西安交通大学研讨生郑文博等根据贝叶斯生...来自主动化学报...(西安交大研究院官网)

??1. 年代性机缘：东西无绳化+技能降本，国产电芯迎机缘

1.1. 圆柱锂电本钱低共同性优良，是电开东西中心电源

圆柱锂电本钱偏低、共同性优良，适配小型动力体系。

市道干流的锂离子电池根据制备形状及材料分类，可分为圆柱型硬壳、方型硬壳及软包电池。

三条技能道路经过较长时刻的前史演化，构成了当前圆柱型干流用于小型动力体系；方型干流用于国内新动力轿车；软包首要用于海外新动力轿车及 3c 端的使用图景，而在大都使用场景上也具有彼此替代功用。

相较于方型硬壳电池而言，圆柱型电池当前制备技能已相对老到，具有本钱低、共同性程度高、放热功能优良等利益，但也具有 pack 后能量密度偏低、车用 bms 需求较高级缺乏。

较低的出产本钱和优良的共同性使得圆柱适配于批量出产、需要较强的小型动力体系（电开东西、轻型电动车）领域。

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东西用电池附加值偏高，本钱传导才能更强。

圆柱型锂电池最早技能道路追溯于1992年，为日本 sony 公司研发，彼时首要用于花费电子领域。

2008年，特斯拉规划电动车领域并选择松下作为中心供货商，初步奠定了圆柱型电池于新动力电动车领域的使用。

圆柱型电池根据使用场景不一样，可分为花费电池，东西用动力电池，以及新动力车用动力电池；从功能端来看，新动力车用动力电池因为对续航和平安性的需求，对能量密度、循环性、放热性等需求更高；而东西用动力电池因为瞬时放电的需要和运用环境的凌乱性，对电芯的放电才能及对恶劣环境的习气才能有所需求。

从价格端来看，因为共同性需求更强及原材料容量更大等多个要素，车用圆柱型电池单颗价格相对偏高。

横向比照，东西用电池相对车用电池和花费电池的本钱传导才能更强，附加值相对偏高；2021h1头部公司毛利率近30%。

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电开东西适配类型为 18650 与 21700，大标准电池运用逐步前进。

圆柱型电池类型编号为五位数，以 18650 电池为例，前两位数字代表圆柱直径，为 18mm；三四位数字代表圆柱高度，为 65mm；最终一位数字代表电池形状，0 即指圆柱型电池。

当前市道主用的圆柱型电池类型包括 10400、14500、18500、18650、21700、26650、32650 等类型，特斯拉最新推出的 46800 电池有望引领新一代动力电池潮流。

其间电开东西主用的电池类型为 18650 和 21700 电池：标准越大的电池因为内容材料更多，一般具有更大的标称容量；倍率功能需求将来大标准电池在运用中占比逐步前进。

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1.2. 供需分析：供需剪刀差翻开，国产电芯迎年代机缘

1.2.1. 需要端：获益无绳化浪潮，电芯新增需要 25 亿颗

电开东西是指运用电动机或电磁铁，经过传动机构驱开作业头的机械化东西；日子中常见的电开东西首要有角磨机、冲击钻、电钻和冲击扳手等。

咱们认为的电开东西相同包括户外东西（outdoor power equipment）如割草机、打草机等。

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无绳电开东西具有显着优势，锂电为其中心电源。

依照电开东西的运用方法，可将其分为无绳和有绳电开东西；比较有绳东西，无绳电开东西扔掉了电力线，

采纳电池包供电，具有显着的平安优势和便当优势，在高空作业、恶劣环境下具有其运用优势。

无绳东西电源可分为锂电池、镍镉电池和镍氢电池；受欧盟 2021 年阻止无绳电开东西运用 含镉电池的方针影响，无绳电开东西中锂电池电源占比灵敏添加；根据 evtank，2021 年全球锂电占比已达 87%。

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无绳商场复合增速近 10%，2025年渗透率有望达 61%。

根据弗若斯特沙利文估量，2021 年无绳电开东西商场达 139 亿美元，有绳电开东西商场达 127 亿美元，无绳化渗透率为 52.3%。

获益于作业无绳化趋势，2025年估计无绳电开东西渗透率有望抵达 60.9%，全体商场规划有望抵达近 220 亿美元，预期复合增加率达 9.9%。

根据 evtank 及伊维经济研讨院数据，2021 年全球电开东西产量达 4.9 亿台，估计 2025 年将抵达 7 亿台；到时无绳 化电开东西产量有望超 4.8 亿台。

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工业级电开东西复合增速超 6%。

按终端用户品种分类，电开东西可分为工业级、消 费级与 ope（户外园林东西），工业级电开东西指工业级的电锯、电钻等；花费级电开工 具则指电动螺丝刀等家用锂电设备。

根据沙利文的数据，2021 年专业级电开东西商场规划 有望抵达 202 亿美元，花费级电开东西商场规划抵达 89 亿美元；至 2025 年专业级电动 东西商场规划可达 271 亿美元，复合增速近 6.1%。

2021 年全球 ope 商场为 85 亿美元，估计 2025 年商场规划为 112 亿美元，复合增加率达 5.3%，2025 年无绳 ope 商场规划估计为 56 亿美元，复合增加率达 9.0%。

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工业级及园林东西标配 10 个电芯，实践电芯需要有望超预期。

单个圆柱型锂电芯的标称电压在 3.6-4.1v 之间。

据咱们保存计算，单个电开东西配备两套电池 pack：一个花费级电开东西电池 pack 约在 12-16v 支配，需要 6-8 个锂电芯；专业级电开东西和园林东西电池 pack 的标称电压约在 20-21v 支配，需要 10 个锂电芯，且对电芯的容量需求显着高于花费级。

有些专业级电开东西和园林东西的电池 pack 需要可达 20 个以上。

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咱们用自下而上的两种方法测算东西用圆柱型锂电芯商场规划：

1）无绳电开东西中锂电芯本钱占比近 20-30%，根据无绳电开东西商场规划咱们猜测锂电芯商场规划至 2025 年可达 44-66 亿美元。

以单颗电芯单价 1-1.5 美元估量， 2025 年锂电芯需要量中位数近 44 亿颗，较 2021 年需要新增 24 亿颗。

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2）根据咱们估量，2025 年无绳电开东西产量近 4.9 亿台。

假定 2021 年单个无绳电开东西配备电芯数量为 8 颗，随工业级和园林东西增速加速，至 2025 年配备电芯数量为 10 颗，2025 年锂电芯需要量约为 48.9 亿颗，较 2021 新增 25 亿颗。

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至 2025 年，咱们估量的新增东西用锂电池需要约 24-25 亿颗，以单颗电芯 8 元核算，开释商场增量有望达 200 亿元。

咱们认为商场需要中仍有以下超预期要素：

1）无绳化渗透率前进明预期。

咱们估量至2025年，无绳化渗透率在 61-70%，实践无绳化发展有望加速；

2）单台东西配备电芯数量超预期。

咱们估量2025年单台无绳东西配备电芯数量为10颗，而含电芯较多的工业级电开东西和无绳 ope增速显着快于花费级电开东西，实践配备电芯数量有望添加。

1.2.2. 供给端：海外产能方案阻滞，国产电芯乘风而起

海外龙头长时刻独占电芯商场。根据真锂研讨数据，2021年，锂芯电池商场格局cr3近75%，前三名均为海外龙头厂商；作为锂电池全球龙头，三星sdi长时刻位于东西用锂芯商场市占率前端，2016年市占率即超50%。

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海外龙头转向新动力车，国产电芯机缘已至。

随新动力车的大幅鼓起，国表里干流电池厂商转向新动力车电池研发，电开东西产能缔造进入阻滞；根据三星sdi揭露信息，公司将会集进行小型圆柱电池中ev/ess有关产品研发推进，并方案将 ev 产品营收占比于本年的10%前进至下一年的20%。

从2021年商场格局来看，海外厂商比例有所下滑，国产电芯如天鹏电源、亿纬锂能、海四达等商场比例显着前进。

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国产电芯折价约50%，性价比优势凸显。

当前，国内干流电芯厂商已结束技能途径的根柢堆集，技能领衔公司如天鹏电源、长虹三杰能完成21700大标准、高倍率、高能量密度的倍率电芯产出，主动化功率相同位于业界前列。从价格端来看，国产电芯价格仍较海外厂商价格廉价近50%，性价比优势凸显。

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产能竞赛翻开，国内厂商加急扩产。

进入中心供给链的首要国产厂商加急进入电开东西电芯产能竞赛，湛蓝方案于下一年年末前完成 13 亿颗支配产能，长虹方案完成 7 亿颗支配产能。

据不完全计算，到 2021h1 国内干流厂商算计圆柱型锂芯产能供给近似为 16-18 亿颗，当前方案新增产能约为 22-23 亿颗。

全体来看，2021 年电芯需要仍呈紧平衡状况，至 2025 年国内新增方案圆柱用锂芯产能 22-23 亿颗，仅能掩盖电开东西用锂芯有些。

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相较于新增 25 亿颗产能需要，国内干流厂商方案产能约 23 亿颗支配，咱们认为在此景象下供需缺口仍将较长时刻持续，其间超预期要素如下：

1）电动二轮车和扫地机器人新增需要。

东西用锂芯相同可用于轻型车和扫地机器人商场，据真锂研讨，至 2025 年新增轻型车和扫地机器人需要约为 10-15 亿颗。

2）供给链壁垒。

据弗若斯特沙利文，2021 电开东西 cr10 达 73%，而?拇笃放剖姓悸式?60%。进入中心供给链的国产厂商当前仍偏少，实力偏弱电芯厂新增产能难以消化，而优质厂商需要持续高企。

2. 谁能成功：具有认证壁垒+倍率技能壁垒公司

2.1. 海外龙头切割东西商场，供给链认证壁垒深筑

电池厂商出产锂芯供给下流构成 pack。

东西用锂芯工业上游为材料厂商，中游为电池厂商，下流为电开东西、家用智能电器厂商等等；传统电池厂商外购电池材料后出产锂电池电芯，下流电开东西厂商置办锂电芯进行模组拼装构成电池 pack。

跟着技能技能进一步老到，有些锂电芯厂商也转向附加值更高的电池 pack 出产推出一体化产品。

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电开东西三电隙Ь钱占比算计超 40%，电源约占 13%：

分拆电开东西规划来看，其首要部件可分为机械体系和电气体系，机械体系首要系传动设备（齿轮组件、皮带等）和作业头（钻夹头、锯片等），电气体系即电池、电机、电控组件。

据真锂研讨估量，三电隙Ь钱算计占比约 40.1%，其间电源隙Ь钱占比约 12.9%。

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电开东西作业 cr10 超 70%，头部公司奉献中心增量：

从下流竞赛格局来看，电开东西头部公司首要为海外公司，其间第一部队系以 tti、百得、博世、牧田为首的四大世界品牌，作业 cr10 约 73.3%；国内一线电开东西品牌为宝时得、泉峰，但当前市占率仍偏低。

以 2021 年数据核算全球东西竞赛格局（含电开东西、手开东西、气开东西及配件等），tti 电开东西分部营收达87亿美元，牧田营收达55亿美元；国内电开东西领头公司泉峰控股营收达12亿美元，占全球东西商场比例近1.8%，占电开东西商场比例近3.4%。

随全球无绳化进程持续打开，以无绳电开东西为主打的tti、百得等头部公司市占率有望进一步前进；头部公司将奉献作业中心增量。

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海外厂商准入门槛较高，认证壁垒深筑：

电源体系作为电开东西最为重要零部件之一，海外厂商的准入门槛较高，在电芯的倍率功能、制备技能、出产体量以及平安功能等多个方面都提出了必定需求。

从前史上来看，世界一线电开东西品牌长时刻选用三星sdi、lg化学作为电芯供给商，当前能进入其供给链的国产电芯公司仍相对偏少：一起进入tti、百得、博世、牧田供给链的国产电芯厂商仅天鹏电源一家。

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2.2. 高倍率技能构建中心护城河

高倍率首要体如今大电流景象下电池仍能坚持优质的功能稳态。一般咱们把10c放电以上的电芯称为高倍率电芯，单个电芯已能做到15c与20c持续放电。

在放热进程中，较大的放电功率会致使显着热效应、sei膜损坏等一系列负面电化学进程，然后致使电池功能降低，体如今容量降低、循环性变弱、平安功能不平稳等特征，这也对中游电芯厂商的制成技能提出了更高的需求。

因为东西用电池的损耗性较强，电源体系替换频率约在 1-2 年。

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高倍率电池制造难点体如今倍率功能、平安性、温度窗口和共同性的满足。

1）高容量和高倍率：跟着电芯功率容量的不断攀升，开发统筹高容量和高倍率的电池所适配的材料及配比比例是一大痛点。

2）高平安性：电开东西电池 bms 方案相对车用较为简略，在相同强振荡作业条件下电池平安性需求高。

3）高宽度温度：电池在外部环境作业时对凹凸温放电需求共同，需要适配宽温度窗口下的大倍率放电。

4）共同性：高倍率条件下电池的极化会增大，细小的差异会构成 pack 中电池差异性被扩展，直接影响 pack 的电功能和平安功能。

高倍率规划中心护城河，优质公司功能杰出。

优质的高倍率电芯产品能完成更高的放电电流、循环功能及凹凸温环境下容量坚持率。

以国内最早完成 21700 类型高倍率电池批量出产的公司之一长虹三杰为例，旗下产品如 18650 高倍率电池在满电态条件下容量坚持率均≥92%，容量恢复率≥98%，远高于作业标准，最大持续放电电流也高于作业标准近一倍，杰出的电池倍率功能是公司在作业中获得一席之地的要害。

3. 将来方向：材料+技能齐头并进，深挖倍率功能优化空间

电芯技能改造换代，深挖倍率功能优化空间。

跟着电开东西使用场景的多样化，瞬时充放电的需要日益前进，回想前史从开始的10400再到如今最干流的18650以及正在逐步上量的21700电芯，高倍率已成作业将来断定的打开趋势。

作业内首要环绕前进电池能量密度、功率密度、降低电池温升、前进凹凸温功能、前进电池乱用情况下的平安功能、前进电池的抗震性等方面持续打开项目研发，咱们认为优化方向将首要会集于材料端和技能端。

3.1. 材料端：高镍+硅基体系，集合能量密度前进

四大首要材料构成圆柱电芯，正极占有首要本钱。

圆柱型锂芯电池原材料首要系正极、负极、电解液、隔阂以及外壳等组件。

以 2.2ah 的 18650 电池为例，一个锂离子电池约重 45g，其间三元正极材料分量约 17.6g，石墨负极材料分量约 9.0g，电解液分量约 6.8g，隔阂分量约 0.9g；以最新价格核算，三元正极/石墨负极/电解液/隔阂的本钱占比别离为 58%/7%/12%/4%。

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三元正极+石墨负极为其时干流材料体系，国内材料厂商为供给干流：

因为对低温状况的功能以及电池能量密度的需求，当前电开东西用圆柱型锂电池以选用三元正极材料为主，并选用石墨负极或硅基负极。

随倍率功能的进一步前进，对容量的需要会使得电池选用质量更高的高镍三元材料如 ncm8 系或 nca 材料。

在对质量及规划无特别需求条件下，国产电芯原材料多来自于国内龙头材料厂。关于质量需求较高的高镍三元材料，有些厂家会选择国外厂商为首要供给商。

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材料差异性对电芯倍率起抉择性作用。

锂电池的电化学功能首要取决于体系材料的开发与规划方案，其间正负极的优化方向首要是经过缩短锂离子的传导间隔以及前进电导率，然后前进倍率功能；而隔阂、电解液的优化方向则是趋向减小触摸电阻以及前进 sei 膜的平稳性。

高镍三元或成将来高倍率干流正极材料。

高镍材料如 ncm8 系等能让电池的可反应电子数增多，比较磷酸铁锂与常规三元材料能量密度显着更高，咱们估计圆柱形锂电池将来也将步入高镍化打开大趋势。

国内代表厂商如湛蓝锂芯已构成了 ncm 与 nca 兼具的锂电池道路体系。

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硅基材料有望变成石墨负极替代首选。

硅基材照料论比容量高达 4200mah/g，约为如今干流材料石墨负极的 10 倍，一起在充电时可以避免表面发生的析锂表象，有着非常好的平安性，将来如硅碳、氧化亚硅等材料的使用将显着前进能量密度并优化电池的凹凸温功能。

圆柱型锂电池龙头之一长虹动力已有硅碳负极技能贮藏。

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3.2. 技能端：集合技能立异，主动化+精密化大势所趋

锂电芯出产分为三段技能。圆柱型锂电芯出产技能流程首要包括正负极极片制造、电芯设备、化成、高温老化、查验、分容、分选等。

正负极极片制造为将以嵌锂化合物为主的正极材料与粘结剂、导电剂按比例调制搅拌均匀后涂覆在金属表面正极片，将以石墨为主的负极材料按比例调制搅拌均匀后涂覆制成负极片，最终按规则标准分切；电芯设备是将正负极极片卷绕组兼并进行焊接、注液组成电芯；化成、高温老化、查验、分容、分选等技能是成型必备技能，其意图是激活电芯以在正负极材料表面构成 sei 膜并进行分类以保证电芯出产共同性。

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前进倍率集合制备技能立异。

除材料端优化外，制备技能相同会集于削减离子传输间隔，前进 sei 膜平稳性等方向进行立异打破，如热压化成技能可有用前进 sei 膜平稳性并削减厚度，波涛形涂布可有用添加极片的孔隙率，添加极耳数量也可显着降低 dcr。

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出产线主动化+精密化需求。

圆柱锂电芯分为 a 品、b 品、c 品，其良品率与锂电设备的精密化程度高度有关。

海外电开东西龙头对精密化需求广泛较高，收购的条件是电芯厂商配备韩国主动化出产线。

当前技能前端的韩国出产线日出产功率为 200ppm，从代表公司视点来看，湛蓝锂芯具有多条 200ppm 出产线；长虹动力新增产能全部引入 200ppm 出产线，出产功率位于同业前列。

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4. 中心标的：重视中心扩产标的

咱们认为，在三星、lg 等原电池头部厂商逐步退出产能缔造的景象下，东西用锂电池作业供需剪刀差有望存续；而下流电开东西厂商以国外公司为主，存在较高供给商认证壁垒；且原材料价格持续上涨，价格传导压力较大。

作业内工业级电开东西具有显着高增速，高倍率电池需要逐步添加。

咱们认为产能加码势在必行，主张重视：

1）现有及方案产能比例靠前，主动化水平较高；

2）进入头部电开东西厂商供给链，具有议价权；

3）具有高倍率配套技能贮藏的头部电池公司：湛蓝锂芯（002245.sz），长虹动力（836239.bj）。

4.1. 湛蓝锂芯：国产电芯龙头，打通头部厂商供给链

江苏湛蓝锂芯股份有限公司横跨金属物流配送、led 芯片、新动力锂电三大领域，客户广泛海表里。

湛蓝锂芯全资子公司天鹏电源专心于圆柱型三元锂芯电池制造，当前具有两个大型出产基地，总出资方案跨越五十亿元。

公司电芯产品经过多年大规划的使用经历堆集，环绕客户的需要不断立异；其锂电池产品首要使用于小型动力体系，特别在倍率型动力东西锂电池领域处于抢先方位，是进入全球 top5 电开东西公司供给链的小型动力电池首要供给商。

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至 2022 年末产能方案扩展三倍。

到 2021q2 公司总产能约 4 亿颗，方案产能包括张家港锂电池二期项目及淮安锂电池一期项目，一起谋划缔造淮安锂电池二期项目。

2021 年 10 月，张家港锂电池二期项目已接连投产，新增年化产能 3 亿颗，年末总产能有望抵达 7 亿颗。淮安一期锂电池项目估计于 2022q3 投产，新增产能 6 亿颗，年末总产能有望抵达 13 亿颗，较现有产能新增 225%。

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领衔主动化制造，200ppm 产线业界抢先。

天鹏电源配备领先，具有多条 200ppm 的全主动出产线，制造进程高度主动化、智能化，功率与质量控制水均匀抵达三元圆柱细分领域全球领先水平。

公司“化成分容主动化出产车间”获评 2021 年省级演示智能车间，“动力锂电池智能制造设备车间”获评 2021 年“江苏省演示智能车间”。

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深筑认证壁垒，获全球 top5 电开东西公司供给商认证。

公司与 bosch、stanley black&decker、tti、makita、metabo、einhell 等世界出名品牌东西制造商和宝时得、格力博、东成、大艺等国内第一部队电开东西公司平稳协作，是国内高端东西类锂电池抢先供给商，为国内仅有一家已进入全球 top5 电开东西公司供给链的锂电芯厂商。

供给链中强势方位使公司具有充分议价才能，在原材料价格压力升凹凸数次涨价以坚持毛利 平稳。

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高倍率技能沉淀充分，营收规划有望持续改进：

天鹏电源具有 ncm 与 nca 兼具的锂电池道路，且在高倍率领域具有充分技能沉淀。

根据国家产权网，天鹏电源当前共具有 158 项专利，其间创造专利 115 项，环绕原材料、内部规划、制备技能、制造设备进行全部规划，支撑公司产品矩阵持续迭代。

在高倍率领域，公司产品已可抵达 45a 放电电流、4.0ah 标称容量，处于国内抢先水平；将来随高倍率 21700 电池产品稳步放量，公司营收规划有望进一步完成改进。

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4.2. 长虹动力：产能高速扩展，深耕高倍率电池领域

长虹动力是碱锰电池和锂电池方案、开发、出产、推广的效能供给商，为许多世界出名品牌和电开东西商场高端客户供给高功能的电池产品和优质效能。

长虹动力控股子公司长虹三杰是全球抢先的圆柱型动力锂离子电池出产商，专心于高倍率18650 及 21700 锂离子电池和电池组的研发、出产和出售，尽力于为广大客户供给一流的动力电池处置方案。

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2022年产能估计可达 5 亿，绵阳二期加速上马。

到2021h1公司总产能约 1.8 亿颗，绵阳一期项目在造产能约 2.4 亿颗，估计2022年产能可达 5 亿颗。

2021年10月 28 日，绵阳一期项目正式投产，估计年末产能可完全开释；且公司与绵阳高新技能工业开发区签署《项目协作意向协议》，出资约 20 亿绵阳二期项目，出资期 48 个月，建成后项目出售额可达 20 亿元，以 7-8 元电芯单价估量新增产能约 2.8-3.3 亿颗。

该项目优先征用长虹智能制造工业园区内已征用地进行缔造，加速二期上马。

据泰兴市融媒体中心报导，总出资 30 亿元的长虹三杰的四期项目已于上半年结束签约，产能扩展提上日程。

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碱电主动化沉淀深远，锂电出产功率国内抢先：

母公司长虹动力为碱电池出产主动化领军公司，自研主动搜集机、高速涂炭机、高速正极制造体系和封口体点焊、拼装设备，并引入机械手、agv 等高端智能制造配备，已具有 600 只/min 全球技能抢先的出产才能，并方案自研 650 只/min 的高速出产线。

锂电出产主体长虹三杰依颓仔奴司雄厚财务和技能实力，于2021年全部引入韩国最早进的主动化出产线，出产功率位于国内抢先水准。

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打入国内一线品牌供给链，产能扩展加速头部公司认证：

公司已于2021年进入宝时得、德国 lidi、美的等大客户的供给链；与国内电开东西一部队公司大艺树立了长时刻杰出协作联络。

电开东西第一部队品牌如 tti、百得等对国产电芯厂家的收购条件是有必要配备韩国主动化出产线，公司前期受制于前期产能瓶颈，随产能加码及主动化水平前进，其时产品现已过百得审厂，将来有望加速头部公司认证。

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专精高倍率技能堆积，市占率有望持续前进：

公司控股子公司长虹三杰是国内第一家批量出产 21700 高倍率锂电池的厂商，在高倍率技能上处于作业抢先方位。

根据国家产权网，长虹三杰环绕原材料的优化装备、涂布标准和新式材料的运用等方面进行了多方位的规划，叠加 pack 主动化流水线的复合专利，多年的技能专精将有助于公司优先享受作业打开趋势带来的盈利并持续前进在作业中的市占率。

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5. 风险提示

无绳化进程不达预期，竞赛格局恶化。

微信团长:fjq724673923????

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