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机械设备行业深度报告：聚焦高景气板块，把握自主可控机会
（报告出品方/作者：首创证券，曲小溪）
1 光伏设备：需求共振+技术迭代，未来设备端高景气延续
1.1 光伏装机超预期，行业高景气延续
光伏装机量高增长，行业景气度延续。国内方面，2022 年 1-9 月国内光伏新增装机 52.6GW，同比增 106%，其中户用光伏新增装机 16.59GW，集中式光伏新增装机 17.27GW， 工商业分布式光伏新增装机 18.74GW。海外方面，2022 年 1-9 月中国光伏组件出口累计 规模达到 121.5GW，同比增长 89%。在硅料价格维持高位背景下，海内外光伏装机需求 依然旺盛。随着明年硅料产能释放，硅料价格将逐步回落，未来光伏新增装机需求仍将 持续释放。
硅料供需格局改善，硅料价格将迎来拐点。硅料价格从 2020 年 1 月的 73 元/kg 上 涨至 2022 年 10 月的 307 元/kg，上涨幅度超过三倍。主要原因是下游需求持续增加，供 不应求导致。产业链价格上涨，导致集中式电站装机需求被抑制，2022 年前三季度新增 装机中有 70%为分布式。2022 年以来，硅料扩产加速，预计今年国内的多晶硅产能将达 到 120 万吨，产量突破 80 万吨。2023 年全球硅料的有效供给约 130 万吨，可支撑 370GW 以上的装机，对应 500GW 的组件产出，新增产能集中在 2023 年的下半年投放。随着供 需格局改善，硅料价格将回落，下游盈利能力将增强，此前受产业链价格压制的装机需 求将复苏。
产业链价格下行，未来海内外装机将超预期。在国内“碳中和、碳达峰”背景下， 光伏大基地、整县分布式光伏稳步推进；海外受俄乌事件影响，能源安全和转型备受重 视，光伏装机需求大幅提升。未来海内外需求共振，光伏新增装机仍然维持高速增长。 CPIA 上调全年装机预期，预计 2022 年全球装机 205-250GW（此前预期值为 195-240GW）， 我国光伏新增装机预计 85-100GW（此前预期值为 75-90GW）。
1.2 政策利好不断，光伏行业增长中枢上提
1.2.1 国内政策梳理：光伏大基地建设+分布式光伏
新能源利好政策密集出台，光伏行业前景广阔。随着双碳目标的提出，光伏逐渐成 为能源转型的重要支撑。 2022 年 3 月 21 日，《“十四五”现代能源体系规划》印发实施，规划提出确保 2025 年非化石能源消费比重提高到 20%左右，推进建设总规模 4.5 亿千瓦的大型风电光伏基 地，加快分布式新能源发展。国家能源局预计今年新增新能源重点项目将带动太阳能发 电投资额同比增长 202.6%。 5 月 30 日，国家发改委、国家能源局发布《关于促进新时代新能源高质量发展的实 施方案》，方案提出，要实现到 2030 年风电、太阳能发电总装机容量达到 12 亿千瓦以 上的目标，加快构建清洁低碳、安全高效的能源体系。 6 月 1 日，国家发改委等九部门共同印发《“十四五”可再生能源发展规划》，提出 了 2035 年远景目标，同时锚定碳达峰、碳中和与 2035 年远景目标，按照 2025 年非化 石能源消费占比 20%左右任务要求，提出了十四五期间四大发展目标。
风电大基地建设加快推进。2021 年 11?，国家发改委和国家能源局联合发布了《第 一批以沙漠、戈壁、荒漠地区为重点的大型风电光伏基地建设项目清单的通知》，其中共 涉及 19 个省，总规模 97.05GW。2022 年 2 月，国家发展改革委、国家能源局发布关于 印发《以沙漠、戈壁、荒漠地区为重点的大型风电光伏基地规划布局方案》的通知，提 出到 2030 年，规划建设风光基地总装机约 455GW。截至到 11 月 14 日，目前第一批 大基地项目已全面开工，部分已建成投产，第二批大基地项目正在陆续开工。 大力发展分布式光伏。2022 年 6 月 30 日，住建部、发改委联合印发《城乡建设领 域碳达峰实施方案》，方案中提出推进建筑太阳能光伏一体化建设，到 2025 年新建公共 机构建筑、新建厂房屋顶光伏覆盖率力争达到 50%。8 月 29 日，国家发展改革委印发 《“十四五”新型城镇化实施方案》，方案中提出要推进生产生活低碳化，锚定碳达峰碳 中和目标， 推动能源清洁低碳安全高效利用，发展屋顶光伏等分布式能源。 各省市“十四五”光伏装机规划出炉，十四五新增光伏装机超 400GW。从各省规 划新增装机目标来看，内蒙古、青海、甘肃、山西体量最大，十四五期间光伏新增装机 规划超过 30GW。
1.2.2 国外政策梳理：欧美光伏行业政策利好不断
美国光伏支持政策较为完善，核心是以税收优惠与减免为核心的财政激励政策。美 国光伏扶持政策包括财政激励、管理类政策、财政补贴、本土贸易保护四大类，政策降 低了美国光伏投资装机成本。ITC 是美国税收抵免政策，该政策驱动了美国光伏产业快 速发展。2022 年 8 月，美国通过《通胀削减法案》，提出将 ITC 政策延期 10 年至 2032 年，期间 ITC 抵免将从退坡后的 26%上升至 30%，到 2033、2034 年分别降至 26%和 22%。此外还提高了 1MW 以内光伏项目的抵免额度。该政策未来将刺激美国光伏装机 需求。
欧盟重视能源安全，发布“RepowerEU”能源计划。在俄乌冲突背景下，欧洲对能 源安全问题日益重视。5 月 18 日，欧盟公布了“RepowerEU”能源计划细则，到 2025 年光伏装机量达到 320GW，是 2021 年底欧盟光伏装机量的两倍，到 2030 年光伏装机 达到 600GW；未来五年将投资 2100 亿欧元，将 2030 年可再生能源占比将从之前的 40% 提高到 45%。欧洲光伏需求超预期将提升光伏行业景气度，国内光伏产业链未来 5 年将 受益于海外需求增长。 德国屋顶光伏税收优惠政策将刺激装机需求。2022 年 9 月，德国推出屋顶光伏税 收优惠。该政策明确，从 2023 年开始，任何在单个家庭住宅或商业地产上运行输出功 率 30 千瓦及以下的光伏系统的人将不再需要缴纳发电所得税。德国政府在其《2022 年 年度税法》中批准了这项措施。这项免税也适用于 15 千瓦光伏系统的多户住宅和混合 用途房地产。
1.3 N 型电池经济性显现，技术变革带来增量设备需求
1.3.1 PERC 仍是主流，未来提效接近极限
P 型电池以 PREC 为代表。PERC 技术，即钝化发射极背面接触，从早期的 BSF 电 池升级而来，通过在太阳能电池背面形成钝化层，提升转换效率。PERC 电池具有工艺 简单，成本较低的特点。在多年发展中目前成为行业的主流选择。2021 年，新建量产线 仍以 PERC 电池产线为主，PERC 电池片市场占比进一步提升至 91.2%。
降本增效是光伏行业永恒主题，N 型电池接棒 PERC 电池。PERC 电池转换效率 的极限为 24.5%，2021 年 PERC 平均转换效率达到 23.1%，未来效率转化提升空间有 限。而 Topcon 和 HJT 等 N 型电池理论效率均突破 28%。从整体的高效电池材料来看， 少数载流子寿命决定电池效率极限。N 型单晶比 P 型单晶先天具有优势，N 型电池转换 效率高于 P 型电池。此外，N 型电池光致衰减低、弱光响应好、温度系数低、开路电压 高、更高的少子寿命等特点。光伏电池片技术迭代快， PERC 电池效率提效进度放缓， 而 N 型电池具有效率提升潜力大、投资成本不断降低，目前量产效率已突破 24%。本轮 光伏技术变革将由 P 型电池转向 N 型电池，2022 年以来 N 型电池进入产业化进程加 速推进。随着关键设备国产化，以及耗材用量减少，未来 N 型电池成本端将打平 PERC 电池，渗透率将加速提升。
1.3.2 TOPCon：与 PERC 兼容性高，短期经济性高
TOPCon（Tunnel Oxide Passivating Contacts）即隧穿氧化层钝化接触，由德国 Frauhofer 太阳能研究所于 2013 年首次提出，其核心结构由超薄氧化硅层和重掺杂多晶 硅层组成。TOPCon 主要是通过解决电池载流子选择钝化接触问题来提高太阳能电池效 率。TOPCon 电池前表面与常规 N 型太阳能电池（N-PERT）结构相同，主要区别在电池 背面制备一层超薄氧化硅（1-2 纳米），接着再沉积一层掺杂硅薄层，二者共同形成了钝 化接触结构，能有效降低表面复合和金属接触复合。
TOPCon 电池转换效率高，未来提效空间大。TOPCon 作为 N 型电池的代表，除 了具备 N 型电池共有的特性外，还具备如下优势： （1）效率提升潜力巨大。钝化接触技术可以使电池表面获得良好的钝化效果，以 阻挡少子通过，降低金属接触复合电流，提升电池的开路电压、短路电流和填充因子， 从而大幅提升电池光电转换效率，理论极限效率可以达到 28.7%。目前 TOPCon 电池实 验室效率达到 26.1%，未来提效空间大。 （2）与 PERC 产线兼容性高，改造成本低。目前新建 TOPCon 产线设备投资额约 为 2 亿元/GW,而基于预留升级机位的 PERC 产线上升级，因而升级成本约 6000-8000 万 /GW，大大降低了初始设备投资额。 TOPCon 工艺流程多，核心环节技术门槛高。TOPCon 产线 70%设备与 PERC 重 叠，它在工艺流程上与 PERC 的主要差别在于：（1）P 型 PERC 电池采取的是磷扩散工 艺， 而 TOPCon 电池采取的是硼扩散，需要增加激光 SE 设备；（2）增加制备隧穿氧化 层的设备，沉积掺杂 n+非晶硅或微晶硅层，然后经过退火得到多晶硅。因为生长高质量 重掺杂多晶硅用到的工艺不同，目前 TOPCon 有三种工艺路线。这 3 种工艺分别为 LPCVD 制备多晶硅膜结合传统的全扩散工艺、LPCVD 制备多晶硅膜结合扩硼及离子 注入磷工艺，以及 PECVD 制备多晶硅膜并原位掺杂工艺。
TOPCon 成本相比 PERC 高 0.05 元，未来仍有降本空间。根据我们测算，目前 TOPCon 成本比 PERC 高 0.05 元。TOPCon 成本占比中，硅片价格占比达到了 82%，银 浆占比 7%，折旧和其他占比达到 11%。因此未来降本方向主要围绕硅片、减少银浆用 量、设备降本、提升良率和效率等方面。 （1）硅片薄片化可以降低硅成本。根据晶科能源投资者交流纪要，目前 N 型硅片 厚度约为 130 微米，随着硅片持续减薄，未来硅片成本将降低。 （2）银浆用量减少。目前TOPCon双面用银，目前银耗在13mg/W,仍然高于PERC。 未来随着 SMBB 技术的普及，银耗用量将进一步降低。 （3）良率和转换效率提升。目前 TOPCon 良率比 PERC 低 2%，未来随着工艺不 断优化，良率将追平 PERC。目前 TOPCon 量产效率在 24%-25%之间，未来提效空间大。 效率和良率的提升，将提升发电增益。 （4）设备投资成本持续降低。目前在激光 SE 和 LPCVD、PECVD 等设备环节， 设备生产效率和国产化率仍有提升空间，未来随着国产替代和设备技术成熟，成本将不 断降低。
TOPCon 短期经济性突出，2022 年 TOPCon 扩产加速。晶科、晶澳、天合、一道、 中来、钧达、润阳等均在未来两年均有 GW 级扩产计划，同时沐邦高科、皇氏集团等新 玩家规划产能均达到 20GW 级别。2022 年以来，国内新增建设和规划中的 TOPCon 电池产能超过 200GW。
1.3.3 HJT：降本路径较为清晰，未来发展空间大
异质结电池为双面对称结构。N 型硅片经过清洗制绒工序后，依次在正面沉积本征 非晶硅薄膜（i-a-Si:H）和 P 型非晶硅薄膜（p-a-Si:H），形成光生载流子分离的 p-n 异质 结。在硅片的背面依次沉积本征非晶硅薄膜（i-a-Si:H）和 n 型非晶硅薄膜（n-a-Si：H）， 接着在正反两面沉积一层具有导电功能的透明导电薄膜TCO层，作为载流子的传输层， 最后通过丝网印刷或者电镀工艺在电池两面制备金属电极，再经过低温固化工艺，形成 具有双面对称结构的异质结电池。
异质结电池优势显著，未来发展空间大。异质结电池因为对称的电池结构和制造工 艺，具备诸多优势，具体来看：（1）开路电压高，目前异质结电池的开路电压已达 750mv 因而可以获得更高的光电转换效率，2022 年 11 月隆基绿能发布了 26.81%的 HJT 电池 效率世界纪录，量产平均电池片效率突破 26%成为可能。（2）采用低温工艺，全流程工 艺的温度为 250 ℃左右。低温工艺不仅可以降低能耗，而且可以降低电池在制备过程中 因温度过高产生的形变和热损伤，实现硅片薄片化空间大。（3）温度系数低。温度系数 仅为-0.26%，使得组件在高温环境下性能更稳定。（4）更低的衰减率。由于不存在 B-O 键，不会出现 LID 效应，TCO 薄膜层具有导电特性，从结构上避免了 PID 衰减。（5） 背面发电增益高。由于异质结天然的双面结构，使得电池双面率最高可以达到 95%，单 瓦发电量较双面 PERC 电池高出 3%-6%。 HJT 生产工序少，未来降本空间大。HJT 电池的生产工序分为清洗制绒（投资占比 10%）、非晶硅沉积设备（PECVD/HWCVD 设备，投资占比 50%）、透明导电氧化薄膜 （PVD 或 RPD 设备，投资占比 25%）和丝网印刷设备（投资占比 15%）。HJT 产线与 PERC 不兼容，但是工序流程减少，只需要 4 道。
异质结降本路径清晰，双面微晶等技术提升转换效率。目前电池片成本 HJT 仍高于 PERC，根据我们测算，目前 HJT 电池片成本为 1.28 元/W，较 PERC 高 0.16 元/W。当 前异质结电池成本仍然高于 PERC，但是降本路径清晰，主要从设备端和材料端进行降 本，同时由于异质结的电池结构，双面微晶和半片等技术也有助于提升异质结效率。目 前行业内正在推进的降本措施包括： （1）异质结设备国产化推动单 GW 设备投资额降低。设备降本主要是两条路径： 一是单 GW 投资额降低。目前 HJT 设备投资在 4.0-4.5 亿元/GW，未来随着核心零部 件国产化和规模效应增强，2023 年单 GW 设备投资额将进一步降低。二是设备生产效 率提升。PECVD 是提升产能的关键设备，目前连续多腔体 PECVD 成为行业主流。 （2）硅片薄片化。硅片在异质结中成本占比最高，因此硅片薄片化可以降低异质 结电池成本。目前 HJT 电池片厚度约为 140-150μm，未来 HJT 电池片厚度有可能减 薄至 100μm，硅片成本将大幅降低。 （3）银耗降低。从目前银浆耗量数据来看，M6 硅片已经降低到 140mg/片，短期随 着钢板印刷等技术应用后，可能进一步降到 120-130mg/片。未来随着续银包铜等技术逐 渐发展，未来银浆用量有可能降低至 100mg/片以内。 （4）低温银浆国产化。目前低温银浆以进口为主，价格在 8000 元/kg。未来随着苏 州固锝、帝科股份、聚和股份等国内厂商国产替代加速推进，低温银浆价格将降低超过 20%。 （5）微晶工艺提升转换效率。微晶硅具备更高的掺杂效率，可提高电导率和开路 电压。根据华晟新能源官方公众号，异质结采用双面微晶技术，将提升 0.5%的绝对效 率，且仍有 0.3%-0.4%的增效空间。 （6）金属化革新工艺。SMBB 技术、银包铜、激光转印、铜电镀工艺等。
HJT 产业化加速，电池厂商扩产加快。2020 年 HJT 新增 1.85GW，2021 年新增 8.1GW。2022 年以来，HJT 行业招标节奏加快。今年以来印度信实、华晟、隆基、华润 电力等在 HJT 领域开始发力，明确规划产能超过 30GW，预计今年新增扩产达到 20- 30GW。2023 年扩产规模将超过 100GW。随着下游扩产潮来临，光伏设备将充分受益。
2 锂电设备：关注新技术带来的增量机会
2.1 2022 年新能源车渗透率超预期，政策利好延续
2022 年新能源汽车单月渗透率创新高。根据中汽协数据，2022 年 1-10 月，国内新 能源汽车销量达到 528 万辆，同比+108.4%，累计销量对应新能源汽车渗透率达到 24%。 10 月当月新能源汽车渗透率达到 28.51%，环比提升 1.4pct。随着部分新能源车型开始降 价，年底新能源车单月销量和渗透率有望再创新高。
得益于新能源汽车销量快速增长，动力电池装机量呈高速增长势头。下游需求高 涨，动力电池产量和装机量快速攀升。2022年1-10月，我国动力电池累计产量425.9GWh， 累计同比增长 166.5%，我国动力电池累计装车量 224.2GWh, 累计同比增长 108.7%。
国内电池厂商市占率持续提升，全球竞争力增强。宁德时代作为全球动力电池龙 头，国内装车量占比接近一半，2020 年装车量 34.3GWh，全球占比 24%，2021 年装车 量为 96.7GWh,全球占比 32.6%，市占率进一步提升。随着宁德时代在海外建厂，未来海 外动力电池收入占比将稳步提升。
目前国内新能源汽车发展以市场驱动为主。国内新能源汽车行业的政策由双积分接 力财政补贴，成为国内发展新能源汽车的重要驱动力量。双积分政策于 2018 年 4 月 1 日起实行，在补贴呈现出逐年下降的趋势的情况下，双积分将推动企业逐步向电气化转 型，推动整个行业有序健康地发展。 2020 年 4 月，四部委联合发布《关于完善新能源 汽车推广应用财政补贴政策的通知》，明确将财政补贴政策期限延长至 2022 年底，补 贴退坡力度和节奏得到平缓，原则上补贴标准分别在上一年基础上退坡 10%、20%、30%。 2020 年 10 月，国务院办公厅印发了《新能源汽车产业发展规划（2021-2035）》。该《规 划》明确了未来 15 年新能源汽车产业的发展方向，到 2025 年新能源汽车新车销售量达 到汽车新车销售总量的 20%左右。2021 年 10 月发布的《2030 年前碳达峰行动方案》提 出，到 2030 年，当年新增新能源、清洁能源动力的交通工具比例达到 40%左右。
美国对新能源汽车政策迎来拐点，未来渗透率有望快速提升。2020 年，全球新能源 汽车销量为 312.48 万辆，而美国新能源汽车销量仅为 33.3 万辆，同比增长 3.1%，渗透 率 2.2%，远低于中国和欧洲市场。拜登上台后，对电动车发展提出了明确规划和刺激方 案。2021 年 8 月，拜登签署行政令，到 2030 年实现美国 50%的汽车销售为新能源汽车。 2022 年 8 月，美国通过《2022 年通胀削减法案》，该法案规定电动车享受税收抵免 7500 美元，但是增加了美国制造的限制条件，取消了单一车企享受补贴最高数量为 20 万辆 的限制，将提升美国电动车的渗透率。 全球主流车企推动电动化。双碳背景下，减碳和脱碳已成为传统车企向新能源转型 的重要驱动力。目前大众、丰田、宝马、戴姆勒、通用、特斯拉等跨国车企提出了碳中 和目标。而吉利汽车、长城汽车、比亚迪等国内部分车企提出了在碳达峰与碳中和目标 下的应对举措。2021 年 11 月 10 日，在英国格拉斯哥举行的第 26 届联合国气候变化大 会期间，福特、通用、捷豹路虎、奔驰、沃尔沃六大车企承诺，2040 年前将停售燃油车， 到时将只出售零排放的新能源汽车。比亚迪宣布从 2022 年 3 月起，停售燃油车，专注 于 EV 纯电动和 DM 插电混动汽车业务。在全球碳中和的浪潮下，全面拥抱新能源汽车 是各大车企的必然选择。
2.2 电池厂商扩产规模大，锂电设备将延续高增长
2.2.1 新能源车需求旺盛，动力电池扩产有望持续
下游需求强劲，全球动力电池厂商仍在扩产。根据 EV-Volumes 数据，2021 年全球 新能源汽车销量约 650 万辆，2022 年预计超过 1000 万辆，全球新能源汽车需求持续高 增。随着全球新能源车渗透率的大幅提升，预计 2023 年动力电池产量将迈入“TWh” 时代。过去两年，宁德时代、比亚迪为代表的成熟厂商引领行业国内动力电池厂商大幅 扩产。展望未来，扩产动力主要来自于：（1）国内电池厂商出海。宁德时代欧洲产能加 速落地：2022 年 3 月德国工厂已获得 8GWh 电芯生产许可。8 月发布公告，将在匈牙利 投资不超过 73.4 亿欧元建立电池厂，将进一步完善公司海外产能布局。（2）国内二线电 池厂商扩产弹性大。蜂巢能源规划 2025 年实现 600GWh 电池产能，出货量 450GWh; 中 航锂电预计 2025 年动力电池目标产能至 500GWh，2030 年预计产能达 1TWh；国轩高 科 2025 年产能规划目标为 300GWh。（3）海外电池厂商加速扩产。LG 新能源、松下、 SK On、三星 SDI 以及海外整车厂参与建设的电池厂。
2.2.2 受益于动力电池扩产浪潮，锂电设备业绩快速增长
锂电设备企业业绩持续高增。本次统计的锂电设备企业共计 12 家，包括先导智能、 杭可科技、利元亨、赢合科技、联赢激光、海目星、星云股份、金银河、先惠技术、今 天国际、斯莱克、科瑞技术。2022 年前三年季度，12 家锂电设备公司合计实现营业收 入 350 亿元，同比+76.24%，归母净利润 36.80 亿元，同比+73.27%。2022Q3 单季度实 现营收 141.82 亿元，同比+70.90%，归母净利润 17.68 亿元，同比+90.43%，受益于下游 扩产浪潮，锂电设备行业业绩继续高速增长。
锂电设备板块毛利率和净利率逐季提升，未来有望继续改善。2022Q3 锂电设备毛 利率为 32.64%，同比提升 1pct，环比提升 3.06pct，净利率为 12.80%，同比提升 1.26pct， 环比提升 2.44pct。盈利能力逐季改善，主要原因是：（1）2022Q3 确认的订单为 2021 年 所签订，当时锂电行业扩产加速，锂电设备行业处于卖方市场，新签订单质量高；（2） 锂电设备行业规模持续扩大，规模效应增强。
合同负债和存货高增长，在手订单充足。截至 2022 年三季度，锂电设备公司存货 为 299.39 亿，同比+59.13%，合同负债 194.55 亿元，同比+86.30%。存货和合同负债作 为设备公司订单的前瞻性指标，表明整个锂电设备行业在手订单充足，短期业绩将高速 增长。
2.2.3 到 2025 年国内锂电设备需求累计将超过 2400 亿元
国内锂电设备空间大，2021 年已超 580 亿。根据 GGII 数据，2021 年国内锂电生 产设备市场规模为 588 亿元（不含模组与 PACK），同比+105%，其中前段、中段、后段 设备市场规模分别为 259 亿元、210 亿元和 119 亿元，占比分别为 44.05%、35.71%、 20.24%。未来在新一轮扩产潮带动下，2022 到 2025 年我国锂电设备市场规模将达到 2400 亿元。
海外电池扩产提速，将带动全球锂电设备市场规模大幅提升。从一、二线电池厂 商扩产规划看，2023 和 2024 年仍将是动力电池扩产高峰。2022 年 1-10 月，国内新能源 汽车渗透率已经达到 24%，已经超过了《新能源汽车产业发展规划(2021—2035 年)》中 所提出的“到 2025 年，新能源汽车新车销量占比达到 20%左右”的目标。根据盖世汽 车研究院预计，2025 年国内新能源乘用车渗透率将达到 46%。我们做出如下核心假设： （1）新能源汽车渗透率：中国、全球分别为 45%、32%。 （2）单 GW 投资额：国内单 GW 设备投资额目前为 1.8 亿元，国外单 GW 投资额 为 2.2 元。2025 年分别降至 1.6 亿元和 1.8 亿元。 （3）平均单车带电量：目前新能源汽车主要分为 BEV 和 PHEV，国内二者平均带 电量分别为 55 KWh 和 23 KWh，二者销量占比分别为 75%、25%，因此平均带电量为 47KWh。假设到 2025 年提升至 65KWh。 （4）产能利用率：目前产能利用率约 50%，2025 年提升至 55%。 （5）产能更新资本支出：锂电设备每隔 4-5 年需要更新，假设 2022-2025 年平均 每年更新的资本开支为 200 亿元、90 亿元。
2.3 动力电池新技术带来增量设备需求
2.3.1 4680 大圆柱、刀片电池等催生新设备需求
特斯拉圆柱电池产业化提速，未来渗透率将提升。4680 电池是特斯拉提出的圆柱 电池，其直径为 46mm，高度为 80mm。相对于传统的 21700 圆柱电池，其能量方面提 高 5 倍，续航里程提高 16%，最大的特点是采用全极耳设计。全极耳技术能够成数量级 的降低电池内阻和发热速率，在解决高能量密度电芯的散热问题上具有显著优势。全极 耳与集流盘或壳体连接中，对激光焊接技术要求较高：从传统两个极耳的点焊到全极耳 面焊，焊接工序和焊接量都变多，激光强度和焦距不容易控制。全极耳生产过程对设备 端提出了更高要求，特别是对激光焊接设备要求更高，激光设备价值量得到提升。
比亚迪刀片电池具备高安全性、续航时间长、强度高等特点。刀片电池与方壳电池 相比，高度没有变化，厚度比软壳电池略厚。主要的变化是长度由 435 mm 增加到 2500 mm。刀片电池的制作基于 CTP 技术，一方面，该技术提高了电池组的内装空间利用率， 提高了内装功率；另一方面，它减少了背包的质量，提高了整个背包的能量密度。刀片 电池基于磷酸铁锂技术的创新，采用叠片工艺，具有更高的能量密度、稳定的内部结构、 更高的安全性、整体散热性能好等优点。
叠片工艺与卷绕工艺在生产工艺存在一定区别。卷绕是将制片工序或收卷式模切机 制作的极片卷绕成电芯，原材料按照负极、隔膜、正极、隔膜的顺序进行卷绕。叠片是 将模切工序中制作的极片叠成电芯，例如典型的“Z”字形叠片，正负极分别叠在隔膜 两面，隔膜以“Z”字形穿行其间而隔开两极。以方形电池上的叠片工艺为例，传统动 力方形电池卷绕工艺与叠片工艺流程差异主要在模切工序和极组成型工序，其他工序的 加工方法均相同，其中最大的差异在于极组成型方式的不同。
叠片电池需求将增加，叠片机空间广阔。除了方形电池采用叠片工艺外，软包电池 也采用叠片工艺。软包电池具备高能量密度和高安全性能的优势，但主要缺点在于结构 强度较差、在内部胀气和外部穿刺时容易漏液、PACK 成本较高，2021 年装车量占比只 有 7%。从扩产的电池厂商路线来看，叠片工艺未来将大放异彩。比亚迪、蜂巢能源、 中创新航将采用叠片工艺生产刀片/短刀电池，LG 新能源、SK On、远景动力、孚能科 技布局软包路线，中段环节将采用叠片工艺。未来对动力电池高能量密度、长续航的要 求下，软包动力电池占比将提升，将带动叠片工艺渗透率提升。
2.3.2 复合铜箔：产业将迎来扩产潮，设备端率先受益
目前作为动力电池材料的 6-8μm 铜箔极板在遭遇外力碰撞时容易造成燃烧、爆炸 等安全隐患。复合铜箔（PET 复合铜箔、PP 复合铜箔等）是在 PET/PP 等高分子材料层 表面通过电沉积等技术形成一层厚度约 1μm 左右的铜，形成总厚度接近传统锂电铜箔厚度的复合材料，未来将是锂电池传统铜箔的良好替代材料。
PET 复合铜膜具有高安全性、能量密度高、低成本等特点。 （1）高安全性：由于具有“高分子绝缘材料+两层薄导电层”三明治结构，在电池 内短路时，可通过熔断、绝缘材料提供较大电阻在短时间内切断或降低短路电流，有效 防止电池热失控。1 微米的镀铜强度无法达到刺穿隔膜的标准，可以实现永不刺穿，把 内短路的风险完全规避掉。 （2）能量密度高：根据比亚迪专利《一种复合集流体、电池极片、电池和车辆》 数据，锂电池中的复合集流体主要包括高分子支撑层以及支撑层两面包含的金属导电层， 将高分子作为支撑层，可提高箔材的力学和机械性能外，还可以减轻整个二维箔材集流 体的重量，从而在降低电极极片断片的风险同时提高电芯的质量能量密度。PET 技术可 以提升 5%-10%的电芯能量密度。 （3）低成本。与传统 6 微米的铜箔相比，复合铜箔中间为 4 微米的高分子材料， 两边各 1 微米的铜，因此制造成本比传统铜箔更低。
复合铜箔产业化加速，下游厂商扩产利好设备端。虽然目前复合铜箔尚存在设备与工艺瓶颈，但是随着各环节企业最近几年不断的技术研发、设备改造、产线调试、试 产试用验证，预计未来两年复合铜箔有望开始批量商业化应用。重庆金美、宝明科技、 胜利精密等纷纷公布复合铜箔大规模扩产计划，随着复合铜箔进入扩产阶段，设备端将 持续受益。 （1）重庆金美：重庆金美项目一期总投资 15 亿元，一期全部产线满产后可达到 年产能 3.5 亿平米，年产值 17.5 亿元。 （2）宝明科技：2022 年 7 月发布公告，决定在赣州经济技术开发区投资锂电池复 合铜箔项目，主要生产锂电池复合铜箔。项目一期拟投资 11.5 亿元人民币，建设期 12 个月；项目二期拟投资 48.5 亿元人民币，二期项目具体投资进度和金额将在一期项目达 标达产后视情况投资建设。一期项目达产后年产约 1.4-1.8 亿平米锂电复合铜箔（相当于 6 微米电解铜箔约一万吨）。 （3）胜利精密：2022 年 9 月公司发布公告，拟以公司全资子公司安徽飞拓为投资 单位，计划总投资 56 亿元，分二期投资。项目一期投资额约 8.5 亿，拟投资建设 15 条 高性能复合铜箔生产线，项目二期投资额约 47.5 亿，拟投资建设 100 条高性能复合铜箔 生产线。
3 工业母机：国产替代大有可为
3.1 国产机床大而不强，高端领域市占率低
2021 年全球机床行业增速较快，中国成为全球机床生产和消费最大市场。根据德国 机床制造商协会数据，2021 年全球机床产值为 709.5 亿欧元，同比增长 20%。其中中 国机床产值达到了 218 亿欧元，同比增长 29%，全球占比为 31%，较 2020 年提升 2pct。 消费方面，2021 年中国机床消费为 235.88 亿欧元，同比增长 27%，全球占比 34%，生 产和消费均为全球第一，中国已经成为最大的机床市场。
高端数控机床市场被国外品牌占据，国产化率低。虽然国内机床产值和消费规模在 2021 年成为全球第一，但我国在世界机床行业的话语权相对较弱，目前世界机床行业由 德国和日本机床企业所主导，特别是在高端数控机床领域，日本山崎马扎克株式会社、 德国通快集团以及德日合资的德马吉森精机公司（DMG MORI）稳居行业龙头地位，这 些龙头企业积累了技术、品牌、资金等方面的先发优势，占据了高端市场。目前，我国 数控机床企业主要定位于中低端市场，高端产品渗透率虽在提升但仍处于较低水平。根据前瞻产业研究院整理的数据，2018 年我国低档数控机床国产化率约 82%，中档数控 机床国产化率约 65%，高档数控机床国产化率仅约 6%。 我国机床行业数控化水平与国际先进水平仍存在较大差距。日本机床数控化率超 过 90%，德国机床数控化率超过 75%，美国机床数控化率超过 80%。根据国家统计 局数据，我国 2020 年新生产金属切削机床的数控化率仅为 43%。《中国制造 2025》战 略纲领中明确提出：“2025 年中国的关键工序数控化率将从现在的 33%提升到 64%”，我国机床数控化率提升空间广阔。
3.2 自主可控势在必行，政策助力机床行业发展
明确未来发展目标，2025 年市占率超过 80%。《中国制造 2025》将数控机床和基础 制造装备列为“加快突破的战略必争领域”。根据《<中国制造 2025>重点领域技术路线 图》的蓝图规划，在高档数控机床与基础制造装备领域，到 2020 年，国内市场占有率 超过 70%；到 2025 年，高档数控机床与基础制造装备国内市场占有率超过 80%。 2021 年 8 月，国资委会议强调，要把科技创新摆在更加突出的位置，推动中央企业 主动融入国家基础研究、应用基础研究创新体系，针对工业母机、高端芯片、新材料、 新能源汽车等加强关键核心技术攻关，努力打造原创技术“策源地”，肩负起产业链“链 主”责任，开展补链强链专项行动，加强上下游产业协同，积极带动中小微企业发展。 国资委会议将工业母机放在突出位置，足见发展决心。
2022 年下半年以来扶持政策密集出台，国产机床迎来发展黄金期。目前出台的政 策包括机床行业专项政策和对制造业扶持政策，通过给予制造业再贷款和财政贴息政策、 设备更新投资抵税政策，制造业企业设备投资需求有望复苏，将拉动机床等通用设备需 求。 （1）国内首批机床 ETF 成立：2022 年 9 月，华夏基金、国泰基金两家公司的中证 机床 ETF 证监会批准，跟踪标的涉及机床主机厂、数控系统、主轴、切削工具等领域 上市公司，为科创能力突出、拥有核心技术的机床企业提供融资便利. （2）税收优惠支持企业设备更新和技术升级：2022 年 9 月，财政部、税务总局、科 技部联合发布《关于加大支持科技创新税前扣除力度的公告》，高新技术企业在 2022 年 10 月 1 日至 2022 年 12 月 31 日期间新购置的设备、器具，允许当年一次性全额在计算 应纳税所得额时扣除，并允许在税前实行 100%加计扣除。 （3）人行设立 2000 亿元额度的设备更新改造专项再贷款：2022 年 9 月，人民银行设 立设备更新改造专项再贷款，专项支持金融机构以不高于 3.2%的利率向制造业、社会服 务领域和中小微企业、个体工商户等设备更新改造提供贷款。设备更新改造专项再贷款 额度为 2000 亿元以上，利率 1.75%，期限 1 年，可展期 2 次，每次展期期限 1 年。 （4）三部委联合印发文件，再次强调自主可控：2022 年 11 月，工信部、发改委、国 资委联合发布《关于巩固回升向好趋势加力振作工业经济的通知》，通知提出要打好关 键核心技术攻坚战，提高高端数控机床等重大技术装备自主设计和系统集成能力，再次 强调高端数控机床自主可靠。
3.3 国产高端数控机床崛起，将催生工业母机龙头
机床产量和制造业需求密切相关。我国机床产量在 2014 至 2016 年年达到高峰，随 后进入下行周期。2017 年到 2019 年，进入了下行周期。2021 年我国机床产量合计 81.2 万台，同比增长 25.3%，增长主要原因是疫情后制造业复苏带动机床需求增加。机床更 新周期为 8-10 年，上一轮机床高峰期始于 2012 年左右，我们预计 2021 年已进入更新 周期。同时机床 2022 年以来，制造业扶持政策陆续出台，景气提升和存量更新带动下， 机床行业开启新一轮景气周期。
未来机床行业主要受益于下游需求复苏和国产替代逻辑。目前我国高端数控机床 国产化率不足 10%，以科德数控、纽威数控为代表的国内机床企业，加大研发投入，核 心零部件国产化率持续提升，未来高端数控机床国产替代进程将加速，在此进程中，国 内工业母机龙头将崛起。
（1）科德数控：科德数控已经掌握五轴联动数控机床、高档数控系统、关键功能 部件的核心技术，整机自主化率达到 85%。公司主要产品包括五轴立式加工中心、五轴 卧式加工中心、五轴卧式铣车复合加工中心、五轴龙门机四大通用产品和五轴工具磨、 五轴叶片机两大专机。1）公司整机产品自主化率高，公司掌握五轴联动数控机床、高档 数控系统和关键功能部件自主研发的核心技术，各类型机床设备均配套自主研制的高档 数控系统、伺服驱动、电机、电主轴、摆头、转台等关键功能部件，整机自主化率 85%， 国产化率 95%。2）公司的设备在精度、动态性能、可靠性等综合性能上能够满足军方 的需求。整机的复购率高达 40%。3）五轴数控机床高性价比。公司的设备部分参数已 经达到国际先进水平，同时价格有明显优势。4）未来将迎量价齐升。产能方面：公司原 计划 2024 年-2025 年实现 500 台产能目标，机加产线 2024 年全面投产后，预计可支持 年产 1000-2000 台五轴设备。2022 年三季度末，在手订单中整机均价约 240 万元，未来 整机单价或仍将逐步提升。
（2）纽威数控：公司专注于中高端数控机床，目前掌握了机床精度与保持领域、 机床高速运动领域、机床故障分析解决领域、操作便捷领域、复杂零件加工领域、功能 部件自主研发领域 6 大核心技术。目前公司已推出大型加工中心、立式数控机床、卧式 数控机床等系列 200 多种型号的机床产品，广泛应用于汽车、新能源、工程机械、模 具、阀门、自动化装备、电子设备、航空、通用设备等行业，产品和下游覆盖范围广。 未来公司会加大新能源、航空航天及风电三个高景气行业的投入，未来随着行业需求增 加，公司机床销量将稳定增长。
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