联赢激光研究报告:激光焊接领域专家,锂电助力业绩高增
发布时间:2022-03-16 作者:UW 联赢激光 浏览次数: 86

1. 联赢激光:潜心激光焊接十七载,铸“激光焊接专家”品牌

 

1.1 公司专注激光焊接领域,为“科创板宝博体育app下载”

       国内激光焊接领域的行业专家。2005 年,牛增强、韩金龙、莫郁彬等出资设立联赢有限;2015 年,公司在新三板挂牌;三板退市后,2020 年 6 月,公司在上交所科创板上市,成为“科创板宝博体育app下载”。公司成立之初,以激光焊接机为起源,后公司始终围绕激光焊接领域进行自主研发,不断丰富和升级产品线;目前,公司产品包括激光器、工作台、焊接自动化成套设备;产品广泛应用于动力电池、汽车制造、消费电子等领域,客户包括宁德时代、亿纬锂能、富士康、长盈精密等,公司已完成交付 600 多套非标定制自动化激光焊接系统,满足了 1,300 多种部品的焊接要求,堪称激光焊接行业专家。

       公司实际控制人为韩金龙、牛增强,分别持有公司 9.52%、4.24%的股权。1)韩金龙先生毕业于西安理工大学,拥有丰富的激光行业从业及管理经验,深谙行业发展规律;2)牛增强先生为中科院博士,曾于日本米亚基技术公司担任工程师、于深圳大学光电子学研究所担任讲师,拥有深厚的学术研究背景及激光技术研究水平。二人作为一致行动人,在联赢激光的经营管理和决策中保持一致意见,充分保持联赢激光控制权的稳定性。公司拥 有 6 家子公司,着力打造“一个中心,三个基地”的布局,即:以深圳总部为中心,建设 江苏溧阳华东基地、惠州仲恺华南基地、四川宜宾西南基地。

1.2 动力电池业务占比超70%,3C和汽车业务已有布局

       公司产品包括激光器及激光焊接机、工作台和激光焊接自动化成套设备,业务涵盖动力电池、汽车制造、五金家电、消费电子、光通讯等制造业领域,具体来看:

1)激光器及激光焊接机:激光焊接机由激光器和焊接头组成,激光器是激光焊接机的核心部件。公司激光器包括 YAG、光纤、复合、半导体、蓝光等系列,各类激光器采用不同的增益介质及技术产生激光,在运行功率、可加工材质等参数方面各有侧重,可满足客户不同的激光焊接需求。公司的激光焊接头的适用功率从 5W 覆盖到 6000W 量级,波长从紫外 266nm 覆盖到 2000nm,且成功开发出国内第一款多波长同轴复合焊接头。

2)工作台:公司工作台多以集成的形式装配至成套激光焊接设备中,根据设计加工工位数量、焊件属性、激光器等多种因素进行选配。工作台包括单工位三维工作台系列、多工位三维工作台系列、振镜台系列及机器人焊接工作站等。

3)激光焊接自动化成套设备:公司激光焊接自动化成套设备是由若干个激光焊接机及若干个工作台组成的成套设备;根据不同下游行业客户的生产需求进行设计,下游应用领域涵盖动力电池、汽车、五金、消费电子和光通信行业等。

       激光焊接系统贡献大头营收、动力电池领域营业收入占比超过 70%。1)从产品角度来看:公司产品包括激光器及激光焊接机、工作台和激光焊接自动化成套设备产品,2020年收入占比分别为 7.95%、10.44%、71.87%,公司产品主要以激光焊接自动化成套设备为主。2)从下游应用领域来看:2020 年,公司在动力电池、五金及汽配、IT 消费电子三大应用领域的营收占比分别为 70.09%、13.64%、8.43%,公司产品下游行业应用主要集中于动力电池领域。

1.3 费用前置导致盈利低基数,盈利能力或迎逐季改善

      业绩低点已过,受益于动力电池扩产,公司迎新一轮高速成长期。1)多重因素影响下, 公司 2018-2020 年收入及利润表现一般。受新能源汽车补贴退坡的影响,2018 年公司新签订单出现短暂下滑,对公司 2019 年收入产生一定的暂时性影响。2020 年,受新型冠状病毒肺炎疫情的影响,公司设备出货及安装调试工作延缓,影响设备验收进度,导致收入及利润规模同比下滑。2)下游动力电池企业扩产加速,公司收入及利润迎来高速增长期。 2020 年下半年以来,下游动力电池企业积极扩产,公司新签订单体量迅速提升。得益于此, 2021年公司营业收入同比增长 59.39%;归母净利润同比增长 35.95%。

       费用前置导致盈利低基数,盈利能力或迎逐季改善。2018 年公司毛利率及净利率下滑较多,主要原因为新能源汽车补贴政策退坡、下游客户对于设备企业压价,且动力电池设备制造行业竞争激烈。但 2020 年下半年以来,下游动力电池企业扩产积极,锂电设备步入卖方市场,新签订单毛利率或有改善;订单体量提升后,公司在设计/生产等环节规模效应将大幅提升;且收入规模扩大将使产能扩张中“费用前置、利润后置”的问题得到缓解,预计后续公司毛利率及净利率将迎来大幅改善。

       合同负债增长或预示订单高增长,预付款项及存货高增长或彰显公司在手订单充沛、为保障生产积极备货。2019年公司新签订单(含税)9.68 亿、2020 年新签订单(含税) 为 15.08 亿、2021H1 达到 19.21 亿元。1)合同负债:2021Q1-3 公司合同负债为 11.06 亿元,较期初的 4.67 亿元增长 136.92%,合同负债大幅增长,或预示公司新签订单充沛;2)预付款项、存货:2021Q1-3 公司预付款项较期初增长 72.52%;2021Q1-3 公司存货为较期初增长 100.14%;预付款项及存货高增长,或彰显公司为保障订单交付而积极备货。

2. 动力电池:动力电池厂扩产加速,公司锂电订单保持高增长

 

2.1 激光焊接成锂电产线的标配,4680 大圆柱焊接需求更高

       相比于传统氩弧焊、电阻焊等,激光焊接具有材料契合度高、高效精密、自动化集成的优势,目前已成为动力电池生产线的标配设备。在动力电池生产过程中,从电芯制造到 PACK 组装,焊接都是一道非常重要的制造工序,相比传统的氩弧焊、电阻焊等方式,激光焊接优势明显。1)材料契合度高:动力电池壳体多为铝材材质,更适合使用激光进行焊接,激光复合焊接能防止铝材焊接中产生的飞溅和气孔,有利于提升电池良品率及安全性能;2)高效精准:传统的氩弧焊、电弧焊都是通过接触式焊接,焊接速度低,而激光能量密度高、热影响区变化范围较小、属于非接触焊接,焊接速度快,加工精度高,变形小,可大幅提升电池的可靠性、一致性,降低成本,延长使用寿命;3)自动化集成:激光焊接系统具有高柔性,与机器人联合组成的焊接系统可以形成多功能的激光加工系统,易实现自动化生产。

      激光焊接设备可应用于电芯、模组焊接生产等环节。动力电池按照包装形式可以分为方形电池、圆柱电池、软包电池。以目前市场主流电池形态——方形电池举例,激光焊接工艺应用于:1)结构件制造环节:正负极极柱焊接、防爆阀焊接;2)电芯生产环节:顶盖焊接、密封钉焊接、转接片焊接等环节;3)模组环节:Busbar、采集线、侧板焊接等。

(一)方形电池主要焊接应用环节如下:

1)电池防爆阀焊接:电池的防爆阀是电池封口板上的薄壁阀体,当电池内部压力超过规定值时,防爆阀阀体破裂,避免电池爆裂。安全阀结构巧妙,这道工序对激光焊接工艺要求极为严格。没有采用连续激光焊接之前,电池防爆阀的焊接都是采用脉冲激光器焊接,通过焊点与焊点的重叠和覆盖来实现连续密封焊接,但焊接效率较低,且密封性相对较差。采用连续激光焊接可以实现高速高质量的焊接,焊接稳定性、焊接效率以及良品率都能够得到保障。

2)电池极柱焊接:电池盖板上的极柱,分为电池内部和电池外部连接。电池内部连接,是电芯极耳与盖板极柱的焊接;电池外部连接,是电池极柱通过连接片焊接,形成串联、 并联电路,组成电池模组。电池的极柱即电池的正负极,一般正极采用铝,负极采用铜。常用的结构为铆压结构,铆压完成后进行满焊,其大小一般为直径 8mm 的圆。焊接时, 在满足设计要求的拉力和导电性能的情况下,优先选择光束质量好、能量分布均匀的光纤 激光器或是复合焊激光器,采用光纤激光器、复合焊激光器焊接可以实现的电极柱的铝-铝 结构焊接、铜-铜结构焊接的稳定性,减少飞溅、进而提升焊接良率。

3)转接片焊接:转接片与软连接是连接电池盖板与电芯的关键部件。它必须同时考虑到电池的过流、强度及低飞溅的要求,所以在与盖板的焊接过程中,需要有足够的焊缝宽度,且需要保证没有 particle 落在电芯上,避免出现电池短路。而作为负极材料的铜,属于低吸收率的高反材料,在焊接时需要更高的能量密度去焊接。

4)壳体封口焊接:动力电池的壳体材料有铝合金和不锈钢,其中采用铝合金的最多,也有少数采用纯铝。无论是脉冲还是连续激光都能够获得外观和性能良好的焊缝,但使用连续激光器焊接薄壳锂电池,效率可以提升 5~10 倍,且外观效果和密封性更好。现在为了追求更快的焊接速度和更均匀的外观,大部分公司已经开始采用复合焊和环形光斑取代以往低速的单光纤焊接。

5)密封钉(电解液注入口)焊接:密封钉(注液孔盖帽)的形式较多,其形状通常为一个直径 8mm、厚度约 0.9mm 的圆形盖帽,其焊接的基本要求就是耐压值达到 1.1MPa,密封且不能有针孔、裂纹和爆点的存在。作为电芯焊接的最后一道工序,密封钉焊接的良率尤为重要。密封钉焊接时由于有残留电解液的存在,导致有爆点、针孔等缺陷,而抑制这些缺陷的关键方式则是减小热输入量。

6)动力电池模组及 PACK 焊接:电池模组可以理解为锂离子电芯经串并联方式组合, 并加装单体电池监控与管理装置。电池模组的结构设计往往能决定一个电池包的性能和安全,其结构必须对电芯起到支撑、固定和保护作用,同时如何满足电流要求、电流均匀性、 对电芯温度的控制等,都将是评判电池模组优劣的标准。由于铜和铝之间采用激光焊接后易形成脆性化合物,无法满足使用要求,通常采用超声波焊接;铜和铜、铝和铝一般均采用激光焊接。同时,由于铜和铝传热均很快,且对激光反射率非常高,连接片厚度相对较大,因此需要采用较高功率的激光器才能够实现焊接。

(二)4680 圆柱电池焊接较方形电池,存在“量价齐升”趋势 “

      4680”技术推出,大圆柱电池兼顾能量密度、安全性及功率性能。4680 型大圆柱 电池,直径 46mm,高度 80mm,简称 4680 电池,也叫无极耳电池。2020 年 9 月特斯 拉的“电池日”上,特斯拉 CEO 埃隆·马斯克 (Elon Musk)发布 4680 电池技术。4680 电 池在体积上相比前代 2170 电池大幅增加,4680 电芯的单体能量提高 5 倍,整车续航里程 增加 16%,电力相比有极耳电池提升 6 倍,功率输出提升 6 倍,内部还采用了无极耳设计, 有助于降低内阻,减少发热。大圆柱散热问题被无极耳技术解决,大圆柱电池兼顾能量密 度、安全性及功率性能,符合车规级动力电池的要求,让曾经在动力市场备受挤压的圆柱 电池正以新的姿态回归行业竞争。

       部分电池厂商在大圆柱电池领域已有布局,未来大圆柱电池空间潜力巨大。特斯拉在 官方海外社交平台上宣布,该公司已于 1 月份成功生产下线了 100 万个 4680 电池,而首 批搭载的 4680 电池 Model Y 车型将会在 2022 年 3 月末正式交付。为了尽快量产 4680 电池,特斯拉正在美国加利福尼亚州、得克萨斯州、内华达州以及德国柏林的四个超级工 厂自产 4680 电池,同时松下也计划于 2023 年开始为特斯拉供货。此外,韩国的 LG 新能 源,以及国内的比克电池、亿纬锂能、蜂巢能源等多家电池企业也在积极布局。高端乘用车市场、海外商用车市场等市场拉动大圆柱电池需求,在各大锂电头部企业积极布局大圆 柱电池技术研发、加速推进产品量产下线的背景下,预计未来大圆柱电池需求潜力巨大。

       大圆柱电池对焊接及密封可靠性要求更高,带来焊接设备量价齐升。考虑到未来大圆 柱电池优异性能,未来在动力电池需求占比提升、或对部分方壳电池进行替代,因此重点 分析大圆柱电池焊接中相较于方壳电池的改变,主要有 3 点:

1)焊点并未减少:特斯拉 4680 大圆柱电池壳体材料为钢材,但部分 46 系列大圆柱电池依然可能使用铝材作为壳体材料。若使用钢材则比方壳电池减少顶盖焊接环节,但增加了正负极集流体焊接环节,焊点数量不变;但若使用铝材作为壳体材料,则顶盖焊接环节依然存在,同时增加正负极集流体焊接环节,焊点数量增加。

2)价值量提升:4680 圆柱电池采用全极耳结构设计,相比传统电池单极耳结构,极耳环节的焊接从单点的焊接变成面的焊接,因此焊接面积和焊接一致性的难度更大,因此相较于方壳电池,大圆柱电池的焊接设备价格或有所提升。

3)设备数量提升:单个 4680 大圆柱电池容量 24Ah,远远小于方壳电池的容量(单体容量 100-300Ah 不等),同样带电量的电动车需要搭载圆柱电池的数量数倍于方壳电池,需要焊接的电池数量增加,如圆柱电池焊接效率无较大提升的情况下,焊接设备数量将会增加。因此,若未来 4680 圆柱电池需求扩大、在市场中占比提升,则激光焊接设备需求将呈现“量价齐升”趋势。

2.2 下游动力电池厂商快速扩产,锂电焊接设备迎百亿需求

      动力电池行业与新能源汽车行业息息相关,政策驱动下,新一轮动力电池投资扩产将拉动设备需求提升。2020 年 11 月 2 日,国务院办公厅发布新能源汽车产业发展规划(2021 —2035 年),其中提到在 2025 年,期望我国新能源汽车新车销量占比达到 20%左右。在政策驱动下,2021 年我国新能源汽车迎来又一轮高速增长。受益于新能源市场景气度回升,动力电池厂商开启高速增长模式。2021 年动力电池装 机量为 154.5GWh,同比增长高达 143%,2013 年至 2021 年国内动力电池装机量 CAGR 高达 78.49%。宁德时代、比亚迪、中创新航的装机量同比增长均达到 150%+,共占据 74% 的市场份额,市场集中度较高。

      受益于下游驱动,动力电池厂商扩产加速,拉动锂电设备 3-5 年高需求。2021 年,动 力电池厂商受益于下游驱动,在现有产能基础上大幅扩产。根据起点锂电大数据统计,2021 年我国 25 家主流动力电池厂商投扩项目 69 起,新增规划产能达到 1894GWh。新增投资 项目中,单个项目的产能规模基本在 10GWh 以上,百亿级投资项目过半,其中宁德时代 10 个生产基地总规划产能超过 600GW,亿纬锂能连续 9 次加码扩产,总产能规划近300GWh;预计未来 3-5 年新能源汽车行业增速呈喷井态势,下游动力电池厂商扩产投资热潮持续不减,将推动锂电设备需求快速增长,激光锂电市场有望收益实现突破。

新能源汽车销量增长带动锂电设备市场,预计 2025 年动力电池激光焊接自动化设备需求超 110 亿。测算方法如下:

假设一:根据《宝博体育》,“十四五”期间汽车产销有望突破 3000 万辆, 则未来 4 年我国汽车销量以每年 3.4%复合增速扩张;

假设二:2021 年我国汽车整体销量达 2624.83 万辆,新能源汽车销量为 350.72 万辆, 渗透率为 13.36%;假设 2025 年新能源汽车渗透率逐步提升至 28%,即可测算每年新能 源汽车销量(每年汽车销量*新能源汽车渗透率);

假设三:单车带电量历年平均值为 50KWh,假设未来 5 年稳步提升,即可测算每年装 机量(每年新能源汽车销售*单车带电量);

假设四:我国动力电池产能总体利用率不到 50%,假设后续产能利用 率有所提升、达到 70%,即新增产能=新增装机量/70%;

假设五:据高工锂电测算,近年动力电池单 GWh 设备投资额约为 1.7-1.9 亿元,考虑 技术逐步成熟、设备性能提升,假设未来 5 年每 GWh 设备投资额小幅降低,即可测算每年 设备需求规模(每年产能新增扩产*每 GWh 设备投资额);

假设六:根据联赢激光公告,激光焊接自动化设备的价值量在锂电设备中占据 5-15%, 假设激光设备占整线价值量投资比例为 10%。

      即每年激光锂电设备需求规模=汽车销量*新能源车渗透率*单车带电量/70%产能利 用率*单 GWh 设备投资金额*激光焊接设备价值量占比,由此计算,预计 2025 年激光焊 接设备需求规模超 110 亿元。

2.3 联赢在方壳电池中市占率高,兼容 4680 大圆柱电池技术

(一)方壳电池:依托焊接工艺及激光器自制优势,公司在方形市场保持高市占率

       决定激光焊接质量的主要核心要素为激光器技术、焊接工艺技术、自动化智能化控制 技术。激光器技术:适合焊接应用的激光器(包括激光能量稳定性控制等);焊接工艺技术:解决激光与物质的作用关系,针对不同的焊接材料(如塑料、陶瓷等非金属材料;铜、 铝、钛等金属材料)设定激光焊接参数,包括激光光束属性、光束聚焦及焦点特性、辅助气体特性、加工材料性质、合适的夹具及机械件等多项工艺参数,以达到最优焊接效果; 自动化智能化技术:自动化工业生产线设计、智能化生产管理、加工系统控制算法等,实 现长期稳定运行及管理。

(1)激光器:联赢激光拥有自主激光器工艺,激光器自制率实现 80%

       动力电池焊接精密性要求极高,激光器作用尤为重要。由于被焊接的材料对不同波长 激光的吸收率不同(可以从 5%到 50%不等),激光器选择不同,焊接效果完全不同。为 了对焊件输出统一、稳定的焊接激光束,就需要激光输出功率具有良好的一致性或者能够 精确控制激光输出功率,功率过低会导致焊接熔融不足而影响焊接质量,功率过高或上下 波动会导致飞溅、气孔等不良效果。因此,激光器能量的控制就成为激光焊接最为关键的 技术之一。且由于动力电池壳身多为铝合金材料,其对激光的高反射率一直是行业内焊接 处理的难点,因此,实际焊接过程中,需要针对下游客户需求痛点对激光器技术进行改进。

       联赢激光拥有自主激光器技术、激光器的自制比例在 80%左右。目前给动力电池配套 激光自动化设备的厂家多数只做设备集成,光源系统依赖外购(或自制率较低),联赢激 光是少数同时在激光光学系统、激光器、激光焊接工艺、自动化、智能产线信息化管理等 进行全方位研究,并实现激光焊接全产业链垂直整合的企业。基于比较优势地位,联赢激 光在保留一定进口比例的前提下,激光器自制率约 80%,同时还能根据客户需求给其他集 成商外售激光器。

       联赢激光激光器核心技术包括激光能量控制技术、多波长激光同轴复合焊接技术、蓝 光激光器焊接技术。公司自制激光器针对激光焊接的特点进行研发设计,根据不同的焊接 材料、产品、效率等要求,采用合适的激光器以取得最佳的焊接效果,公司自制激光器均 为自主研发设计、制造,并应用了公司特有的能量负反馈技术。其中,复合激光器、蓝光 激光器在国内属于首创;部分激光器虽为外购,但也需要适配公司自主设计制造的激光出 射头及自主开发的控制软件后,调整焊接工艺参数,才能应用于焊接成套设备中。(报告来源:未来智库)

1)技术一:激光能量控制技术

        公司自制的 YAG 激光器、光纤激光器、半导体激光器、复合激光器及蓝光激光器均应 用了公司激光能量控制技术,即能量负反馈技术。能量负反馈技术主要体现在激光器的激 光发生闭环控制上(输出功率检测-能量反馈-控制电流-自动调整输出功率-输出功率检测), 闭环控制中,涉及包括功率检测、反馈信号放大、运算处理、控制电路等 20 多个具体控制 节点,控制难度很高,一旦闭环回路的某个环节控制失效或形成开环,能量波动将很大, 甚至会引发电容及电路器件爆炸。

        联赢激光自主研发设计开发的激光能量控制单元及控制软件,能够实现极低的能量波 动率,处于行业领先水平,如 YAG 激光器可实现能量波动控制在±3%以内,光纤激光器能 量波动控制在±1%之内,且使用寿命范围内激光输出能量保持恒定。公司激光能量控制技 术,在高精度要求的动力电池焊接更能突出稳定性的优势,可有效减少焊接不良率,提高 焊接质量,实现激光输出功率的任意波形控制,达到输出激光能量与设定激光能量一致, 进行更加精准的激光焊接过程控制。

2)技术二:多波长激光同轴复合焊接技术

      针对铝材焊接过程中飞溅、气孔、裂纹等工艺难题,公司在国内首次创新性地研发出 了多波长激光同轴复合焊接技术,并设计开发了复合激光器。公司复合激光器的研发设计, 一方面应用了能量负反馈技术;另一方面运用了复合焊接技术,将半导体激光器及光纤激 光器的激光进行同轴复合,将不同波长的激光形成一束激光,从一个激光出射头射出,充 分利用两种不同波长激光的优势,作用于被焊接材料。

      联赢激光的复合激光器可有效减少铝材的焊接缺陷,使得铝材的焊接效果大幅提升, 该技术应用于动力电池顶盖、密封钉、极柱、软连接等环节焊接,有效解决铝材焊接过程 中飞溅、气孔、裂纹等工艺难题,成为国内在动力电池领域焊接速度最快的焊接技术。同 时,公司还拥有自主研发的多波长同轴复合焊接技术,通过不同波长、高低功率激光配合, 一束用于预热一束用于焊接,有效解决了动力电池铝合金材料焊接难点。

3)技术三:蓝光激光器技术

      如何克服铜材对传统激光的高反射性,一直是激光焊接的行业难题,为此联赢激光自 主研发设计蓝光激光器技术。公司蓝光激光器的研发设计,一方面应用了能量负反馈技术, 可实现极低的能量波动率;另一方面采用了公司自主研发的光束合成技术,能够实现较大 能量密度的蓝光输出,核心技术主要体现在激光发生器里面的光束耦合单元。

(2)焊接工艺技术:公司专注激光焊接、掌握业内领先的激光焊接工艺数据库

       激光焊接工艺技术也是影响焊接质量的关键因素之一,需要激光焊接工艺技术人员不 断摸索总结,长时间实验积累才能够获得良好的焊接效果。焊接工艺技术主要研发解决激 光与物质的作用关系,针对不同的焊接材料(如塑料、陶瓷等非金属材料;铜、铝、钛等 金属材料)设定激光焊接工艺参数,包括激光光束属性、光束聚焦及焦点特性、辅助气体 特性、加工材料性质、合适的夹具及机械件等多项工艺参数,以达到最优焊接效果。在研 发设计过程中,需要对激光光源有着比较深刻的了解和研究,如激光的波长范围、激光的 能量密度、激光的焊接的速度、激光焦点和材料的位置关系等,并且要理解材料特点,如 不同金属材料的金属元素成分分析、材料的力学性能分析、材料的表面处理分析、材料的 加工精度分析等。

       公司专注激光焊接、掌握行业内领先的激光焊接工艺数据库。公司成立以来,先后完 成交付 600 多种非标定制自动化激光焊接系统,满足了客户 1,300 多种部品的焊接要求, 公司掌握业内领先的激光焊接工艺数据库,建立了消费电子/新能源汽车/动力电池/材料分 析/非金属焊接等工艺研究实验室,积累了 1,300 多种产品的激光焊接工艺数据,涉及同种 金属、异种金属、塑料、玻璃等多个材料领域,并形成了激光多波长同轴复合焊接技术、 激光锡焊、激光摆动焊接技术(Wobble)、高频脉冲焊接技术(MOPA)、激光送丝钎 焊技术、激光飞行焊接技术、激光同步焊接技术等多项激光焊接工艺专利技术。

(3)自动化、智能化技术:

       公司形成了实时图像处理技术、智能产线信息化管理技术和工业云平台技术、自动化 系统设计技术等核心技术。同时,开发了针对不同产线、机型、加工工件的自动化控制系 统,实现了完全自主知识产权的激光焊接系统。

1)实时图像处理技术:主要有自动焊缝跟踪技术、焊前焊后检测技术等,通过图像检 测系统,对工件进行智能识别、检测;焊接过程自动引导、矫正,智能检测焊缝,短距离过障碍自动补偿。重点解决激光焊接时焊前产品精度确认、焊中轨迹引导及焊后质量检测, 是一种软硬件及光学综合性的技术。

2)智能产线信息化管理技术和工业云平台技术:是指公司通过互联网技术在工业产线 设备上的应用,可实现激光焊接系统的远程网络化监控、加工数据收集、故障报告与分析 处理。客户可在工厂任何地方设置看板,实时显示计划产量、实际产量、不良品数量、平 均生产效率等各种生产数据,也可以远程控制生成报表,上传生产数据、远程下达生产指 令。公司还可以为客户量身定制各种生产管理系统(MES),实现智能化、信息化工厂控 制。

3)自动化系统设计技术:是公司长期为客户设计生产自动化焊接设备的技术数据库及 设计方法的综合技术,该等核心技术体现在公司自动化设备的研发设计过程中。在为新客 户进行定制化设计时,通过分析客户需求,选择公司特有的已经过实际验证的控制模块进 行组合,并通过三维模拟技术进行验证,对于原有模块无法满足客户需求的,研发部门进 行专门个性化设计,最终形成高效、稳定、可靠的自动化焊接系统。自动化系统设计涉及 上下料模块、定位模块、焊接工位模块、检测模块、清洗模块、夹具模块等众多模块单元, 各模块均体现了公司的核心技术。

       基于公司较强的技术实力,公司产品水平可以做到较高焊接良品率及效率。联赢激光 拥有不同型号、不同功能的全系列锂电焊接设备,通过不断迭代开发新技术及工艺,实现 高效率、高合格率。值得一提的是,联赢激光密封钉焊接机配备自主研发激光器的能量负 反馈功能,控制精度更高,电解液兼容性更强,其焊接最终优率≥99.8%,是现行业最高激 光焊接优率;该设备集成电池注液孔定位、注液孔清洗、密封钉预焊、密封钉满焊、来料 CCD 检测、密封钉上料等一系列全自动化流程,将焊接速度提高至 7mm/s;与此同时, 经过大量实际案例测评,配备自主研发激光器,能实现行业较高效率。

       基于公司核心技术及产品优势,公司产品在头部动力电池客户中市占率较高。公司在 动力电池研发起步早,投入大,设备稳定性好,加工良品率高,与行业龙头客户合作紧密, 能够及时了解该行业的技术更新信息,提前进行新产品研发升级,具备一定的优势。在各大动力电池厂商中,公司与全球动力电池行业龙头宁德时代的合作尤为紧密,2017 年被宁 德时代评为“最佳合作伙伴”。自宁德时代成立开始,公司即凭借技术研发及服务优势, 与其深度开展合作,建立战略合作关系,宁德时代作为全球动力电池领域的龙头企业,对 设备技术指标的要求极高,公司长期作为宁德时代生产线中激光焊接环节的核心设备供应 商,体现了公司的技术实力和市场影响力。

(二)圆柱电池:高效与精准并举,助力圆柱电池智能装配制造

    联赢激光作为锂电行业激光焊接及智能装备标杆企业,具有 16 年电池装备智造经验积 累。在圆柱电池装备制造领域,联赢激光圆柱产品团队先后展开 18、21、27、32、46、 60 系列圆柱电池激光焊接工艺及核心技术突破,并将精密激光焊接技术与自动化、智能系 统结合。目前,可以为客户提供可兼容多种型号的圆柱电池电芯装配段全智能高速生产线。联赢激光大圆柱电池装配设备自动化程度高,效率高,组装过程中多处 CCD 及测距仪 进行检测监控保证品质。配置 EMS 智能信息化管理平台,实现装配过程中物料信息、人员 信息、设备信息等关键工艺参数的实时 MES 管理。此外,焊接设备可在高效运行的状态下, 保障一致性,助力极致智造。

 

3. 激光焊接:预计 2025 年市场四百亿,公司已前瞻多业务布局

3.1 激光焊接渗透率仍较低,激光焊接专家未来大有可为

       焊接相较于切割和打标,对于激光器要求更高、标准化程度更低、加工难度更大。激 光焊接是利用高能量密度的激光束作为热源的一种高效精密焊接方法,与激光切割、激光 打标共同构成激光加工技术的三驾马车,是近年来激光在工业领域较为成熟及广泛的应用。 与激光切割和激光打标相比,激光焊接的发展时间相对较短,但激光焊接的工艺难度大于 激光切割和激光打标。激光切割和激光打标是利用激光将物质的表面结构或整体结构破坏, 而激光焊接是利用激光将物质的结构进行加工熔融并重新构筑;物质构筑相较于简单的物 质结构破坏,对激光器及加工工艺要求更高、标准化程度更低、加工难度更大。

       预计 2025 年激光焊接设备市场空间约 400 亿,随着我国制造业水平的提高和精密化 程度提升,并受到国家节能减排、劳动力成本上升等因素的影响,传统产业业务转型的需 求日益迫切,需要新的技术和设备来提升生产效率和质量,激光焊接技术及相应设备将会 受到更多的青睐。依据《宝博体育》预测,2021 年国内激光焊接设 备市场约 162.5 亿元、同比增速约 25%。考虑到随着激光焊接或在汽车制造、新能源电池、 数码加工、精密加工等领域应用的崛起,激光焊接设备渗透率将加速提升、激光焊接设备 市场规模不断扩大,故宝博体育假设 2022-2025 年激光焊接设备市场维持 21 年 25%的同比增 速,则 2025 年激光焊接设备市场空间约 400 亿。

       联赢激光作为国内唯一一家专注激光焊接赛道的上市公司,未来多行业拓展潜力大。 联赢激光是唯一一家专注于激光焊接赛道的上市公司,公司产品与服务集中在激光焊接领 域、在激光焊接细分行业更具领先地位。公司十余年的专注耕耘使得公司对于各种焊接材 料如:钢铁、不锈钢、铜、铝、锡、金、银、塑料等均有系统的工艺数据积累,且长期的 客户服务使公司对下游客户所处行业有着较为深刻的理解,可以快速专业地为客户提供定 制化的行业解决方案。同时,公司从组织架构上进行纵向整合,成立了新能源装备事业部、 新能源汽车事业部、3C 电子事业部、通用自动化事业部,各事业部在相关领域开拓市场及 客户,力争使公司业务均衡发展,未来在多行业应用拓展的潜力巨大。

3.2 储能:碳达峰加速储能步伐,公司可提供整套装配产线

       “碳中和”加速储能建设,拉动储能设备需求加速。“碳中和”已成为全球共识,电 气化进程大势所趋,储能作为电气化时代能源调节的必需品,用于支撑电力系统负荷平衡, 以储能电池为基础的储能系统成为“碳中和”发展的重要一环。目前储能广泛应用到电力 系统、通信基站、数据中心、UPS、轨道交通、人工/机器智能等领域。未来随着清洁、低 碳目标的发展,多家公司布局储能锂电池赛道,预计我国储能锂电池出货量逐年增长。, 高工产研锂电研究所(GGII)统计数据显示,2020 年储能锂电池出货量为 16.2GW,2021 年我国储能锂电池总出货量为 37GWh,同比增长超过 110%。同时 GGII 预测,至 2025 年中国储能锂电池出货量有望达到 180GWh。随着储能建设推进,对应储能设备需求加速。

          联赢激光在动力电池领域经验积累丰富,可为储能提供整套智能自动化设备。与动力 电池一样,储能电池使用激光焊接的环节也主要为电芯、模组和 PACK。但与动力电池偏 重能量密度不同,储能电池更在乎长寿命、低成本、稳定性强等特性。公司在电池装备智 造领域经验丰富,自 2016 年起就从激光焊接出发,围绕风冷、液冷等储能电池热管理系统, 针对性地提升优化储能电芯、模组及 PACK 自动装配线上激光焊接及智能制造关键技术;目前,联赢激光储能电池模组自动装配线集成自动电芯检测、模组堆叠、CCD 焊缝寻址、 焊后检测等工序,实现自动取料、检测、堆叠和全自动焊接;产品具有更优投资、极简运 维、安全可靠等一系列优势,预计公司将充分受益于未来储能发展带来的市场需求。

3.3 3C:技术迭代带来焊接需求,公司提前布局将迎收获期

       3C 电子迈向高端精密化,激光加工逐渐成为必选加工方式。3C 行业内,随着电子技 术、5G 技术和人工智能的发展,全球电子消费产品向智能化、轻薄化、无线化等方向不断 更新换代,功能广度及技术精度愈发提升,对精密加工的需求也随之增长。尤其在光通信 领域,对加工精度的要求更高。激光焊接具备非接触、高精度、焊缝牢固、生产效率高、 柔性化等特性,能够实现消费电子产品的精细微加工,可以有效满足 3C 产品快速高效、稳 定可靠、外形美观的整体要求,未来将进一步代替传统焊接,在下游驱动下高速发展。

       3C 产品需求提升或将助推激光加工设备市场增长。随着 5G 换机进程的推进,3C 行 业进入新一轮创新周期,消费电子行业景气度和设备需求逐步回升。根据 IDC 预测,5G 手 机出货量占比将从 2020 年的 19%增长至 2024 年的 58%,5G 手机渗透率的提升很大程 度上拉动了近乎疲软的全球智能手机市场平稳增长;其中,2020 年中国市场的 5G 手机出 货量占全球的比例高达 67.7%。宝博体育预计未来中国 3C 市场整体将保持中高速增长态势, 伴随市场内部精密产品比例提高,相关激光加工设备需求将持续增长。

       新型纽扣电池成微电子产品主流,激光焊接受益于此成加工首选。纽扣电池因体形较 小,在各种微型电子产品中被广泛应用。当前,在消费者对电子产品的高强续航力、高安 全性和个性化需求下,能量密度更高、规格多样、材料多样的新型可充电式纽扣电池逐渐 取代了传统一次性纽扣电池,在如 TWS 耳机、智能手表等电子产品中被广泛应用。

       受此驱动,市场对电池的装配与焊接精度、焊接质量也提出了更高要求,传统焊接加工技术难以 满足需求。激光焊接具有更高的能量密度,可实现多种焊接轨迹图形,焊斑更小、焊缝深 宽比更大,可以减少脆性化合物的生成。激光焊接技术不仅能提高产品焊接的一致性,而 且还降低了焊接过程中对电池造成的伤害,成为新型纽扣电池的最佳焊接工艺方式。

       联赢激光提前布局成立 3C 电子事业部,厚积薄发将迎收获期。公司高度重视消费电子 领域业务,专门成立了 3C 电子事业部,事业部涉及消费电子行业、光通讯行业、塑料焊及 锡焊等领域,具体应用涵盖手机电池、纽扣电池、手机指纹模组等,公司可根据客户各种 需求,快速响应、实现高效生产,在消费电子市场内获得了稳定的占有率。在光通讯领域 中,公司依靠较早进入该市场的技术及经验积累,占有较高的市场份额。此外,公司长期 向国内外主流手机厂商的供应体系发力,目前已与富士康、华为、瓦尔塔、新能德、泰科、 德赛、欣旺达、长盈、比亚迪、欧菲光等 3C 行业知名企业建立战略合作关系。(报告来源:未来智库)

3.4 汽车:车身用激光焊是趋势,公司卡位核心头部汽车厂

        激光焊接助力汽车轻量化、增强车身强度及装配精度。根据国家《宝博体育app下载》,至 2020 年汽车车辆整备质量较 2015 年减重 10%、2025 年较 2015 年减 重 20%、2030 年较 2015 年减重 35%。汽车轻量化是未来我国汽车产业持续健康发展的 必然选择,作为节能汽车和新能源汽车的共性核心技术,轻量化存在巨大的市场空间。焊 接工序在汽车生产加工过程中是一项不可或缺的工序,比如车架、车身、车厢、发动机、 汽车齿轮、车顶、车门等都离不开焊接技术。对比传统的焊接技术如:电阻焊接,二氧化 碳气体保护焊等,激光焊接运用于汽车上可以降低车身重量、提高车身装配精度、增加车 身的强度、降低汽车车身制造过程中的冲压和装配成本。目前国内激光焊接在汽车产业的应用率约在 20%-25%,而欧美发达国家的普及率已经达到了 60%以上,预计国内激光焊 接发展潜力较大。 借互联网造车新势力实现弯道超车,公司卡位头部车企或迎快速增长期。联赢激光汽 车行业激光焊接及自动化设备应用主要表现为新能源电池行业高端装配线和汽车零配件。公司新能源汽车事业部成立之初仅计划为合资企业提供激光焊接配套服务,后来根据市场 实际情况,公司灵活调整战略布局。互联网造车新势力发展初期,公司选择跟 50 多家造车 新势力合作,逐步积累行业资质和影响力。2019 年 6 月,随着市场影响力逐渐成型,公司 及时调整经营策略,全力攻克合资和纯外资企业,最终直接或间接地进入了国际一流汽车 厂商的供应链。2020 年底,由于市场风向标变化,公司再次进行战略调整,在重点保持合 资和纯外资企业业务的同时,为国内企业制定了“3+3+3”战略,即聚焦 3 家民营企业、 三家国资企业、三家互联网造车新势力高端整车客户,提供动力电池模组 PACK 项目和汽 车配件项目两大设备系统。未来随着新能源车销量持续增加,汽车焊接业务将成为公司重 要的增长引擎。

 

4. 盈利预测

       根据宝博体育对公司各项业务的拆分,汇总得到公司财务预测数据:预计公司 2021-2023 年营业收入分别为 13.98、29.42、46.62 亿元,同比增长 59.3%、110.4%、58.5%;归母 净利润分别为 0.91、3.39、7.24 亿元,同比增长 35.9%、272.1%、113.7%。预计毛利率 分别为 36.7%、38.4%、40.5%,净利率分别为 6.5%、11.5%、15.5%。

宝博体育对公司各项业务的具体预测假设如下:

4.1 激光焊接系统:

1)收入增速:随着下游行业尤其是动力电池行业的蓬勃发展, 下游客户自动化焊接设备需求增加。公司深耕激光焊接及自动化领域多年,积累了大量的 行业经验和案例,能够很好地满足下游客户的需求,在激光焊接成套设备竞争中优势明显、 获得大量订单,2020 年公司新签订单约 15 亿、2021 年上半年新签订单约 19 亿。充沛的 在手订单将保障公司后续收入高增长,宝博体育预计公司 2021-2023 年收入增速分别为 60.00%、110.00%、60.00%;2)毛利率:下游需求景气,激光焊接设备行业进入卖方市 场,动力电池厂商对于设备企业价格压力有所缓解。公司凭借优于行业水平的技术与服务 优势,赢得客户认可,同时不断推出新技术、新产品,叠加规模优势下带来成本下降,预 计毛利率水平将有望提升,宝博体育预计公司 2021-2023 年毛利率分别为 33.50%、36.00%、 39.00%。

4.2 工作台:

1)收入增速:工作台为整套设备中核心部件之一,随着下游需求景气 度提升,叠加工艺变化、产线升级等需要,预计工作台收入增速同样将迎来高增长,宝博体育 预计公司 2021-2023 年收入增速分别为 60.00%、110.00%、55.00%;

2)毛利率:随着 公司工作台产品收入体量提升,在规模优势下,预计毛利率水平或将逐年提升,宝博体育预计 公司 2021-2023 年毛利率分别为 30.00%、32.00%、33.00%。

4.3 激光器:

1)收入增速:激光器为整套设备中的核心部件,公司激光器作为相对 标准化的部件可单独对外出售,公司激光器具有焊接速度快、灵活性好、转化率高、能量 稳定等特点,随着下游需求高景气,预计公司 2021-2023 年激光器收入增速分别为 100.00%、180.00%、65.00%;

2)毛利率:公司激光器毛利率水平较高,历史毛利率保 持在 50%左右,宝博体育保守预计 2021-2023 年公司激光器毛利率保持在 49.00%、49.00%、 49.00%。

4.4 其他主营业务:

1)收入增速:由于收入体量较小,故宝博体育粗略假设 2021-2023 年收入增速保持在 20%左右;

2)毛利率:粗略假设毛利率保持在前期高水平,预计 2021-2023 年毛利率保持在 55%左右。

4.5 其他业务:

1)收入增速:由于收入体量较小,故宝博体育粗略假设 2021-2023 年 收入增速保持在 20%左右;

2)毛利率:粗略假设毛利率保持在前期高水平,预计 2021-2023 年毛利率保持在 68%左右。

本文仅供参考,不代表宝博体育的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。

 

文章来源:激光制造网LaserfairCom

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