骄成超声-超声波设备-公司引领本土超声工艺创新发展打破垄断并成功进入国内动力电池龙头核心设备供应链_第1页
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文档简介

公司研究●证券研究报告新股分析公司研究●证券研究报告新股分析20222022年09月27日N骄成(688392.SH)发行数据总股本(万股发行数据总股本(万股)发行数量(万股)网下发行(万股)网上发行(万股)保荐机构发行日期发行方式8,2002,050功进入国内动力电池龙头核心设备供应链投资要点705令骄成是国内领先的超声波设备企业。(1令骄成是国内领先的超声波设备企业。(1)公司已实现多领域的超声波设备应用跨越,成为国内少数具有完整超声波技术平台的企业之一。具体来看,公司产品应用范围已涵盖新能源动力电池、橡胶轮胎、汽车线束、功率半导体、无纺布、食品、制药、塑料包装等领域。(2)公司研发实力雄厚并持续高强度投入,是国内少数可以提供动力电池极耳终焊、高压汽车线束焊接、IGBT端子焊接等设备的厂商之一。其中,动力电池领域,公司是少数能够同时提供极耳预焊设备和极耳终焊设备的厂商;高压线束领域,公司自研线束焊接设备成功对标国际一线企业公司;IGBT领域,公司成功完成了IGBT端子超声波焊接设备的开发、全自动设备也正在样机研发中。同时,公司还十分注重产品创新和客户体验,开发出一体式楔杆焊接技术、超声波金属焊接质量监控技术等,有效解决无法实时监控及无法满足焊接极耳层数等难题。(3)公司业绩稳定增长,毛利率保持在较高水平。报告期内收入稳步增长,2019年至2021H1收入分别同比增长23.59%、97.00%、40.10%、33.8%;同时,假设剔除超声波口罩焊接设备对于公司单位盈利能力的偶发性影响,公司毛利率基本稳定在50%左右水平。令超声波技术虽然历史悠久,但在多个新兴应用领域正焕发新发展活力。(1)超声波裁切有效提升橡胶轮胎成品的安全性及可靠性;超声波裁切具有切口光滑准确、断面压合紧密、裁切温度低、阻力小、效率高等优点,逐步替代传统刀刃裁切方式,成为轮胎制造行业的主流工艺;(2)超声波金属焊接技术破解锂电池极耳焊接难题;超声波焊接凭借其高效率、无高温过热、无焊接飞溅、环保且安全等优点,能够较好地焊接采用激光焊接等工艺难以焊接的铜、铝箔片;目前在锂电池电芯极耳和极柱相连接的过程中,其中凡是涉及到多层极耳焊接的部分均由超声波焊接工艺完成;(3)超声波有望解决汽车线束焊接的导电难题;由于超声波焊接后线束导电性能优越,超声波金属焊接在线束上的应用已成为公认的经济可靠焊接工艺。令动力电池景气扩产及以复合集流体等为代表的新工艺推出,助力公司核心产品需求爆发。(1)公司产品已经成功进入动力电池龙头厂商供应链,有望受益于动力电池扩产潮。2022年以来,以宁德时代、比亚迪等为首的锂电池厂商相继宣布多个新投建项目,据不完全统计,截至2022年8月末新投建资金合计超4495亿元、新建设年产能超1130GWh。而截至最新,公司产品已成功实现国产替代并进入宁德时代、比亚迪等头部厂商供应链,据公司招股书内容,2021年宁德时代和比亚迪采购公司产品占其新增产线上采购同类产品的比重均超过50%;公司作为下游动力电池厂商的核心设备供应商有望充分受益。(2)复合集流体新工艺推出,公司动力电池超声设备需求有望获得延伸。复合集流体是动力电池龙头厂商宁德时代提出的新技术工艺,有望解决高镍三元体系动力电池因内短路易引发热失控的行业痛点。比较来看,以复合集流体替代传统的铜箔和铝箔,锂电池在前段工序将多出一股东信息江苏阳泰企业管理有限公司周宏建上海鉴霖企业管理合伙企业(有限合伙)朱祥张伟奇无锡苏民润和一号创业投资合伙企业(有限合伙)邵华福州嘉衍创业投资合伙企业(有限合伙)张奥星19.02%8.46%3.66%3.22%2.90%2.44%2.26%1.93%分析师李蕙SAC执业证书编号:S0910519100001lihui1@相相关报告1/1/41/新股分析/2/412/41/道采用超声波高速滚焊技术的极耳转印焊工序;而公司针对复合集流体的高焊接难度,自主研发的超声波滚动焊接设备能够实现复合集流体和箔材之间的高速滚焊。根据公司招股书预测,单条产线对滚焊机的需求量将是极耳焊接的3倍左右。令高压线束、IGBT端子等新产品拓展正顺利推进,有望打开公司增量空间。(1)高压线束和IGBT端子焊接等新产品增量空间不容小觑。根据骄成超声招股书对于相关市场需求的测算,不考虑配件,汽车线束超声波焊接设备至2025年的每年新增市场需求可达2亿元-3亿元;假设保守预计到2025年在封装工艺中采用超声波金属焊接技术的比例分别为30%、IGBT超声波焊接设备至2025年每年的新增设备需求大约也有1.5亿元-3亿元。(2)公司在高压线束、IGBT端子等新产品拓展已经取得突破性进展。截至2022年一季度末,公司汽车线束焊接设备的在手订单约800万元、自动IGBT端子超声波焊接设备的在手订单188.86万元。令投资建议:我们预计骄成2022-2024年营业收入分别为5.04亿元、7.30亿元和10.79亿元,分别同比增长36.1%、44.7%和47.9%;归属于母公司净利润分别为1.04亿元、1.51亿元和2.27亿元,归属于母公司净利润增速分别为50.5%、45.3%EPS,对应PE依次为56.0X、38.6X和25.7X。当前超声波技术正在动力电池、高压线束、IGBT等下游新兴应用领域的设备市场展现蓬勃发展活力、工艺渗透率持续提升;公司作为国内少有能够提供优质可靠超声波设备解决方案的本土厂商,短期有望受益于动力电池景气扩产及新工艺应用带来的设备需求爆发;而中长期依托公司在高压线束和IGBT端子焊接等新产品业务不断发展,及在动力电池、半导体等业务领域的深挖,有望取得更大的发展突破。基于对于公司中短期及长期发展预期向好的判断,我们对公司进行首次覆盖,暂不予以评级。令风险提示:超声波焊接设备在动力电池行业应用环节较为单一、市场容量相对较小,客户集中度高及大客户依赖,重要零部件进口占比较大险,下游动力电池行业增速放缓或下滑,动力电池制造自动化系统各期收入不均衡等风险。财务数据与估值会计年度2020A2021A2022E2023E2024E营业收入(百万元)2653715047301,079YoY(%)97.044.747.9净利润(百万元)896941227YoY(%)828.3-22.450.545.350.1毛利率(%)64.350.249.9EPS(摊薄/元)1.090.841.27.852.77ROE(%)6.08.010.7P/E(倍)65.484.356.038.625.7P/B(倍)2.8净利率(%)33.818.720.720.721.1数据来源:聚源、华金证券研究所新股分析/3/43/41/一、骄成是国内领先的超声波设备企业 6(一)公司长期深耕超声波设备领域,产品实现多领域应用跨越 6(二)公司研发实力雄厚,高筑技术壁垒 7(三)公司业绩稳步提升,毛利率稳定在较高水平 10二、超声波历史悠久但正焕发新生活力,已在多个应用领域成为最佳技术解决方案 11(一)超声波具有很强的技术特性,发展历史悠久且应用实践丰富 11(二)超声波技术正焕发新机,在多个工业新兴细分应用领域已经逐渐成为最佳解决方案 141、超声波裁切有效提升橡胶轮胎成品的安全性及可靠性 142、超声波金属焊接技术破解锂电池极耳焊接难题 163、超声波有望解决汽车线束焊接的导电难题 18三、下游动力电池龙头厂商集中扩产,公司核心产品需求放量有望助推发展提速 20(一)新能源汽车行业持续高景气,上游锂电龙头再掀扩产潮 20(二)公司聚焦动力电池超声焊接技术攻关,打破国外长期垄断 231、极耳焊接为动力电池生产“卡脖子”问题 232、公司动力电池超声焊接设备成功实现技术突破,已经进入宁德等头部厂商供应链 23(三)“复合集流体”新工艺推出,公司动力电池超声设备有望实现应用延伸 261、多功能复合集流体将成为未来动力电池的主流发展趋势 262、复合集流体工艺催生新增超声波焊接需求 28(四)超声技术在动力电池生产制造环节的工艺渗透将继续推进 29四、积极推进“动力电池+N”战略,有望打开增量空间 30(一)高压线束领域,公司线束焊接设备应用拓展渐入佳境 301、公司自研线束焊接设备成功对标国际一线企业 302、电气化发展推升汽车高压线束超声波焊接市场发展预期 32(二)IGBT端子焊接领域,公司成功实现订单突破 321、公司在IGBT超声波焊接领域迎来应用突破 322、IGBT赛道投资景气推动相关超声波设备预期向好 343、积极拓展半导体产业其他超声波设备应用需求 35五、盈利预测及投资建议 36(一)收入分拆及相关基础假设 361、收入分拆 362、相关假设 37(二)盈利预测及投资建议 37六、风险提示 37图1:公司发展历史 6图2:骄成超声股权架构 8图3:公司收入规模及增速变化 10图4:公司归母净利润及增速变化 10图5:公司主营业务收入结构变化(单位:万元) 11图6:公司主营业务毛利率结构变化情况 11图7:超声工艺的主要应用领域及场景 134/44/41/图8:超声波裁刀系统的工作原理 15图9:超声波橡胶切割设备进行裁切的过程 15图10:极耳焊接在锂电池生产环节的位置 16图11:叠片工艺制成的动力电池电芯 16图12:超声波焊接工作原理 17图13:常见方壳电池极耳焊接中超声波焊接与激光焊接示意图 18图14:U型件压接操作示意图 18图15:汽车高压线束的超声波焊接 18图16:2013-2025E中国新能源汽车销量及预测 20图17:2016-2021年我国动力电池出货量和装机量 20图18:公司自主研发的一体式楔杆焊接技术 24图19:悬臂式焊头与直压式楔杆焊头大压力下焊头变形情况对比 24图20:智能在线检测系统流程图 24图21:公司创新研发的超声波焊接监控一体机 24图22:2021年度我国动力电池装机量前十大企业与公司的合作情况 26图23:复合集流体结构 27图24:复合集流体技术在针刺过程中的阻断效果 27图25:公司超声波滚焊机样图 29图26:高强度超声波滚焊主轴系统 29图27:线束超声波焊接设备焊接过程 31图28:德国雄克线束超声波焊接设备图 31图29:我国汽车线束市场需求量(亿元) 32图30:IGBT功率导电端子超声波焊接过程 33图31:德国雄克IGBT超声波焊接设备图 33图32:奥罗拉公司主营产品情况 34图33:我国IGBT市场规模及预测(亿元) 35图34:兆声波清洗原理 36图35:半导体兆声波清洗样机 36表1:公司主营产品类别 6表2:公司核心技术人员 7表3:公司开展的产学研项目情况 8表4:公司已授权专利和软件著作权情况 9表5:公司获得的主要科技创新奖项 9表6:公司承担的重大科研项目 9表7:超声波的主要特性 12表8:超声波的主要应用场景及其应用原理、应用实例 13表9:传统热刀、圆盘刀与超声波裁切的性能对比 15表10:超声波焊接与激光焊接对比情况 17表11:超声波焊接与U型件压接对比情况 18表12:2022年上半年国内锂电池厂商扩产项目(不完全统计) 20表13:超声波焊接设备的市场空间测算 22表14:技术查新认定情况 25表15:公司动力电池超声波焊接设备的核心部件与技术、关键技术指标与同业公司对比情况 25表16:技术查新认定情况 275/45/41/表17:复合集流体相关企业产业化进展 28表18:公司研发费用在动力电池领域的分项目情况 29表19:公司线束端子超声波焊接设备 31表20:公司IGBT端子超声波焊接设备产品 33表21:振华科技公告的半导体功率器件产能提升项目情况 34表22:公司收入分拆预测表(万元) 366/416/41/新股分析/成是国内领先的超声波设备企业(一)公司长期深耕超声波设备领域,产品实现多领域应用跨越公司成立于2007年,深耕超声波设备领域十数年。成立之初,公司以超声波裁切行业为切入点,逐步实现从配件到成套超声波裁切系统的业务转变;2016年,公司紧抓新能源热潮,迅速向动力电池领域进行业务拓展,配套布局多家子公司丰富产品结构、扩大原有产能以支撑下游庞大应用市场;2020年,公司为满足疫情防控需要,开发应用于口罩焊接的无纺布超声波焊接设备;2021年,经营业务进一步向汽车高压线束、半导体等新兴领域拓展;截至最新,公司已实现多领域的超声波设备应用跨越,成为国内少数具有完整超声波技术平台的企业之一。其中,具体来看,按照应用领域划分,公司产品包括了汽车轮胎超声波裁切设备、动力电池超声波焊接设备、其他领域超声波焊接设备、动力电池制造自动化系统、检测及其他设备、配件等,应用范围涵盖新能源动力电池、橡胶轮胎、汽车线束、功率半导体、无纺布、食品、制药、塑料包装等领域。资料来源:骄成超声招股书,骄成超声公司官网,华金证券研究所表1:公司主营产品类别动动力电池超声波焊接设备汽车轮胎超声波裁切设备其他领域超声波焊接设备动力电池制造自动化系统检测及其他设备配件/耗材新股分析/7/417/41/汽车轮胎超声波裁切设备其他领域超声波焊接设备动力电池制造自动化汽车轮胎超声波裁切设备其他领域超声波焊接设备动力电池制造自动化系统检测及其他设备配件/耗材公司各类设备相关的配件,如焊头、底模、裁刀、发生器、换能器、金属检测机头等等姓名职务过往就职经历科研成果、奖项荣誉动动力电池超声波焊接设备超声波焊接及大板裁断机正极涂布机负极涂布机超声波焊接及大板裁断机正极涂布机负极涂布机电镀线生产线基板计测机容量分选机等等超声波口罩焊接机/无纺布焊接机超声波塑料焊接机线束端子超声波焊接设备IGBT端子超声波焊接设备等等20kHz轮胎裁切系统40kHz轮胎裁切系统等等检测类设备,包括:金属检测备X光机CCD检测设备超声波楔杆焊机超声波焊接监控一体机以及其他配套设备等等以及其他配套设备等等高速联动超声波焊机20kHz刚性焊机等等资料来源:骄成超声招股书,骄成超声公司官网,华金证券研究所(二)公司研发实力雄厚,高筑技术壁垒超声波设备行业属于高端装备制造业,对超声波领域的技术创新产品开发能力等要求较高。公司自成立以来秉承研发技术驱动市场的理念,高度重视人才队伍的培养和研发平台的建设。1)核心技术人员均为资深业内专家,有望引领公司及行业技术发展;周宏建、石新华、殷万武和孙稳为公司的核心技术人员,均毕业于上海交通大学机械工程专业,是业内资深的工程技术人才,专业领域覆盖当前超声波研发前沿的焊接技术、检测技术、虚拟制造、超声特种加工等;截至2021年12月31日,公司拥有研发人员129名,占员工总数的28.67%,研发人员专业背景涵盖机械、电气、声学、软件、算法、电子电路等不同学科;2)公司始终保持高强度研发投入、元、3282.80万元和4578.03万元,研发投入占收入比重依次为14.94%、12.41%和12.35%,研发收入占比持续高于10%;3)公司借助上海区位优势,以“产学研”项目促进技术进步及创新;报告期内,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,与中国科学院上海硅酸盐研究所就“高性能压电陶瓷晶片开发”签订了技术开发合同,与中国计量大学就“40K换能器之设计优化和改善”签订了产学研合作开发协议。表2:公司核心技术人员周宏建经理配件分厂技术室主任;2003年12月至2006年12月任必能信超声(上海)有应用技术部门主管;2006年12月至2009年6月任依工测试测量仪器(上海)有限公司质量经理;2009年6月起就任公司项上海交通大学机械工程硕士,高级工程师,带领团队开发了第一代超声波裁切系统、第一代超声波焊接系统等核心技术和产品;其中超声波裁切系统获得“国家重点新产品”证书;作为项目负责人的课题“锂电池智能超声波焊接设备”获得上海市闵行区科学技术委员会重大产业技术攻关立项,课题“用于锂电池基材和金属箔材连续焊接的超声波滚动焊接设备”获得上海市闵行区经济委员会先进制造业专项项目立项。石新华副总经理有限公司工程师;2015年起就任公司。上海交通大学机械工程专业博士,主要研发方向包括超声波焊接、检测技术、虚拟制造、制造工艺、超声特种加工、信号处理等;现负责公司新产品、新技术、新工艺的研发工作,带领团队开发了超声波滚动焊接机、超声波楔杆焊机等多项新股分析/8/48/41/签订时间研签订时间研究开发人研究内容姓名职务过往就职经历科研成果、奖项荣誉核心产品。殷万武电气部高级经理、监事上海交通大学机械工程专业硕士,主导开发了超声波质量监控系统及各种算法,产品成功应用到锂电池龙头客户的生产线。同时参与非标定制项目中上位机通信协议制定与编写工作,负责公司核心产品超声波焊接机电气系统研发工作。孙稳机械部高级经理床厂有限公司设计工程师;2009年11月至2011年5月任三一重型机器有限公司设计ABB工程有限公司设计工程师;2014年4年3月任上海图灵智造机器人有月起就任公司。上海交通大学机械制造及其自动化专业硕士,主要负责超声波焊接系统、机架及夹具的设计开发,参与超声波滚动焊接机、超声波线束焊接、超声波楔杆焊机、IGBT超声波焊接等公司多项核心产品的研发,是公司承担闵行区重大产业技术攻关项目、闵行区先进制造业专项项目的骨干成员。资料来源:骄成超声招股书,华金证券研究所表3:公司开展的产学研项目情况2019年9月中国计量大学(杭州)40K换能器之设计优化和改善中国科学院上海硅酸盐研究所开展口罩超声波焊接机关键部件的材料-高性能压电陶瓷晶片的材料组成设计和制作工艺研究与优化,开展大功率压电陶瓷晶片的稳定性和可靠性研究,开展中试放大试验,实现压电陶瓷晶片批量化制作技术,配套骄成公司生产口罩超声波焊接机上海交通大学超声波金属焊接过程质量监测方法研究、超声波金属焊接过程质量监测系统开发、设备健康状态监测系统开发资料来源:骄成超声招股书,华金证券研究所同时,为体现对人才的重视,公司还陆续设立鉴霖企管、能如企管两大员工持股平台,对核心管理人员、技术人员实行有效的股权激励制度,促进公司提升未来经营活力与创新力。权架构资料来源:骄成超声招股书,华金证券研究所新股分析/9/49/41/截至本招股说明书签署日,公司累计获得专利授权248项,其中授权发明专利40项,另有软件著作权47项;已经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。此外,公司是上海市“科技小巨人”企业、“专精特新”中小企业,曾多次承担上海市的重大科研项目。表4:公司已授权专利和软件著作权情况分类技术名称对应专利、软件著作权情况超声波电源技术压电换能器仿真设计技术1项实用新型专利、2项外观设计专利、2项软件著作权2项发明专利、2项实用新型专利、1项外观设计专利基础研发声学工具设计技术4项发明专利、15项实用新型专利、9项外观设计专利技术控制器设计与开发技术智能在线检测技术自动化系统技术5项发明专利、3项实用新型专利、2项软件著作权3项发明专利、28项实用新型专利、6项软件著作权4项发明专利、66项实用新型专利、16项软件著作权核心创新技术一体式楔杆焊接技术超声波金属焊接质量监控技术超声波高速滚动焊接系统技术1项发明专利,1项外观设计专利7项软件著作权11项实用新型专利、1项软件著作权资料来源:骄成超声招股书,华金证券研究所备注:部分专利和软件著作权源于多项核心技术的综合运用,未在此表中体现。表5:公司获得的主要科技创新奖项序号序号颁发年份奖项名称颁发机构123456789国家重点新产品(BG-X-A1超声波裁切系统)闵行区2017年度最具创新活力企业闵行区级研发机构2017年度中国橡塑机及其配套行业“优质产品”上海市专利工作试点企业上海市科技小巨人企业《2019年上海市创新产品推荐目录》(动力电池制造用超声波滚动焊接机)中国长三角地区劳模工匠创新工作室上海市“专精特新”中小企业(2020-2021)闵行区2019年度最具创新活力企业上海市专家工作站闵行区企业技术中心科学技术部上海市闵行区人民政府等上海市闵行区科学技术委员会等全国橡胶塑料设计技术中心等上海市知识产权局上海市科学技术委员会等上海市经济和信息化委员会上海市总工会等上海市经济和信息化委员会上海市闵行区人民政府等上海市闵行区人民政府等闵行区经济委员会资料来源:骄成超声招股书,华金证券研究所表6:公司承担的重大科研项目序号序号项目类别项目名称主管单位上海市闵行区2017年度重大产业技术攻关1计划项目2018年度闵行区先进制造业政策专项扶持2项目上海市闵行区2021年度重大产业技术攻关3计划项目锂电池智能超声波焊接设备用于锂电池基材和金属箔材连续焊接的超声波滚动焊接设备大功率超声波点焊机上海市闵行区科学技术委员会上海市闵行区经济委员会上海市闵行区科学技术委员会10/4110/41/新股分析/序号项目类别项目名称主管单位42021年度闵行区先进制造业专项扶持项目楔杆式超声波焊接机中试及产业化上海市闵行区经济委员会5上海市高新技术成果转化项目2UC/4UC型超声波裁刀上海市科学技术委员会6上海市高新技术成果转化项目SWS超声波焊接机上海市科学技术委员会资料来源:骄成超声招股书,华金证券研究所(三)公司业绩稳步提升,毛利率稳定在较高水平伴随着公司超声波设备的下游应用领域逐步拓宽,尤其是动力电池等下游应用领域近年高景气发展,公司业绩保持较快增长。1)首先,报告期内收入稳步增长;2018年至2022H1公司营入分别同比增长23.59%、97.00%、40.10%、33.82%。其中,2020年较2019年增长主要系防疫物资超声波口罩焊接机及配件需求爆发;2021年增长则受益于国内新能源汽车市场蓬勃发展、公司动力电池超声波焊接设备需求大幅增加。2)其次,净利润受疫情影响有所波动,但预期保持其中,期间公司盈利能力出现剧烈波动的原因主要在于,2020年新冠疫情突然爆发导致超声波口罩焊接机设备短期供不应求、使得该产品在当年享受了较高的利润率。图3:公司收入规模及增速变化资料来源:Wind,华金证券研究所图4:公司归母净利润及增速变化资料来源:Wind,华金证券研究所新股分析//41/41/图5:公司主营业务收入结构变化(单位:万元)资料来源:Wind,华金证券研究所注:超声波口罩焊接机设备收入被归于其他领域超声波焊接设备;2019-2021年明显可见出现了剧烈波动假设剔除超声波口罩焊接设备对于公司单位盈利能力的影响,公司主营业务毛利率是相对稳定并处于较高水平。2019年至2022H1,公司剔除口罩焊接设备后主营业务毛利率分别为45.68%、54.81%、49.18%、49.14%,整体保持相对稳定;其中,以公司当前主要收入贡献产品-动力电池超声波焊接设备来看,2019年至2022H1产品毛利率依次为54.8%、50.6%、50.6%、51.5%,产品毛利率基本保持在50%以上。图6:公司主营业务毛利率结构变化情况资料来源:Wind,华金证券研究所二、超声波历史悠久但正焕发新生活力,已在多个应用领域成为最佳技术解决方案(一)超声波具有很强的技术特性,发展历史悠久且应用实践丰富新股分析/12/4112/41/超超声波具有的优异特性在物理学中,声波依据频率的高低分为:1)频率为0.0001Hz~20Hz的次声波;2)频率为20Hz~20000Hz的人耳可听声波;3)而超出人耳听力范围、频率在20000Hz以上的声波,则通常被称为超声波。通常而言,声波的频率越高,在媒介物质中传播时,使质点震动的速度就越大,传递给质点的能量就越大;超声波发射线束的功率可达几十到几百瓦,强度可达每平方厘米几瓦甚至几十瓦。正由于超声波能量大,超声波在媒介物质中传播,能使物质的分子产生很大的压缩和稀疏作用;物质的分子稀疏化也叫空化作用,即形成许多极小的空洞,而这些空洞又以极快的速度闭合,在一瞬间产生巨大冲击力(相当于几千个大气压力)和极高的温度,并使物质分子产生极大的加速度,从而击碎各类物质和促进物质的化学反应。同时,加之超声波还具有传播速度快、方向性好、穿透能力强、易于获得较集中的声能等特性,可用于钻孔、研磨、焊接、测距、测速、清洗、碎石、杀菌消毒等等。表7:超声波的主要特性传播快通常而言,频率越高,波长越短,传播速度快;例如,普通声波在空气中传播速度为每秒钟0米。方向性好超声波可以成为定向的集中的发射线束,像手电筒发射出来的光线一样,朝着一定的方向前进,并且能够反射、折射和聚焦焦点。穿透力强超声波在液体和固体中能够进行远距离传播。例如,无线电波在水中只能穿透几十米,而超声波却能深入几千米;对于钢材来说,X光只能照透几十厘米,而超声波则能照透几米。易于获得较集中的声能超声波能够聚集在很小的焦点上。超声技术发展历史悠久;早在18世纪,意大利传教士兼生物学家斯帕兰扎尼观察到蝙蝠夜间活动时靠发出声波来确定障碍物的位置及距离,发现超声波的存在;19世纪末20世纪初,人们在物理学上发现压电效应与反压电效应后,开始利用电子学技术产品超声波,至此揭开超声技术发展的历史篇章。随着对超声工艺的研究不断深入,依托超声波技术自身的优越性能,超声波下游应用领域被持续拓宽,目前已积累了广泛且丰富的多元应用场景。包括在金属焊接领域,可应用于动力电池极耳的焊接、IGBT功率模块引脚和镀铜基板之间的焊接、汽车线束焊接等;在非金属焊接领域,可应用于口罩和一次性卫生用品等无纺布的焊接、热塑性塑料的熔合焊接等;在裁切领域,可用于橡胶轮胎生产过程中的胶料裁切;在工业清洗领域,可用于电子元件,光学部件等精密零部件的清洗;在医学治疗领域,超声波可用于制造超声波手术刀和实现超声波医疗美容等。新股分析/13/4113/41/应用原理应用实例应用场景应用原理应用实例应用场景图7:超声工艺的主要应用领域及场景资料来源:求知导刊2013,(04)《超声波》,华金证券研究所表8:超声波的主要应用场景及其应用原理、应用实例超声波测量流量通过检测流体流动对超声束的作用以测量流量的仪表超声波发射换能器将电能转换为超声波能量发射到被测流体中,接收器接将收到的超声波信号经电子线路放大并转换为代表流量的电信号供给显示和积算仪表进行显示和积算。测量含有适量能反射超声波信号的颗粒或气泡的流体、测量洁净的流体流量等超声波裁切利用超声波的能量,将被切割材料的局部加热熔化,从而达到切割材料的目的切割刀一方面进一步放大振幅,另一方面输出超声波,利用切割刀刃口将超声波能量集中输入到被切割材料的切割部位。橡胶轮胎生产过程中的胶料裁切等超声波金属焊接在加压情况下,利用高频振动波使得两个需焊接的物体表面相互摩擦而形成分子层之间的熔合。金属在静压力之下,将振动能量转变为工件间的摩擦功、形变能及有限的温升;接头间的冶金结合是母材不发生熔化的情况下实现的一种固态焊接。动力电池极耳焊接、IGBT功率模块焊接、铜管封口焊接、汽车线束焊接等超声波非金属焊接在加压情况下,利用高频振动波使得两个需焊接的物体表面相互摩擦而形成分子层之间的熔合。超声波作用于热塑性的塑料接触面时,会产生每秒几万次的高频振动,通过上焊件把超声能量传送到焊区,由于焊区声阻大,因此产生局部高温;塑料导热性差,致使两个塑料的接触面迅速熔化合成一体。口罩和一次性卫生用品等无纺布焊接、热塑性塑料的熔合焊接等超声波清洗利用超声波在液体中的空化作用、加速度作用及直进流作用对液体和污物直接、间接的作用,使污物层被分散、乳化、剥离。超声波由于频率高、波长短,因而传播的方向性好、穿透能力强。电子元件清洗、光学部件清洗等超声波喷涂利用超声波雾化技术进行的喷涂工艺液体涂料首先通过超声波雾化装置雾化成微细颗粒,然后再经一定量的载流气体均匀涂覆在基材对表面形成涂层或薄膜精密喷涂、纳米材料涂层、太阳能应用、喷雾干燥等超声波诊断将超声检测技术应用于人体,通过测量了解生理或组织结构的数据和形态,发现疾病,做出提示的一种向人体发射超声波,同时接受体内脏器的反射波,将所携信息反映在屏幕上诊断胆石、乳房肿块和肿瘤等14/4114/41/应用场景应用原理应用实例诊断方法超声波医疗通过换能器内晶体的压电效应产生的换能器把电能转换成机械波。1)湿热作用:通过超声工艺进行深层次热疗,渗透到肌肉下面。2)机械作用:超声波对组织内物质和微小的细胞结构有一种“微细按摩”的作用。3)理化作用:基于超声波的机械作用和温热作用,可以激发许多物理或化学因子的变化。慢性软组织伤痛、关软化组织、促进血液循环、刺激神经系统及细胞功能等机械作用,超声波手术刀、超声波医疗美容等器网,骄成超声招股书,华金证券研究所(二)超声波技术正焕发新机,在多个工业新兴细分应用领域已经逐渐成为最佳解决方案超声波技术应用于裁切市场主要是用于汽车轮胎的裁切,适合轮胎内衬、胎侧、胎面、三角胶等裁切。通常而言,轮胎生产工艺流程主要分为密炼、胶部件准备、成型、硫化、最终检测、轮胎测试六个工序;超声波裁切设备是胶部件准备工序中帘布裁断工段的重要工艺设备,设备性能直接影响轮胎成品质量的安全性及可靠性。在超声波裁切技术进入中国市场前,国内轮胎厂商主要采用传统的机械旋转刀片和热刀进行轮胎裁切,但机械刀片因旋转而产生的鱼鳞状断面以及热刀因过热产生的硫化断面均对轮胎质量和良率产生较大影响。根据《浅析超声波裁刀在轮胎成型机上的应用》中分析,圆盘刀虽价格便宜,但在实际生产中存在诸多问题,包括1)圆盘刀在裁切内衬层的复合件时易出现不稳定、裁切面宽度不够、裁切面不平整、出现胶粒等情况,以及高速圆盘刀切割时易产生的刀-胶粘连、断面呈条纹切痕等弊病;2)圆盘刀裁切角度容易发生变化,裁切角度调节相较困难,维护保养不方便且费时;3)圆盘刀的转速比较快,与圆盘刀刀架的行驶的速度匹配不易调整,且工作过程中较高转速易导致造成危险等。相较发达国家,我国超声波轮胎裁切技术的应用起步较晚;直至2000年左右,以美国必能信为主的海外设备供应商才将该技术导入国内。与从传统机械旋转刀片、热刀的工作原理不同,超声波裁刀切割原理是通过超声波发生器将50/60Hz电流转换成20、30或40kHz的电能,再通过换能器转换成为同等频率的机械振动,调幅器再将机械振动传递到裁刀,裁刀上接收到了20~40kHz的振动能量,以帮助打开材料的分子结构;依托这一特性,裁切过程中裁刀可以更容易地将材料分割开。因此超声波裁切不需要特别锋利的刀刃、也不需要大量压力,不会造成被切割材料的崩边、变形、起毛,具有切口光滑准确、断面压合紧密、裁切温度低、阻力小、效率高等优点,逐步替代传统刀刃裁切方式,成为轮胎制造行业的主流工艺。15/4115/41/新股分析/图8:超声波裁刀系统的工作原理资料来源:冯鑫磊《浅析超声波裁刀在轮胎成型机上的应用》,华金证券研究所图9:超声波橡胶切割设备进行裁切的过程资料来源:杭州钛威超声波科技有限公司官网,华金证券研究所表9:传统热刀、圆盘刀与超声波裁切的性能对比对比项目热刀圆盘刀超声波裁切使用原理高热旋转裁切高频振动最大裁切温度150-200°C100-150°C50-60°C胶沫残留有非常多无裁切面半硫化有有无裁切面平整度较好差好裁切面左右边对称度差较好好裁切起头卷边有有无同时,早在2013年发表的论文《浅析超声波裁刀在轮胎成型机上的应用》中就指出,使用超声工艺能带来较高的经济效益,为企业创造实用价值,具体包括:1)减少时间成本:有效减少裁刀的整改时间及备件损坏更换的时间。2)减少材料成本:减少裁切质量差所导致的内衬层材料浪费(圆盘刀日均废料达几十条)。3)减少备件费用:为满足生产需要,共27台机器,每套圆盘刀装置要求每月更换1次,每半月打磨1次;而圆盘刀费用2000元/片,每打磨一次费用约300元,1年维修费用约74.5万元。一套超声波装置费用高达6万元,其中超声波发生器装置约4万元,超声波裁刀1万元,换能器7000元,调幅器3000元。经统计,超声波发生器平均4~5年更换1次,超声波裁刀、换能器、调幅器1年更换1次,每年维修费用约54万元,每年备件节省费用约20.5万元。4)提高产品合格率,有效减少轮胎的退赔率。使用超声波后合格率能提升0.05%;一天生产6800条轮胎,按满产计算,其中胎里露线占废品70%:6800条×365天×70%×0.05%×500元=434350元,胎稀病疵占废品30%:6800条×365天×30%×0.05%×1500元=558450元。综合来看,使用超声工艺的生产线每年产生的额外经济效益可达119.8万元。目前就轮胎切割的技术发展趋势而言,暂时无法用类似激光的、非接触式能量切割的方式来替代超声波切割;而从实用性来看,超声波较传统圆盘刀等工艺能获得更高经济效益,因此我们16/4116/41/新股分析/倾向于判断超声技术或是现有汽车轮胎裁切的最优方案,未来轮胎工业的超声波裁切技术有望持续稳定发展。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4大环节;目前超声波金属焊接在动力电池装配过程中的典型运用是在电芯中段的极耳焊接环节。一般来说,动力电池的电芯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会贴合对齐在一起,通常正极为多层铝箔片极耳,负极为多层铜箔片极耳;将多层极耳箔材焊接在一起的过程即为极耳焊接。图10:极耳焊接在锂电池生产环节的位置资料来源:骄成超声招股书,华金证券研究所1:叠片工艺制成的动力电池电芯资料来源:公开资料整理,华金证券研究所从锂离子电池生产历史来看,多层极耳之间、极耳与连接片之间、极耳与极柱之间的连接经历过机械铆接、电阻焊接以及激光焊接等技术的逐渐发展替代。其中,激光或电阻焊接技术均是用熔化材料来粘合高强度含铁金属的常用手段,然而当涉及到电动汽车电池所需的较软的有色金属箔片时,通过高温熔合的方式就成为了问题;因为对于有色金属,材料熔化会产生金属间化合物的腐蚀,从而导致材料和连接处过早磨损,引发电池故障;同时,在粘合100层或更多箔层时,激光技术和电阻焊接技术是难以熔化如此薄且易碎的材料的;随着汽车电气化趋势发展持续,动力电池所需容量不断增大,极耳箔材的层数也相应的不断提升,导致激光技术和传统的电阻焊接技术已经无法适用。比较而言,超声波金属焊接属于固相焊接,不需要熔化材料的表面来达到连接效果;其工作原理是将需要连接的两个焊件置于焊头和砧座之间,下焊件被砧座上的齿纹固定到位,机架带动焊头下压住上焊件,使得两焊件紧密接触并压紧;随后,焊头做水平方向的高频振动产生振动能,清除上下工件接合面的表面污染物和其他涂层,由此产生一个干净、连续的焊接区域,使得原子能跨过接合面,自由扩散到另一方;而当振动停止时,这种原子的自由扩散会再结晶成为与冷加工金属相当的细晶粒结构;整个焊接周期在几分之一秒内完成。超声波焊接凭借其高效率、无高温过热、无焊接飞溅、环保且安全等优点,能够较好地焊接采用激光焊接等工艺难以焊接的铜、铝箔片,成功破解锂电池多层极耳的焊接难题,成为极耳焊接中不可或缺的焊接工艺。新股分析/17/4117/41/对比领域对比领域超声波焊接激光焊接图12:超声波焊接工作原理资料来源:艾默生必能信官网,华金证券研究所表10:超声波焊接与激光焊接对比情况适用范围主要用于极耳焊接环节(适用于连接薄且易碎的金属薄膜和结构)电池软连接焊接、顶盖焊接、密封钉焊接、模组及PACK焊接焊接技术原理固相焊接,可以显著减少熔化焊中常见的冶金缺陷;且焊后内阻在所有焊接技术中几乎是最低,拥有良好的导电性能为熔化焊,存在一定的焊后内阻对焊件位置精度要求对焊件位置精准度要求低对焊件位置精准度要求高受焊接材料层间影响不受焊接材料层间空气层限制需要复杂的夹具压紧压实极耳,如层间有间隙出现空气层时,容易出现焊接缺陷对保护气体的需求不需要保护气体一般需要保护气体,受材料反射率影响受材料反射率影响较小同时焊接时会受材料反射率影响;大功率的激光一般以为红外光为主,铜对红外光的吸收率很低,所以焊接时能量利用率较低,容易造成飞溅,如果用来焊接多层极耳,会给电池的性能和安全带来隐患腐蚀性不产生金属间化合物、微粒或引起腐蚀反应材料熔化会产生金属间化合物的腐蚀成本/效率一次性焊出所需的焊接面积,效率上占据明显优势大功率的激光焊接设备的投入明显大于超声波焊接设备,激光焊虽然速度很快,但无法一次性大面积焊接,需要走轨迹焊接保证焊接面积能量输入要求低能量输入,能耗比熔焊或电阻焊低30倍高能量输入安全性瞬间最高温度远达不到极耳材料的熔点,产热量低,对电芯的潜在风险较低焊接过程通过达到极耳焊接材料熔点而进行焊接,产生热量高,对电芯的潜在风险较高CuAl接头组织与性能》,骄成超声招股书,高工锂电网,华金证券研究所目前在锂电池电芯极耳和极柱相连接的过程中,多以超声波焊接与激光焊接相结合使用;但其中,凡是涉及到多层极耳焊接的部分均由超声波焊接工艺完成。例如,多层极耳和连接片先进行超声波焊接、随后连接片再与极柱激光焊接;或是多层极耳超声波焊接、随后焊接在一起的多18/4118/41/对比领域U型件压接塑性变形对比领域U型件压接塑性变形新股分析/层极耳再和极柱激光焊接。因此,极耳激光焊接是指连接片和极柱焊接,或焊接完成的多层极耳和极柱的焊接;而极耳超声波焊接是指多层极耳焊接,或多层极耳和连接片焊接以上两道工序。图13:常见方壳电池极耳焊接中超声波焊接与激光焊接示意图资料来源:骄成超声招股书,华金证券研究所汽车线束是指在汽车电路中连接各电器设备的接线部件。传统的汽车线束焊接方式多为压接,利用端子将多股电线合压形成接头,但金属冲压反弹风险高且易在线束内部形成空洞,同时还可能发生氧化和生锈问题,使得压接端电阻增大,导电性减弱,造成汽车中电子设备无法正常运行。超声波金属焊接作为一种新型的先进焊接技术,采用超声波振动所产生的物理效应将线头结合起来。相较传统冲压手段,超声波焊接提升了焊接位置的熔合强度,有效解决线束截面空洞问题;其次,超声波焊接电阻系数接近于零,强导电性不仅保障了电器系统运行流畅,还有效减少与电阻接触过程中导致的热量堆积,使其具备更高的安全性。图14:U型件压接操作示意图华金证券研究所图15:汽车高压线束的超声波焊接资料来源:线束中国网站,华金证券研究所表11:超声波焊接与U型件压接对比情况超声波焊超声波焊接原理金属分子晶格结构重组原理新股分析/19/4119/41/对比领域超声波焊对比领域超声波焊接U型件压接导电性能超声波焊接后相邻金属熔为一个整体,密实度高,不存在空洞现象;电阻率低接近于零,导电性及信号传输质量更佳。U型件压接后导线中相邻铜丝仍为独立金属个体,空洞现象无法避免,电阻率增大,导电性及信号传输质量下降。拉力(以70mm2的线+端子为例)拉力大且长期稳定,标准值2400N,实际4000N+。拉力小且持续下降,1229N,压接力不够。安全性低电阻减轻了因接触电阻引起的热量堆积,一定程度上避免了线束局部温度升高造成的线束烧毁的质量隐患,具有较高安全性。电阻增大易导致因接触电阻引起的热量堆积,因此存在线束局部温度升高造成的线束烧毁的质量隐患。循环稳定性一体化结构稳定;热循环后10000次,没有出现明显变在整个生命周期内一直存在塑性变形;压接极限:2000-3000次热循环后电阻就会出现拐点,电阻升高。使用范围超声波焊接对提高导线信号传输质量和电流输送能力十分有效,同时还能提高汽车电气系统的稳定性,如横截面积10mm2以上导线和控制器局域网络线一般要求用超声波焊接,使用范围更广。使用范围较小。是否需要助焊剂不需要助焊剂、气体、焊料是否破坏镀层超声波振动会破坏镀层;锡跟铜的熔点相差很大,焊接时锡层很快处于熔化状态,从而阻断铜原子的结合,影响焊接质量。U型件压接对导线镀层影响较小,因此对有镀层的导线会要求采用压接工艺。焊接品质超声波焊接材料具有不熔融、的金属特性,内部不易受外界水分、灰尘、油气等影响,不易产生铜丝锈蚀、氧化等不良状况,从而避免线束导电及信号传输性能的下降,卡点连接可靠性高。U型件压接部位线芯存在残余应力,存在金属冲压反弹风险,并在恶劣工况下存在氧化和生锈风险,可靠性较低;同时,压接工艺易存在松散的芯线、断头或裂开的芯线,导线易弯曲自熔合处呈直线引出。成本超声波金属焊接对焊头耐磨损性要求非常高,通常选用优质钢材料来提高焊头寿命,因此超声波焊接机价格一般比压接机价格高,初始投资也较高。相对而言初始投资较低,但使用U型件压接时线束中的每一个卡点都需用一个U型件,卡点多、批量大的线束产品所用U型件数量大,累积费用高,比如U型件价格为0.05元/个,驾驶室线束卡点数量为100个/挂,则生产1000挂驾驶室线束U型件的总费用就有效率焊接时间短,效率大幅提升,实现快速、节能。效率较低工艺适用范围不同材质:铝与铝、铝与铜、铜与铜、铜镀镍、铜镀银、铜镀金不同形式:板材与板材、板材与线材、线材与线材等均适用于超声波焊接工艺只能压接同种材质:板材与板材不可压接;线材与线材的压接必须通过压接套;适用范围小华金证券研究所超声波焊接后线束导电性能优越,因此超声波金属焊接在线束上的应用已成为公认的最经济的、质量最可靠的焊接工艺;目前我国出口线束上导体与导体之间的连接已普遍采用超声波焊接代替传统压接工艺。同时,从汽车电动化角度来看,新能源汽车线束已成为重要的能量传输通道,目前以使用大线径的高压线束为主,而传统压接工艺已无法满足高压线束对导电性、安全性、稳定性等方面要求;在此背景下,超声波技术凭借其自身优势已成为最优的解决方案,在高压线束20/20/41/新股分析/领域占据着绝对领先优势;未来伴随新能源车快速渗透、快充技术不断提升,大线径的高压线束渗透率将进一步提升,超声波线束焊接的需求也将同步大幅增长。三、下游动力电池龙头厂商集中扩产,公司核心产品需求放量有望助推发展提速(一)新能源汽车行业持续高景气,上游锂电龙头再掀扩产潮近年来,在国家政策大力支持及新能源汽车推广应用的双轮驱动下,我国新能源汽车市场高速发展。2010年我国新能源汽车总销量仅为0.5万辆,而2020年全国销量已增至136.7万辆,占当年汽车总销量的5.4%;2021年新能源汽车市场更是进入爆发式增长新阶段,汽车销量和渗透率均实现了逐月快速提升,全年销售352.1万辆,渗透率也由2020年的5.4%抬升至13.4%。同时,根据我国工信部等起草的《新能源汽车产业发展规划(2021-2035年)》,我国规划到2025年新能源汽车竞争力将明显提高,销量占当年汽车总销量的20%,并在2030年销量占比达到40%,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。在新能源汽车行业快速增长带动下,全球动力电池市场保持快速增长势头。根据SNEResearch发布的全球动力电池装机量数据显示,2021年全球动力电池装机量达到296.8GWh,市场方面,2016年至2021年,我国动力电池装机量从28.2GWh增长到154.5GWh。图16:2013-2025E中国新能源汽车销量及预测资料来源:中汽协,乘联会,华金证券研究所图17:2016-2021年我国动力电池出货量和装机量资料来源:中国汽车动力电池行业产业创新联盟,华金证券研究所为满足新能源汽车销量快速增长带来的动力电池需求大幅增长,锂电产业链相关公司纷纷启动扩产计划。据不完全统计,2022年以来,以宁德时代、比亚迪、中创新航、亿纬锂能、国轩高科等为首的锂电池厂商相继宣布了多个新投建项目,投建资金合计(仅根据下列厂商已公开披露的数据统计)超4495亿元,建设年产能合计(仅根据下列厂商已公开披露的数据统计)超1130GWh,国内动力电池厂商扩产步伐进一步加速。表12:2022年上半年国内锂电池厂商扩产项目(不完全统计)电电池厂商金额产能新建项目地点新股分析/21/21/41/电池厂商金额产能新电池厂商金额产能新建项目地点宁德时代300750.SZ14GWh4月4日,宁德时代位于德国图林根州的首个海外工厂正式获得电芯生产许可。德国图林根州/4月15日,宁德时代公告称拟在印尼建设动力电池产业链项目。印尼北马鲁古/4月21日,宁德时代公布,拟建设厦门时代新能源电池产业基地项目,建设内容为动力电池系统及储能系统生产线福建厦门/7月21日,宁德时代宣布与山东省政府签署战略合作框架协议,拟建设济宁新能源电池产业基地项目山东济宁100GWh8月12日,宁德时代宣布在匈牙利建设欧洲第二工厂匈牙利德布勒森市002594.SZ/30GWh15GWh22GWh30GWh1月24日,襄阳市与比亚迪股份有限公司签署战略合作框架协议,建设襄阳比亚迪产业园一期,主要围绕动力电池生产线及零部件。湖北襄阳3月31日,比亚迪动力电池盐城基地二期项目的“云签约”活动在盐城市举行。江苏盐城4月3日,台州市仙居县与比亚迪股份有限公司签署战略合作协议,建设比亚迪浙江仙居刀片电池项目。浙江仙居8月15日,宜春市政府与比亚迪在南昌签订战略合作框架协议,拟在宜春建设动力电池基地。江西宜春亿纬锂能300014.SZ/68GWh/50GWh10GWh10GWh34.20GWh3月10号,公司宣布建设20GWh方形磷酸铁锂电池+48GWh动力储能电池项目。湖北荆门3月29日,公司宣布在匈牙利建设新的动力电池制造厂。匈牙利4月27日,公司宣布建设年产50GWh动力储能电池项目。四川成都5月17日,公司宣布拟建设年产10GWh动力储能电池项目。云南玉溪6月7日,公司宣布拟建设年产10GWh动力储能电池项目。云南曲靖8月8日,宣布布局“乘用车锂离子动力电池项目”、“HBF16GWh乘用车锂离子动力电池项目”等/中创新航H01770.HK/50GWh50GWh/30GWh10GWh1月25日,中创新航动力电池及储能系统广州基地项目的投资合作协议成功签署。广东广州1月26日,江门市人民政府与中创新航签署项目投资合作协议,中创新航50GWh产业基地正式落户江门市。广东江门3月22日,四川彭山区人民政府与中创新航在成都举行中创新航动力电池及储能系统眉山基地项目签约仪式。四川眉山5月11日,中创新航与武汉经开区签约武汉基地动力及储能电池扩产项湖北武汉江门基地扩产项目成功签约。广东江门国轩高科002074.SZ///20GWh10GWh40GWh6月27日,国轩高科在欧洲首个电池生产运营基地德国哥廷根工厂举行了揭牌仪式。德国哥廷根7月30日,柳州国轩新增动力电池生产基地项目在柳州举行签约仪式。广西柳州8月8日,桐城国轩年产40GWh动力电池项目一期投产暨二期开工仪式在安徽省桐城经济技术开发区举行。安徽桐城欣旺达300207.SZ30GWh3月2日,欣旺达汽车电池拟在珠海市政府辖区内投资建设动力电池项目。广东珠海20GWh3月17日,欣旺达宣布子公司欣旺达电动汽车电池有限公司与什邡市政府签署项目投资协议书,用于新建动力电池及储能电池电芯、模组、PACK、电池系统等生产基地。四川什邡22/22/41/电池厂商金额产能新建项目地点亿纬锂能300014.SZ/30GWh16GWh8月4日,亿纬锂能宣布与荆门高新区管委会签订了《战略投资协议》,拟投资新建动力储能电池项目。湖北荆门8月11日,亿纬锂能公布拟定增募资用于投建乘用车锂离子动力电池项/捷威动力/20GWh30GWh2月17日,捷威动力与安徽滁州天长市人民政府签署战略合作协议,捷威动力锂电池生产基地项目落户滁州达成。安徽天长6月27日,江夏区人民政府与捷威动力签订战略合作框架协议,拟建设捷威动力武汉新能源电池基地项目。湖北武汉德赛电池000049.SZ20GWh1月20日,德赛电池发布公告拟与望城经济技术开发区管理委员会合作,建设“德赛电池储能电芯项目”。长沙望城青山实业/上汽集团20GWh3月24日,上汽集团和青山集团合资成立的赛克瑞浦和瑞浦赛克就动力电池电芯及系统项目合作协议于广西柳州正式签署。广西柳州珠海冠宇688772.SH15GWh3月27日,珠海冠宇发布公告,拟投资40亿元在重庆建设高性能新型锂电池项目重庆万盛天能股份688819.SH15GWh2022年3月30日,天能股份再度发布扩产公告,拟投资建设年产15GWh储能及动力锂电池项目。浙江湖州楚能新能源100GWh150GWh1月28日消息,孝感市政府与恒信汽车集团股份有限公司签署楚能新能源锂电池产业园项目投资协议。湖北孝感8月28日,楚能新能源锂电池(宜昌)产业园项目在湖北省宜昌市夷陵区龙泉镇正式开工,项目预计分四期建设。湖北宜昌远景动力//40GWh30GWh2月23日,远景科技集团已与湖北省十堰市签署战略合作框架协议,拟在十堰市布局高端动力电池生产。湖北十堰6月3日,据西方媒体报道,远景动力将在西班牙纳瓦尔莫拉德拉马塔地区投资建设大型动力电池工厂。西班牙资料来源:上市公司公告,公开资料整理,华金证券研究所骄成超声招股书中,依据当前已公布的国内头部动力电池厂商投产计划,结合超声波焊接设备的需求情况,对超声波焊接设备进行了大致的市场空间测算,具体情况如下:表13:超声波焊接设备的市场空间测算序序号客户名称投产计划每GWh对超声波焊接设备的需求情况1宁德时代2025年规划产能670GWh22025年规划产能600GWh3蜂巢能源2025年规划产能600GWh4中创新航2025年规划产能500GWh5国轩高科2025年规划产能300GWh6亿纬锂能2023年规划产能200GWh7孚能科技2025年规划产能120GWh资料来源:骄成超声招股书,华金证券研究所注1:投产计划根据公开资料整理;上述设备需求计算中,纯电动车用锂电池以宁德时代为例,综合考虑平均每GWh对公司设备的需求情况约在100万元至130万元之间;而混合动力汽车(HEV)所用的锂电池单体容量较低,预计HEV电池每GWh对公司设备的需求情况约在325万元至650万元之间。注2:对公司设备的需求情况系公司根据与相关客户的合作经验估算而来。若仅考虑上述客户扩产和HEV电池未来的扩产情况,2025年动力电池行业的总产能预计将超过3TWh(3,000GWh),以需求情况的平均值计算,至2025年动力电池超声波焊接设备23/23/41/的总市场空间将达43亿元。除此以外,欣旺达、瑞浦能源、力神、远景AESC、韩国SKI、LG新能源等国内外动力电池厂商均在我国有扩产计划,若将其考虑在内将进一步增大对超声波焊接设备的市场需求。同时,超声波焊接设备配件焊头、底模等属于耗材,其每年的市场需求是随着设备市场容量的增大而不断扩大的。若2025年行业内超声波焊接设备总产能达到3TWh,预计当年对焊头、底模的市场需求将达到6亿元~10亿元;若2022-2025年间下游动力电池企业保持匀速扩产,每年对于动力电池极耳焊接的超声波焊接设备及其配件的市场需求将达10亿元以上且逐年提升至接近20亿元。(二)公司聚焦动力电池超声焊接技术攻关,打破国外长期垄断动力电池极耳焊接处于关键的电芯装配生产环节;在动力电池装配制造过程中有大量的焊接接头,当焊接接头强度不足时,将造成电池组内部电阻增大,不能有效供电;当焊接过度时,焊接热量过大,电池芯和电极盖将被焊穿,容易造成电解液泄漏和电池组电路短路,造成电池报废。因此,接头焊接质量对电池组的性能可靠性起着决定性的作用,极耳焊接也成为动力电池生产的关键环节。一般来说,动力电池超声波极耳焊接通常分为两道工序:多层极耳焊接(属于预焊)、多层极耳和连接片焊接(属于终焊);相较而言,终焊环节对于焊接强度和过流能力等方面的要求更为严格,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更高;从需求来讲,终焊是无法避免的工序,因而有着比预焊更大的市场空间。就全球极耳超声波焊接设备供应现状来看,美国、德国等发达国家企业由于起步较早、技术研发积累较国内企业更为深厚,因此极耳焊接、尤其是高端的极耳终焊设备市场对国外进口设备依赖度较大,长期被美国必能信和美国Sonics等外资厂商所垄断;宁德时代、比亚迪、中创新航、国轩高科、蜂巢能源、亿纬锂能、欣旺达、孚能科技等知名锂电客户均在量产线上使用必能信的超声波焊接设备。然而随着中美贸易摩擦加剧及疫情导致海外产品供应不足,我国高端超声波焊接设备国产化的需求日益迫切。公司始终专注于超声波设备制造领域,凭借其较强的设备研发实力和配套服务质量,在众多国产超声波设备厂商中脱颖而出,成为少数能够同时提供极耳预焊设备和极耳终焊设备的厂商,成功实现终焊设备领域的国产替代。公司目前已形成以超声波技术为核心的技术平台,掌握了包括超声波电源、压电换能器、声学工具、控制器、在线监控系统和自动化系统在内的全套超声波设备核心部件的设计、开发和应用能力;依托在超声波技术领域较为完整的创新体系和较强的自主研发实力,公司结合下游客户24/24/41/新股分析/需求及行业应用技术陆续开发出一体式楔杆焊接技术、超声波金属焊接质量监控技术等创新技术,能够有效解决行业痛点问题,获得了业内的高度认可,具体来看:1)一体式楔杆焊接设计领先性突破极耳焊接中的可焊接厚度。随着动力电池产业更新迭代,动力电池在容量等方面有着更高的技术要求,从而导致对上游的焊机设备提出了难度系数更大的焊接层数要求。公司自主研发的楔杆式超声波焊接设备采用独有的由“楔”、“杆”和“质量块”组成的一体式楔杆焊头设计,具有极强的灵活性、可满足各类不同长度和不同方向的焊接需求,可兼容给200层以内的多层极耳的焊接要求;同时,所采用的直压式楔杆焊头相较传统的悬臂式超声波焊头,不易上翘变形、尤其是在层数较厚的情况下,具有焊头受力变形极低、易于压实焊件的显著优势。图18:公司自主研发的一体式楔杆焊接技术资料来源:骄成超声招股书,华金证券研究所图19:悬臂式焊头与直压式楔杆焊头大压力下焊头变形情况对比资料来源:骄成超声招股书,华金证券研究所2)超声波焊接监控一体机达成实时全检极耳焊接质量。极耳焊接作为动力电池电芯制造的重要一环,其质量将直接关系到锂电池性能及电池使用寿命。过去,动力电池厂商大多采用焊后抽检的方式进行焊接检测,但因无法达成实时全检,难以保障电池产品质量的一致性,从而将会影响电池模组的效能及新能源汽车的使用性能。公司开创性地研发出适用于超声波金属焊接监控一体机,将特征提取及智能算法与超声波金属焊接工艺特点相结合,通过对超声波金属焊接过程的物理信号特征和机理进行了大量研究,对工艺过程进行了数学建模,并将模型融入在智能算法中,实现在完成

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