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受益叠片渗透率提升,高壁垒模切龙头

2023-01-10财通证券罗***
受益叠片渗透率提升,高壁垒模切龙头

客运服务转型锂电模切,实现扭亏为盈的目标:公司的前身为德新有限,主营新疆区内的公路旅客运输。2021年公司完成致宏精密100%股权收购,开始转型新能源行业,之后公司逐步摆脱低迷的客运业务,导入锂电端下游客户,营收快速增长。2021年,受益于锂电池业务高额的毛利率,公司实现净利润0.79亿元,完成扭亏为盈的目标,并于2022年成功摆脱ST。 性能驱动下叠片渗透率提升:与卷绕电池相比,叠片电池具有更高的能量密度、更加稳定的内部结构和安全性,并且叠片电池内阻更小,循环效率更高,但劣势主要在生产端。随着叠片技术逐步成熟、生产效率提高,叠片工艺的渗透率提升快速。 工艺、设备强壁垒,助力公司技术领先:工艺方面,致宏精密的工艺技术已达到行业顶尖水平。目前,行业对于毛刺的标准为Va/Vb≤15μm,致宏精密的产品可以做到Va/Vb≤10μm,其中3C产品可达5μm,属于行业领先水平。 设备方面,公司拥有大量国际顶尖的核心设备,加工处理能力均能达到微米级别,属于国际一线水平。 深度绑定优质客户,业绩稳定增长:致宏精密实行“按订单生产”的生产模式,与客户直接进行技术洽谈,个性化定制绑定下游客户。公司下游客户主要包括宁德新能源、孚能科技、中航锂电、比亚迪、蜂巢能源等锂电池生产企业。其中,核心客户比亚迪的刀片电池长切刀订单2022年预计将给公司合计贡献2.5-3亿元收入,占公司总收入的50%左右,保障公司未来业绩稳定增长。 盈利预测与投资评级:叠片电池生产效率改善,渗透率提升将打开成长空间。我们预计公司22-24年实现营业收入7.28/13.70/19.21亿元,归母净利润2.01/6.04/7.79亿元,对应PE分别为73.72/24.60/19.08倍,首次覆盖,给予“增持”评级。 风险提示:竞争加剧,毛利率下降;叠片和卷绕工艺路线不确定性;设备供应不足,影响扩产。 1德新交运:客运服务转型锂电模切 2003年,公司的前身德新有限成立,主营新疆区内的公路旅客运输,兼营公路货运,汽车修理业务以及旅客服务业务;2013年,公司更名为德新交运;2016年,公司尝试开展旅游客运业务,并于2017年在上交所挂牌上市;2021年,公司完成收购致宏精密100%股权并顺利完成过户,使其成为公司全资子公司,开始转型新能源行业。 图1.公司发展历程 受益业务转型,收入利润快速增长。2021年,德新交运实现收入2.71亿元,同比增长431.37%。其中锂电池部分收入达到2.15亿元,占比超过70%,随着公司业务逐渐转型,逐步摆脱低迷的客运业务,并导入锂电端下游客户,公司营收快速增长。2021年,受益于锂电池业务高额的毛利率,公司实现净利润0.79亿元,完成扭亏为盈的目标,并于2022年成功摆脱ST。 图2.2019-2021德新交运收入情况(亿元) 图3.2019-2021德新交运营业利润情况(亿元) 专利、产品丰富,多角度满足客户需求。致宏精密专业从事精密模具研发、设计、生产和服务,目前拥有24项专利技术,其产品以叠片模切模具、刀具为主。目前已形成了以动力电池中刀片电池切刀产品和消费电子电池中叠片电池裁切模具为代表的核心拳头产品。 表1.公司主要产品列表 转型注重技术,人均产出居前。在2021年完成对致宏精密的收购后,公司注重技术的研发,技术人员相比往年大幅增加。截至2020年底,致宏精密员工总数182人,其中核心技术人员12名;公司在逐步扩张自身的高学历人才队伍,提升团队的理论知识水平,未来可与目前团队相结合进一步增强竞争力。公司人均创收创利均居于较高水平,2021年公司人均创收41.17万元,人均创利10.73万元,相较于2020年均有大幅度的增长,标志着公司业务转型成功。 图4.德新交运2019-2021员工分布情况(单位:人) 图5.德新交运2019-2021人均创收创利情况(万元) 股权激励将助力公司业绩进一步提升。公司于2022年9月1日同意向100名激励对象授予733万股限制性股票,授予价格为11.30元/股(现价84.38元/股)。 2022年8月9日完成预留部分登记,授予28名中层管理人员及生产、技术、营销骨干84.5万股限制性股票,考核目标以2020年营业收入为基数,2022年-2025年营业收入增长率分别不低于100%、130%、160%、180%,有利于进一步稳定公司人才队伍。本次股权激励需摊销费用2022-2027年966、2899、1462、743、349、48万元。 2性能驱动:叠片渗透率提升 2.1卷绕和叠片是电芯装配最核心的环节 目前锂离子电池生产工艺主要分为三大部分,第一部分:制片工艺,又包括电池原材料预处理、搅拌、涂布、辊压、分切;第二部分:装配工艺,包括极耳焊接、卷绕/叠片、冷热压、入壳、顶侧封、注液、预封、静置、化成、抽真空封口;第三部分:性能检测工艺,包括老化、容量分选、内阻、电压测试,从而得到成品单体电池。最后再通过合理配组最后进入Pack工艺制得可以符合规格的电池组。 图6.锂离子电池生产工艺 装配工艺是锂离子电池制备过程中步骤最繁琐的工艺,并且这一工艺过程对环境要求高,需要控制水分、氧气等,一般都在无尘室中进行,避免对极片和电芯造成污染。而装配过程中采用卷绕或叠片的工艺将正负极片和隔膜制成电池芯体的过程,是锂离子电池装配过程的核心工序,这一工序的好坏对电池的质量和安全性起着决定性作用。 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工艺。叠片则是通过送片机将正、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。 图7.卷绕工艺 图8.叠片工艺 2.2叠片电池整体性能优于卷绕 叠片电池具有更高的能量密度。卷绕电池在卷绕拐角部有弧度,在空间利用率上要低于叠片电池,而叠片结构充分利用电池的边角空间,在相同体积的电芯设计情况下,电芯能量密度高出约5%左右。 图9.卷绕电池与叠片电池空间利用率对比 叠片电池具有更加稳定的内部结构和安全性。卷绕时极片和隔膜所受拉力不均匀,容易产生褶皱,此外极片的膨胀和收缩、隔膜拉伸等都会导致所生产的极芯变形,弯折处甚至会出现掉粉的现象,严重时会造成电池内部短路,引起热失控。而叠片的电池每层膨胀力相近,界面可保持平整,安全性更高。 图10.卷绕电池与叠片电池膨胀对比 叠片电池内阻更小,循环效率更高。内阻是影响电池容量的一个重要因素,内阻越大,对电池容量及循环寿命的影响越大。叠片式电池极片与电解液的接触面积较大,有利于提高化学反应的有效面积,也有利于活性材料容量的发挥;另一方面,叠片式电池每个极片都有一个极耳,有利于提高电子传输速度,从而降低电池内阻。再加上卷绕电池变形和膨胀更严重,影响电池衰减性能,同等设计条件下叠片电池的循环寿命高于卷绕电池10%左右,循环膨胀预计低40%以上。 表2.卷绕与叠片工艺及性能对比 叠片整体性能优于卷绕,劣势主要在生产端。生产效率方面,卷绕工艺可以通过旋转实现极芯的高速生产;在Z形叠片过程中,由于要降单个的正负极片循环交叉堆叠在一起,相对卷绕工艺在极芯生产速率上较慢,而且过程中需要摆动隔膜来叠放极片,避让隔膜的角度交替进行,增加了单次叠片所需要的时间,同时只能实现单片堆叠,效率较低。成本方面,一条卷绕产线需要10台卷绕机,每台机器300-350万元,共需要投资3000-3500万元左右;每台叠片机600万元以上,需要投资6000万元甚至更多。良率方面,卷绕工艺更成熟,自动化水平高,叠片分切有几十个小片,容易产生不良品。 2.3性能优势+设备改善,叠片工艺渗透率逐年上升 叠片技术逐步成熟,生产效率提升快速。目前市面上的叠片机主要分为3类,分别是Z形叠片机、热复合叠片机、卷叠一体机,切叠一体机本质也是Z形叠片。 2019年以前国产动力用叠片机行业效率普遍在1-1.2s/片/单工位,且生产效率的提升多依赖于工位的增加,而单工位的叠片效率并未有明显的提升。随着设备企业对叠片设备进行的持续、大力的投入,单机叠片速度不断提升,蜂巢能源第三代高速叠片技术结合了极片热复合与多片叠融合技术,叠片效率达到0.125秒/片,相比第二代的0.45秒/片提升超过200%,同时设备单位占地面积同比减少超过40%。利元亨的三工位切叠一体机单机效率达到了0.45s/pcs,整体叠片速度达到了0.15s/pcs,较前两年有大幅改善。目前进口叠片机效率为0.2s/pcs,先导智能热复合叠片单机效率达0.125s/pcs,已部分超出日韩设备水平。 表3.不同叠片机对比 头部电池厂商产品规划向叠片电池转变。叠片电池不仅在电池性能上优于卷绕电池,且在安全性能上也优于卷绕电池,叠片电池的技术优势已经逐渐凸显。在全球领先的头部锂电池制造商的技术路线也已经向叠片电池转变,比亚迪刀片电池、蜂巢能源短刀电池、中创新航OS电池、亿纬锂能LF560K储能电池、欣旺达SFC480快充电池等,都是以叠片工艺来实现。 图11.全球头部锂电池企业下一代电池结构技术路线 3致宏精密:国内叠片模切龙头 3.1工艺、设备强壁垒,助力公司技术领先 致宏精密深耕行业多年,积累了大量优秀的经验与技术。凭借其出色的模具结构设计能力协助客户宁德新能源突破了手机锂电池尖角极片变为手机锂电池圆角极片的技术障碍,使其将圆角极片成功应用于iPhone 12手机锂电池的批量生产并获得好评。 2019年,致宏精密协助宁德新能源解决了TWF多层极耳切刀的技术改进,在模具结构上作出了优化,针对性的以单刀换为双刀,在保障裁切精度的基础上同时裁切多层极耳,一次性解决极耳裁切不齐导致的锂电池电芯良品度低的问题,且通过对模具结构的调整使模具寿命从原本方案的15万次延长至50万次以上。而在致宏精密之前,其他供应商均无法为客户在前述领域提供产品结构上的优化服务。 客户比亚迪在设计出“刀片电池”后一直在寻找能够配合电池裁切的模切刀具供应商,致宏精密耗时将近一年时间达到了比亚迪“刀片电池”裁切刀具的生产工艺要求,制作出具有刀宽薄、刀长度长、刀片一致性程度高、寿命长等特点的长切刀。 目前致宏精密已开始主动研发刀宽更薄、长度更长、更加耐久的下一代“刀片电池”裁切模具。 极片毛刺是叠片工艺产业化过程中的一大难题。极片毛刺是指极片冲切所产生的断面基材拉伸、弯曲。在软包电池模切和叠片工艺中,产生的毛刺和粉尘问题容易造成电池短路,易导致极大的安全隐患,近年来锂电池生产企业对于极片毛刺的要求越来越高,这就要求锂电池极片裁切模具厂商不断提升自身产品的工艺及精度以满足市场要求。 目前致宏精密的工艺技术已达到行业顶尖水平。目前,行业对于毛刺的标准为Va/Vb≤15μm,致宏精密的产品可以做到Va/Vb≤10μm,其中3C产品可达5μm,属于行业领先水平。同时,行业对于裁切精度的要求为2-3μm,致宏精密可达到≤1μm,均处于行业顶尖水平。 图12.致宏精密工艺技术与行业对比 致宏精密拥有大量国际顶尖的核心设备。2020年底致宏精密拥有核心生产加工设备包括7台JG坐标磨床(如美国摩尔Moore品牌)以及3台慢走丝油割机(如日本沙迪克品牌)。 慢走丝油割机是用于高端精密切割的核心设备,主要用途为通过切削提高加工精度和材料表面质量。先进的慢走丝加工机床采用的高精度精加工电路,可提高厚零件的加工精度,同时适用于小圆角,窄缝,窄槽和精细零件的微精加工,加工精度可达±1μm。国际最高端的慢走丝油割机主要以日本沙迪克及三菱为代表。 JG坐标磨床具有精密坐标定位装置,能够磨削孔距、孔径精度要求很高的精密孔,国际最先进的JG坐标磨床以美国摩尔(Moore)及瑞士豪斯(Hauser)为代表。 锂电池裁切模具的超精密加工要求使得JG坐标磨床与油割机成为核心关键设备,致宏精密所配备核心生产设备的加工处理能力均能达到微米级别,属于国际一线水平。 3.2受益于裁切模具国产化替代,公司市场份额提升 锂电池产