看好锂电池后道检测设备中串联技术的发展前景

锂电池的生产工艺分为前、中、后三个阶段，前段工序的目的是将原材料加工成为极片，核心工序为涂布；中10段目的是将极片加工成为未激活电芯；后段工序是检测封装，核心工序是化成、分容。

锂电设备按照电池生产制造流程，划分为前道设备、中道设备、后道设备。

前道设备价值占比约40%，其中涂布机价值占比75%。

中道设备价值占比约30%，其中卷绕机价值占比70%。

后道设备价值占比约30%，其中化成分容系统占比70%，组装占比30%。

注：化成是通过充放电方式，将电池内部正负极物质激活，使得电池充电活化；分容在化成之后，对电池进行充放电循环并检测电池各项参数，根据测量参数对电池进行配组。

锂电池后道检测设备核心是化成分容系统，核心技术水平体现在充放电过程中电压、电流的控制精度及充放电效率3方面。

锂电池的典型生产工艺流程图：

锂电池可分为消费、动力、储能电池，新能源汽车、3C数码、储能是新能源电池的主要应用市场，其中新能源汽车占比超50%。

受益下游新能源汽车的高景气，新能源汽车成为未来锂电池增长的主要引擎，从而带动锂电池后道检测设备需求的高景气。

2020年我国锂电池产能规模占全球的62%。

下游锂电池大厂扩产潮，将直接带动锂电池后道检测设备需求的增长。

2025年国内锂电池后道设备市场规模预计310亿元，全球规模接近500亿元。2020年，我国锂电设备市场规模达到267亿元，同比增长26.9%，2014-2020年年复合增长率达到36.66%。根据SPIR数据显示，预计2021-2023年全球锂电产能分别达1012、1328和1693GW。根据华西证券测算，假设2024-2025年新增产能增速为30%，2021-2025年单位产能的投资额由1.9亿降至1.5亿，设备折旧期限为5年，即每年替换20%存量产能；如前所述，其中后道设备在整线中的价值量占比约为30%；据此测算，2025年国内后道设备市场规模接近310亿元，全球规模接近500亿元。

2021-2025年锂电池后道设备市场规模测算：

资料来源：SPIR、华西证券

而如前所述，化成分容系统占比锂电池后道设备价值量的70%，则可推算出化成分容系统的市场规模，而后道检测设备核心即是化成分容系统，则可推算出2025年，国内锂电池后道检测设备市场规模216亿元，5年复合增速31%；全球锂电池后道检测设备市场规模347亿元，5年复合增速25%。

锂电池后道检测设备以前采用并联技术，而串联技术作为行业工艺改进的方向，看好其发展的前景，看好其占比的提升，背后的驱动是串联的综合经济性比并联更高。

串联与传统并联化成分容技术相比的优势。

如前所述，化成分容系统的核心技术水平体现在充放电过程中电压、电流的控制精度、及充放电效率3方面。以上3个衡量核心技术水平的指标中，串联技术占据2个指标的优势，电流的控制精度、充放电效率。

注：串联的算法是所有电路上的电流是相等的，电压是所有电压的总和；并联电路的电压是处处相等的，电流是相加的总数。

1）串联电路的电流绝对一致，有效提升了电芯的一致性。

2）且充放电效率提高20%以上，节约了大量的电力资源。

3）调试工作量减少50%以上。并联方式的话一个电芯就需要一个充放电通道，需要的设备数量多；而串联相当于多个电芯共用一个通道，通道少，设备会少很多。从而帮助用户大幅降低运营成本。

至于电压一致性方面，并联在电压一致性上较串联更好些。但已经全面转向串联技术设备的头部电池厂商比亚迪反馈，认为是可以解决的，他们用的是智能充电，也就是恒流恒压相结合，他们有很多控制设备，确保提升电芯的一致性。

串联技术设备中，串数多少的难点就在于解决电压一致性的问题，串得越多，对电压一致性的控制难度越大，所以对控制能力的要求越高。

串联的综合经济性比并联更高。

虽然目前产品价格上，串联平均比并联高10%左右；但考虑以上充放电效率提升20%，调试工作量减少50%，串联的综合成本要比并联低。据了解，B公司用串联技术龙头公司A的设备，综合成本比传统并联技术设备低10-20%。