一、锂电池制浆设备概况

1**、锂电池制浆概况**

制浆是锂电池生产的第一道工序和核心环节，也是后续涂布、辊压等工序高质量完成的必要条件，其工艺流程是将电池活性材料、导电剂和高分子粘结剂等多种粉料相互混合、溶解、分散在溶剂中形成均匀稳定的悬浮体系，制备的成品浆料用于极片涂布工序。浆料的品质（均匀性、稳定性、一致性等）对锂电池产品的内阻、容量、循环寿命、倍率、一致性、安全性以及良品率起着决定性作用，对锂电池产品性能的影响占比高达 50%。

锂电池制浆过程是将多种不同比重、不同粒度和不同表面性质的粉料及高分子粘结剂同时分散均匀，需要解决不同微纳米材料的团聚特性、粉料与溶剂的极性差异、高分子粘结剂的空间分配等问题，最终使多种微纳米颗粒、高分子链和溶剂之间的范德华力、静电斥力等相互作用达到稳定状态，对制浆设备的分散效果和效率、工艺能力要求极高。同时，制浆系统还需要兼顾能耗、稳定性、操作维护便利性、占地空间、成本等因素。此外，锂电池浆料具有非牛顿流体特性，其流变性、粘弹性、触变性等性质在不同分散时间和不同剪切速率下不断变化，从而对设备及系统的智能控制能力提出了更高的要求。

2**、锂电池制浆工序简介及重要性**

锂电池制浆是将活性材料、导电剂和粘结剂等粉料按配比均匀分散到溶剂中，并且在粘结剂分子链的作用下形成稳定浆料的过程。从微观上看，其过程通常包括粉料混合、润湿、分散和稳定化等阶段，如下图所示：

制浆是锂电池生产的第一道工序，锂电浆料微观状态的均匀性、稳定性、一致性对锂电池性能的影响约占 50%，也是后续涂布、辊压工序高质量完成的必要条件。

制浆工序重要性如下：

①****对电池的内阻、容量、循环寿命和倍率性能具有重要影响。

锂电池的电极需要具有良好的机械性能、良好的电子传输和离子传输能力，才能发挥最佳性能。当浆料混合分散不充分时，活性材料和导电剂颗粒发生团聚，粘结剂分布不均匀，无法实现稳定连接，没有良好的离子通道与电子通道，会导致电池内阻偏大，电池容量无法充分发挥，尤其在大电流下电池容量衰减严重，产热严重，循环寿命变差。

②****对电池一致性和安全性具有重要影响。

在制浆过程中要保证活性材料与导电剂、粘结剂充分混合分散均匀，否则会导致同一批次电池内阻、容量、循环寿命等单体电池性能差异较大。动力和储能应用需要大量的单体电池串并联成组，对单体电池的一致性要求极高，只有高一致性的单体电池才能避免“短板效应”造成电池模组的容量损失和循环寿命急剧衰减，并保障电池的安全性。此外，制浆过程需要尽可能避免金属颗粒、杂物、粉尘等混入浆料中，如果混入杂物可能会引起电池内部微短路，严重时导致电池起火爆炸，这些对制浆设备的材质选择、过程控制能力等提出了很高的要求。

③****对涂布、辊压等后续电池极片加工工序有重要影响。

例如，浆料的细度和粘度决定了浆料是否适合涂布，如果细度不合格就会导致涂布过程中产生划痕，如果粘度不合适就无法将浆料均匀地涂敷在集流体上；浆料的固含量会影响涂布的干燥效率和极片的品质；浆料的稳定性会影响浆料能够稳定存放的时间，对制浆、涂布、辊压的生产节拍有重要影响；浆料的均匀性决定了涂布辊压出来的极片是否均匀。在原材料不存在差异的情况下，浆料的品质是由制浆工艺和制浆设备共同决定的。

3**、锂电池制浆设备行业的主要技术路线**

目前，锂电池制浆设备行业技术路线主要有传统的双行星搅拌技术（可搭配薄膜式高速分散机）、双螺杆制浆技术和循环式高效制浆技术。

结合产品种类与应用场景及锂电池行业未来发展趋势，预计未来三类制浆工艺路线都存在一定的市场空间，但单线产能规模较大的动力电池与储能电池领域更倾向于循环式高效制浆技术与双螺杆制浆技术，三种制浆技术路线对比分析如下：

针对双行星搅拌技术、双螺杆制浆技术、循环式高效制浆技术不同制浆设备的关键指标性能对比如下：

①****双行星搅拌技术：核心装备是双行星搅拌机，具有适应性强、易操作的优点，但由于双行星搅拌机的分散能力有限，针对于难分散的物料，如小粒径的磷酸铁锂材料及比表面积较大的导电炭黑时，难以达到良好的分散效果。双行星搅拌技术可以通过搭配更高效的分散设备例如搭配薄膜式高速分散机，从而提升浆料的分散效果和效率，但依然无法满足锂电池行业快速增长的产能需求。

②****双螺杆制浆技术：核心装备是双螺杆制浆机，双螺杆制浆机具有低能耗、低投入、高效率和大产能的显著优势。但是目前双螺杆制浆技术在原材料适应性、品种切换便利性、金属异物控制等方面存在明显短板，更适用于原材料品质稳定、制浆品种切换少的产线，且对制浆模块的材质、耐磨性、耐腐蚀性有较高要求。

③****循环式高效制浆技术：核心装备是循环式高效制浆机。发行人首创的循环式高效制浆技术结合了连续式制浆系统和批次式制浆系统的优势，采用批次计量、连续投料、循环分散的方式来实现浆料的高效制备和整批浆料的均匀分散，解决了双行星搅拌技术效率低、一致性差的短板，具有低能耗、低投入、高效率和大产能的优势，已经被国内头部锂电池生产厂商批量采用，在新增产能中的占比迅速提高，逐步替代双行星搅拌技术。与双螺杆制浆技术相比，循环式高效制浆技术对材料和制浆品种的适应性更强，且循环式高效制浆系统的产线投资成本也比双螺杆制浆系统低。因此，循环式高效制浆技术在市场新增产能中的占比增长更为迅速。

二、锂电池制浆设备市场情况

1**、锂电池前段设备市场规模**

根据 GGII 调研统计，2022 年中国锂电前段设备市场规模为 337 亿元，同比增长达 59.2%，预计到 2025 年，中国锂电前段设备的市场规模将达到 495 亿元。

2019-2025 年中国锂电前段设备市场规模及预测（亿元）

数据来源：GGII，锂电前段设备包含制浆机、涂布机、辊压机、分切机、制片机以及相关的辅助线等

2**、锂电池制浆设备行业的主要壁垒**

锂电池制浆设备行业涉及技术领域众多，需与下游客户在工艺技术上高度协同，且前期需大量资金投入，具有较高的行业准入壁垒，头部企业优势显著。锂电池制浆设备行业的主要壁垒如下：

①****工艺壁垒：制浆工序与材料属性结合度高，需对全工艺链条拥有深刻理解

锂电池制浆设备行业属于技术密集型行业，主要涉及流体力学、材料科学、热力学、动力学、纳米技术、表面和界面学、机械设计与自动化控制技术、仿真计算等多个学科领域。根据技术掌握情况，不同厂商间产品的成本及性能等有所差别。行业头部企业通常会在原材料配方、工艺改进、结构设计、产线控制、仿真技术等多方面进行长期技术积累，系统性地理解相关工艺及技术，产品综合性能优异、单位成本较低，规模化经营后竞争优势突出。

制浆工序直接影响电芯的电化学性能，制浆能否满足生产条件需结合使用材料的理化性质进行分析，因此制浆设备企业的核心技术人员需对材料技术指标、材料性能有深入了解，才能完成设备的试制、调试以及最终验收，因此行业存在较强的技术壁垒。

②****客户壁垒：先发厂商可同时获得客户资源及产品应用优势

目前，锂电池制浆设备行业内主要技术路线可分为双行星搅拌技术、双螺杆制浆技术、循环式高效制浆技术三大类，新技术需要得到客户验证后才能大批量应用。

锂电池浆料的品质直接影响电池性能，锂电池制浆设备指标需与下游锂电池生产厂商的生产工艺高度适配，在下游锂电池生产厂商进行批量采购前，通常要进行生产线验证、制浆测试、电芯测试等多轮测试验证。头部锂电池生产厂商试错成本较高，新技术导入期较长，在系统定型后不会轻易更换。新进入制浆设备领域的企业，需要时间培育产品技术优势并赶超先发的企业，叠加客户为了产品稳定性不会轻易更换设备供应商，新进入者面临着较大的客户壁垒。

特别是在近年来，部分头部电池企业为追求更进一步的产品提升，由被动选择转变为主动参与，上游锂电池制浆设备厂商与下游锂电厂商技术协同与交流更为深入，共同推进新品开发进度，锂电池制浆设备厂商可积累大量前沿工艺及技术应用经验，最先完成导入的厂商将拥有相应的竞争优势。

③****资金壁垒：产能扩张周期长，资金投入量大

锂电池制浆产线的非标属性较强，产线构造与企业自身工艺直接挂钩，前期设计开发、设备定制，直到后期安装调试、产能爬坡的整体难度较高，研发资金投入较大。因此，锂电池制浆设备行业从计划扩产起到产能落地需要较长时间，无法迅速实施产能扩张，行业内企业往往会提前数年做好产能规划，按照规划逐步提升产能规模，行业资金壁垒较高。

④****技术壁垒：需要长时间研发积累

锂电池制浆生产涉及的环节多、设计复杂，锂电池制浆工艺流程中影响浆料品质的因素较多，材料一致性、温度控制、金属磨损等都会对浆料品质产生重大影响。为满足下游客户的良品率、一致性等综合性能需求，通常需要对工艺、设备进行特定优化，整体生产工艺具有精度要求高、控制难度大的特点。随着锂电池行业的快速发展，锂电池生产厂商对于大产能、高效率、低能耗、低维护成本的锂电池制浆设备需求更加迫切，锂电池制浆系统通常需长时间生产研发积累，才能在兼顾生产效率的同时产出高质量的产品，锂电池制浆设备行业准入难度较大，行业存在较高的技术壁垒。

3**、锂电池制浆设备行业与上下游行业之间的关联性**

行业与上下游行业的关系如下图所示：

非标锂电池制浆装备的上游行业产品主要是非标准件（钣金钢结构类、机加件类等）和标准件（电气元器件、通用机械元器件类、电机及变频控制类、传动类等）。从整体来看，上游行业市场成熟、竞争充分，产品供应相对稳定，本行业的原材料和零部件采购需求可以得到充分保障。但是对于部分技术含量高的电机及变频控制类、电气元器件类、传动类等，主要依赖进口或采用国外品牌。进口零部件的供应持续性和钢铝材等大宗商品材料的价格波动会对本行业产生一定影响。

产业链下游为锂电池生产厂商，行业中主要参与者通常为中大型企业，拥有较大的生产、销售规模，每年对锂电池制浆系统等设备采购需求较大。下游行业市场规模扩大，新建产线或旧产线改造项目的落地有助于驱动本行业市场规模的增长；下游行业产品持续迭代升级对锂电池制浆智能制造装备性能要求的提高将推动本行业技术及产品创新能力的提升。面对新能源汽车、储能等众多终端应用领域，锂电池厂商会根据产品具体的应用场景，有针对性地进行制浆系统的工艺设计。经过多年的发展与磨合，本行业与下游行业已经形成共同发展、紧密合作的局面。未来随着终端市场需求的快速增长，上下游的联动将进一步加强。

三、锂电池制浆设备行业近年来的发展情况及趋势

1**、锂电池制浆设备行业发展情况**

近年来在新能源产业政策及产业链协同发展的背景下，我国锂电池制浆设备行业快速成长，经历了多个发展阶段，行业日趋完善。

根据 GGII 调研统计，2022 年中国锂电池制浆系统市场规模达 56 亿元，预计到 2025 年中国锂电池制浆系统市场规模达 90 亿元，2021-2025 年的年复合增长率为 29.50%。随着锂电行业发展进入成熟期，下游客户越来越关注电池的安全性、稳定性、制造成本，制浆系统的质量、可靠性将愈发重要，预计未来五年将保持持续高速增长。

2019-2025 年中国锂电池制浆系统市场规模分析（亿元）

数据来源：GGII；锂电池制浆系统包含上料系统、制浆机、浆料后处理系统等；数据涵盖国内建厂的外资企业

锂电池制浆设备行业发展现状如下：

①随着锂电池单线产能不断提高，锂电池行业形成多技术路线发展的现状，主要可分为双行星搅拌技术、双螺杆制浆技术、循环式高效制浆技术三大类。从制浆技术的发展维度看，受应用场景不同、浆料类型不同、制浆产能不同等影响，双行星、双螺杆、循环式等三种技术路线均存在一定的市场应用空间，难以出现单一工艺路线完全替代其他工艺路线的情况，趋向于多技术路线并行发展。

②锂电池制浆设备行业中双行星搅拌技术成熟度高，采用此工艺路线的生产厂商数量多，且产品趋于同质化；由于动力电池及储能电池行业技术发展加快，循环式高效制浆技术与双螺杆制浆技术解决了双行星制浆技术效率低、一致性差的短板，具有低能耗、低投入、高效率和大产能的优势，已经被国内头部锂电池生产厂商批量采用，在新增产能中的占比迅速提高，逐步替代双行星搅拌技术。由于双螺杆连续制浆工艺在原材料适应性、品种切换便利性、金属异物控制等方面存在短板，它更适用于原材料品质稳定、品种切换很少的产线，且对制浆模块的材质、耐磨性、耐腐蚀性有较高要求，而循环式高效制浆工艺则没有这种短板，适用范围更广，且循环式高效制浆系统的投资成本也比双螺杆制浆系统低。因此，循环式高效制浆工艺在市场新增产能中的占比增长更为迅速。目前，部分车企也开始自建锂电池生产线，为满足高效率、大产能的电池制造需求，其产线的制浆工序逐步导入循环式高效制浆技术，如广汽埃安、蔚来汽车等。

2**、锂电池制浆设备行业发展趋势**

（1）工艺及设备新型化的发展趋势

为了实现更大产能、更高效率的连续式生产，锂电池厂商使用的制浆设备工艺方式正在从批次式向半连续式及连续式发展。据 GGII 统计，国内头部动力电池企业超过 80%在使用循环式高效制浆工艺技术，如宁德时代、比亚迪、中创新航、亿纬锂能、瑞浦兰钧、天津力神等。除主流的循环式高效制浆路线，有小部分头部动力电池企业如国轩高科、中创新航、鹏辉能源等也采用双螺杆制浆技术。目前，国内锂电双螺杆设备企业仍需在精度、分散效果、螺杆材料等方面做更多技术投入和经验积累工作以提高设备性能。

（2）一体化集成交付，设备企业横向拓展业务

锂电池制浆系统正在往一体化集成交付趋势发展，即上料系统、分散系统等一体化交钥匙工程，向一家设备供应商集成采购，未来一体化集成交付趋势会更明显。对于前段设备，为了配合下游客户制浆段整线采购的趋势，都会整线布局以提升自身竞争力。锂电池制浆设备企业为了提升企业竞争力纷纷进行横向拓展。

（3）锂电池高固含化进一步提升，对制浆工艺提出更高的要求

随着新能源行业的发展，下游锂电池行业对制浆工序的产能、固含量等综合指标要求在不断提高，制浆设备的大产能、高固含化需求进一步提升，高固含高粘度制浆工艺逐渐成为主流。高固含化是锂电池制浆行业发展的重点之一，将是行业下一阶段研发聚焦的主要问题。与此同时，伴随各细分应用领域的成熟，下游对锂电池制浆工艺的选型也将更有侧重，推动制浆工艺向功能化方向发展。为适应下游应用的更高要求，锂电池制浆设备厂商需保持对工艺技术及工艺过程的研究、改良，持续高效地进行研发创新，以在高性能、功能化的需求背景下提供经济性最优的制浆系统。

此外，钠电池、固态电池、燃料电池等前沿领域的逐步发展也在制浆应用方面催生了新的需求，需制浆设备厂商在产品及技术上进行前瞻性布局。

（4）产能与效率不断提升的技术趋势

下游锂电池生产厂商对低能耗的制浆系统需求进一步提升，保证浆料分散效果的同时减少制浆时间，能够有效提升单位时间内电芯产品产出，降低时间成本。单机产能趋向大型化，下游客户对大产能的制浆设备需求逐步提升。因此制浆设备厂商在提升设备生产效率的同时，还需要维持浆料的稳定性，对制浆工艺提出了较高的要求，“高精度、高速度、高稳定性”是未来重要的发展方向。

此外，国内动力电池与储能电池均具备海外出口能力，海外市场对电池产品的碳排放具有追溯机制，要求设备不断地实现低碳节能化。这要求设备企业在设备设计阶段需要考虑节能降耗等因素。

（5）智能化程度不断提升

锂电设备整体行业向高自动化、智能化控制方向发展。随着传感技术、5G技术、自动化技术、仿真技术等先进智能化技术的快速发展，信息化与工业化的深度融合已成为不可逆转的趋势。智能制造技术也日益成熟与普及，仿真技术提高了产品研发的效率，“一体化、无人化、数字化、智能化”制浆设备有助于工艺的优化，实现产线的监控预警，降低运维成本。一体化，将多道工序和设备融合，提高制造效率；无人化，减少锂电池生产厂商的运营成本；数字化，对生产来料信息进行存储，工艺参数的上传存储及自动化匹配，对车间进行集中控制；智能化，形成工序闭环，对数据分析优化。

四、锂电池制浆设备行业行业面临的机遇

1**、产业政策推动，双碳背景下新能源行业的机会**

新能源汽车产业作为国家九大战略性新兴产业之一，近年来国务院及发改委、工信部、财政部、科技部、生态环境部等多个部委出台了多项引导、支持、鼓励和规范新能源汽车产业发展的规划和管理政策。

2020 年 9 月，我国在联合国大会上提出，“二氧化碳排放力争于 2030 年前达到峰值，努力争取 2060 年前实现碳中和”（以下简称“双碳目标”）的目标。目前来看，中国新能源汽车已经从政策驱动到市场驱动。双碳目标也推动储能行业快速发展，目前，中国储能利好政策频出，特别是电力储能配额政策，推动中国储能行业高速发展。预计到 2030 年，中国锂电池市场出货将突破3.5TWh，未来 8 年，市场仍超 5 倍市场空间，将大幅带动锂电制造设备行业发展。

2020 年中国新能源汽车在汽车新增销量中的占比首次突破 5%，国家出台《新能源汽车产业发展规划（2021-2035 年）》，继续推动中国新能源汽车产业高质量、可持续发展。与此同时，国家出台《节能与新能源汽车技术路线图 2.0）》统筹规划国家汽车产业未来 15 年的关键发展方向和发展目标。在配套政策上，从补贴、免购置税、路权、双积分、充电桩建设等多方面鼓励支持新能源汽车产业向政策的高目标方向发展。此外，为应对气候变化，包括中国、欧洲、美国等在内的全球主要国家均推行了积极的碳减排政策，鼓励新能源行业发展。新能源汽车是汽车行业未来的发展趋势，也是实现“碳达峰、碳中和”目标的重要环节，在政策的大力支持下，近年来新能源汽车产销量持续高速上涨，动力锂电池及锂电设备的市场需求也随之增加。整体来看，各种鼓励政策有力推动了锂电新能源行业发展，刺激锂电池行业产生了巨大的非标智能制造装备需求。

2**、锂电池产业第二轮扩产潮已然开始，中国锂电池企业出海布局加快，带动国内锂电设备市场快速增长**

受到下游市场需求快速上涨的推动，2020 年下半年以来，行业主流企业纷纷扩产，国内锂电池产业第二轮扩产潮已然开始。多家动力电池企业开动新项目，总投资近千亿元，预计将新增产能超 200GWh。2021 年，宁德时代、比亚迪、中创新航、蜂巢能源和亿纬锂能等在内的电池企业都纷纷公布了多个扩产计划。在下游大幅扩产的环境下，企业固定资产投资增加，使得锂电设备现有产能供不应求。

中国锂电池企业正在集体出海，包括宁德时代、比亚迪、国轩高科、蜂巢能源、亿纬锂能、远景动力等锂电池企业已经在海外进行电池产能布局。随着锂电池出海企业不断增加，有望带动锂电池制浆设备企业配套国内锂电池企业出海，且利好有专利和新技术产品的企业。由于出口海外市场需要符合当地标准，如欧盟 CE 标准、德国 GS 认证等，特斯拉、德国大众等国际一流车企甚至用车规级的标准来制造电池，并以车规级的标准严苛要求配套设备，因此在全球不同标准下设备企业规模交付能力重要性凸显。

3**、锂电池制浆智能化设备渗透率持续提升**

锂电池制浆智能化设备过程中耗能低、噪音较小、环境友好，符合制造技术绿色化发展趋势。在智能制造逐步普及和环保政策日益收紧的大环境下，新型锂电池制浆设备正逐步取代传统制浆设备，锂电池制浆智能化设备渗透率持续提升，应用场景不断丰富。

4**、新产品和新技术对制浆设备的机会，钠电池可能为锂电池制浆设备行业带来新的应用市场**

钠离子电池、磷酸锰铁锂电池等新产品和新技术对制浆设备均提出新的技术要求，对制浆设备企业是一个新的技术和业务突破口。比如，磷酸锰铁锂正极材料相对于磷酸铁锂正极添加了锰元素，部分掺杂铝、镁等元素，由于正极材料体系不同，正极材料表面形貌、粒径等参数不同，对制浆工艺提出新的技术要求，进而对制浆设备企业提出新的挑战。

不同于锂矿资源进口比例高且价格昂贵，我国钠离子电池原材料资源丰富且价格相对较低，近年来包括宁德时代在内的众多知名锂电厂商正积极开展钠离子电池的研发及产业化。钠离子电池的理论基础和电池结构与锂电池相近，对浆料分散的要求也与锂电池具有很大相似性。目前来看，钠离子电池根据其原材料特性，适宜于储能、A0 级汽车等高经济性要求的应用领域，预计钠离子电池的落地将为制浆设备企业开辟全新的应用市场。

五、锂电池制浆设备行业行业面临的挑战

1**、锂电池制造技术持续升级，对设备要求持续提升**

锂电池性能正向着高安全性、高能量密度、长循环寿命和低成本方向发展，行业技术从原材料到工艺到设备都在持续进行产品与技术迭代。对于设备供应商而言，需要企业不断加大研发投入，持续进行产品迭代，提升产品精度、生产效率和生产优率，同时严格控制成本。受此影响，最近几年锂电设备行业企业的研发投入占销售收入比重普遍较高。

2**、下游产能扩张加速对设备质量、交货速度与价格提出更高要求**

得益于新能源汽车和储能市场的快速发展，下游锂电池企业扩产加速，且行业竞争加剧，短时间内对锂电设备企业的产品质量、交货速度与价格提出更高要求。其一，电池更新迭代速度加快，锂电池新增产线要求相关设备具有更好的兼容性；其二，产能建设速度要求设备企业的交货周期尽可能缩短，以便电池工厂快速投产；其三，新能源汽车补贴持续退坡且即将退出，使得产业链上游成本压力增加，电池厂对设备企业加大降价压力。

3**、新能源汽车补贴完全退出，产业链相关行业成本控制的重要性提升**

2021年12月，财政部、工信部、科技部、发改委四部委联合发布《关于2022 年新能源汽车推广应用财政补贴政策的通知》，明确新能源汽车推广应用财政补贴政策实施终止日期将为 2022 年底，积极做好政策收尾工作。

新能源汽车补贴完全退出，将促使新能源汽车制造商及产业链上游不断加强技术攻关，降低成本，提高产品综合性价比，在无补贴的情况下保持自身产品的市场竞争力，从而确保自身盈利水平。伴随补贴退出以及细分市场差异化扩大，新能源汽车厂商及包括锂电池制浆设备厂商在内的各产业链厂商需针对性进行了一系列的产品布局及技术储备，以面对行业整体更高的性价比要求。

六、锂电池制浆设备行业主要企业

锂电池制浆三种技术路线代表企业如下：

由于公开数据偏少，没有相关对比数据

文章来源：熠星投研 锂电派