力锂电 产业化流程和生产线的设计将成为行业内研发的难点与重点，行业内企业需要与 下游客户加强合作，紧跟客户需求。

2）重点设备供应商市场份额逐渐集中

从锂电池的生产工序来看，锂电池的生产工艺比较复杂，主要生产工艺流程主要涵盖电极制作的搅拌涂布阶段（前段）、电芯合成的卷绕/叠片注液阶段（中段），以及化成封装的包装检测阶段（后段）。

此外不同种类的锂电池工艺会有 所不同，其生产设备也会有对应的区别。 锂电生产前段工序对应的锂电设备主要包括真空搅拌机、涂布机、辊压机等； 中段工序主要包括模切机、卷绕机、叠片机、注液机等；后段工序则包括化成机、 分容检测设备、过程仓储物流自动化等。除此之外，电池组的生产还需要Pack 自动化设备。由于前、中端工艺对电池性能影响较大，因此设备要求较高，是锂 电设备中的重点投资建设部分。

电池厂商根据自己的工艺情况，向设备制造商定制个性化设备，设备商根据 客户的生产工艺要求确定设备研发的可行性和方向。考虑到产品质量一致性、工艺技术保密等多种因素，客户一旦形成使用习惯则不会轻易更换设备供应商，往往形成强强联合。同时，随着锂电池产品要求的持续提升，市场份额预计将持续向头部企业集中，呈现强者更强局面。