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结构性金属制品制造行业基本情况概述

来源:国泰君安 2015-11-27 09:50:00打印

作者:张璇

1、 行业基本情况

1)锂离子动力电池及其精密结构件的行业概况

按照李克强总理在全国新能源汽车推进工作座谈会上的批示,加快发展节能与新能源汽车是促进汽车产业转型升级、抢占国际竞争制高点的紧迫任务,也是推动绿色发展、培育新的经济增长点的重要举措。发展新能源汽车是国家战略,从产业链看,新能源汽车涉及整车、锂电池、充电站等相关领域。其中,锂电池产业链作为新能源汽车的核心要件,更是发展的重点。

数据来源:高工锂电

由于电动汽车下游需求旺盛,动力电池从去年下半年开始热度明显上升,目前我国动力电池处于供不应求阶段,全球产量居前的龙头电池厂纷纷在华设厂,国内电池龙头产能也持续释放。中国动力电池龙头国轩高科公司2016年有望扩张产能至6亿Ah以上。目前使用的新能源电动汽车动力电池主要是以锂为原材料的动力锂电池,所以动力锂电池未来空间巨大。

目前全球锂电池产业集中在中、日、韩三国,三者占据全球95%左右的市场份额。动力锂电池需求增速维持高位,新能源汽车对锂电池的需求已经成为锂电池增长的主要原因。国家“十二五”规划中,到2015年,纯电动汽车和插电式混合动力汽车累计产销量力争达到50万辆;到2020年,纯电动汽车和插电式混合动力汽车生产能力达200万辆,累计产销量超过500万辆。一旦电动汽车市场规模化启动,将给锂电池市场带来爆发式的增长。2014年作为新能源汽车爆发的元年,在2015年继续维持爆发基础上,将会使得锂电池销量爆发,走出好的行情。

数据来源:高工锂电

新能源汽车风起,行业上游迎来爆发。电池需求火爆也传导到上游材料。在动力锂电池的巨大增量需求带动下,上游的关键零部件将迎来发展的良机。未来正极、负极、隔膜、电解液(电解质)、金属连接片将与动力电池发展速度相一致,基本上保持40%以上的年均复合增长率。

动力锂电池精密结构件市场将随着上述行业的发展而迅速扩大。由于新能源汽车需要的是大功率电能,因此在实际使用过程中,往往使用上百个电芯串并联以保证能量的供应。由此来说,一般单个动力锂电池结构件的市场价格是传统便携式锂电池结构件的几十甚至上百倍。而且不同于传统便携式锂电池结构件,动力锂电池精密结构件需要结合部分汽车结构件的技术标准要求进行设计和生产,只有产品同时满足高度精密性、一致性要求的少数大型精密结构件生产厂商方能与国内外领先汽车厂商进行相应产品的联合开发和配套供应。目前精密结构件占动力锂电池生产成本的比重一般高于便携式锂电池,随着动力锂电池行业迎来爆发式增长机遇,动力锂电池精密结构件的市场也将迎来高速的发展。

2)锂离子动力电池金属连接片的行业概况

新能源汽车电池作为发电核心产品,导电铜连接芯片是重中之重。铜金属被视作全球工业生产的先行指标,素有铜博士之称。其所具有的效率高、故障少、使用寿命长等特点,使汽车在行驶过程中能最大程度上提高其能源的利用率,具有更可靠的安全性。

为了提倡节能环保、推进绿色新能源更好的发展,动力电池系统已得到非常广泛的应用,而动力电池的核心技术就是内部的连接系统,为了更有效地防止资源浪费以及对大自然造成不必要地污染,我国乃至当今世界新能源汽车动力电池内部连接系统均采用铜连接芯片作为其核心连接系统,这也是新能源行业的重大突破。

2. 行业所处的生命周期

当前我国锂电池市场产量在全球和日韩两国平分天下,但是我国的锂电池的技术水平与他们相比,还有待提高。当前锂电池主要应用消费电子市场、车用电池方面和蓄能装置方面。而随着市场需求的不断变化,锂电池的研发及应用也将迎来细分阶段。未来锂电池在民用范畴内主要将分为手机、平板电脑等数码产品用锂电池、车用动力电池以及大型蓄能用锂电池。锂电池未来的重点应用领域将集中在电动工具、轻型电动车、新能源汽车和能源存储系统等功率/能量型领域,该领域内的产业规模将在未来几年保持成倍的增长趋势。

电池的主要发展历程如下图:

二次电池是目前世界上广泛使用的一种化学电源,具有电压平稳、安全可靠、价格低廉、适用范围广、原材料丰富和回收再生利用率高等优点。二次电池种类众多、性能各异,按电极材料的不同可分为铅酸蓄电池、镍镉蓄电池、镍氢蓄电池、锂离子蓄电池等。不同种类二次电池的特性如下:

电池种类

性能

优点

缺点

主要应用领域

生命周期

铅酸

蓄电池

工作电压:2.0V

能量密度:

30Wh/Kg-40Wh/Kg

每月自放电:4%-5%

记忆效应:无

工作温度范围:

-30℃-60℃

成本低

技术成熟

安全性较高

循环寿命相对较低

富液式电池存在一定的排放污染

能量密度低

电动自行车、

汽车启动电源、储能领域

成熟期

镍镉电池

工作电压:1.2V

能量密度:

50Wh/Kg-60Wh/Kg

每月自放电:20%-30%

记忆效应:有

工作温度范围:

20℃-60℃

成本较低

安全稳定性好

可快速充电

存在很大毒性污染

回收利用率低

能量密度低

电动工具

衰退期

镍氢电池

工作电压:1.2V

能量密度:

60Wh/Kg-80Wh/Kg

每月自放电:30%-35%

记忆效应:弱

工作温度范围:

20℃-60℃

安全稳定性好

可快速充电

高功率放电

成本较高

自放电明显

回收利用率低

能量密度低

小型收音机、播放机、电动工具、电动车等

成熟期

锂离子

电池

工作电压:3.3V-4.4V

能量密度:

150Wh/Kg-200Wh/Kg

每月自放电:<5%

记忆效应:无

工作温度范围:

-20℃-60℃

能量密度高

循环寿命长

快速充电

绿色环保

成本高

安全性能较差

大容量制造技术尚待进步

手机、笔记本电脑、电动自行车、电动汽车和储能领域等

成长期

目前,锂离子电池因性能优越以及绿色环保而被市场看好,发展速度最快,未来发展空间最大。同时锂离子电池的各种精密构件也处于不断发展的过程中。我国锂离子电池精密构件产业属于成长期。未来一段时期内,随着我国技术研发的不断加大,新能源电动车市场的不断成熟,锂离子电池的市场需求将呈现快速增长态势,锂离子电池各精密构件将具有良好的市场前景。

3.行业规模

未来中国的锂电池精密结构件将进入黄金增长期,发展前景广阔,便携式锂电池精密结构件与汽车动力锂电池精密结构件都将呈现巨大的市场空间:

我国便携式锂电池产业发展迅速,已成为全球生产和出口大国。根据高工锂电的统计,2010-2014年间,中国便携式锂电池产量从8.7Gwh增长到18.8Gwh,复合年增长率为 21.2%,预计2016年将达到23.9Gwh,未来两年内预计复合年增长率为12.8%。

数据来源:中国产业信息网

便携式锂电池精密结构件市场将伴随下游行业的发展而稳步增长。锂电池由正极材料、负极材料、隔膜、电解液和精密结构件等组成,其中精密结构件主要为铝/钢壳、盖板、连接片等,是锂电池的主要构成材料之一。随着下游需求的持续发展,便携式锂电池精密结构件行业也形成了相当的市场规模。

中国产业信息网发布的《2015-2020年中国汽车动力电池市场运营态势与投资前景分析报告》指出:电动汽车用电池结构件单车价值量约为1500元,其市场规模将从2014年的1.2亿元高速增长至2019年的18亿元,年均增长CAGR为73%。2019年我国电动汽车用电池结构件市场规模将达到18亿元。

数据来源:中国产业信息网

4.行业发展趋势

近年来,我国锂电池行业、精密结构件行业技术发展迅速,行业中的领先企业通过多年的经验积累和技术攻关,具备了一定科研开发实力,在材料和工艺研发、精密模具设计制造、精密成型技术等方面取得较大突破,满足了国内下游客户对产品和结构件的大部分需求。但在部分关键技术环节、行业重要技术的探索方面仍与世界先进水平存在一定差距,整个行业的总体技术水平有待进一步提高。

目前我国锂电池精密结构件产业两级分化趋势明显:绝大多数企业处于技术和工艺品质较低的水平,企业规模较小,区域性明显,生存能力相对较弱;少数优质企业凭借早期的积极研发积累,先期占领中高端市场,并凭借与国际厂商的合作,实现了技术和生产工艺的突破,达到国际品质标准,具备较强的生存能力。

随着国际精密结构件产业巨头业务逐渐向中国转移,中高端精密结构件市场将显著增长,市场将进一步向少数技术先进、工艺优良的高品质企业倾斜。为了适应市场需求,促进企业长久发展,精密结构件企业将逐步呈现以下两个发展趋势:

(1)向专业化、精细化及功能化方向发展。未来锂电池企业趋向于专注其核心业务,如核心制造环节、品牌管理、产品设计和营销网络建设等,而将部分辅助生产环节外包给相应效率较高的专业制造商或服务商,由此推动了精密结构件制造行业形成独立的市场板块并蓬勃发展。同时,不同型号、类型电池的结构件产品均需要单独进行设计和研发,以适应最终产品的技术要求,由此对精密结构件制造企业的行业专注度以及专业化、精细化、装备自动化程度提出了更高的要求。

(2)分层效应和示范效应逐渐凸显。随着锂电池行业的飞速发展,行业的准入门槛逐渐降低,锂电池生产制造商大量涌现。由于各企业所生产电池的稳定性、导电性、蓄电能力和使用寿命等存在差异,必然会带来行业内的分层。不同层面的下游客户对衡量、选择供应商的标准也会根据自身情况有所差别,从而促进锂电池精密结构件行业内形成分层。与此同时,处于行业较高层面的企业会成为行业中的标杆,无形中产生了示范效应。

(3)客户粘性进一步提升。随着电池技术的不断进步,电池企业对结构件供应商认证周期长,不断磨合需要较长时间,前期的模具等开发成本较高,因此供应商的替代成本较高,与供应商之间的依存关系将更明显。电池企业仅选择单一或少数几家结构件认证供应商,导致结构件行业的客户粘性加大,行业的集中度提高。总体来看,我国锂电池精密结构件仍然面临着重大的发展机遇。全球消费电子产品将继续在高基数上保持低速增长,消费型锂离子电池市场规模增速步入低速增长新常态;新能源汽车的大力倡导,将使电动汽车和锂电自行车持续快速增长,动力型锂离子电池市场规模将保持高速增长态势。

2、行业与行业上游关系

精密结构件是指具有高尺寸精度、高表面质量、高性能要求等特性的,在工业产品中起固定、保护、支承、装饰等作用的塑胶或五金部件,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。

锂电池精密结构件行业所处产业链位置及与上下游关系如下图所示:

1)本行业上游与本行业的关系

精密结构件制造业的上游行业是金属、塑料等行业,精密结构件产品应用领域广泛,与上游原材料的供求关系、上游原材料的质量水平对本行业的发展和盈利能力有一定的影响,具体表现为:原材料价格的变化将导致采购成本的变化,进而对产品短期内的利润水平产生一定的影响;原材料的质量与性能影响到产品的品质及可靠性。

2)本行业下游与本行业的关系

精密结构件的主要下游行业包括锂电池、汽车、储能电站、通讯设备、机电设备、航空器材、高速机车等对结构件的加工精度和产品质量精度有严格要求的领域,运用产品大到航天飞机、军工机械,小至家庭用具、电子配件,就不同应用领域的精密结构件而言,其功能、特性、外形、成本等亦有较大差别。下游行业的发展将直接影响精密结构件行业的发展,精密结构件应用领域广泛,涉及国民经济的各个行业,整体来看受宏观经济波动的影响较小,单个或少数几个行业的需求变化对整个行业的冲击较小。本行业下游行业主要为锂电池制造行业。

精密结构件制造行业和其下游应用行业的关系主要表现为:

(1)精密结构件制造行业的发展情况与其对应下游应用行业的景气程度密切相关,由于精密结构件制造行业是下游应用行业的重要配套行业,在既定产品结构和技术水平下,下游产品和本行业产品的量之间存在固定配套比例关系。因此精密结构件制造行业的市场需求、行业规模、发展空间等与下游行业存在紧密的相关性;锂电池行业、汽车行业的市场容量很大程度上决定了锂电池精密结构件的市场规模。随着新能源汽车产业的迅速崛起,未来几年动力锂电池行业有望迎来爆发式增长,并将推动相应的精密结构件行业市场规模快速提升。

(2)精密结构件制造行业是下游不可或缺的重要配套行业。结构件是工业产品的基础构架,决定了最终产品的外形特征和耐用程度,优秀的精密结构件产品对精密度、质量、一致性和制造流程等有较高的要求,因此精密结构件行业为影响下游行业产品质量、技术水平的重要配套行业。例如,锂电池精密结构件是锂电池的重要组成部分,对锂电池的安全性、密闭性、能源使用效率等都具有直接影响,锂电池精密结构件制造业属于多技术交叉、工艺品质要求高、设备投入较大的资金密集型高技术行业。

3、行业竞争情况

锂电池精密结构件行业的竞争情况呈现两个明显的特征:

1)梯队效应明显

锂电池精密结构件的下游客户,因其行业地位的不同,其对上游结构件产品的生产工艺和企业的服务水平要求也截然不同,差距明显。国内一流的锂电客户要求精密结构件供应商的配套研发实力、开模能力、品质管控能力、快速供货能力、产能等都相应具有一流水准。对结构件企业而言,一流的客户也意味着稳定、大规模的订单以及行业一流的产品创新、技术创新推动力。

2)市场格局集中

锂电池精密结构件的市场格局相对集中,主要由下游锂电池电芯行业企业集中度较高所导致。该行业产业链较长、企业众多,市场竞争比较激烈。以恒利机电为代表的一些本土制造商,凭借多年的扎实经营、不断的创新研发以及企业家卓越的战略管理,通过与国内一流企业建立长期合作关系,在这竞争激烈产业链中能够拥有一席之地,体现出企业自身的竞争优势。

在整个新能源汽车产业链中,可以按照分工不同以及所处地位不同,将所处其中的企业分为五大类,分别是原材料供应商、零部件生产商、模组组件制造商、整机代工厂商以及终端品牌厂商。恒利机电属于零部件生产商这一细分行业,公司通过从上游供应商采购原材料,通过加工,将产品出售给下游模组制造商。

行业内主要国际厂商情况如下:

序号

公司名称

所属国家

主要产品

1

SANGSIN EDP

韩国

成立于1992年,注册资本2.31亿韩元,员工人数220人左右(截至2013年12月),主营二次电池配电、OLED以及CRT显示配件等,为三星SDI的供应商

2

FUJI SPRINGS Co.,Inc

日本

成立于1960年,注册资本9500万日元,员工人数约500元,主营精密冲压、拉伸加工;精密弹簧、精密模具及自动装配机的设计与制造、充电式电池部件加工。

主要国内厂商情况:

序号

公司名称

主要产品

1

无锡市金杨新型电池有限公司

成立于1994年,主要生产镍氢、镍铬、锂电等二次电池、动力电池用钢壳、方型铝壳及盖帽等产品。

2

深圳同力高科技有限公司

成立于2002年,主要从事锂离子电池电芯铝壳及配套铝盖板的生产和销售

3

深圳市昇沪紧固件机电有限公司

成立于2001年7月,主要从事多种不锈钢材料质的螺母、螺钉产品,少量生产正、负极端子和碟片、方铝等动力电池配件

4、行业壁垒

1)技术壁垒

根据本行业下游客户的需求,行业中的企业需要融合机械加工学、材料学、数控技术、信息技术等学科来从事产品的制造服务,为此需要对相应学科具有全面的了解和综合的认识,并具有能将其综合运用于实际生产的能力。每个环节的技术水平都将对产品的质量和性能产生直接影响;并且本行业的制造工艺、质量控制等需要在进行大量的生产实践后方可习得,尤其在前期的模具开发和针对客户不同产品的快速响应等方面,需要积累深厚的行业经验后才能和下游客户进行良好的对接和配合。新进入企业难以在短期内实现多学科的交叉整合、掌握核心工艺和关键技术。因此较高的综合技术积淀要求造就了较高的行业技术壁垒。

2)人才壁垒

行业内先行企业通过多年的运营,积累了一定数量的经营和管理人才、研发和技术人才,以及大量的熟练工人,而且随着企业的发展、规模的扩大,良好的前景对高级人才形成了强大的吸引力。此外,由于知识和经验的积累需要一定的时间周期,同时招聘有经验人员亦存在较大难度,因此行业内生产商主要通过自主培养来满足对人才的需求。对于新进入本行业的企业来说,人才的引进困难,而人才的培养又需要较长的周期,随着科技的发展,市场对产品的技术水平要求持续上升,工艺要求更加复杂,先入企业和新进入企业之间的技术和人才差距不断扩大。因此本行业存在着明显的人才壁垒。

3)客户粘性形成的进入壁垒

本行业的客户主要集中在锂离子电池生产商,新能源汽车能否正常运行与看似微不足道但实则举足轻重的精密配件密不可分,因此终端厂商十分重视其功能性器件供应商的生产能力和质量控制,一般需要对供应商进行相关认证。这些大型客户往往对供应商的管理系统有复杂繁琐的认定过程,一般要求供应商有健全的运营网络、高效的信息化管理系统、丰富的行业经验和良好的品牌声誉。而一旦成为知名企业的合格供应商,通常会与其形成相互依存的稳定供应链关系;由于更换成本较高,通常不会对稳定合作的供应商进行轻易调整。因此,新进入企业短时期内很难获得下游大型知名企业的认可和合作,本行业具有较高的客户资源壁垒和客户认证壁垒。

早期入行的企业存在先入为主的优势,其产品对客户会形成一定的粘性。当新进入企业销售产品时,往往需要打破原有市场格局,要么拓展新的客户,要么抢占原有企业的老客户。新进入企业不仅在需要广告宣传上加大力度,花费巨额支出,还需要争取客户对其产品的认可。下游客户已经非常熟悉原有的供货企业,对其销售模式、发货流程、甚至技术服务人员等都很了解,已经习惯与原有供货企业的沟通交流,形成一定的粘性,这将对新入企业造成一定的进入壁垒。

4)规模和资金壁垒

本行业对产品的良品率要求极高,因此需要投入大量资金进行生产设备、检测仪器的购置以及高标准车间的建造,从而能够及时满足客户的多样化需求。精密结构件行业需要一定的资金投入,尤其在中高端精密结构件领域和新兴的动力锂电池精密结构件领域,单套生产设备的资金投入巨大;而且下游客户通常会与上游供应商约定一定的付款账期,供应商需要一定的流动进行资金投入。新进入企业在业务开展阶段体量较小,通常难以积累庞大的资金进行大规模设备投资和流动资金投资。此外,市场容量由下游终端产品的总需求量决定,因此巨大的产品需求决定了本行业企业只有通过规模经济才能实现资本增值,在生产规模达到一定程度后,固定成本得到有效分摊,边际生产成本会逐步下降,规模效益逐步显现,从而在单位成本上占据优势。这对于新进的企业来说,在同等技术条件下,大量的资金投入构成了一定障碍。

5、行业发展有利和不利因素

1)行业发展的有利因素

(1)国家产业相关政策的支持

锂离子动力电池金属连接片作为汽车动力电池必不可少的组成部分,其前景因受到市场的普遍青睐和国家政策的大力支持而变得更加广阔。面对日益紧迫的环保压力,各国均积极推广锂电池的使用,我国也先后出台了《有色金属工业“十二五”发展规划》、《节能与新能源汽车产业发展规划(2012-2020)》、《国务院关于加快发展节能环保产业的意见》、《国务院办公厅关于加快新能源汽车推广应用的指导意见》、《关于加快新能源汽车推广应用的指导意见》、《关于加快推进新能源汽车在交通运输行业推广应用的实施意见》等一系列相关政策,为我国新能源汽车企业以及动力汽车精密结构件企业提供了良好的政策环境。

(2)全球锂电池产业链向中国等发展中国家加速转移

由于中国制造业的快速成长,技术进步、效率提升、成本优势以及全球化采购的持续深入,在手机等移动消费电子行业,中国已逐步成为全球制造中心,由此也带动相应的配套锂电池产业链向中国等发展中国家转移,形成了本地化生产和采购的格局。除松下外,全球锂电池供应商排名第三和第六位的LG化学和三星SDI早已在中国展开布局。上游主流厂商在产品质量得以保证的前提下,侧重于购买性价比较高的产品,从近年的统计数据来看,锂电池材料国产化比例越来越高,以每年5%左右的比例提升,由此为我国锂电池精密结构件产业的发展提供了良好的市场机遇。

(3)下游产业的蓬勃发展推动行业不断进步

工信部数据显示,2015年1-11月,新能源汽车累计生产27.92万辆,同比增长4倍。其中,纯电动乘用车生产11.72万辆,同比增长3.5倍,插电式混合动力乘用车生产5.3万辆,同比增长3倍;纯电动商用车生9.01万辆,同比增长11倍,插电式混合动力商用车生产1.89万辆,同比增长90%。按此增长趋势,今年我国新能源汽车的产销量将突破30万辆;到2016年,新能源汽车累计产量可超过50万辆。统计数据还显示,2015年1至8月全国累计生产了锂离子电池33.4亿只。

目前动力锂电池产量增速远未满足新能源汽车的快速发展需求,高品质的动力锂电池产品市场仍旧供不应求。在此背景下,预计未来十年内,我国单纯的动力锂电池产业规模有望突破1600亿元。下游产业的发展和需求,为锂电池精密结构件行业提供了成长的沃土。  

2)行业发展的主要风险及不利因素

(1)行业标准尚不完善

新能源汽车,尤其是纯电动汽车作为一项新生事物,近年来发展迅速,其关键组成部分动力锂电池的技术也得到了长足的发展。目前锂电池精密结构件的国家标准尚未制定公布,行业企业然而目前动力锂电池的未来技术方向仍不明朗,行业企业的零部件产品质量参差不齐。一些规模小、技术力量弱的锂电池精密结构件生产企业将其产品销售给客户,造成许多客户的不良体验,给锂电池精密结构件生产行业造成了一些负面影响,一定程度上也影响了该行业企业做大做强。

(2)技术水平相对落后,创新能力不足

产品技术水平的高低直接关系到生产效率,进而影响到市场竞争力的强弱。对于锂电池精密结构件尤其如此,锂离子电池近几年开始兴起,技术方面成熟度不是很高,再加上有很多企业没有专门的科研力量,只负责产品的生产和后续维护,缺乏研发创新的能力,这对锂电池精密结构件未来长远发展有一定的局限性。

(3)企业规模较小、设备质量参差不齐

行业内作坊式生产较多,锂电池精密结构件表面看起来简单,而实际生产中对设备设计、工艺等要求很高,必须有一批具有专业经验的各类人才。许多企业由于缺乏锂电池精密结构件的设计经验,生产过程中也不可避免出现一些突发状况。


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