Industrie des équipements de test des piles au lithium - une analyse complète

Expérience en matière de conduite de l'industrie

La demande de l'augmentation en flèche des commandes et l'offre de équipement de test des batteries de production pour former un écart entre l'offre et la demande.

Le processus de production des piles au lithium est complexe, la qualité et la sécurité des piles exigent une grande précision et une grande stabilité de l'équipement de test des piles, et les fabricants d'équipements de test des piles de haute qualité sont rares.

Chaîne de l'industrie des équipements de test des batteries

La concurrence des matières premières en amont pour les équipements de test des batteries est suffisante, les entreprises d'équipement ont un fort pouvoir de négociation ; en aval, il s'agit principalement de matières premières. fournisseurs de piles au lithiumLes vendeurs d'équipements de base ont un fort pouvoir de négociation, tandis que le pouvoir de négociation des vendeurs d'équipements secondaires est faible ; en termes de paysage concurrentiel, la concentration du marché augmente progressivement.

Diagramme de la chaîne industrielle complète de l'équipement de test des batteries

Vue d'ensemble de l'industrie des équipements de test des batteries

L'équipement de test des piles au lithium désigne l'équipement de fabrication des piles au lithium par le biais d'un processus ordonné de production de matières premières telles que les électrodes positives et négatives, les diaphragmes et l'électrolyte, ce qui correspond au processus de production des piles au lithium. Les piles au lithium se présentent sous différentes formes, telles que les piles cylindriques (comme les piles 18650), 32700 batterie), la batterie carrée et la batterie souple, dont le processus de production est différent, mais le processus de fabrication est à peu près le même.

Le processus de production des batteries au lithium comprend la section avant du processus de la cellule (production de pôles), la section intermédiaire du processus de la cellule (production de cellules), la section postérieure du processus de la cellule (formation chimique et classement), ainsi que le processus du module et du bloc-batterie (PACK), l'équipement de test de batterie correspondant est divisé en équipement de la section avant, équipement de la section intermédiaire, équipement de la section postérieure, équipement PACK, etc.

Les processus des sections avant et intermédiaire ont formé la structure fonctionnelle des éléments de batterie, et les éléments de batterie sont activés par le processus de la section postérieure pour produire des produits de batterie stables et sûrs par le biais d'essais, de tri et d'assemblage. L'étape de la section postérieure fait principalement référence à l'achèvement de l'activation, des essais et de la détermination de la qualité des éléments de batterie, y compris la formation des éléments de batterie, le classement, les essais, le tri, le PACK, etc.

Du point de vue de la répartition de la valeur de la chaîne industrielle, la partie avant de l'équipement est plus compétitive, avec une marge bénéficiaire nette d'environ 10% ; la partie intermédiaire de l'équipement a une marge bénéficiaire nette d'environ 20%, la partie arrière de l'équipement est liée à la sécurité de la batterie et aux exigences techniques les plus élevées, de sorte que la viscosité du client est élevée, le modèle concurrentiel est meilleur, la marge bénéficiaire nette est d'environ 30%, le bénéfice représenté par l'ensemble de l'industrie de l'équipement de test des batteries s'élève à 40-50%.

L'équipement de la section avant est représenté par la machine de revêtement, l'équipement de la section intermédiaire est représenté par la machine de bobinage, et l'équipement de la section postérieure est représenté par l'équipement de formation et de classement.

L'équipement de test des batteries au lithium est un équipement personnalisé non standard. Dans le cas d'une expansion à grande échelle de la capacité de production de batteries d'énergie, les fabricants ayant la capacité de fournir à grande échelle sont limités, et la pénurie actuelle de capacité dans l'industrie, l'équipement de test de batterie est entré sur le marché des vendeurs.

Équipement de la section avant : fabrication de pièces de poteau

L'objectif du processus de production de la section avant est d'achever la fabrication des feuilles d'électrodes anodiques et cathodiques.

Ce processus comprend principalement le mélange, le revêtement, le pressage des rouleaux, le découpage, la production, la formation de la cosse et d'autres processus, qui constituent la base de la fabrication des piles au lithium.
Le revêtement est la partie centrale du processus de la section avant, et son niveau avancé affecte directement la performance chimique et le rendement de la batterie finie.

Du point de vue de la structure du marché, l'équipement principal de la section avant pour la fabrication des piles au lithium, représenté par la machine de revêtement, a longtemps été monopolisé par les entreprises japonaises et coréennes en termes de technologie et de marché (Toray Japan, Inoac Japan, Hirano Japan, etc.).

Après 2015, les principales usines chinoises de batteries ont repoussé les équipements de revêtement pour atteindre le niveau international le plus élevé, et des entreprises telles que szhaoneng, katop, Yhwins et Areconn se sont distinguées.

Ensuite, szhaoneng a été racheté par Keheng, katop par Putailai et Areconn par Yhwins. Les trois premières parts de marché, katop, szhaoneng et Yhwins, ont une concentration de plus de 50%.

Le taux actuel de localisation des machines d'enrobage chinoises a atteint 70% à 80%, mais le choix principal pour l'expansion rapide de la capacité de production haut de gamme reste les produits internationaux.

Paysage concurrentiel de l'équipement en machines d'enrobage en Chine

Équipement de la section intermédiaire : fabrication de cellules

L'objectif du processus de la section intermédiaire est d'achever la fabrication des cellules. Il s'agit essentiellement d'un processus d'assemblage, dans lequel les électrodes fabriquées au cours du processus précédent sont assemblées de manière ordonnée avec le diaphragme, l'électrolyte, etc.

Compte tenu des exigences en matière de vitesse de traitement, de précision du traitement et de rendement du produit, les équipements de la section intermédiaire présentent les difficultés techniques et les barrières à l'entrée les plus élevées.

Le processus intermédiaire de la cellule à poche comprend principalement l'enroulement ou le laminage, le soudage, l'injection d'électrolyte et d'autres processus.

Les équipements concernés sont les suivants : enrouleuse, machine à laminer, machine à souder, équipement de séchage, machine automatique d'injection de liquide, etc.

Le processus de fabrication des piles au lithium est actuellement dominé par l'équipement de bobinage, et le bobinage est la partie centrale du processus intermédiaire.

Le contrôle de la tension, la technologie d'autodéflexion et la vitesse d'enroulement de la bobineuse sont les principaux indicateurs permettant de juger du degré d'avancement de l'équipement.
À l'heure actuelle, la part de marché des entreprises chinoises de machines à bobiner dans le domaine haut de gamme s'est progressivement élargie pour atteindre environ 80%, et parallèlement, sous l'effet de la concentration des fabricants de batteries d'énergie, la part de marché des machines à bobiner devient également de plus en plus concentrée.

Les données montrent que les cinq premières entreprises du marché chinois des bobineuses de lithium en 2021 représentent plus de 90% de la part de marché. LEAD, Yhwins, Greensun-tech, geeum, supercom et colibri sont les principales entreprises du secteur.

Parmi eux, LEAD détient une part de marché de plus de 60%, avec des avantages concurrentiels évidents, et compte parmi ses clients 10 premiers fabricants de batteries lithium-ion en Chine Yhwins dispose de la première capacité de fourniture d'une ligne complète de produits. Ces deux entreprises sont les chefs de file de l'équipement de test des batteries en Chine.

Équipement de la section postérieure : lien électrochimique

Le processus de post-traitement est un processus essentiel dans la production des batteries au lithium-ion. Après le post-traitement, la batterie lithium-ion peut atteindre l'état utilisable et sa sécurité peut être garantie.

L'équipement de la section postérieure comprend la détection de l'activation des cellules et le processus d'emballage des batteries. La technologie de détection de l'activation des cellules comprend principalement la formation des cellules, la détection du classement, etc. Le processus de conditionnement de la batterie comprend le test, le tri, la combinaison en série et en parallèle de la batterie unique, ainsi que le test des performances et de la fiabilité de la batterie assemblée.

L'équipement de la section postérieure est principalement composé d'un équipement de charge et de décharge, d'un équipement de test de tension/résistance interne, d'un équipement de tri, d'une ligne de production PACK, d'un équipement logistique automatique et du logiciel de contrôle global correspondant du système.
L'équipement de chargement et de déchargement est au cœur du post-traitement, et il est nécessaire de tester l'équipement de tri PACK.

L'équipement de la section postérieure de la batterie au lithium est difficile et a une valeur élevée.
L'effet de substitution de l'équipement de la section postérieure de la Chine est évident, et son équipement a été compétitif au niveau mondial, et il est le premier à réaliser la localisation en Chine.
Dans le domaine des équipements de section postérieure du lithium, l'équipement de charge-décharge du groupe CHIR et l'équipement de détection de E-nebula sont en tête.

Processus de la section postérieure :

En 2021-2025, la première usine de batteries au monde entamera un nouveau cycle de capacité de production. En 2023, CATL et six autres grandes usines mondiales de batteries prévoient d'ajouter une capacité de production de 600 GWh. On s'attend à ce que l'investissement correspondant dans les nouveaux équipements soit d'environ 194,5 milliards de yuans, dont 50 milliards de yuans pour le marché des équipements de la section postérieure.

Schéma du marché des équipements d'essai de batteries

Au début, le marché des équipements pour batteries lithium-ion était principalement occupé par des entreprises japonaises et coréennes, notamment Koem (Corée), Toshiba, Fuji, Toray, Hirano, Kaede, CKD et d'autres sociétés. Les principaux produits sont les enrouleuses et les coucheuses.

Les produits des négociants internationaux sont raffinés et présentent un degré élevé d'automatisation, mais leur prix est relativement élevé et l'applicabilité des matières premières en Chine est faible.

Ces dernières années, le développement de l'industrie chinoise des piles au lithium s'est accompagné d'un développement rapide de la technologie, du capital et de l'échelle des équipements de test des piles. Des entreprises telles que LEAD, Yhwins, Goldenyh, Chr-group, E-nebula et Uwlaser ont vu le jour.

Dans l'ensemble, la plupart des meilleurs équipements pour batteries au lithium des fabricants chinois se concentrent sur les processus intermédiaires et postérieurs. La plupart des entreprises s'occupent de l'assemblage et du soudage de la batterie intermédiaire, de la formation, du classement, des essais et de l'emballage de la batterie postérieure, tandis que l'équipement de fabrication de la pièce polaire avant est rarement impliqué par les entreprises.

Parmi les fabricants d'équipements de test de batteries en Chine, il existe peu d'entreprises plateformes capables de fournir des équipements sur l'ensemble de la chaîne industrielle. Les principales entreprises du secteur ont pratiquement achevé l'organisation de la production de l'ensemble de la chaîne industrielle des équipements de test de batteries.

En raison de la consolidation continue des avantages technologiques, il est encore possible d'améliorer la concentration de ce marché à l'avenir.

Si l'investissement unitaire en équipements GWh diminue d'année en année, la marge bénéficiaire brute des fabricants d'équipements de test de batteries de haute qualité reste plus élevée et relativement stable par rapport aux usines de batteries en aval et aux Oems, ce qui prouve que le pouvoir de négociation des fabricants d'équipements de haute qualité s'améliore grâce à l'itération technologique et à l'engagement profond.

Comme les leaders japonais et coréens des batteries, Samsung, LG et Panasonic, accélèrent l'expansion de leur production, on s'attend à ce que la demande pour les entreprises nationales d'équipement monte en flèche. Toutefois, les entreprises d'équipement japonaises et coréennes sont relativement petites en volume, et leur taux d'autosuffisance et leurs investissements en R&D sont relativement faibles, de sorte que le goulet d'étranglement en matière de capacité est très évident et qu'il est difficile de suivre le rythme rapide des itérations technologiques.

L'équipement de test des batteries est lui-même un équipement automatique dans le processus de production des batteries, mais l'équipement lui-même dépend de l'assemblage de travailleurs techniques qualifiés, et il est donc très important de disposer d'une main-d'œuvre solide. Les équipements chinois sont de loin supérieurs aux équipements japonais et sud-coréens en termes de prix, de performance et de service.

On s'attend à ce que le taux de pénétration des équipements fabriqués en Chine dans les entreprises de batteries japonaises et sud-coréennes augmente progressivement, et à ce que les fabricants d'équipements chinois disposent à l'avenir d'un vaste espace sur le marché mondial.