软包电池崛起，设备引领行业发展｜软包电池行业科普

写在前面：

简单科普一下：圆柱形锂电池、方形锂电池和今天重点介绍的软包锂电池。圆柱形主要是特斯拉绑定松下在做；方形锂电池是目前的主流解决方案，比亚迪和宁德时代双强主要出货电池都是锂电池；软包锂电池是大家认为未来更好的解决方案。

软包电池关注提升，叠片机及铝塑膜突破促行业发展。高工锂电数据统计，2018年国内新能源汽车软包动力电池装机总电量约7.62GWh，同比增长60.73%，占整体总装机电量的13.4%，宁德时代、比亚迪、国轩高科等均积极布局。

高能量密度趋势下，软包电池性能优势突出。根据高工锂电的统计，软包电池比同等容量的钢壳锂电池轻 40%、较铝壳包装电池轻20%，与同样尺寸的铝壳电池，容量高出50%。

制约软包电池大规模推广的两大因素逐步改善，一方面，国内铝塑膜基本已进入低端消费电子类电池供应链，并逐步导入中高端消费电子类电池市场。另一方面，叠片企业三方面寻求突破：1、高速率叠片设备路线；2、切叠一体机（五金模切/激光模切、叠片机自由组合）；3、吸附式高速叠片设备。赢合科技、吉阳等龙头企业在高速率方向上不断突破，且均推出了切叠一体机；先导智能正在加大叠片设备布局，卷绕、叠片双管齐下。行业技术变革，上游制造设备先行，重点关注先导智能、赢合科技等。

一、软包电池崛起，设备引领行业发展

1.1 软包电池装机量超过圆柱电池，行业关注度明显提升

2019年1月24日，恒大健康宣布，恒大新能源动力科技(深圳)有限公司以10.6亿元从深圳科陆电子收购58.07%的卡耐新能源股权。卡耐新能源成立于2010年，由中国汽车技术研究中心与日本电池巨头ENAX共同创立，是国内最早的三元软包动力电池生产企业。2017年卡耐新能源实现营收4.05亿元，实现净利润-5086万元；2018年前三季度实现营收3.46亿元，实现净利润-6211万元。

截至2018年底，卡耐新能源已建立上海、南昌、柳州、江苏四大生产基地，同时还设立了日本分公司。经梳理，公司已有产能约6GWh，在建项目2个，全部完成后总产能13.19GWh。恒大方面计划在入股后迅速扩大卡耐新能源生产规模，计划在10年内建设多个总年产能达60GWh的超级工厂。

高工锂电数据显示，2018年国内新能源汽车软包动力电池装机总电量约7.62GWh，同比增长60.73%，占整体总装机电量的13.4%。其中，卡耐新能源以634.02MWh的装机量位列第三，在国内动力电池装机量排名中位列第十。

除了卡耐新能源，目前国内有孚能科技、北京国能、万向A123、桑顿新能源、捷威动力、微宏动力、天劲股份、多氟多、中航锂电、盟固利、哈尔滨光宇等多家企业从事动力软包电池。此外，宁德时代、比亚迪、国轩高科等龙头企业，也积极布局软包电池。以宁德时代为例，2018年8月，宁德时代为日产轩逸纯电动汽车装机137台，系统能量密度为123.78wh/kg，全部都为三元软包电池，装机总电量5206KWh。而此前，宁德时代出货仅有方形电池。国际动力电池厂商中LG 化学主打软包电池。

在卡耐新能源获恒大支持之外，2018年或成为软包电池的崛起元年。2018年7月，主打三元软包叠片电池的捷威动力获得复星投资，计划五年内成为国内前三的动力电池企业。8月初，亿纬锂能与戴姆勒签订《供货协议》，将为戴姆勒供应三元软包动力电池。同月，远景集团宣布控股日产汽车旗下电动电池业务和生产基地AESC，同时收购日本电气旗下的电池电极生产业务公司NEC能源元器的全部股权。9月初，专注三元软包电池的孚能科技完成10亿多美元的C轮融资，将在欧洲建立电池生产中心。12月初，孚能科技宣布与戴姆勒签订2021-2027年供货协议，供货规模7年合计140GWh。

从装机量来看， 2018年我国动力电池装机总电量约56.98GWh，其中，方形电池装机电量约42.24GWh，占比74.1%；软包电池装机电量约7.62GWh，占比13.4%；圆柱电池装机电量约7.11GWh，占比12.5%。

从需求端来看，由于软包电池安全性能好、能量效率高，越来越多的车型采用软包电池。 雪佛兰 Volt、Bolt、日产 Leaf、福特Focus、Fusion、沃尔沃 XC90 等国际高端车型纷纷采用了软包锂电池；其中日产 Leaf 迄今已经在世界范围内累计销售 20 万台以上，由于搭载了软包叠片电池，拥有更佳的稳定性，实现了非常高的安全性和续航距离。

1.2高能量密度趋势下，软包电池性能优势突出

软包电池的性能优势主要体现在安全性、比能量、循环寿命和灵活设计上。软包电池在结构上采用铝塑膜包装，发生安全问题时，软包电池一般会鼓气，或从封口处裂开释放能量，不会像钢壳或铝壳电芯那样发生爆炸，因此安全性能高；软包电池的内阻较锂电池小，可以极大的降低电池的自耗电；软包电池具备优良的循环性能，循环寿命更长，百次循环衰减比铝壳少4%～7%；软包电池设计灵活，外形可变任意形状，可根据客户的需求定制，开发新的电芯型号。软包电池最大的优势在于能在现有技术水平上提升动力电池的能量密度。根据高工锂电的统计，软包电池比同等容量的钢壳锂电池轻 40%、较铝壳包装电池轻20%，与同样尺寸的铝壳电池，容量高出50%。

但同时，高性能也意味着高门槛。软包电池虽然性能突出，但其一致性较差，成本较高，容易发生漏液和胀气，且在成组过程中需要额外的壳体，PACK工艺复杂程度高，这也意味着软包需要更高的技术和资本。

我们认为，在国内政策高度倾向于能量密度和续航里程的背景下，伴随着新能源车补贴进一步退坡和市场化加速，软包技术将成为电池轻量化和高密度化的重要手段，软包电池以其高能量密度、低重量的优势在2019年的新能源汽车市场上的竞争优势将进一步突出。另外，国际汽车厂商对软包电池的偏爱也让软包电池的前景十分乐观。

1.3软包电池的推广有赖于铝塑膜国产化及叠片机进步

软包电池迟迟未得到大规模推广的原因主要有二，一是铝塑膜未完成国产化，二是与卷绕工艺相比，软包电池电芯普遍采用叠片工艺，而后者在效率、一体自动化程度等方面仍然存在短板。

1.3.1铝塑膜：最后一个待突破的锂电池关键材料

铝塑复合膜（铝塑膜）是软包电芯封装的关键材料。铝塑膜结构主要分为尼龙层（ON 层）、铝箔层（AL 层），以及 CPP 层（流延或未拉伸聚丙烯）或 PP 层；层与层之间通过胶黏剂进行压合粘结。其在阻隔性、冷冲压成型性、耐穿刺性、化学稳定性和绝缘性方面均有严格要求，技术壁垒较高。

2017年全球铝塑膜市场中，大日本印刷（45%）、日本昭和电工（29%）、日本凸版印刷（12%）、韩国栗村化学（5%）占据了主要市场份额。2017年国产铝塑膜占比约10%，较2016年的4.5%有一定提高。

铝塑膜进口替代有迫切需求，因此越来越多的国内企业将目光投注于该领域，包括道明光电、紫江新材、新纶科技、苏达汇诚、东莞卓越、珠海赛纬、佛塑科技、明冠新材、连云港申元等超15家企业均已进军铝塑膜市场。国内外铝塑膜价差在20％－30％左右，凭借性价比优势，国内铝塑膜基本已进入低端消费电子类电池供应链，并逐步导入中高端消费电子类电池市场。但不可忽视的是，在更高端的新能源汽车及储能领域，动力电池用锂电池铝塑膜产品和技术仍然被日本厂商垄断。

高端铝塑膜被国外厂商垄断的局面正在发生变化。今年1月23日，新纶科技与孚能科技签订了2019年度铝塑膜产品采购协议。协议规定，2019年度新纶复材向孚能科技提供铝塑膜产品800万平方米，约占新纶科技总产能的15%。2016年，新纶科技完成了对日本凸版印刷旗下锂电池软包铝塑膜项目的收购，目前已成为包括孚能科技、捷威动力、微宏动力、卡耐新能源、中信盟固利、桑顿新能源等知名软包动力电池的独家或主要铝塑膜供应商。2018年度，新纶科技在国内动力铝塑膜市场占有率已超过70%。

1.3.2叠片机：叠片工艺大有可为，当务之急是提高效率

锂电池作为工艺要求很高的新兴事物，材料、设备两端需共同进步。材料领域，在前文所述的新纶科技等国内厂商的大力推动下已取得了阶段性的成果。设备领域，在软包电池市场需求激增、电池企业亟待提升生产效率的背景下，设备端的性能亟待提高。

软包电池制造以叠片工艺为主，Z字形叠片是目前的主流叠片工艺，是将预制好的正/负极片用隔膜间隔交替堆叠形成Z型叠片电芯，经尾卷贴胶制成卷芯。在Z字形叠片之外还有卷绕式叠片和制袋式叠片。

目前国内叠片机还无法很好满足电池企业需求，存在的不足点在于：

1）设备效率慢。目前叠片机行业效率普遍在0.5秒/片的效率（双工位），与进口叠片机0.2秒/片的效率还存在较大差距。

2）折叠过程中的对齐精度。叠片工艺十分繁琐，且极片分切合格率很低，每个极片都要四刀，极片的质量（断面、毛刺等）很难保持高度一致性，而对齐精度不够会影响电池的最终性能。

3）料盒转接过程中造成的磕碰、毛刺、粉尘，影响电芯的合格率与性能。

4）产线连贯自动化程度偏低。业内人士表示，目前中段环节产线一体自动化程度还偏低，一体自动化程度方案还不够成熟。

5）设备体型过大。不少电池厂商期望自动化叠片机在占地方面要再缩小20%。

目前，动力电池市场销量排名靠前、技术口碑较好的企业主要集中在超业、吉阳、赢合科技、格林晟、佳的、中天和、新宇等10多家主营或包含叠片设备的装备企业。

叠片机目前首要需要解决的就是效率问题。可以说，谁能真正解决软包制造的效率问题，谁就能率先抢占叠片设备领域的制高点。从工艺发展趋势来看，目前叠片设备企业有三个主攻方向：1、高速率叠片设备路线；2、切叠一体机（五金模切/激光模切、叠片机自由组合）；3、吸附式高速叠片设备。赢合科技、吉阳等龙头企业在高速率方向上不断突破，且均推出了切叠一体机，加速解决市场应用痛点。

软包电池制造以叠片工艺为主，但并不意味着无法采用卷绕工艺。事实上，我们认为，在叠片机无法满足现阶段软包电池生产需要的背景下，解决方案趋于成熟的卷绕工艺凭借其制成容易、效率高、成本低的优势未来两年在动力软包市场的应用或将增多。但长期来看，软包叠片工艺的电池在安全性能、能量密度等方面明显优于卷绕工艺，且随着国内叠片装备企业的不断革新进步，以及大型锂电装备企业的横向延伸，叠片工艺仍会是软包电池的主流趋势。

另外，叠片工艺具备内阻低、能量密度高、高倍率放电容量较高、不易变形等综合优势，因此部分方形动力电池企业也开始尝试叠片工艺。在叠片机实现突破后，可应用的领域十分广泛。先导智能、赢合科技等锂电装备企业正在逐步加大叠片设备布局，卷绕、叠片双管齐下，做两手准备。

六、风险提示

风险提示：基建投资不达预期，制造业周期性下滑风险。