骄成超声业务布局有何进展？

超声波设备应用前景广阔，公司动力电池领域业内领先。

1.功率超声用途广泛，公司产品主要应用在焊接、裁切等工业领域

超声波是一种频率高于 20kHz 的声波。超声波方向性好，反射能力强，易于获得较集 中的声能。超声波技术一般包括功率超声和检测超声，其中功率超声技术是以物理、机械 振动、电子材料等学科为基础，通过超声波能量使物体或物体性质某些状态发生变化的应 用技术；检测超声则是利用超声波技术来进行检测工作。工业领域的超声波焊接、裁切、 清洗、喷涂均属于功率超声领域，医疗 B 超、超声探伤则属于检测超声领域，功率超声与 检测超声之间存在明显技术差异，可比性较弱。 公司是功率超声领域的超声波工业设备制造商。功率超声的应用广泛：在金属焊接领 域，超声波技术可应用于动力电池极耳的焊接、IGBT 功率模块引脚和镀铜基板之间的焊接、 汽车线束焊接等；在无纺布焊接领域，超声波焊接设备可用于口罩、一次性卫生用品等无 纺布的焊接；在塑料焊接领域，超声波技术可以实现热塑性塑料的熔合焊接；在橡胶裁切 领域，超声波技术可用于轮胎生产过程中的胶料裁切。除工业领域外，在医疗领域，超声 波外科手术刀属于功率超声领域，由发生器、换能器、声学工具等结构组成，频率一般在 50-60kHz，换能器尺寸较小，超声刀头细长，制造工艺上存在一定难度。

一套典型的超声波金属焊接系统包括：发生器（将工频交流电转换为超声频电信号）、 换能器（将超声频电信号转换为机械振动）、调幅器（将换能器端输出的振幅进行调整）、 焊头（将调幅器端的振幅进一步放大，传递到焊件表面）、底模（即焊座，支撑焊件）。 超声波金属焊接时，焊接温度远低于材料的熔点，是一种固相连接的方法，其既可以 焊接同种材料，也可以焊接异种材料，特别适合焊接一些较软的和高导热性的材料，如铝、 铜、镍等。

超声波焊接根据焊接对象的不同，主要可分为金属焊接、塑料焊接等。超声波焊接相 比其他焊接技术有其独特的技术优势。在金属焊接方面，具有以下几点优势：其一，焊接 材料不熔融，近冷态焊接；其二，焊接后导电性好，电阻系数极低；其三，对焊接金属表 面要求低，氧化或电镀均可焊接；其四，焊接时间短，不需任何助焊剂、气体、焊料；其 五，焊接无火花，环保安全等优点。

超声波焊接在锂电池极耳焊接环节具有不可替代性，复合集流体技术将 拓展超声波滚焊机的市场空间

由于动力电池生产过程的工序复杂性、材料特殊性与多元性、工艺参数敏感性与高标 准，生产制造设备的技术先进性成为动力电池设备的关键因素。 公司深耕锂电中段设备领域，其自主研发的超声波金属焊接设备，主要应用在电芯中 段的极耳焊接环节。

目前，动力电池焊接最常见的技术路线为激光焊接和超声波焊接，两者的焊接原理、 技术特点、优劣势有所不同，分别应用在电池生产的不同环节，其中激光焊接主要用于电 池软连接焊接、顶盖焊接、密封钉焊接、模组及 PACK 焊接，超声波焊接主要用于极耳焊 接环节，在部分 PACK 焊接工序中也存在应用。总体而言，在动力电池生产工序中，超声 波焊接的应用场景与激光焊接存在较大差异，例如在中段工序中，超声波焊接用于多层极 耳焊接，而激光焊接用于软连接焊接（连接片和极柱焊接）和顶盖焊接（方壳电池铝壳和 顶盖焊接）。 超声波焊接在锂电池极耳焊接环节具有不可替代性。在动力电池装配制造过程中有大 量的焊接接头，当焊接接头强度不足时，将造成电池组内部电阻增大，不能有效供电；当 焊接过度时，焊接热量过大，电池芯和电极盖将被焊穿，容易造成电解液泄漏和电池组电 路短路，造成电池报废。因此，接头焊接质量对电池组的性能可靠性起着决定性的作用。

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，是动力电池电芯生 产装配流程中的必要设备，尤其适用于多层极耳焊接。 在动力电池行业，激光焊接技术是除超声波焊接以外的其它焊接技术中存在最大应用 潜力的技术，在锂电池电芯极耳和极柱连接在一起的过程中，有两种实现方式：一种是多 层极耳和连接片超声波焊接，随后连接片再与极柱激光焊接；另一种是多层极耳超声波焊 接，随后焊接在一起的多层极耳再和极柱激光焊接。 连接片或极耳和极柱之间的焊接因为超声波焊接的应用受限（超声焊导电性更好，但 是超声焊为接触式焊接方式，同时需要压紧焊件，焊接时会在极柱背面形成划痕，同时压 力可能对顶盖造成损伤），目前以激光焊为主；而多层极耳焊接以及多层极耳和连接片的焊 接环节，超声波金属焊接相比激光焊工艺有明显优势。 在多层极耳焊接工艺上，如果采用激光焊接，其在对电芯的潜在风险和焊后内阻等电 池性能参数上，以及对极耳状态要求、焊接成本、焊接效率上，相较超声焊接均存在劣势。 成本和效率随着激光技术的发展可能会得以改善，但是其他方面的劣势难以解决，因此， 超声波焊接在多层极耳焊接的环节中具有难以被取代的地位。

在电池行业发展早期，电阻焊因为设备简单、成本较低，得到了一定的应用，但电阻 焊存在一些缺点，如电极寿命短、难以获得大的焊接面积、可焊厚度受限（2 层以上焊接即 存在困难）、熔化焊内阻较大、耗电量大、效率低。随着动力电池的发展，电池层数增加， 多层极耳焊接工艺中，电阻焊工艺早已被超声焊所取代。而在电池成模组的环节，电阻焊 也基本被激光焊逐渐替代。 超声波金属焊接特别适合于高导热性材料的焊接，特别是在多层薄板焊接时优势明显。 激光焊是一种非接触式焊接技术，技术发展快速，具备焊接速度快、精度高、易于自动化 集成等优点，在锂电池生产环节中得到了广泛的应用，但是在多层极耳焊接时，相较超声 焊，激光焊不仅内阻更大，而且初始成本高、需要保护气体、焊接时受材料层间空气层和 材料反射率影响较大。多年以来，动力电池多层极耳焊接（多层极耳之间或多层极耳和连 接片之间）几乎均采用超声焊工艺，目前未见其他工艺替代超声波焊接的可能性。

从锂电技术发展来看，锂电池发展的重点方向包括安全性和续航能力，而多功能复合 集流体在这两点均能带来提升，宁德时代在 2021 年世界新能源汽车大会上凭借多功能复合 集流体技术获“全球新能源汽车前沿及创新技术”奖，显示出该技术拥有广阔的应用前景， 并有多家材料企业布局该材料及相关技术。 以复合集流体替代传统的铜箔和铝箔，锂电池在前段工序将多出一道采用超声波高速 滚焊技术的极耳转印焊工序，同时中段工序的多层极耳超声波焊接工序依旧保持不变，这 将进一步拓宽超声波技术在锂电行业的应用范围。目前，公司的超声波滚焊机已经为宁德 时代供货。

2. 预计 2025 年超声波焊接设备市场规模超 30 亿元

根据中国汽车动力电池行业产业创新联盟，我国动力电池 2016-2021 年出货量分别为 30.8/44.5/65.0/71.0/80.0/220.0GWh。根据公司招股说明书，新工艺、新产品往往需要新的设 备来实现，较快的行业工艺更新速度和产品迭代，促使锂电制造设备的更新周期缩短，原 本设计使用寿命为 5-8 年的设备，实际更新周期仅 3-5 年（假设动力电池超声焊接设备的平 均更新周期为 4 年），进一步推动了锂电制造设备向高效率、高精度、更兼容方向发展。

超声波应用在动力电池的领域除多层极耳焊接以外，未来还有其他可以拓展的市场空 间：

1）公司基于超声波高速滚动焊接系统技术开发的超声波滚焊机，以复合集流体替代传 统的铜箔和铝箔，锂电池在前段工序将多出一道采用超声波高速滚焊技术的极耳转印焊工 序，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，目前公司的滚焊设备技术指 标行业领先，相较竞争对手具有明显优势。 复合铜箔渗透率提升依据为：PET 复合铜箔渗透率目前较低，跟踪渗透率最关键在于 下游厂商排产节奏。目前下游膜材厂商、电解铜箔供应商均积极布局 PET 复合铜箔产能或 已处于产品送样阶段，一旦头部厂商验证成功，其他厂商将加快跟进。再加上，锂电池自 燃事件频发，PET 复合铜箔关注度提升，PET 复合铜箔放量在即。因此，我们假设 2022- 2025 年复合铜箔渗透率为 1.5%、4%、8%、20%。滚焊设备相比传统点焊机技术壁垒更高， 单机价值量更高，假设单台滚焊设备价格为超声波焊接设备价格的 1.3 倍，测算单 GWh 超 声波滚焊机的价值量为 500 万元。

2）公司正在研发的超声波极片裁切设备已形成研发样机，主要集成在高速切叠片一体 机内，用于锂电池正极极片裁切，相对于传统机械裁切显著改善裁切效果，若公司未来攻 克全部技术难题将形成显著大于极耳焊接设备的市场需求。 3）公司正在研发的超声波除尘设备已经形成第一代样机，锂电池制造过程中对粉尘颗 粒的控制要求极为严格，除尘设备在很多工序中均存在应用，若设备的技术成熟度和可集 成性达到要求将存在较大的市场潜力。 4）此外，在锂电池前段的搅拌匀浆工序以及中段的极耳裁切工序，超声波搅拌设备和 超声波极耳裁切设备也存在一定的应用前景。

汽车线束超声波焊接设备市场：根据招股说明书，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。 IGBT 超声波焊接设备市场：根据招股说明书，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）分别大约为 1.5 亿元-3 亿元、2.5 亿元-5 亿元、3.5 亿元7.5 亿元。

综上，预测 2025 年我国主要领域（动力电池传统超声波焊接设备及滚焊机、无纺布、 汽车线束、IGBT 等领域）的超声波焊接设备的市场规模将达到 30 亿元以上，复合增速达 到 20%。

动力电池领域国产替代成效显著，公司占据宁德时代、比亚迪 50%份额

功率超声系统，一般包括发生器、换能器、调幅器、声学工具头、控制系统、机械夹 持结构和工艺装置等部分。功率超声在工业上的应用主要有焊接、裁切、清洗和喷涂。在 功率超声工业领域，动力电池极耳终焊、大线径高压线束焊接、轮胎超声波裁切、半导体 IGBT 端子焊接技术难度相对较高；无纺布焊接、塑料焊接、小线径线束焊接、工业喷涂、 工业清洗技术难度相对较低。技术难度较高的领域，国内市场上主要由外国品牌占据大部 分市场份额；而对于技术难度较低的领域，国内外超声波企业相对较多，市场份额相对分 散，竞争化程度较高。 在动力电池超声波焊接领域，公司的主要竞争对手为美国必能信（宁德时代、比亚迪 重要供应商）和美国 Sonics（中创新航、国轩高科重要供应商）。必能信过往在锂电行业处 于主导地位，宁德时代、比亚迪、中创新航、国轩高科、蜂巢能源、亿纬锂能、欣旺达、 孚能科技等知名锂电客户均在量产线上使用必能信的超声波焊接设备。

根据公司招股说明书，宁德时代和比亚迪 2021 年采购公司的产品占其新增产线上采购 同类产品的比重均超过 50%。而在国轩高科、中创新航、亿纬锂能、欣旺达、蜂巢能源、 孚能科技的新增产线上也开始批量采用公司的设备。中创新航、国轩高科公司 2021 年已实 现大批量供货；亿纬锂能、蜂巢能源 2021 年仍处于小批量供货阶段；欣旺达和孚能科技已 与公司签订批量订单。 根据公司招股说明书，公司 2021 年动力电池超声波焊接设备及其配件（焊头、底模） 的销售收入为 2.14 亿元，假设按 2020 年和 2021 年宁德时代、比亚迪、中创新航、国轩高 科和亿纬锂能在国内动力电池装机量占比推算其产能占比，结合披露的 2021 年新增产能数 据，预测 2021 年动力电池超声波焊接设备及其配件的市场容量约 7.3 亿元，以公司 2021 年 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%。

新栋力和科普为国内超声波设备企业，业务涵盖动力电池金属焊接、消费类锂电池的 焊接等领域。目前国内其它超声波设备企业的产品主要用于动力电池极耳常规预焊工序中， 极耳终焊设备则在主要锂电池客户量产线上应用极少。软包电池一般采用“极耳超声波预 焊、极耳裁切、极耳超声波终焊”的工艺，相关客户会用到极耳预焊设备；方壳电池部分 客户采用“极耳超声波预焊、极耳超声波终焊”的工艺，但部分客户（如宁德时代）直接 采用极耳终焊的工艺；此外，比亚迪的刀片电池和中创新航新产线的多层极耳焊接中均需 要用到楔杆焊接设备，不需要传统超声波预焊设备；因此，常规极耳预焊设备的需求明显 少于极耳终焊设备。

在汽车线束领域，低压线束焊接功率较小，国内外均有企业参与竞争。高压线束由于 线径很大，对功率的需求甚至超过锂电池极耳焊接的需求，超声波发生器和换能器的开发 难度也因此更大，公司的竞争对手主要是德国雄克等国外企业，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，但公司的线束焊接设备未实现大批量销售，其长期连 续工作的稳定性正逐步在客户产线中验证。 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。目 前，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。