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动力电池超声焊设备供应商,骄成超声:率先受益复合集流体量产?

老范说评   / 2023-02-02 10:39 发布

1. 国内高端超声波焊接设备龙头,打破外企垄断格局

1.1 聚焦动力电池超声波焊接领域,应用场景多维拓展

公司聚焦动力电池超声波焊接设备研发与应用。公司主要从事超声波焊接、裁切设备和配件的研发、设计、生产与销售,并提供新能源动力电池制造领域的自动化解决方案。

公司前身为上海骄成机电设备有限公司成立于2007年,发展初期主营超声波裁切业务,后续在新能源动力电池,轮胎裁切、无纺布焊接、汽车线束焊接、IGBT 功率模块焊接等多领域拓展,目前已成长为国内高端超声波焊接设备与耗材的龙头企业之一。

2022年9月,公司在科创板上市(股票代码:688392.SH)。

公司通过自身的超声波技术平台,依靠以超声波技术为核心的基础研发技术和创新技术,拥有向不同行业应用拓展的能力。目前,公司产品主要应用于新能源动力电池、橡胶轮胎、无纺布、汽车线束、功率半导体等领域。公司积累了宁德时代、比亚迪、中创新航、国轩高科和亿纬锂能等优质的头部大客户资源,具备广阔的发展前景。

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在新能源动力电池领域,公司技术水平受到中国化学与物理电源行业协会和下游行业客户的充分认可。

公司自主研发的多项产品创新性地解决了行业的技术难点:

公司自主研发的集成实时质量检测技术的锂电池超声波焊接设备,将特征提取及智能算法与超声波金属焊接工艺特点相结合,实现对焊接过程中的生产状态实时监测,有效地防止电池批量不良品的出现;楔杆式超声波焊接设备采用特殊的一体式楔杆焊头设计,楔杆焊头设计的灵活性更强,可以满足更多的焊接工况,最大焊接层数可达 200 层;公司自主研发动力电池超声波滚动焊接设备,创造性地解决了锂电池复合集流体和箔材之间焊接难度大、焊接效率低下的痛点问题。

在轮胎裁切领域,公司是国内较早进入中高端轮胎裁切设备市场的厂商。

公司自主研发的超声波裁切系统一经推出便获得客户高度认可,荣获国家科学技术部颁发的“国家重点新产品”证书,产品已广泛运用到国内外知名轮胎企业的生产过程中,公司客户涵盖固特异、优科豪马、正新、佳通、中策、玲珑、赛轮等国内外知名企业。

除上述应用领域外,公司还依靠超声波领域的技术实力,将业务拓展到无纺布焊接、汽车线束焊接、IGBT 功率模块焊接等领域,积累了均胜电子、振华科技等知名客户,其中无纺布焊接和汽车线束焊接领域已实现销售,IGBT 功率模块焊接领域已签订订单,进一步为公司业务的多元化拓展打下坚实的基础。

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动力电池超声波焊接设备成营收支撑点,预计未来公司在该领域凭借核心创新技术以及强大的专业团队将持续扩容。

受益国内新能源汽车市场蓬勃发展带动锂电池及相关超声波焊接设备需求大幅增加以及三大核心产品逐渐获得客户认可,动力电池超声波焊接设备收入占总营收比重由 2018 年的 32.03%到 2022H1 的 65.09%;动力电池制造自动化系统收入占比由 2018 年的 6.18%上升为 2022H1 的 11.41%,期间 2019 年与 2021 年营收占比分别达到 37.03%,33.64%;其他领域超声波焊接设备营收占比从 2020 年的 71.29%下降 至 2022 年的 1.12%,主要系 2020 年疫情期间口罩焊机销量大幅上升。

2022 上半年,动力电池超声波焊接 设备实现营收 1.60 亿元,同比增长 138.98%,占总收入的 65.09%;配件实现营收 0.4 亿元,同比增长 23.47%,占总收入的 16.18%;动力电池制造自动化系统实现营收 0.28 亿元,同比下降 54.6%,占总收入比重 11.41%;汽车轮胎超声波裁切设备实现营收 0.04 亿元,同比上升 12.84%,占总收入比重 1.82%;其他领域超声波焊接设备实现营收 0.03 亿元,同比下降 33.38%,占总收入比重 1.12%。

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公司动力电池超声波设备覆盖各类超声波焊机,满足客户多样化需求,公司在该领域具备三项国际领先核心技术,打破外资企业垄断局面,加速国产替代进程。

超声波焊接设备是动力电池电芯生产装配流程中的必要设备,适用于锂电池极耳焊接、PACK 焊接、复合集流体高速滚焊以及镍氢电池正极极片焊接等多种应用场景。

超声波金属焊接是固相连接,焊接过程中发热量小,焊后内阻小,尤其在锂电池多层极耳焊接过程中具有不可替代的作用。

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公司不断延伸超声波技术应用场景,已形成多领域业务协同发展的良性格局。

经历十五年稳步发展,除了动力电池超声波焊接领域之外,公司主要产品还应用在汽车轮胎橡胶裁切领域和无纺布焊接,线束端体焊接,半导体 IGBT 焊接,塑料焊接领域,同时为动力电池制造提供自动化解决方案、耗材配件及少量检测设备。

1.2 公司股权结构集中,股权激励计划提振军心

公司股权结构集中,子公司各司其职、协同发展。公司股权结构较为稳定,实际控制人为董事长周宏建先生,截至 2022Q3 末,董事长持股占比 14.13%;阳泰企管为企业第一大股东,实际为董事长 100%股权控制,持股占比 19.02%。

公司下设 6 家子公司,无锡骄成负责超声波设备零部件及焊接设备、裁切设备、检测设备的生产;勇成机电负责超声波焊接和裁切设备相关的软件系统开发;青岛奥博负责动力电池自动化系统的设计、组装及销售;青岛荣博为青岛奥博全资子公司,负责动力电池自动化系统的加工;骄成氢能与妙术医疗尚未实际开展经营,正在积极布局,恩舍光电传感主要负责光电子器件制造以及自有资金投资活动。

公司高管及核心技术人员来自上海交通大学等知名院校,具有声学、机械、电气、算法等领域的多年从业经验。

股权激励政策推动企业稳定长足发展。公司设立两大员工持股平台能如企管和鉴霖企管,合伙人均为在公司中担任重要职务或对公司经营业绩和未来发展有积极影响或作出贡献的员工。公司于 2016 年 11 月开始首次股权激励计划,截至股票发行日共进行 8 次股权激励计划,目前鉴霖企管持有公司发行前股份总数的 11.28%,能如企管持有鉴霖企管 20.35%的出资份额。

公司激励政策彰显出公司对技术创新,销售管理财务研发人员的高度重视,展现出公司扎实的专业水准与研发能力,这将为公司势如破竹占据重要市场份额做好坚实支撑。

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1.3 近三年营收/净利润 CAGR 66%/169%,研发费用率显著高于同业

公司近三年营收、归母净利润 CAGR 分别为 66.1%、168.7%。

2019-2021 年,公司营业收入从 1.34 亿元上升到 3.71 亿元,复合增长率达到 66.12%;归母净利润从 961.85 万元上升到 6925.16 万元,复合增长率达到 168.68%;扣非后归母净利润从 410.68 万元上升到 6144.93 万元,复合增长率达到 286.82%。

2022 前三季度,公司实现营收 3.88 亿元,同比增长 43.64%;归母净利润 8553.96 万元,同比增长 80.31%;扣非后归母净利润 7143.7 万元,同比增长 54.76%。

2022 前三季度公司净利润增速远高于营收增速,主要系毛利率上升由 49.08%增长至 51.4%,公允价值变动收益同比增加 48%,其他收益金额达到 1533.79 万元,同比增长 806.76%。

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公司基于较强的研发创新能力、生产制造能力以及可靠的质量保证,产品获得了众多知名品牌客户的认可,随着产能规模不断扩大,规模效应逐渐凸显加之公司创新技术水平处于国际领先,使得公司综合毛利率保持在 50%左右。

2018-2021 年毛利率在 45%-65%之间上下浮动,2022 前三季度毛利率为 51.40%,同比增加 4.23 个百分点。

其中 2020 年毛利率达到近四年最高 64.25%,主要系当年疫情爆发公司口罩焊接机订单爆发式增长,且口罩焊接机毛利率比其他超声波设备高 10 个百分点左右。

具体来看,2021 年,公司主要产品动力电池超声波焊接设备毛利率为 50.55%,配件、动力电池制造自动化系统、汽车轮胎超声波裁切设备毛利率分别为 51.58%、37.33%、66.82%。

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公司期间费用率稳中有降,净利率小幅提升。

2021 年,公司销售期间费用率为 26.62%,相对 2019 年下降 9.91 个百分点。

公司整体费用率稳中有降,得益于公司内部良好运行与规模效应渐显。

2022 前三季度,公司销售/管理/财务/研发费用率分别为 9.26%、6.79%、0.30%、13.33%,同比分别增加 1.48、2.73、0.02、2.00 个百分点。

2022 前三季度,公司净利率为 21.83%,同比上升 2.92 个百分点。

公司坚持创新驱动,研发费用率显著高于可比公司。

公司自成立以来始终重视技术创新,力图打破外资企业垄断局面,推动构建国产化生态格局,目前已积累了 3 大核心支撑技术与 40 项发明专利,具备雄厚的科研实力与领先的技术水平。

2018-2021 年,公司的研发投入金额分别为 1607.65 万元、2005.78 万元、3282.8 万元和 4578.03 万元,研发投入复合增长率 141.75%,占历年营业收入比重分别为 14.8%、14.94%,12.41% 和 12.35%,2022 年前三季度,公司研发投入金额 5171.77 万元,占营业收入比重提升至 13.33%,未来公司将继续保持研发投入的力度,为技术创新提供有力保障。截至 2021 年 12 月 31 日,公司研发人员共 129 人,占公司员工总数 28.67%。

2022 年前三季度,公司研发费用率为 13.33%,分别高于同行业可比上市公司海目星、大族激光、固特超声、联赢激光 1.76,2.76,7.71,8.84 个百分点。

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3.3 上游订单充沛、中游扩产送样、下游积极验证,产业化进程快速推进

随着技术成熟,良率提升,复合集流体有望迎来规模化量产和下游应用,从而带动生产成本下降,渗透率逐步提升。

复合集流体电池因材料和结构颠覆,现阶段规模化量产难度较大,目前面临的主要困难是良品率较低、成本较高、验收体系和客户较少和生产工艺尚无统一标准等。

复合集流体的产业化需要原材料与设备厂家、集流体厂家、下游电池厂家等产业链共同努力,提升设备、材料性能,持续优化生产工艺、良品率和生产效率,降低成本,也需要拥有核心技术的企业加大投入,加快产业化进程。

(1)从上游来看,东威科技作为国内电镀设备龙头,复合铜箔生产设备在手订单已达 17 亿元,然而目前复合铜箔集流体生产过程中仍存在着以下不足:

1、生产工艺较复杂,通常需要两步法才能成型,即磁控溅射+水电镀,增加了设备投入和生产成本,降低了生产效率;

2、磁控溅射工艺在与基膜(PP、PET)进行复合时,粒子在高速、高温条件下沉积时,可能飞溅熔穿基膜形成通孔;

3、该方式制备集流体可以看成三层复合结构(单面),即基膜层、磁控溅射层和水电镀层,各层之间的结合力不足,在使用过程中易出现金属层脱落的现象。

(2)从中游来看,相关铜箔/铝箔厂商纷纷宣布投资建产,多数厂商处于产品送样和验证的阶段。

其中,尤以重庆金美新材料走在前端,其主打产品为多功能复合集流体铝箔(MA)和多功能复合集流体铜箔 (MC)。该材料产品是重庆金美联合新能源行业头部企业相互配合研发,目前已经实现商品化应用,进入量产阶段。

2018 年其 12μm 的复合铝箔于海外一款车型实现了实车装机,在安全性与能量密度上均取得了重大突破。

经过长期的下游装机验证,2022 年已成为重庆金美复合集流体规模化量产元年,今年量产的 6μm 复合铜箔与 8μm 复合铝箔领先于市场上的主流产品。

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。重庆二期、三期项目在 2025 年之前将形成年产值 100 亿 元,年纳税 6 亿元的新材料制造基地。

根据证券时报公开资料,电池材料验证一般分为三个阶段,首先是材料本身的性能测试;其次做成电芯后测试,比如穿刺实验等;最后做成不同类型的电池去做循环测试,整个认证周期为 3~6 个月。

(3)从下游来看,头部电池厂商接受并欢迎中上游送样和验证,持续布局复合集流体相关专利技术,有利于产业化进程的推进。

首次应用宁德时代多功能复合集流体的高镍三元电池已于 2018 年 10 月正式批量生产,配套国际一流车企的核心车型推向市场。宁德时代、蜂巢能源、比亚迪、国轩高科及厦门海辰等多家电池厂积极布局复合集流体相关专利。其中,宁德时代通过参股金美布局 PET 复合铜箔,并已在复合集流体技术与产业化方面取得较大进展。截至 2021 年 7 月,宁德时代在复合集流体技术领域共申请专利 285 件,其中核心专利 84 件,集中在电池材料 52 件、结构 20 件、装备 12 件。所有申请专利中,发明专利 233 件,发明比例 82%。

在技术开发过程中,形成了完整的自主知识产权体系,授权发明专利 10 项,实用新型专利 10 项。宁德时代作为主要起草人,参与起草行业团体标准 1 项,建立企业标准 4 项,发表相关科技论文 3 篇,著作 1 篇。

根据英联股份《关于对深圳证券交易所关注函回复的公告》,复合铜箔、铝箔产品通过下游企业认证主要包括产品认证与质量体系认证两个部分,根据应用场景不同,通过客户验证的时间不同:3C 消费电子类电池验证周期约 3 个月;储能电池验证周期约 3-6 个月;动力电池验证周期约 12 个月。

表 4:复合集流体产业链主要厂商产能布局及进度梳理(截至 2023 年 1 月 17 日)

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3.4 2025 年超声波滚焊市场空间有望超过 35 亿元

目前,公司的超声波滚焊机已经为宁德时代供货,若未来该项技术在行业内得到大规模应用,公司的超声波滚焊机将拥有庞大的市场空间。

随着复合集流体技术逐渐通过验证和批量应用,渗透率有望加速提升,预计未来会有更多车型应用多功能复合集流体型动力电池。

根据公司招股说明书披露,单条产线对滚焊设备的需求数量是极耳超声焊接设备的 3 倍左右,未来若复合集流体电池大面积推广,则将对超声波滚焊机带来庞大的市场需求。

根据高工锂电预测,2025 年 PET 复合铜/铝箔渗透率有望达到 21%。

根据 EVTank 的预测,2022 年~2025 年全球锂离子电池出货量复合增长率为 32%,考虑到动力电池出货量增速相对更高,我们合理假设 2022 年~2025 年全球动力电池出货量复合增长率为 35%,2023~2025 年全球动力电池出货量分别为 958、1293、1681 GWh。

根据产业链调研,目前单 GWh 需要 5~6 台超声波滚焊机,单台设备价值量约 200 万左右。

结合全球动力电池出货量、公司设备需求情况和单台价值量等,我们测算 2025 年复合集流体超声波滚焊设备市场规模将达到 35~42 亿元。

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4. 依托核心技术优势布局蓝海市场,多领域潜力待发

4.1 自动化系统拓展锂电池及上游材料领域,差异化竞争有望抢占细分市场

4.1.1 持续供货镍氢电池龙头科力远,受益 HEV 高成长

近年来,公司动力电池制造自动化系统主要在镍氢动力电池领域。在混合动力车型中,相比于锂电池,镍氢电池具有环保、安全性更佳,充放电倍率高的优势。

尽管镍氢电池能量密度略低,但由于混合动力汽车电池包对电池容量要求不高,镍氢电池在混合动力车型上仍能得到较好应用,现阶段镍氢电池在混合动力车型中仍占有重要的地位。

根据丰田公司访谈信息,对于混合动力车型(HEV),虽然锂电池技术指标优于镍氢,但作为短途代步工具的混合动力车使用镍氢电池已经足够。

2021 年,镍氢电池、三元电池在我国 HEV 节能乘用车装机量分别占总装机量 63%、37%。混合动力汽车已经迎来快速增长时期。

高工锂电发布的数据显示,2022 年上半年国内 HEV 节能乘用车销量合计约为 37.1 万辆,同比增长 50%,相应配套的电池装机量约为 0.54GWh,同比增长 64%;2025 年 HEV 电池需求有望达到 95GWh。

公司提供的镍氢电池制造自动化设备主要涵盖镍氢电池制造的前端工序涂布和制片环节,是镍氢电池生产过程中必不可少的重要工序。

在超声波焊接及大板裁断机领域,公司自主研发超声波滚焊系统在镍氢电池自动化产线上的自动化集成技术,并研究开发出特制砧座,达到了日本智头电机产品的技术性能,在部分指标上甚至有所超越,具备一定价格优势。

在正负极涂布设备领域,公司提供的设备相较于同类型竞争对手赢合科技涂层均匀度更好、效率更高、装配精度更高、防铜防异物体系更全面。

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国内 HEV 节能乘用车市场行业集中度较高,镍氢电池龙头科力远市占率在 60%以上。

在国内混合动力汽车市场,选择镍氢电池作为动力电池的汽车公司主要是日本丰田公司,而科力远为丰田公司国产 HEV 车型动力电池及关键材料的国内唯一供应商,是全球镍氢动力电池的核心生产商之一。

根据高工锂电发布数据,2022 年上半年科力远参股子公司科力美产销量占据国内 HEV 电池装机总量的 63.6%,强势领跑国内 HEV 市场,松下、Blue Energy、宁德时代市场份额分别为 20.4%、5.42%、3.29%,国内 HEV 节能乘用车市场行业集中度较高。

公司深度合作科力远,2021 年贡献营收占比超 18%,成为公司第二大客户。

公司为科力远提供镍氢电池生产线上的自动化设备系镍氢电池前段工序中的关键设备。科力远自采购公司设备以来,公司相关产品占其同类设备的比例情况大约在 40%~60%,2021 年,科力远作为公司第二大客户占公司总营收比重 18.32%。

镍氢电池用于轨道交通领域优势显著,市场空间有待解锁。

除混动汽车外,镍氢电池在轨道交通领域也极具应用优势,圆柱形密封式镍氢电池具有“高安全、宽温域、长寿命”的产品特点,不仅可以免维护,还 可在-40℃至 60℃范围内正常充放,符合轨道交通对电池性能的要求,符合国家绿色交通的发展趋势,因此有望在轨道交通电源市场全面替代铅酸电池和镍镉电池,具备更广阔的发展空间。

科力远全资子公司湖南科霸轨交电池项目同步在 5 个铁路局积极推进,其中已获得兰州铁路局小批量订单,前期获取的市域动车用电池批量订单也正在交付中。

铁路客车圆柱形密封式镍氢蓄电池已获得中铁检验认证中心有限公司(CRCC)的产品认证,2022 年 7 月再次通过了 CRCC 复审。

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4.1.2 锂电池上游材料领域有望成为新增长点

锂电设备市场空间广阔,目前处于高增长期。

根据起点研究院统计,2021 年全球锂电电芯设备市场规模为 792 亿元,同比增长 48.9%;预计 2025 年达到 2990 亿元,同比增长 46.6%。根据高工锂电数据统计,2021 年中国锂电电芯设备市场规模达到 500 亿元,同比增长 88.7%;预计 2022 年达到 750 亿元,同比增长 50.0%。

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公司切入锂电领域上游材料及中段重要工序,有望通过差异化竞争的路线抢占细分市场。

锂电设备具有较高的技术壁垒,国内龙头的锂电自动化设备企业先导智能、赢合科技对前中后段工序均有布局,璞泰来主要布局前段工艺,科瑞技术、联赢激光主要布局中段工艺,杭可科技、星云股份则主要布局后段工艺。

在传统的锂电池的生产环节,公司的产品面临着行业内头部客户的竞争,公司因此选取了尚未完全发展成熟的叠片机市场。

公司在研的电芯切叠一体式热复合机主要针对锂电池中段工序的叠片环节,工艺相较传统叠片机既能保证叠片精度,又能提升叠片效率,如研发成功将为公司打开锂电市场新的发展空间。

锂电池上游材料领域的自动化制造设备有望成为公司的新增长点。

公司自主研发的三元材料烘干技术满足了电池上游材料领域的自动化生产和环保要求,并与广西杰立特智能科技有限公司签订了大批量订单,为终端客户中伟股份提供锂电池领域的自动化设备。

未来几年,公司将依托动力电池制造自动化系统现有客户优势及自动化技术积累,积极开拓类似锂电池的上游原材料领域等现有锂电池设备厂商尚未形成明显竞争优势的业务领域,实现差异化经营,预计动力电池制造自动化系统业务将成为动力电池超声波焊接设备以外的公司的主要收入来源。

图 29:锂电设备生产企业全景

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4.2 轮胎裁切耗材需求稳健,公司市场地位比肩必能信

公司是国内较早进入中高端轮胎裁切设备市场的厂商,公司产品打破外资企业垄断,相关技术指标已达到或超越国际先进的水平,已实现全套轮胎超声波裁切设备的国产化。

公司的超声波裁切设备主要应用于汽车轮胎橡胶裁切领域,适合轮胎内衬、胎侧、胎面、三角胶等裁切,相比于传统的截断装置具有切割温度低、切割面光洁度好、绿色无污染等优点,符合国家“节能降耗,绿色制造”的要求。

公司依靠自身的声学工具设计技术通过有限元分析技术模拟在超声波振动下每一个点的运动状态,进行矢量叠加后即可分析出超声裁刀整体振动情况,同时结合各部位材料特性,再设计出最符合裁切效果的裁刀结构。

该项技术可以大大降低刀具工作中损坏的几率,也可以降低裁切的功耗,减小发热量,提升裁切的质量和稳定性。

得益于发达国家巨大的汽车保有量与新兴发展中国家持续增长的新车需求量,全球轮胎产业总体呈增长态势,中国逐渐成为全球最大的轮胎生产和消费市场之一。

根据米其林数据统计,2013-2018 年全球汽车轮胎总销量呈逐年增长态势,2019-2020 年受疫情影响发生下滑,2021 年销量恢复至 17.27 亿条,同比增长 7.95%。

长期来看随着发展中国家汽车普及率的提升,轮胎市场需求规模将进一步扩大,预计未来全球轮胎市场规模整体保持稳健增长态势。

全球庞大的轮胎需求市场,将对上游轮胎超声波裁切设备市场的发展形成稳固支撑。

公司市占率水平与主要竞争对手必能信较为接近,下游客户以国内外大中型轮胎厂商为主,涵盖固特异、优科豪马、正新、佳通、中策、玲珑、赛轮等国内外知名企业。

根据美国《轮胎商业》2021 年度全球轮胎 75 强排行榜的统计数据显示,全球轮胎企业前十强中,固特异、韩泰、优科豪马、中策、正新均与公司开展业务合作。其中,中策橡胶是中国收入规模最大的橡胶生产企业,并且是公司 2021 年第四大客户,当年对其销售金额达 1255 万元,占公司总营收比重为 3.4%。

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公司汽车轮胎超声波裁切设备及其主要配件年销售收入约三四千万元,目前以耗材收入为主,未来将继续作为公司稳定的收入来源之一。

2019~2021 年,公司汽车轮胎超声波裁切设备及其主要配件营业收入分 别为 3,234 万元、2,660 万元和 3,477 万元。

由于橡胶轮胎行业较为成熟,公司裁切设备及其主要配件的市场需求以存量产线的替换需求为主,同时伴有部分新增产能的设备需求,拥有稳定的市场空间。

公司汽车轮胎超声波裁切设备的下游轮胎市场需求较为平稳,而对裁刀、发生器、换能器等主要裁切配件存在稳定的需求。

公司定位中高端轮胎裁切设备,技术门槛较高,关键部件裁刀应用到的超声参数平衡、频率测试需要较高的技术水平,加之轮胎裁切市场已较为稳定且规模较小,除美国必能信及公司以外,新进市场参与者较少,因此行业整体毛利率较高。

在成本控制方面,公司已具备自主生产发生器、换能器、裁刀等部件的能力,已实现全套轮胎超声波裁切设备的国产化,而同类部件的自制成本通常低于其外购成本,公司对成本的控制能力较强,因此超声波裁切设备毛利率保持在较高水平。

2018~2021 年,公司汽车轮胎超声波裁切设备毛利率保持在 66%-70%左右,在一定程度上提升了公司整体盈利能力。

4.3 无纺布领域需求约 3 亿元以上,公司尚有较大增长潜力

口罩焊接市场趋于饱和,一次性卫生用品市场有待开拓。

2020 年,受新冠肺炎疫情的影响,口罩行业蓬勃发展,口罩焊接机的热销也为公司 2020 年创造营收 18859.73 万元,占 2020 年总营收 71.36%。但随着国内疫情逐步得到控制,且下游口罩生产商的产能已大幅提升,未来进一步大幅扩产的可能性较小,超声波口罩焊接机面临市场需求下滑、销售价格降低的情形,公司无纺布领域营收锐减,占总营收比重下降至 1.55%。

为此,公司转换思路,把目标转向更加广阔的一次性卫生用品市场。随着经济发展、人口老龄化、鼓励生育、卫生意识加强等因素的影响,婴儿纸尿裤和成人失禁用品市场规模将持续提升。

根据中商情报网数据统计,2021 年中国一次性吸收型卫生用品市场规模 899 亿元,预计 2022 年市场规模将达到 959 亿元,2023 年市场规模可突破千亿。

根据中国造纸协会数据统计,中国吸收型卫生用品市场规模中女性卫生用品占比基本稳定在 50%左右,成人失禁用品的占比逐年递增,预计 2022 年成人失禁用品占比可达到 10.57%,婴儿纸尿裤市场规模也在逐渐扩大。

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公司在无纺布领域的应用是利用超声波技术完成对口罩、纸尿裤等产品的打片成型、封口、封边、耳带焊接等工序。

在一次性卫生用品领域,当前胶水粘结的工艺占比仍然很高,存在不环保、舒适性差等问 题,无胶化工艺是未来趋势,超声波焊接工艺可以取代胶水粘结工艺实现无胶化。

无纺布焊接设备的市场空间测算以纸尿裤为例,按照 2020 年的产能计算,假设全部采用超声波工艺,每条产线需要 8 台超声波焊机,产能每分钟 300 片(纸尿裤、拉拉裤、成人纸尿裤等平均水平),2020 年共需要产线 1118 条,若全部使用超声波焊接工艺则对超声波设备总需求为 13.42 亿元(不包含耗材)。

按每年 5%的新增产能全部采用超声波焊接工艺计算,2021 年的新增市场对超声波设备需求为 0.67 亿元,假设 2020 年存量产线中 20%在 2021 年替换为超声波焊接设备,2021 年的替换需求将达到 2.68 亿元,2021 年总体超声波焊接设备需求可达 3.35 亿元。公司在无纺布领域发展的市场空间广阔。

与无纺布焊接工艺类似的超声波塑料焊接机市场较为分散,应用在 3C 电子、医疗器械、汽车、家电等领域,超声波塑料焊接设备多为标准化设备,根据公司调研情况,每年对超声波塑料焊接设备的市场需求约 3-5 亿元。

4.4 IGBT 领域需求约 4.5 亿元,公司具备 IGBT 端子焊接独特优势

IGBT 即绝缘栅双极型晶体管,是能源变换与传输的核心器件,在轨道交通、智能电网、航空航天、电动汽车与新能源装备等领域应用极广。

IGBT 模块的功率导电端子需要承载数百安培的大电流,对电导率和热导率有较高的要求,而汽车中的 IGBT 还要承受一定的振动和冲击力,对机械强度要求高,故 IGBT 导电端子的焊接技术工艺要求十分高。如果使用传统的锡焊工艺,虽然工艺简单,操作简便,但存在易氧化,且焊接过程中释放有毒气体,环保性差等缺点。

超声波焊接是一种很适合 IGBT 导电端子焊接的工艺,工艺简单快捷、接触电阻低、键合强度较高,更好的满足了 IGBT 导电端子对低电阻、高强度的要求。超声波焊接运用在功率半导体领域时,主要用于多个铜端子和 DBC 基板覆铜层之间的焊接,对焊接模式的控制和自 动化系统设计都有很高要求,属于多技术融合的焊接站。

IGBT 是新能源汽车电控系统中最核心的电子器件之一,随着国家政策大力支持及新能源汽车推广应用进程加快,渗透率不断提升,未来 IGBT 市场空间广阔。公开资料显示,2021 年全球 IGBT 市场规模达到 70.9 亿美元,预测 2025 年市场规模可达到 106.6 亿美元。

全国 2021 年我国 IGBT 市场规模达到 22.5 亿美元,预测 2025 年市场规模可达到 74.6 亿美元,复合增长率达 19.11%,市场前景广阔。

根据公司对于 IGBT 超声波焊接设备的市场需求测算,IGBT 封装工艺中涉及超声波金属焊接技术,对于车规级的 IGBT 模块,单块 IGBT 模块上的端子一般几个到几十个不等,IGBT 焊接设备焊接单块 IGBT 模块一般在 90 秒左右,单台设备每年满产产能可达 9.6 万套。

根据集邦咨询预测,2025 年中国 IGBT 市场规模将达到 522 亿元,对应的 IGBT 总需求将超过 26000 万只。

目前,在封装工艺中采用超声波焊接技术的比例在逐步增大,假设到 2025 年在封装工艺中采用超声波金属焊接技术的比例分别为 30%、50%和 70%三种情形,2025 年 IGBT 超声波焊接设备(不考虑配件)的存量市场规模分别为 7-10 亿元、12 亿元-16 亿元 和 17 亿元-23 亿元左右。同时假设下游行业以匀速扩产且设备寿命按 3-5 年计算,IGBT 超声波焊接设备至 2025 年每年的新增设备需求(不考虑配件)分别约为 1.5 亿元-3 亿元、2.5 亿元-5 亿元、3.5 亿元-7.5 亿元。

公司技术水平优于国内竞争对手,是目前行业内少有的可以为半导体行业提供 IGBT 端子焊接自动化设备的企业,已经获得振华科技等知名客户的正式订单。

IGBT 焊接设备尚未形成完全成熟的竞争格局,德国雄克拥有行业内最先进的技术水平,公司在 IGBT 焊接设备领域的技术水平优于国内同行业公司,但相较于德国雄克尚存在一定差距。

公司设备的先进性体现在基于控制器设计技术可以实现复杂焊接模式的精确控制,焊接变形量控制在±0.01mm,焊接压力波动控制在 5%以内,保证焊接一致性;基于一体式楔杆焊接 技术保证声学结构的稳定性;添加视觉自动定位引导保证焊接位置,自动化程度高。

目前公司已经完成了半自动 IGBT 端子超声波焊接设备的开发,全自动 IGBT 超声波焊接设备正处于样机研发过程中,半自动 IGBT 端子超声波焊接设备截至 2022 年一季度末已取得振华科技和元山电子的在手订单 188.86 万元(含税)。

4.5 汽车线束领域需求约 3-5 亿元,已取得比亚迪、均胜电子等客户订单

随着汽车电动化和充电桩的发展要求,线束的线径越来越大,传统的超声系统的功率难以满足其焊接要求。

在汽车线束焊接应用中,超声波焊接利用超声波振动所产生的物理效应将线头结合起来,提升了焊接位置的密实度,保证线束的导电性,使整个电器系统的运行更顺畅、更稳定,且超声波焊接电阻系数接近于零,具有非常强的导电性的同时还能减少与电阻接触过程中导致的热量堆积,从而防止线束局部位置温度过高引起线束烧毁。

由于新能源车对于高压线束的需求较大,新能源车的线束市场空间将从 42 亿元增长至 405 亿元,且高压线束超声波焊机单价远大于低压线束焊机,公司预计 2025 年汽车线束超声波焊接机的存量市场规模大约 在 10 亿元以上。

假设下游行业以匀速扩产且设备寿命按 3-5 年计算,汽车线束超声波焊接设备至 2025 年的 每年新增市场需求可达 2 亿元-3 亿元,若考虑焊头、底模等耗材配件的市场需求,2025 年 10 亿元以上的存量市场规模将带来 1 亿元-2 亿元的配件需求,2025 年当年线束焊接设备及主要配件的新增市场需求可达 3 亿元-5 亿元。

公司自主研发的线束端子超声波焊接设备,可以实现两套超声系统在同相位下精确工作,在应用于 95 平方毫米以上面积的铜线束焊接方面,公司是国内少有的可以和外资企业竞争的本土企业。

公司产品的先进性体现在公司自主研发的双通道超声系统,系统总功率可达 11kW(单路 5.5kW);配合一体式楔杆焊接技术,焊接能力可达 95 平方毫米以上,设备稳定性高。

公司的系统功率、焊接线径等技术指标与国外竞争对手相当,目前在汽车线束领域的客户有比亚迪、均胜电子等知名企业。

5. 盈利预测、估值分析和报告总结

我们根据公司产品结构、历史业绩及市场空间情况,对公司 2022-2024 年盈利预测核心假设如下:

动力电池超声波焊接设备:

近年来,我国新能源汽车产销量高速增长,产量渗透率已突破 29%;纯电动汽车占比维持高位,为动力电池极耳超声波焊接设备市场规模快速增长提供强大驱动力。龙头动力电池企业装机量和产能不断扩大,带来庞大的设备采购需求。

根据公司招股说明书披露,2021 年宁德时代和比亚迪采购本公司产品占其新增产线上采购同类产品的比重均超过 50%。除宁德时代、比亚迪等知名客户,公司还通过利元亨、海目星、联赢激光、赢合科技等整线设备集成商将产品应用在国轩高科、中创新航、亿纬锂能、蜂巢能源等公司的动力电池生产线中。

根据公司招股说明书披露,2021 年公司按动力电池超声波焊接设备及其配件的销售额计算的市场占有率约为 20%-30%。随着公司超声波焊接监控一体机、超声波楔杆焊机等产品逐渐取得客户认可,订单大幅增加,动力电池超声波焊接设备收入有望保持较快增长。

根据公司现阶段的在手订单情况和客户开拓情况而言,公司 2022 年至 2025 年在行业内整体的市场占有率将进一步提升。

我们预计该板块 2022-2024 年实现营业收入 3.83、5.93、8.60 亿元,同比增长 95.00%、55.00%、45.00%。

配件:由于下游客户对设备配件存在较大需求,公司还销售与公司各类设备相关的配件,如焊头、底模、裁刀、发生器、换能器、金属检测机头等。随着公司各领域超声波焊接设备及动力电池制造自动化系统销售持续增长,配件业务收入规模也将保持同步增长。

我们预计该板块 2022-2024 年实现营业收入 0.75、0.97、1.36 亿元,同比增长 24.00%、30.00%、40.00%。

动力电池制造自动化系统:

短期来看,随着科力远现有四期扩产建设陆续完成、新产能扩建尚未启动,公司来自科力远的自动化系统在手订单下降,导致该业务收入大幅下滑。

长期来看,公司积极拓展锂电池及上游材料领域,通过差异化竞争抢占细分市场,锂电池上游材料领域的自动化制造设备有望成为新增长点。

公司自主研发的三元材料烘干技术满足了电池上游材料领域的自动化生产和环保要求,并与广西杰立特智能科技有限公司签订了大批量订单,为终端客户中伟股份提供锂电池领域的自动化设备。

未来几年,公司将依托动力电池制造自动化系统现有客户优势及自动化技术积累,积极开拓类似锂电池的上游原材料领域等现有锂电池设备厂商尚未形成明显竞争优势的业务领域,实现差异化经营,预计动力电池制造自动化系统业务将成为动力电池超声波焊接设备以外的公司的主要收入来源。

我们预计该板块 2022-2024 年实现营业收入 0.32、0.45、0.77 亿元,同比增长-51.00%、40.00%、80.00%。

其他主营业务、其他领域超声波焊接设备等:

(1)超声波滚焊设备:

复合集流体兼具安全性、高比能和长寿命等优势,有望迎来大批量应用。目前公司的滚焊设备技术指标行业领先,已应用到宁德时代新型动力电池生产制造工序中。同行业未见其他运用于复合集流体电池量产线应用的超声波滚焊设备,且焊接速度可达 80m/min 以上。

根据公司招股说明书披露,单条产线对滚焊设备的需求数量是极耳超声焊接设备的 3 倍左右,未来若复合集流体电池大面积推广,则将对超声波滚焊机带来庞大的市场需求。我们测算 2025 年复合集流体超声波滚焊设备市场规模将达到 29~35 亿元。

当前,复合集流体产业化进程正在快速推进,上游订单充沛、中游扩产送样、下游积极验证,2023 年有望实现小规模量产,公司作为宁德时代滚焊设备核心供应商有望率先受益,实现几何级增长。

(2)其他主营业务:

长期来看,公司依托核心技术优势布局蓝海市场,轮胎裁切耗材需求稳健,无纺布、IGBT、汽车线束等多领域潜力待发,已取得振华科技、比亚迪和均胜电子等客户订单,收入有望回归正增长。

我们预计该部分业务 2022-2024 年实现营业收入 0.37、0.49、1.22 亿元,同比增长-23.64%、32.67%、147.83%。

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综上,我们预计公司 2022-2024 年分别实现营业收入 5.3、7.8、12.0 亿元,同比增长 42.1%、49.0%、52.8%;分别实现净利润 1.1、1.7、2.5 亿元,同比增长 62.2%、53.5%、45.6%;对应 EPS 分别为 1.4、2.1、3.1 元。以 1 月 20 日收盘价 136.7 元计算,对应公司 2022-2024 年 PE 分别为 99.8、65.0、44.7 倍。

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6. 风险提示

下游动力电池行业增速放缓或下滑的风险;重要零部件进口占比较大的风险;客户集中度高及大客户依赖风险;新业务拓展不及预期的风险;复合集流体产业化进程不及预期的风险;技术变革及产品研发风险;市场竞争加剧的风险等。