电芯结构件行业研究:产能利用率触底,客户、技术、规模筑壁垒

电芯结构件行业研究:产能利用率触底,客户、技术、规模筑壁垒
2024年05月09日 19:03 市场资讯

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一、电芯结构件为核心安全件,行业增速高、格局优

预计 26 年电芯结构件行业空间 780 亿元,CAGR=30%,预计 23 年行业产能利用率触底回 升。1)特点:电芯结构件为锂电池核心安全件,包括壳体、盖板(含防爆阀)等,主要 起到传输能量、承载电解液、保护安全性、固定支承电池、外观装饰等作用,占电池五 大原材料成本的 8%-11%。2)供需:我们预计方形电池主流地位巩固,圆柱电池份额逐 步提升,预计 26 年电芯结构件行业空间 780 亿元,24-26 年 CAGR=30%,行业预计维持较 高增速,从固定资产+在建工程的增速看,23 年结构件企业整体产能扩张大幅放缓,预 计 23 年起行业产能利用率触底回升。 企业结构件业务亏多盈少,盈利格局基本触底。1)竞争格局:当前行业形成“一超一强 多小”格局,22 年科达利/震裕科技在全球市场占比 30%/12%,构成一、二梯队,第三梯 队则参与者众,竞争激烈;2)盈利角度,截至 1H23,圆柱结构件企业(中瑞股份、金 杨股份)均盈利,方形结构件企业仅科达利实现盈利,二三线企业多处结构件业务盈亏 平衡或亏损状态,我们预计主流方形市场盈利格局基本触底,龙头与二线企业差距显著。

1.1 电芯结构件为核心安全件

电芯结构件为锂电池核心安全件,占电池五大原材料成本的 8%-11%。电池结构件包括壳 体、盖板(含防爆阀)等,起到传输能量、承载电解液、保护安全性、固定支承电池、 外观装饰等作用,并根据应用环境的不同,具备可连接性、抗震性、散热性、防腐蚀性、 防干扰性、抗静电性等特定功能。根据宁德时代债券跟踪评级报告,19-21 年结构件分 别占宁德时代当年五大材料采购金额的 10.5%/12.0%/8.3%。

壳体:主要起固定+保护+密封+散热作用。壳体是电芯内活性物质与外界全生命周期的屏 障,起到对内部电化学系统固定、全密封、散热等作用。根据金杨股份招股说明书,其 壳体产品按壳口、壳底不同设计,分为直通型壳口、变壁型壳口、扩口型壳口、普通型 壳底、防爆型壳底。

盖帽:主要起连接+隔离+密封+防爆作用。盖板主要具有以下作用:连接电池正极与外部 电路;隔离电池正极与负极;密封电池,防止电解液渗漏;保护电池,防止电池在滥用、 过充和短路情况下起火爆炸,或降低爆炸威力。盖板主要由钢帽、密封圈、防爆组件、 极柱等组成: 密封圈:绝缘+密封作用。位于盖板最外围,将组合盖帽内部金属件与电池钢壳隔离,起 到绝缘作用,防止电池内部短路;在电池封口后起到密封的作用。 钢帽:保护+连接作用。位于盖板顶端,有较大强度,在受外力时不易变形,起到保护防 爆铝片的作用;也是电池之间 PACK 连接的部件。 防爆组件:泄压作用。主要用于电池过载时的断电与释压,以防止电池内压过高而发生 爆炸。由隔离圈、防爆铝片和连接铝片组成: (1)防爆铝片:位于盖板中部,是决定电路切断和释放临界压力的核心组件,在电池内 压到达一定值时自动爆破泄压,从而保障电池的使用安全; (2)连接铝片:位于盖板底部,通过激光焊接与防爆铝片连接,在电池处于危险状态时 与防爆铝片断开连接; (3)隔离圈:位于连接铝片与防爆铝片的连接处,起到隔离、绝缘作用。

1.2 预计 26 年电芯结构件行业空间 780 亿元,CAGR=30%

硬壳结构件用于方形、圆柱电池,当前方形电池主流用铝壳,圆柱电池主流用钢壳。按 照电池的封装形式,目前动力电池分为三种形态,分别为方形、圆柱及软包。方形和圆 柱电池均采用金属结构件外壳,软包电池采用铝塑膜包装(本文涉及电芯结构件主要指 硬壳结构件,不含铝塑膜)。钢壳多用于圆柱电池,强度、工艺成熟度更高,为防止电池正极活性材料腐蚀,需要镀镍保护;铝壳多用于方形电池,铝合金的密度为钢的 1/3, 产品轻量,而且铸造性能良好,可加工成不同形状,符合方形电池定制化程度高的特点, 也有部分用于小动力的圆柱电池采用铝壳(如宁德时代 34200 系列圆柱电池)。

预计方形电池持续占主流。根据乘联会,18-23 年国内方形电池装机份额从 82.5%提升至 93.3%;根据 SNE Research,全球方形电池份额从 1Q21 的 53.1%提升至 1Q22 的 63.6%。 随着大众等车企,松下、SK On 等圆柱/软包路线电池企业陆续开始涉足方形电池,预计 未来方形电池市场仍占据主流地位。

大圆柱电池逐步迈向量产,将带动圆柱电池市占率。近年圆柱电池市占率有所走低,根 据乘联会,国内占比由 20 年 13.3%降至 23 年的 2.9%,全球份额由 1Q21 的 21.2%降至 1Q22 的 15.6%。目前特斯拉、宝马、奔驰、比亚迪、蔚来、江淮等车企已布局/拟布局大 圆柱电池,松下、LG 新能源、三星 SDI、宁德时代、亿纬锂能(维权)国轩高科、比克电池、 蔚蓝锂芯等电池厂跟进研发。我们预计 24-25 年将陆续有企业实现大圆柱电池量产,带 动圆柱电池市占率提升。

储能锂电池当前以方形为主,小动力领域以圆柱为主。根据 GGII,21 年中国储能锂电池 出货以方形 LFP 电池为主。其中电力储能占比 47%,方形 LFP 电芯占比高达 98%;通信储 能市场占比 33%,也以方形 LFP 电芯为主;家庭储能市场占比 15%,方形、圆柱、软包都 有应用;便携式储能市场占比 3%,以圆柱电池为主。小动力领域(电动二轮车、电动工 具)则以圆柱电池为主。

我们预计 2026 年动力+储能+小动力电池结构件(本文结构件仅考虑这些主要下游市场) 市场空间近亿 800 亿元,24-26 年 CAGR 达 30%。根据我们的测算,假设:(1)基于各国 新能源汽车的长期发展,我们假设 26 年全球新能源汽车销量 2664 万辆,单车平均带电 量 52kWh,出货/装机比例 115%,我们预测 26 年全球动力电池出货量为 1598GWh, CAGR=23%;(2)基于各国储能行业的持续增长,我们预测到 26 年全球储能电池出货量为 843GWh,CAGR=56%;(3)基于锂电在全球二轮车&平衡车、电动工具、OPE 中的持续渗透, 我们预测 26 年全球小动力电池(二轮车+电动工具)出货量 72GWh,CAGR=15%;(4)假 设到 25 年动力电池中方形+圆柱占比为 91%、储能电池中方形+圆柱占比为 95%、小动力 电池中方形+圆柱占比为 90%;(5)假设 24/25/26 年电池结构件单 GWh 价值量分别为 3502/3432/3363 万元。我们测算得,24/25/26 年全球动力+储能+小动力锂电池结构件市 场空间分别为 463/616/780 亿元,CAGR 达 30%。

1.3 23 年行业产能利用率预计触底回升,三梯队竞争层次分明

行业呈现“一超一强多小”格局。我们依据上述行业空间测算方法,测算得 22 年全球动 力+储能+小动力电池结构件市场约 281 亿元,其中科达利/震裕科技/Sangsin EDP/金杨 股份/中瑞股份在全球市场占比分别达 30%/12%/5%/3%/3%。

国内企业竞争构成三大梯队。1)第一梯队:包括科达利,产品体系全覆盖,且在宁德时 代、中创新航、欣旺达、亿纬锂能、LG 新能源(中国)、松下(中国)等占据领先的供 应份额,拥有行业领先的技术工艺和产能;2)第二梯队:包括震裕科技,其产品集中在 方形,覆盖壳体、盖板,为宁德时代的主力供应商;3)第三梯队:包括东山精密、金杨 股份、斯莱克、中瑞股份、瑞德丰、中泽精密、长盈精密领益智造宁波方正、常铝 股份、先惠技术等:除东山精密、常铝股份、中瑞股份、宁波方正外,其余各家均已进 入宁德时代供应链;东山精密进入北美大客户自产大圆柱电池供应链;常铝股份的刀片 电池结构件已进入比亚迪供应链;中瑞股份主要供应 LG 新能源小圆柱电池盖帽;宁波方 正主要供应比克电池。第三梯队企业在产品体系、客户、规模上较第一、第二梯队有所差距。海外的主要参与者韩国 Sangsin EDP、日本 Fuji Springs 各自以配套韩国、日本 客户为主。另外,在上述的上市企业中,仅科达利、震裕科技、金杨股份、中瑞股份、 斯莱克当前把结构件业务作为核心主营业务(收入占比 4 成以上),对于东山精密、长盈 精密、领益智造、宁波方正、常铝股份、先惠技术,电池结构件非核心业务,其中东山 精密、长盈精密、领益智造主营业务均为消费电子相关业务。

结构件企业整体产能扩张放慢,预计 23 年起行业产能利用率触底回升。2021 年行业内 8 家企业的固定资产+在建工程合计同比增速中位数为 49.7%,2022 年为 38.3%,23Q3 相较 22 年底,该中位数在 8.5%。行业领先企业科达利、震裕科技的固定资产+在建工程增速 从 22 年同比+84.2%、+97.5%降至+20.9%、+29.8%(截至 23Q3 相较 22 年底),行业整体 的产能扩张速度显著放缓,也存在部分企业解除先前的新基地投资协议的现象。我们预 测 23-26 年行业需求复合增长 29%,在产能扩张放缓的趋势下,我们预计 23 年起行业产 能利用率触底回升。

盈利角度,结构件业务毛利率方面,中瑞股份>科达利>金杨股份>长盈精密>震裕科技。1H23 中瑞股份、科达利、金杨股份、长盈精密(采用新能源汽车零组件口径,不仅包含 结构件业务)、震裕科技的结构件毛利率分别为 34.8%、23.6%、21.1%、17.9%、10.4%。 行业呈现两个特点:①圆柱电芯结构件(代表企业中瑞股份、金杨股份)毛利率>方形电 芯结构件(代表企业科达利、震裕科技、长盈精密、领益智造、斯莱克等);②盖板毛利 率>壳体毛利率(科达利内部盖板毛利率更高)。 结构件业务净利率方面,圆柱结构件企业盈利,方形结构件企业多亏损。结构件销售净 利率按照该业务销售毛利率-公司的期间费用率做简单测算得到,1H23 中瑞股份、科达 利、金杨股份、长盈精密、震裕科技、领益智造、斯莱克的结构件业务销售净利率分别 为 21.2%、14.2%、11.6%、-0.7%、-2.2%、-4.9%、-14.3%。行业同样呈现两个特点:① 圆柱电芯结构件企业(中瑞股份、金杨股份)均盈利;②方形结构件企业中仅科达利盈 利,二三线企业普遍亏损(震裕科技、斯莱克、领益智造等)。 上述现象原因包括:1)竞争格局方面,由于方形结构件下游方形电池面向动力、储能等 市场,规模较大,因此吸引众多新进入者,整体竞争激烈;圆柱结构件下游圆柱电池当 前主要面向小动力及特斯拉车用市场,整体规模相对较小,因此参与企业较少,竞争相 对缓和。2)客户方面,国内电池企业的技术路线多为方形,而国内电池行业整体集中度 高,且竞争激烈,宁德时代等企业面向上游的议价权强,且对上游报价敏感度高;圆柱 电池的主要生产方为 LG、松下、亿纬锂能等,市场较分散,且其中海外企业对上游报价 的敏感度相对较低。3)企业自身方面,斯莱克、领益智造等二线企业亏损主因行业降价 压力持续,但公司产品规模仍较小,规模效应未凸显致使成本较高。

二、客户-技术-规模正循环,龙头优势显著

客户、技术、规模构筑高壁垒。1)客户端:行业具备高客户粘性特点。结构件行业具备 定制化产品+安全件属性+区域化布局三大特征,客户认证周期长(3-5 年磨合期),模具 开发&产能配套成本高,一经合作多形成长期稳定供应关系。2)技术端:工艺&设备 know-how 构筑高壁垒。壳体生产难度集中在连续精密拉伸,核心壁垒在于模具&拉伸设 备;盖板制造涉及环节、部件较多,最终良率会放大了各家的工艺差别,直接影响各家 的成本水平,且组装环节需要较多人工,更考验企业的精益管理能力及产线设计 knowhow。3)规模端:规模更大的企业具备成本及扩产优势。盖板成本受人工+制造成本影响 更大,行业具有较强规模效应,规模效应有助于摊薄人工成本、制造费用及销管费率, 同时规模更大的企业更容易配套客户实现扩产,巩固客户粘性。 客户-技术-规模正循环,龙头优势显著。1)客户粘性→技术优势:结构件行业具备高客 户粘性,而先发企业通过与下游客户的紧密合作,紧跟客户的产品设计、降本需求及技 术迭代,不断积累模具&设备端的 know-how,从而在产品一致性、安全性等方面始终保 持行业领先;2)技术优势→规模效应:技术领先保障了企业的客户订单,依靠稳定的收 入及利润规模,能够及时响应客户的新基地配套需求,不断提升规模,规模效应凸显, 降低单位成本及融资阻力;3)规模效应→客户粘性:与客户更多基地的配套进一步强化 结构件企业和客户的合作关系,巩固客户粘性。龙头企业构成客户粘性-技术优势-规模 效应的正向飞轮,科达利龙头地位持续巩固。

二线企业多为客户-规模循环,注重先发优势。二线企业主要呈现拓展客户→配套扩产→ 提升供应份额的发展模式,基于结构件存在运输半径,行业产能扩张整体放缓,对下游 大型客户的产能配套先发尤为重要,也构成了企业发挥规模效应的基础。其中,震裕科 技为宁德时代多年的第二大结构件供应商,配套有江苏溧阳、宁德福安、四川宜宾、广 东肇庆等多处基地,在与宁德时代的客户关系、供应份额、产能配套上具备优势,且随 着多年来产线升级、自动化及生产管理持续提升,有望实现盈利改善。

2.1 客户端:定制化产品+安全件属性+区域化布局构筑高客户粘性

电芯结构件产品需匹配客户的电池尺寸及设计,具备高度定制化特点。1)尺寸多样化: 以 2017 年国内发布的《电动汽车用动力蓄电池规格尺寸》来看,仅国内方形电池的尺寸 分类就超百种,再包括海外车企的电池尺寸,就更为复杂。针对不同的型号,结构件也 需要有相应匹配的尺寸设计;2)配件设计多样化:哪怕是同一尺寸,为避开专利纷争 (如宁德时代与中创新航专利诉讼案集中于电池结构件设计),不同电池企业的结构件产 品设计也需有所不同,如防爆阀、极柱等配件的安装位置(如防爆阀在顶端还是底端)、 焊接工艺(如焊接还是铆接)等,针对客户的不同需求,结构件也需要相应不同的设计。 由于电池产品的尺寸、设计的多样化,优质大型客户尤其是国际高端客户在确定精密结 构件供应商前,一般会经过较长时间(3-5 年)的技术和产品磨合,以确保符合自己的 品质和技术标准。由于认证周期长,前期的模具等开发成本较高,供应商的替代成本较 高,客户与供应商之间通常具有长期稳固、高度信任的合作关系。此外,为了节约前期 成本,提高供应商配合度,下游客户一般就某类精密结构件仅选择单一或少数几家认证 供应商,导致行业内客户粘性大。

产品安全是电池命脉,经历过长时间考验的企业具备强客户粘性。一旦结构件产品的质 量管控出现问题,将对汽车消费者带来极大安全隐患。尽管结构件厂商在生产产品后均 需经过外观检测,部分产品需再做氦检测试、高压电阻测试,但破坏性测试仍是检查产 品性能的最为靠谱的方式。但由于破坏性测试会对产品造成损伤,只能用作抽检,而无 法全检,因此产品高一致性至关重要,具备丰富制造经验,通过长年累月考验的企业拥 有强客户粘性。

结构件企业产能均围绕客户布局,重资产配套下和客户合作更为紧密。区域化布局的优 势在于:1)便于方便快捷地与客户进行信息沟通,增强快速反应能力;2)有助于缩短 产品的运输半径,减少运输成本,降低产品交货期的不确定性,有效配合客户供应链和 库存管理;3)有助于进一步提高客户服务质量,及时跟进产品售后情况,提高与客户合 作的广度、深度和紧密度。同时,基地配套的布局模式提高了客户切换供应商的隐形成 本。

2.2 技术端:工艺&设备 know-how 构筑高壁垒

2.2.1 壳体:模具&设备构筑高壁垒,旭精机精度行业最优

壳体生产难度集中在连续精密拉伸,壁垒在于模具&拉伸设备。壳体的主要生产工艺包括 原材料分切、精密连续拉深、切口、清洗、烘干、检测,其中精密连续拉伸过程需要保 障壁厚的均匀性,防止出现断裂,相比常规一次冲压成型难度更大,其核心壁垒在于模 具&拉伸设备。

(1)模具:核心在于尺寸精度、使用寿命。模具的好坏同时影响:1)良率:制模师的 经验决定模具尺寸精度。模具的调制依赖模具师傅的精细控制,考验模具师的实际经验, 力度过大会导致模具报废,而力度过小会导致与模块与拉伸设备的匹配不准,导致良率 降低。2)生产效率:模具寿命影响生产效率。模具在磨合过程中温度提升,导致模具软 化,尺寸波动,一般用镀钛的方式予以保护。为了延长模具的使用寿命,需要及时停线、 检修、重新镀钛,而模具的使用寿命越长,其所能承受冲压次数越多,停线检修维护的 时间越少,生产效率也越高,单位制造费用更低。

(2)设备:配套模具,旭精机做到行业领先。当前主流电池壳体加工工艺为连续拉伸,加工步骤约 14-16 次,其中拉伸步骤约 7-9 次,不同企业根据自身的 know-how 积累决定 实际工序。设备也需要与模具高度匹配才能达到最优生产精度、速度。基于旭精机在模 具上的优势,当前旭精机工业的配套设备也为行业最优。旭精机工业创业于 1953 年, 1961 年 1 月成为日本唯一小口径枪弹生产厂家,之后运用在子弹制造中积累的量产加工 技术,开始涉足汽车、信息通信、家电等各种生活相关领域的精密金属零部件的制造, 并着手开发冲压机、弹簧机、自动机和专用机等机械系统。目前旭精机模具、冲床设备 配套生产,设备的精度、良率控制行业领先。

2.2.2 盖板:流程较壳体更复杂,环节良率累积及自动化线是关键

生产工艺上,盖板生产流程较壳体复杂。盖板的主要生产工艺包括冲制&注塑、组件检验、 涂胶、浸沥青、包边整形、点焊、组件装配、点焊、成品装配、检验入库,检测环节包 括防爆压力测试、氦气密封性测试、内阻测试、电阻测试。生产流程中较难的环节为冲 压、焊接部分,包括钢帽冲压、防爆铝片冲压、连接铝片冲压、密封圈冲压、隔离圈冲 压、安装极柱时的摩擦焊接、组装时的激光焊接等。由于盖板制造涉及环节、部件较多, 因此最终良率由中间环节良率累乘得到,放大了各家的工艺差别,直接影响各家的毛利 率水平,且组装环节需要较多人工,更难实现全自动化,更考验企业的精益管理能力及 产线设计的 know-how。

(1)模具:相较壳体,模具寿命对盖板生产效率的影响更大。由于盖板整体的生产流程 较壳体更为复杂,任一中间环节的停修将较大影响生产效率(钢帽、防爆铝片、连接铝 片冲制均需模具),因此模具寿命越高,停修时间越少,生产效率越高。 (2)摩擦焊:用于焊接极柱,为良率较低环节。摩擦焊,是利用工件接触面摩擦产生的 热量为热源,使工件在压力作用下产生塑性变形而进行焊接的方法。根据科达利的招股 说明书,其主要利用该工艺将纯铜极柱改为铜铝复合高强度极柱(底部是铜,上部是铝, 结合部的强度大于母材的强度),在使用中,在电池内部让铜和负极铜箔同种金属焊接, 在电池外部让铝和铝软连接焊接,避免了铜软连接氧化产生内阻而导致电性能下降,并 且通过采用铝软连接使得成本下降。摩擦焊一旦焊接不牢致脱落,是严重的品控事故, 良率控制尤为重要。 (3)防爆阀:泄压、断电、防爆核心部件,需保障起爆精度。当电池内压超过安全值时, 电池盖帽的 CID 焊接点将自动断开,使电池断电,以防止内压进一步加大而使电池发生 爆炸。当电池断电后,如果电池内压仍继续上升并超过防爆片的触发安全值时,电池盖 帽的防爆片将会断开,使电池内部高压气体泻出,从而避免电池爆炸的风险。

衡量圆柱锂电池盖帽技术水平先进性的关键指标主要包括切断力、开启力的精度及大批 量生产的制程稳定性:①若切断力或开启力的精度较差,无法在电池内压达到特定数值 时实现精确切断或开启,则会增加电池失效或爆炸的风险;②在大批量生产交付产品的 情况下,需保证各单一产品均可达到一致稳定的产品精度水平,产品精度要求越高,可 实现制程稳定性的难度越大,产品制程稳定性为确保下游客户实现批量应用的核心指标 要求。

(4)自动线:成本占比高,需要对于产线的强 know-how 积累。根据科达利的江苏二期 项目,其在自动线上的投资额占其项目设备总投资额的 90%(该项目仅生产盖板),成本 占比非常高。自动线由各家结构件企业与上游供应商联合设计调制,一般形成独家供应, 需要企业对于产线的较强的 know-how 积累。

基于龙头公司更深的模具&设备 know-how 积累,龙头公司在良率、生产效率上保持行业 领先,而且部分海外的终端车企及电池企业出于安全性的考虑,常指定结构件厂商使用 特定的进口设备,二三线厂商介入难度大。另外,依托技术优势,龙头企业往往能参与 客户的新技术项目,进一步巩固技术优势。以科达利为例,2022 年科达利和宁德时代签 订战略合作协议,展开在麒麟电池、钠离子电池等新技术领域的全面合作,科达利也与 多家企业展开 4680 电池结构件合作,技术优势得到进一步巩固。

2.3 规模端:规模更大的企业具备成本及扩产优势

成本构成上,壳体成本由原材料成本主导,盖板成本受人工+制造成本影响更大。根据科 达利 22 年报,其原材料/人工/制造/运输成本占比分别为 63%/16%/19%/2%。分盖板、壳 体看,根据震裕科技公告,其 22 年壳体的原材料成本占主导,单件成本中原材料/人工/ 制造成本分别为 75%/9%/16%,盖板的单件成本中原材料/人工/制造成本分别为 50%/22%/27%,人工+制造成本占比高。造成如此差异的原因主要在于:1)壳体的生产流 程环节相对少,自动化程度高,而盖板的装配流程更为复杂,且需要更多人力参与,自 动化程度较壳体生产低;2)根据震裕科技招股说明书,制造费用中仍然以职工薪酬+加 工费等间接人工费用为主(占比 4-5 成),基于盖板生产所需人力高于壳体,盖板的单位 人力、制造费用高于壳体。

结构件行业重资产属性突出。从固定资产周转率上看,2022 年结构件/正极/负极/隔膜/ 电解液行业平均(简单平均)分别为 3.6/9.8/4.3/0.9/6.4,结构件行业在电池中游材 料中仅高于隔膜;从固定资产折旧在成本占比上看,2022 年结构件/正极/负极/隔膜/电 解液行业平均(加权平均)分别为 4.6%/1.0%/3.2%/17.4%/3.4%,结构件行业在电池中 游材料中仅低于隔膜。

基于以上分析,结构件行业具有较强规模效应,规模效应有助于摊薄人工成本、制造费 用及销管费率。另外,由于结构件行业投资规模大,回收周期长,具备较高的资金要求, 而规模更大的企业往往具备更好的利润规模和现金流情况,能更加及时地相应下游的扩 产需求。 人工成本:规模效应推动单位人工成本降低。2019-2022 年期间,震裕科技的顶盖单位 人工成本 1.55/0.96/1.74/1.63 元/件,受规模效应影响,顶盖人工成本 2020 年较 2019 年有较大幅度的下降,但 21 年后,受全球公共卫生事件影响单位人工成本上升以及顶盖 产品生产过程中尚未完全自动化的工序,比如清洗、检测等,需投入较大量的人工成本, 顶盖单位人工成本增幅较大。2019-2022 年期间,震裕科技的壳体单位人工成本分别为 0.61/0.36/0.37/0.43 元/件,受规模效益影响,2020 年较 2019 年有较大下降,21 年后 单位人工成本有所上升。 制造费用:规模效应推动单位制造费用降低。2019-2022 年期间,震裕科技的顶盖单位 制造费用 3.29/2.17/1.82/1.97 元/件,受规模效应影响,总体呈下降趋势;壳体单位制 造费用 1.21/0.65/0.55/0.77 元/件,受规模效应影响,总体呈下降趋势,2022 年上升 较多,主要系新生产线的投产。

自动化有效推动用工效率。壳体产线的生产环节较少,全自动化生产难度较低,而盖板 生产环节较多,更难实现全自动化。2022 年科达利/震裕科技/金杨股份的人均创收分别 为 92/79/102 万元,人均创利分别为 9.6/1.4/9.0 万元,科达利保持行业领先;从人员 构成上看,科达利/震裕科技/金杨股份的技术人员占比分别为 21%/11%/12%,生产人员 占比分别为 71%/80%/80%,科达利的技术人员占比明显更高,生产人员占比明显更低, 结合科达利的人均薪酬&人均创利,体现科达利的高人力利用效率,背后是更大的规模效 应+更高的自动化水平。

销管费率:规模效应有效摊薄销管费率。从 2020-2022 年,随着规模的提升,科达利和 震裕科技的销管费率均呈下降趋势,而科达利由于规模更大,其销管费率相较震裕科技 在 2021/2022 年分别低 1.55%/1.41%,规模效应凸显带来销管费率上的优势。

另外,从扩产的角度看,规模更大的企业更容易配套客户实现扩产,巩固客户粘性。由 于行业属于重资产,且投资:年产出约为 1:1.5-1:2,投资回收期 5 年以上,具备较大 的投资风险,而规模更大的企业往往拥有更大、更稳定的的利润规模及现金流,因此不 管是自有资金投资、银行借贷、还是再融资等方面都面临更小的阻力。以科达利为例, 自上市起,目前科达利已完成 4 次募资(仅考虑电芯结构件基地项目,IPO 募资 5.65 亿 元+2020 年非公开发行募资 11.6 亿元+公开发行可转换债券募资 13 亿元+2023 年定增 31.095 亿元),累计投向锂电池结构件基地 61.35 亿元,对应募资项目规划产能共计 212.89 亿元,持续的融资保障了产能扩张。与客户更多基地的配套进一步强化结构件企 业和客户的合作关系,也会形成更多的独家专利与商业机密,巩固客户粘性。

2.4 龙头企业实现客户-技术-规模正循环,优势显著

客户-技术-规模正循环,龙头优势显著。1)客户粘性→技术优势:结构件行业具备高客 户粘性,而先发企业通过与下游客户的紧密合作,紧跟客户的产品设计、降本需求及技 术迭代,不断积累模具&设备端的 know-how,从而在产品一致性、安全性等方面始终保 持行业领先;2)技术优势→规模效应:技术领先保障了企业的客户订单,依靠稳定的收 入及利润规模,能够及时相应客户的新基地配套需求,不断提升规模,规模效应凸显, 降低单位成本及融资阻力;3)规模效应→客户粘性:与客户更多基地的配套进一步强化 结构件企业和客户的合作关系,巩固客户粘性。由此构成龙头企业的客户粘性-技术优势 -规模效应的正向飞轮,科达利龙头地位持续巩固。

相比龙头企业,二线企业通常较难形成正向的飞轮。其中的关键因素在于龙头企业通过 先发优势,在行业早期享受海外客户在生产管理上的赋能,与设备厂多年独家合作并打 磨出行业领先的设备及 know-how,形成最领先的生产、品控体系,后进入者难以短期复 制龙头的路径。由于盖板生产环节较多,且人工参与多,在企业规模做大的过程中,考 验企业的生产管控与产线复制能力。 产品一致性要求严格,赔偿风险对二线企业压力大。一旦同一批次中发生 1 例问题,全 批次产品降级处理,供应商将被罚款,行业内某公司因 22 年 5 月部分批次产品顶盖阳极 极柱密封圈处存在金属丝,造成客户工时损耗和产品报废损失,向客户进行产品质量赔 偿,金额为 4464.41 万元(不含税), 导致公司 2022 年度利润总额减少相应数字。二线 结构件企业多数利润规模较小,如有品质事故将带来影响显著。

二线企业多为客户-规模循环,注重先发优势。相较龙头企业,二线企业多承担下游客户 的相对技术门槛更低的产品生产,主要呈现拓展客户→配套扩产→提升供应份额提高粘 性的发展模式,基于结构件存在运输半径,行业产能扩张整体放缓,对下游大型客户的 产能配套先发尤为重要,也构成了企业发挥规模效应的基础。其中,震裕科技为宁德时 代多年的第二大结构件供应商,配套有江苏溧阳、宁德福安、四川宜宾、广东肇庆等多 处基地,在与宁德时代的客户关系、供应份额、产能配套上具备优势。

三、投资分析

3.1 科达利:电芯结构件行业龙头

公司是电芯结构件全球龙头,具备客户、技术、规模优势。公司成立于 1996 年,起家于 模具,后先后切入消费电池结构件、动力电池结构件领域,当前已成为全球规模最大的 电池结构件企业,产品体系覆盖方形、圆柱电池的壳体、盖板等。客户端,公司基本覆 盖行业内所有主流的方形、圆柱电池企业,大客户包括宁德时代、中创新航、亿纬锂能、 欣旺达、LG 新能源、松下等,公司多处于一供地位。2022 年底,公司与宁德时代签署 《战略合作协议》,在同等条件下,宁德时代优先选择科达利作为电芯机械件供应商,份 额不低于 40%,公司优先保证宁德时代的产品需求。技术端,科达利通过较早进入海外 优质客户供应链,且买断日本旭精机设备并合作共研多年,积累深厚的模具、设备的 know-how,良率行业领先,并已开拓 4680 电池结构件、麒麟电池结构件等新技术领域, 技术优势维持领先。规模端,公司产能行业最大,全球设有 16 处基地,当前年化可达产 产值预计超 150 亿元,规模效应&领先的自动化水平有助于公司摊薄人工成本、制造费用 及销管费率。

受益需求提升,近年公司营收高速增长。伴随新能源汽车销量提升,动力电池装机需求 提升,公司 19 年收入升至 22.3 亿元,较 15 年翻倍。20 年疫情压制下游需求,且公司 内部客户结构变化,致使公司收入下滑,21 年起下游行业重回高景气,21 年/22 年/1- 3Q23 公司实现营收 44.7/86.5/77.7 亿元,同比+125%/+94%/+30%。 近年利润率整体维持 10%以上,盈利能力具备韧性。18 年,受新能源汽车补贴持续退坡、 锂电池行业降成本压力的影响,加上公司募投及自投产能扩张项目的建设投入等因素, 致使公司的运营成本较上年同期大幅增长,当年毛利率、 净利率出现较大下滑。后续公 司项目陆续达产,摊薄制造费用,带动毛利率上升。21 年由于会计调整(运费计入营业 成本),毛利率出现下滑,但由于费率降低,净利率提升。21 年/22 年/1-3Q23 公司实现 归 母 净 利 润 5.4/9.0/7.95 亿 元 , 同 比 +203%/+66%/+34% , 毛 利 率 分 别 为 26.2%/23.9%/23.3%,归母净利率分别为 12.1%/10.4%/10.2%。

3.2 震裕科技:行业龙二,深度绑定宁德时代

公司是国内领先的精密级模具企业,电池结构件逐步发展成为主营业务。公司创立于 1994 年,起家于冲压模具,深耕精密模具行业 30 年,并围绕模具持续向产业链下游延 伸。公司于 2013 年正式进入电机铁芯行业,成立苏州范斯特,实现了业务首次纵向拓展, 依托自身设计开发的冲压模具的基础,向客户提供电机铁芯产品,产品广泛应用于家电、 新能源汽车、数控装备、工业工控等行业领域。公司于 2015 年正式进入了动力锂电池精 密结构件领域,并进入宁德时代供应链。1H23,公司主营业务包括锂电池精密结构件、 电机铁芯、模具业务等,收入占比分别为 51.6%、30.8%、6.1%。 结构件下游需求爆发带动公司近年收入高增。公司 2018-2022 年收入/归母净利润 CAGR 为 76%/17%,其中锂电池结构件业务收入从 2017 年的 0.2 亿元跃升至 2022 年的 32.56 亿元,跟随下游方形电池需求放量而实现快速放量,目前公司核心客户为宁德时代,同 时也为宁德时代的第二大结构件供应商;受益于新能源汽车需求放量,公司电机铁芯业 务 21 年迎大幅增长,当年收入 7.16 亿元同比+300%以上,22 年翻倍至 14.63 亿元;模 具业务整体规模较小,收入从 2018 年的 2.38 亿元提升至 22 年的 3.23 亿元。

22 年起公司利润有所承压,主因竞争加剧、原材料价格上涨、质量赔偿事件影响。公司 2022 年/1-3Q23 实现归母净利润 1.04/0.55 亿元,同比-39%/-59%。其中动力锂电池精密 结构件业务毛利率自 2021 年出现连续下滑,2021 年/2022 年同比-4.49pct/-8.03pct, 主要系:①新能源汽车补贴持续退坡,对电池价格造成新一波冲击,动力锂电池结构件 价格有进一步下降的趋势;②2020 年以来,人工成本费用不断上涨,随着产能扩张,人 工费用增长幅度较大,以及精密结构件产品的主要原材料铜、铝等价格大幅上涨,导致 产品成本不断增加;③动力锂电池精密结构件战略大客户根据上一季度原材料价格确定 当期订单采购价格,在铝材、铜材等大宗商品价格快速上涨阶段,公司当期产品单价无 法因材料价格上涨而快速调整,从而使得毛利率会受到较大幅度影响;④受质量赔偿事件影响,规模效益不足。在经历质量赔偿后,随着产线持续升级换代,自动化水平持续 提高,生产管理持续精进,公司有望在未来改善盈利能力。

3.3 大圆柱领域关注东山精密、金杨股份、斯莱克

当前车企对大圆柱电池接受度逐步提升,国内外均已实现上车。23Q4 特斯拉 4680 电池 上车 Cybertruck,2 月亿纬锂能官微宣布,搭载公司大圆柱电池的江淮瑞风 RF8 于 1 月 31 日正式上市。目前看,行业对大圆柱电池态度逐步从观望转向实际的上车应用(国内 插混车型先行),当前阶段需重点关注电池的实际上车效果(产品稳定性、安全性等), 预计伴随产品可靠性逐步验证,基于大圆柱电池的高安全、高快充等优势,车企对大圆 柱电池接受度有望进一步提升。供给端,我们预计 24-25 年特斯拉二代 4680 产品、LG、 松下等有望进入量产,国内亿纬锂能、宁德时代、中创新航、国轩高科、欣旺达、蜂巢 能源等均已有技术储备。 46 电池钢壳采用预镀镍钢,拉伸工艺难度提升。出于提升钢壳耐腐蚀性的需要,圆柱钢 壳均需经过镀镍处理,而预镀镍工艺指在电池壳冲压之前对基础钢材进行镀镍,再通过 高温回火处理从而让钢层和镍层之间相互扩散渗透,形成镍铁合金层;后镀镍工艺是指 将冷轧钢板冲制成钢壳之后再去做电镀。与后电镀钢壳比较,预镀镍壳体内面镀层更均 匀,因通过扩散处理,拥有卓越的电镀粘合性,加工冲压性能良好,且更容易检测出不 良品;而后电镀壳体,特别是内面底部周围,出现几乎无电镀的状况,且更不容易检测 不良品。46 系列电芯均采用预镀镍钢壳,由于镀层易在拉伸过程中受磨损破坏,需要精 准调制模具与设备,因此其相较方形铝壳及后镀镍的钢壳,对于上游企业的钢基带品质、 镀镍工艺及结构件企业的拉伸工艺要求提升。

1)东山精密:进入北美大客户 4680 电芯结构件供应链,看好在大圆柱领域的拓展。东 山精密当前主营业务包括 PCB、触控面板及 LCM 模组、通信设备组件及其他、LED 及模组 等业务,是全球领先的 PCB 生产企业。公司在冲压业务上积累深厚,从 15 年起开始为 T 客户供应外观件、散热件、结构件等,16 年后供应 FPC,近年供应 T 客户的单车价值量 持续攀升,与 T 客户形成深度稳定的合作关系。目前公司已批量供应 T 客户 4680 电池的 防爆阀。公司在北美收购三处工厂,配套 T 客户当地基地生产 4680 结构件,未来预计能 成为 T 客户自产 4680 电池的主力结构件供应商。

2)金杨股份:圆柱结构件细分龙头,向大圆柱、方形拓展。公司主营圆柱消费类电池结 构件,当前动力类电池客户包括宁德时代等,消费类电池客户包括力神、亿纬、横店东 磁、LG 化学、松下、三星 SDI 等。目前,公司在配合多家客户 46 大圆柱电池开发,客 户大部分处于 B 样阶段,少数客户到了 C 样,公司已经建成两台冲压设备及配套的清洗 设备、半自动装配设备,可以为客户进行开发送样和小批量供应,另有两台冲压设备和 1 条全自动装配线到位,2 月份开始安装调试。另外,方形结构件是公司未来发展的重点, 公司未来无锡以外的扩产项目基本均会规划方形结构件产品,未来拓展客户主要为 C 公 司、力神电池、武汉楚能、海辰储能等。

3)斯莱克:DWI 技术赋能,有望实现电池壳高速生产。斯莱克主营易拉罐、盖的高速生 产设备,市占率全球领先,其在 2018 年尝试将 DWI 超薄金属成型技术应用于新能源电池 壳领域,相继研发设计了小圆柱钢壳和铝圆柱壳生产线、方壳生产线。根据斯莱克公告, DWI 技术就像熨斗熨衣服一样将壳体减薄拉伸,同时实现高速生产。该技术能在保证所 需硬度的情况下,使电池壳体减薄且均匀;在精度方面,因易拉罐生产要求更高,公司 对尺度的控制上更精准,防爆线的控制误差是传统工艺的 1/10;在质量方面,产品轻薄 有利于汽车轻量化,整体能量密度将有所提升。截至 23 年 10 月,在大圆柱电池壳方面,公司之前已经做好了商业化生产的准备,目前在小批量试生产阶段;在方形电池壳方面, 公司的 DWI 产线也在连线试生产中。

(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)

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