联赢激光研究报告激光焊接领域专家锂电助力业绩高增

联赢激光研究报告-激光焊接领域专家锂电助力业绩高增1.联赢激光：潜心激光焊接十七载，铸“激光焊接专家”品牌1.1公司专注激光焊接领域，为“科创板激光焊接第一股”国内激光焊接领域的行业专家。2005年，牛增强、韩金龙、莫郁彬等出资设立联赢有限；2015年，公司在新三板挂牌；三板退市后，2020年6月，公司在上交所科创板上市，成为“科创板激光焊接第一股”。公司成立之初，以激光焊接机为起源，后公司始终围绕激光焊接领域进行自主研发，不断丰富和升级产品线；目前，公司产品包括激光器、工作台、焊接自动化成套设备；产品广泛应用于动力电池、汽车制造、消费电子等领域，客户包括宁德时代、亿纬锂能、富士康、长盈精密等，公司已完成交付600多套非标定制自动化激光焊接系统，满足了1,300多种部品的焊接要求，堪称激光焊接行业专家。公司实际控制人为韩金龙、牛增强，分别持有公司9.52%、4.24%的股权。1）韩金龙先生毕业于西安理工大学，拥有丰富的激光行业从业及管理经验，深谙行业发展规律；2）牛增强先生为中科院博士，曾于日本米亚基技术公司担任工程师、于深圳大学光电子学研究所担任讲师，拥有深厚的学术研究背景及激光技术研究水平。二人作为一致行动人，在联赢激光的经营管理和决策中保持一致意见，充分保持联赢激光控制权的稳定性。公司拥有6家子公司，着力打造“一个中心，三个基地”的布局，即：以深圳总部为中心，建设江苏溧阳华东基地、惠州仲恺华南基地、四川宜宾西南基地。1.2动力电池业务占比超70%，3C和汽车业务已有布局公司产品包括激光器及激光焊接机、工作台和激光焊接自动化成套设备，业务涵盖动力电池、汽车制造、五金家电、消费电子、光通讯等制造业领域，具体来看：1）激光器及激光焊接机：激光焊接机由激光器和焊接头组成，激光器是激光焊接机的核心部件。公司激光器包括YAG、光纤、复合、半导体、蓝光等系列，各类激光器采用不同的增益介质及技术产生激光，在运行功率、可加工材质等参数方面各有侧重，可满足客户不同的激光焊接需求。公司的激光焊接头的适用功率从5W覆盖到6000W量级，波长从紫外266nm覆盖到2000nm，且成功开发出国内第一款多波长同轴复合焊接头。2）工作台：公司工作台多以集成的形式装配至成套激光焊接设备中，根据设计加工工位数量、焊件属性、激光器等多种因素进行选配。工作台包括单工位三维工作台系列、多工位三维工作台系列、振镜台系列及机器人焊接工作站等。3）激光焊接自动化成套设备：公司激光焊接自动化成套设备是由若干个激光焊接机及若干个工作台组成的成套设备；根据不同下游行业客户的生产需求进行设计，下游应用领域涵盖动力电池、汽车、五金、消费电子和光通信行业等。激光焊接系统贡献大头营收、动力电池领域营业收入占比超过70%。1）从产品角度来看：公司产品包括激光器及激光焊接机、工作台和激光焊接自动化成套设备产品，2020年收入占比分别为7.95%、10.44%、71.87%，公司产品主要以激光焊接自动化成套设备为主。2）从下游应用领域来看：2020年，公司在动力电池、五金及汽配、IT消费电子三大应用领域的营收占比分别为70.09%、13.64%、8.43%，公司产品下游行业应用主要集中于动力电池领域。1.3费用前置导致盈利低基数，盈利能力或迎逐季改善业绩低点已过，受益于动力电池扩产，公司迎新一轮高速成长期。1）多重因素影响下，公司2018-2020年收入及利润表现一般。受新能源汽车补贴退坡的影响，2018年公司新签订单出现短暂下滑，对公司2019年收入产生一定的暂时性影响。2020年，受新型冠状病毒肺炎疫情的影响，公司设备出货及安装调试工作延缓，影响设备验收进度，导致收入及利润规模同比下滑。2）下游动力电池企业扩产加速，公司收入及利润迎来高速增长期。2020年下半年以来，下游动力电池企业积极扩产，公司新签订单体量迅速提升。得益于此，2021年公司营业收入同比增长59.39%；归母净利润同比增长35.95%。费用前置导致盈利低基数，盈利能力或迎逐季改善。2018年公司毛利率及净利率下滑较多，主要原因为新能源汽车补贴政策退坡、下游客户对于设备企业压价，且动力电池设备制造行业竞争激烈。但2020年下半年以来，下游动力电池企业扩产积极，锂电设备步入卖方市场，新签订单毛利率或有改善；订单体量提升后，公司在设计/生产等环节规模效应将大幅提升；且收入规模扩大将使产能扩张中“费用前置、利润后置”的问题得到缓解，预计后续公司毛利率及净利率将迎来大幅改善。合同负债增长或预示订单高增长，预付款项及存货高增长或彰显公司在手订单充沛、为保障生产积极备货。2019年公司新签订单（含税）9.68亿、2020年新签订单（含税）为15.08亿、2021H1达到19.21亿元。1）合同负债：2021Q1-3公司合同负债为11.06亿元，较期初的4.67亿元增长136.92%，合同负债大幅增长，或预示公司新签订单充沛；2）预付款项、存货：2021Q1-3公司预付款项较期初增长72.52%；2021Q1-3公司存货为较期初增长100.14%；预付款项及存货高增长，或彰显公司为保障订单交付而积极备货。2.动力电池：动力电池厂扩产加速，公司锂电订单保持高增长2.1激光焊接成锂电产线的标配，4680大圆柱焊接需求更高相比于传统氩弧焊、电阻焊等，激光焊接具有材料契合度高、高效精密、自动化集成的优势，目前已成为动力电池生产线的标配设备。在动力电池生产过程中，从电芯制造到PACK组装，焊接都是一道非常重要的制造工序，相比传统的氩弧焊、电阻焊等方式，激光焊接优势明显。1）材料契合度高：动力电池壳体多为铝材材质，更适合使用激光进行焊接，激光复合焊接能防止铝材焊接中产生的飞溅和气孔，有利于提升电池良品率及安全性能；2）高效精准：传统的氩弧焊、电弧焊都是通过接触式焊接，焊接速度低，而激光能量密度高、热影响区变化范围较小、属于非接触焊接，焊接速度快，加工精度高，变形小，可大幅提升电池的可靠性、一致性，降低成本，延长使用寿命；3）自动化集成：激光焊接系统具有高柔性，与机器人联合组成的焊接系统可以形成多功能的激光加工系统，易实现自动化生产。激光焊接设备可应用于电芯、模组焊接生产等环节。动力电池按照包装形式可以分为方形电池、圆柱电池、软包电池。以目前市场主流电池形态——方形电池举例，激光焊接工艺应用于：1）结构件制造环节：正负极极柱焊接、防爆阀焊接；2）电芯生产环节：顶盖焊接、密封钉焊接、转接片焊接等环节；3）模组环节：Busbar、采集线、侧板焊接等。（一）方形电池主要焊接应用环节如下：1）电池防爆阀焊接：电池的防爆阀是电池封口板上的薄壁阀体，当电池内部压力超过规定值时，防爆阀阀体破裂，避免电池爆裂。安全阀结构巧妙，这道工序对激光焊接工艺要求极为严格。没有采用连续激光焊接之前，电池防爆阀的焊接都是采用脉冲激光器焊接，通过焊点与焊点的重叠和覆盖来实现连续密封焊接，但焊接效率较低，且密封性相对较差。采用连续激光焊接可以实现高速高质量的焊接，焊接稳定性、焊接效率以及良品率都能够得到保障。2）电池极柱焊接：电池盖板上的极柱，分为电池内部和电池外部连接。电池内部连接，是电芯极耳与盖板极柱的焊接；电池外部连接，是电池极柱通过连接片焊接，形成串联、并联电路，组成电池模组。电池的极柱即电池的正负极，一般正极采用铝，负极采用铜。常用的结构为铆压结构，铆压完成后进行满焊，其大小一般为直径8mm的圆。焊接时，在满足设计要求的拉力和导电性能的情况下，优先选择光束质量好、能量分布均匀的光纤激光器或是复合焊激光器，采用光纤激光器、复合焊激光器焊接可以实现的电极柱的铝-铝结构焊接、铜-铜结构焊接的稳定性，减少飞溅、进而提升焊接良率。3）转接片焊接：转接片与软连接是连接电池盖板与电芯的关键部件。它必须同时考虑到电池的过流、强度及低飞溅的要求，所以在与盖板的焊接过程中，需要有足够的焊缝宽度，且需要保证没有particle落在电芯上，避免出现电池短路。而作为负极材料的铜，属于低吸收率的高反材料，在焊接时需要更高的能量密度去焊接。4）壳体封口焊接：动力电池的壳体材料有铝合金和不锈钢，其中采用铝合金的最多，也有少数采用纯铝。无论是脉冲还是连续激光都能够获得外观和性能良好的焊缝，但使用连续激光器焊接薄壳锂电池，效率可以提升5~10倍，且外观效果和密封性更好。现在为了追求更快的焊接速度和更均匀的外观，大部分公司已经开始采用复合焊和环形光斑取代以往低速的单光纤焊接。5）密封钉（电解液注入口）焊接：密封钉（注液孔盖帽）的形式较多，其形状通常为一个直径8mm、厚度约0.9mm的圆形盖帽，其焊接的基本要求就是耐压值达到1.1MPa，密封且不能有针孔、裂纹和爆点的存在。作为电芯焊接的最后一道工序，密封钉焊接的良率尤为重要。密封钉焊接时由于有残留电解液的存在，导致有爆点、针孔等缺陷，而抑制这些缺陷的关键方式则是减小热输入量。6）动力电池模组及PACK焊接：电池模组可以理解为锂离子电芯经串并联方式组合，并加装单体电池监控与管理装置。电池模组的结构设计往往能决定一个电池包的性能和安全，其结构必须对电芯起到支撑、固定和保护作用，同时如何满足电流要求、电流均匀性、对电芯温度的控制等，都将是评判电池模组优劣的标准。由于铜和铝之间采用激光焊接后易形成脆性化合物，无法满足使用要求，通常采用超声波焊接；铜和铜、铝和铝一般均采用激光焊接。同时，由于铜和铝传热均很快，且对激光反射率非常高，连接片厚度相对较大，因此需要采用较高功率的激光器才能够实现焊接。（二）4680圆柱电池焊接较方形电池，存在“量价齐升”趋势

“4680”技术推出，大圆柱电池兼顾能量密度、安全性及功率性能。4680型大圆柱电池，直径46mm，高度80mm，简称4680电池，也叫无极耳电池。2020年9月特斯拉的“电池日”上，特斯拉

CEO埃隆·马斯克(ElonMusk)发布4680电池技术。4680电池在体积上相比前代2170电池大幅增加，4680电芯的单体能量提高5倍，整车续航里程增加16%，电力相比有极耳电池提升6倍，功率输出提升6倍，内部还采用了无极耳设计，有助于降低内阻，减少发热。大圆柱散热问题被无极耳技术解决，大圆柱电池兼顾能量密度、安全性及功率性能，符合车规级动力电池的要求，让曾经在动力市场备受挤压的圆柱电池正以新的姿态回归行业竞争。部分电池厂商在大圆柱电池领域已有布局，未来大圆柱电池空间潜力巨大。特斯拉在官方海外社交平台上宣布，该公司已于1月份成功生产下线了100万个4680电池，而首批搭载的4680电池ModelY车型将会在2022年3月末正式交付。为了尽快量产4680电池，特斯拉正在美国加利福尼亚州、得克萨斯州、内华达州以及德国柏林的四个超级工厂自产4680电池，同时松下也计划于2023年开始为特斯拉供货。此外，韩国的LG新能源，以及国内的比克电池、亿纬锂能、蜂巢能源等多家电池企业也在积极布局。高端乘用车市场、海外商用车市场等市场拉动大圆柱电池需求，在各大锂电头部企业积极布局大圆柱电池技术研发、加速推进产品量产下线的背景下，预计未来大圆柱电池需求潜力巨大。大圆柱电池对焊接及密封可靠性要求更高，带来焊接设备量价齐升。考虑到未来大圆柱电池优异性能，未来在动力电池需求占比提升、或对部分方壳电池进行替代，因此重点分析大圆柱电池焊接中相较于方壳电池的改变，主要有3点:1）焊点并未减少：特斯拉

4680大圆柱电池壳体材料为钢材，但部分46系列大圆柱电池依然可能使用铝材作为壳体材料。若使用钢材则比方壳电池减少顶盖焊接环节，但增加了正负极集流体焊接环节，焊点数量不变；但若使用铝材作为壳体材料，则顶盖焊接环节依然存在，同时增加正负极集流体焊接环节，焊点数量增加。2）价值量提升：4680圆柱电池采用全极耳结构设计，相比传统电池单极耳结构，极耳环节的焊接从单点的焊接变成面的焊接，因此焊接面积和焊接一致性的难度更大，因此相较于方壳电池，大圆柱电池的焊接设备价格或有所提升。3）设备数量提升：单个4680大圆柱电池容量24Ah，远远小于方壳电池的容量（单体容量100-300Ah不等），同样带电量的电动车需要搭载圆柱电池的数量数倍于方壳电池，需要焊接的电池数量增加，如圆柱电池焊接效率无较大提升的情况下，焊接设备数量将会增加。因此，若未来4680圆柱电池需求扩大、在市场中占比提升，则激光焊接设备需求将呈现“量价齐升”趋势。2.2下游动力电池厂商快速扩产，锂电焊接设备迎百亿需求动力电池行业与新能源汽车行业息息相关，政策驱动下，新一轮动力电池投资扩产将拉动设备需求提升。2020年11月2日，国务院办公厅发布新能源汽车产业发展规划（2021—2035年），其中提到在2025年，期望我国新能源汽车新车销量占比达到20%左右。在政策驱动下，2021年我国新能源汽车迎来又一轮高速增长。受益于新能源市场景气度回升，动力电池厂商开启高速增长模式。2021年动力电池装机量为154.5GWh，同比增长高达143%，2013年至2021年国内动力电池装机量CAGR高达78.49%。宁德时代、比亚迪、中创新航的装机量同比增长均达到150%+，共占据74%的市场份额，市场集中度较高。受益于下游驱动，动力电池厂商扩产加速，拉动锂电设备3-5年高需求。2021年，动力电池厂商受益于下游驱动，在现有产能基础上大幅扩产。根据起点锂电大数据统计，2021年我国25家主流动力电池厂商投扩项目69起，新增规划产能达到1894GWh。新增投资项目中，单个项目的产能规模基本在10GWh以上，百亿级投资项目过半，其中宁德时代

10个生产基地总规划产能超过600GW，亿纬锂能连续9次加码扩产，总产能规划近300GWh；预计未来3-5年新能源汽车行业增速呈喷井态势，下游动力电池厂商扩产投资热潮持续不减，将推动锂电设备需求快速增长，激光锂电市场有望收益实现突破。新能源汽车销量增长带动锂电设备市场，预计2025年动力电池激光焊接自动化设备需求超110亿。测算方法如下：假设一：根据《新能源汽车蓝皮书》，“十四五”期间汽车产销有望突破3000万辆，则未来4年我国汽车销量以每年3.4%复合增速扩张；假设二：2021年我国汽车整体销量达2624.83万辆，新能源汽车销量为350.72万辆，渗透率为13.36%；假设2025年新能源汽车渗透率逐步提升至28%，即可测算每年新能源汽车销量（每年汽车销量*新能源汽车渗透率）；假设三：单车带电量历年平均值为50KWh，假设未来5年稳步提升，即可测算每年装机量（每年新能源汽车销售*单车带电量）；假设四：我国动力电池产能总体利用率不到50%，假设后续产能利用率有所提升、达到70%，即新增产能=新增装机量/70%；假设五：据高工锂电测算，近年动力电池单GWh设备投资额约为1.7-1.9亿元，考虑技术逐步成熟、设备性能提升，假设未来5年每GWh设备投资额小幅降低，即可测算每年设备需求规模（每年产能新增扩产*每GWh设备投资额）；假设六：根据联赢激光公告，激光焊接自动化设备的价值量在锂电设备中占据5-15%，假设激光设备占整线价值量投资比例为10%。即每年激光锂电设备需求规模=汽车销量*新能源车渗透率*单车带电量/70%产能利用率*单GWh设备投资金额*激光焊接设备价值量占比，由此计算，预计2025年激光焊接设备需求规模超110亿元。2.3联赢在方壳电池中市占率高，兼容4680大圆柱电池技术（一）方壳电池：依托焊接工艺及激光器自制优势，公司在方形市场保持高市占率决定激光焊接质量的主要核心要素为激光器技术、焊接工艺技术、自动化智能化控制