超聲波焊接設(shè)備行業(yè)研究超聲波焊接前景廣闊

超聲波焊接設(shè)備行業(yè)研究-超聲波焊接前景廣闊一、超聲波技術(shù)下游應(yīng)用廣泛，高端市場具備國產(chǎn)替代邏輯超聲波技術(shù)下游應(yīng)用廣泛，為多個下游最佳解決方案超聲波是一種頻率高于20kHz的聲波，具備方向性好，反射能力強，易于獲得較集中聲能等優(yōu)勢。超聲波技術(shù)一般包括功率超聲和檢測超聲，其中功率超聲技術(shù)是以物理、機械振動、電子材料等學(xué)科為基礎(chǔ)，通過超聲波能量使物體或物體性質(zhì)某些狀態(tài)發(fā)生變化的應(yīng)用技術(shù)，包括超聲波焊接、裁切、清洗、噴涂；檢測超聲則是利用超聲波技術(shù)來進行檢測工作，下游應(yīng)用包括醫(yī)療B超、超聲探傷等。超聲波技術(shù)相比其他技術(shù)有其獨特優(yōu)勢，在多個細分行業(yè)成為最佳解決方案。（1）在金屬焊接領(lǐng)域：①超聲波焊接近似冷態(tài)焊接，材料不熔融，不會產(chǎn)生飛濺，焊后內(nèi)阻小，導(dǎo)電性好，尤其適合動力電池極耳焊接；②對焊接金屬表面要求低，氧化或電鍍均可焊接，應(yīng)用場景更廣；③焊接時間短，效率更高。（2）在非金屬焊接領(lǐng)域：①超聲波焊接取代傳統(tǒng)的焊接、粘接工藝，成本低廉，清潔無污染且不會損傷工件；②焊接過程穩(wěn)定，所有焊接參數(shù)均可通過軟件系統(tǒng)進行跟蹤監(jiān)控，一旦發(fā)現(xiàn)故障很容易進行排除和維護。（3）在輪胎裁切領(lǐng)域：超聲波裁切取代傳統(tǒng)的熱刀裁切和圓盤刀裁切，使用高頻振動原理，振動能量通過激活橡膠分子能、打開分子鏈的方式對膠料進行切割，具有切口光滑、牢靠，切邊準(zhǔn)確，不會變形，不翹邊、起毛、抽絲、皺折等優(yōu)點，目前已成為輪胎制造行業(yè)的主流工藝。行業(yè)競爭格局優(yōu)異，高端市場國產(chǎn)替代潛力巨大超聲波高端市場長期由歐洲公司壟斷，國產(chǎn)替代前景廣闊。在動力電池焊接、高壓線束焊接、超聲波裁切、半導(dǎo)體IGBT焊接等技術(shù)難度較高的領(lǐng)域，市場由美國公司必能信、Sonics、德國雄克、泰索迡克壟斷。其中必能信綜合實力最強，擁有應(yīng)用于各類領(lǐng)域的超聲波系列產(chǎn)品，在國內(nèi)動力電池焊接領(lǐng)域占據(jù)絕對市場份額。我國超聲波工業(yè)應(yīng)用起步較晚，但在技術(shù)追趕、服務(wù)方面具備較強優(yōu)勢，在全球產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)不足的情況下，國產(chǎn)替代是本土超聲波企業(yè)重要成長邏輯，以驕成超聲代表的國內(nèi)企業(yè)正在崛起中。二、鋰電、IGBT、汽車線束等多點開花，超聲波設(shè)備市場前景廣闊超聲波焊接設(shè)備具備獨特優(yōu)勢，在多層極耳焊接環(huán)節(jié)不可替代鋰電池生產(chǎn)工藝流程分為電芯制造、電芯裝配、電芯檢測和電池組裝4個環(huán)節(jié)。超聲波金屬焊接設(shè)備主要應(yīng)用在電芯裝配的多層極耳焊接環(huán)節(jié)。超聲波焊接在鋰電池極耳焊接環(huán)節(jié)不可替代，與激光焊接不存在直接競爭。動力電池焊接最常見的技術(shù)路線為激光焊接和超聲波焊接，但兩者的焊接原理、技術(shù)特點、優(yōu)劣勢有所不同，分別應(yīng)用在電池生產(chǎn)的不同環(huán)節(jié)，不存在直接競爭關(guān)系。在多層極耳焊接領(lǐng)域，激光焊接存在潛在風(fēng)險，而超聲波焊接以其獨特優(yōu)勢完美適配極耳焊接，多年以來，動力電池多層極耳焊接（多層極耳之間或多層極耳和連接片之間）幾乎均采用超聲焊工藝，目前未見其他工藝替代超聲波焊接的可能性。動力電池擴產(chǎn)浪潮下，預(yù)計到2025年超聲波焊接設(shè)備累計市場空間43億元新能源汽車行業(yè)持續(xù)高景氣，為動力電池市場提供巨大發(fā)展空間。2021年以來我國新能源汽車銷量實現(xiàn)跨越式突破，2022年我國新能源汽車銷量688.7萬輛，同比增長93.4%，滲透率從2021年15%增長至24%。新能源汽車市場高漲推動上游動力電池需求高增，2022年我國新能源汽車動力電池出貨量達480GWh，同比+118.18%。我國規(guī)劃到2025年新能源汽車競爭力明顯提高，根據(jù)中汽協(xié)和乘聯(lián)會數(shù)據(jù)，我們預(yù)計2025年新能源汽車銷量接近1500萬輛，2022-2025年GAGR達29.30%，新能源汽車的高速發(fā)展將為動力電池及設(shè)備的快速增長提供強大驅(qū)動力。受益復(fù)合集流體行業(yè)發(fā)展，預(yù)計2025年超聲波滾焊機市場空間37億元超聲波滾焊機解決鋰電池復(fù)合集流體行業(yè)痛點，助力復(fù)合銅箔實現(xiàn)從“0-1”突破。此前復(fù)合銅箔技術(shù)未能大規(guī)模應(yīng)用的痛點之一在于焊接難度大、焊接效率低。（1）焊接難度：復(fù)合集流體中間的高分子材料為絕緣體，兩個導(dǎo)電層無法導(dǎo)通，因此需要額外在兩個導(dǎo)電層外側(cè)設(shè)置一個彎折金屬片，形成一個“夾心”結(jié)構(gòu)（類似于“肉夾饃”），并采用超聲波焊接將金屬片與復(fù)合銅箔極耳熔合在一起。由于高分子材料與金屬材料的熔點差異較大，激光焊接沒有可行性。此外，復(fù)合集流體薄片化屬性明顯，而超聲波在薄片焊接方面具有天然優(yōu)勢，因此超聲波焊接在復(fù)合集流體領(lǐng)域是首選也是唯一應(yīng)用。（2）焊接效率：用滾焊替代點焊大大提高焊接效率。相比于點焊，滾焊的優(yōu)勢在于連續(xù)不間斷、速度快。根據(jù)新棟力微信公眾號，滾焊比點焊節(jié)省5倍時間，解決了復(fù)合集流體無法大規(guī)模量產(chǎn)的難題。汽車高壓線束焊接市場快速增長，2025年市場規(guī)模超過4億元受益新能源汽車的快速滲透，大線徑高壓線束焊接市場的快速增長。汽車線束是汽車電路的網(wǎng)絡(luò)主體，被喻為汽車的“神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)”。線束可分為高壓線束與低壓線束，高壓線束主要應(yīng)用于新能源汽車，低壓線束應(yīng)用于傳統(tǒng)燃油汽車。隨著新能源汽車的滲透率逐步提高，高壓線束焊接市場空間也隨之增大。預(yù)計2025年汽車線束超聲波焊接設(shè)備及配件市場空間4億元。相關(guān)測算依據(jù)如下：

①根據(jù)EVWIRE數(shù)據(jù)，傳統(tǒng)燃油汽車100%使用低壓線束，單臺線束價值量2500元；新能源汽車單臺線束價值量5000元，其中低壓線束與高壓線束各為2500元。②2019年我國低壓/高壓線束超聲波焊接機數(shù)量分別為1566/82臺，假設(shè)設(shè)備增速與市場規(guī)模增速保持一致，2025年高壓線束超聲波焊接機將達到1645/1011臺；

③低壓線束焊接機15萬/臺，高壓線束焊接機100萬/臺計算。到2025年汽車線束超聲波焊接設(shè)備存量市場空間合計12.6億元，新增設(shè)備需求2.3億元；若考慮焊頭、底模等耗材配件的市場需求，2025年12.6億元的存量設(shè)備將產(chǎn)生1.9億元的配件需求，新增設(shè)備及配件二者合計4.2億元。IGBT國產(chǎn)替代進程加快，端子超聲波焊接市場快速放量新能源推動IGBT需求快速提升，國產(chǎn)替代空間較大。①新能源汽車是IGBT最大細分市場，2021年占比達到31%。隨著新能源汽車等下游需求快速增長，國內(nèi)IGBT的需求快速增加，預(yù)計到2025年我國IGBT市場規(guī)模522億元，2019-2025年CAGR達到22%。②與巨大需求市場形成反差的是，IGBT國產(chǎn)化率較低，2021年我國IGBT需求量1.3億只，但同期我國產(chǎn)量僅有2580萬只，國產(chǎn)化率僅為20%，國產(chǎn)替代空間較大。三、擁有完善超聲波技術(shù)平臺，驕成超聲將充分受益進口替代驕成超聲：本土超聲波焊接設(shè)備稀缺標(biāo)的，引領(lǐng)國產(chǎn)替代驕成超聲為國內(nèi)超聲波焊接設(shè)備龍頭，專業(yè)提供超聲波設(shè)備以及新能源動力電池制造自動化解決方案的供應(yīng)商。公司成立于2007年，以超聲波裁切設(shè)備為切入點，重點服務(wù)橡膠輪胎領(lǐng)域。2015年進軍新能源行業(yè)，研發(fā)動力電池超聲波焊接設(shè)備，2021年通過驗證開始批量出貨，產(chǎn)品打破海外壟斷成為寧德時代、比亞迪第一大供應(yīng)商。公司堅持自主創(chuàng)新與研發(fā)，構(gòu)建完整的超聲波技術(shù)平臺，可根據(jù)下游不同行業(yè)的需求開發(fā)出滿足應(yīng)用要求的各類超聲波設(shè)備和配件，公司已將業(yè)務(wù)拓展至無紡布、汽車線束、功率半導(dǎo)體焊接等領(lǐng)域。驕成超聲：本土超聲波焊接設(shè)備稀缺標(biāo)的，綁定新能源知名客戶公司客戶資源極其優(yōu)質(zhì)，綁定寧德時代、比亞迪等新能源龍頭。①在動力電池超聲波焊接設(shè)備領(lǐng)域，公司積累了寧德時代、比亞迪等知名客戶，并通過利元亨、海目星、聯(lián)贏激光、贏合科技等整線設(shè)備集成商將產(chǎn)品應(yīng)用在國軒高科、中創(chuàng)新航、億緯鋰能、蜂巢能源等公司的動力電池生產(chǎn)線中。2021年寧德時代/比亞迪收入在公司營收占比分別為35%/10%，為公司前二大新能源客戶。②在輪胎裁切設(shè)備領(lǐng)域，公司自主研發(fā)的超聲波裁切系統(tǒng)一經(jīng)推出便獲得客戶高度認可，客戶涵蓋固特異、優(yōu)科豪馬、正新、佳通、中策、玲瓏、賽輪等國內(nèi)外知名企業(yè)。驕成超聲：擁有完善超聲波技術(shù)平臺，多領(lǐng)域布局打通中長期成長邏輯在汽車線束領(lǐng)域，公司高壓線束焊接技術(shù)對標(biāo)德國雄克，訂單落地將進入業(yè)績釋放期。高壓線束的線徑大，對設(shè)備功率的要求甚至超過鋰電池極耳焊接要求，核心部件發(fā)生器及換能器的開發(fā)難度也因此更大。公司采用雙通道超聲系統(tǒng)能夠有效解決大線徑線束焊接下焊接功率不足的問題，雙通道系統(tǒng)綜合功率最大接近14000W（極耳焊接20kHz系列最高5500W），可對95平方毫米以上的銅線進行焊接。公司系統(tǒng)功率、焊接線徑等指標(biāo)與德國雄克相當(dāng)，而國內(nèi)市場由于技術(shù)難度大，基本沒有競爭對手。根據(jù)前文測算，到2025年汽車線束超聲波焊接設(shè)備存量市場空間合計13億元，新增設(shè)備需求2億元；若考慮焊頭、底模等耗材配件的市場需求，2025年13億元的存量設(shè)備將產(chǎn)生1.9億元的配件需求，二者合計4億元。2022Q1公司取得高壓線束焊接設(shè)備在手訂單800萬元，隨著產(chǎn)品穩(wěn)定性驗證通過，2023年收入有望大幅增長。驕成超聲：后市場是重要組成部分，配件耗材業(yè)務(wù)有望迎來爆發(fā)配件業(yè)務(wù)盈利水平出色，毛利率水平優(yōu)于設(shè)備。2019-2022H1公司配件毛利率為56.75%、59.87%、51.58%和56.93%，除2020年外（口罩機影響），配件毛利率均高于同期設(shè)備毛利率，盈利水平極其出色。展望未來，我們判斷配件業(yè)務(wù)有望延續(xù)較高的盈利水平：一方面，由于核心配件性能直接影響產(chǎn)品良率，客戶一般不輕易更換供應(yīng)商；另一方面，公司核心配件超聲波焊頭已申請專利，仿制難度極大。利元亨：國內(nèi)領(lǐng)先鋰電設(shè)備供應(yīng)商，推出超聲波焊接設(shè)備完善平臺化布局利元亨為國內(nèi)鋰電池設(shè)備行業(yè)領(lǐng)先企業(yè)之一，業(yè)務(wù)從消費電池設(shè)備起家，延伸至動力電池設(shè)備，為客戶提供整線解決方案與核心機型。為進一步適應(yīng)市場發(fā)展的需求，利元亨通過對超聲金屬焊接技術(shù)和工藝的研發(fā)，在提升現(xiàn)有電芯體系的超聲工藝能力的基礎(chǔ)上，拓展新工藝、新設(shè)備和新智造的開發(fā)和應(yīng)用，推出系列化超聲波金屬焊接設(shè)備。此前公司動力電池焊接設(shè)備采購于驕成超聲，2022年開始公司成立專業(yè)事業(yè)部自研焊接設(shè)備，目前已成功研發(fā)出超聲波預(yù)焊機、超聲波終焊機、超聲波滾焊機并成功應(yīng)用于鋰