电池结构件高壁垒体现在哪？

客户、技术、规模构筑高壁垒。

1. 客户端：定制化产品+安全件属性+区域化布局构筑高客户粘性

电芯结构件产品需匹配客户的电池尺寸及设计，具备高度定制化特点。1）尺寸多样化： 以 2017 年国内发布的《电动汽车用动力蓄电池规格尺寸》来看，仅国内方形电池的尺寸 分类就超百种，再包括海外车企的电池尺寸，就更为复杂。针对不同的型号，结构件也 需要有相应匹配的尺寸设计；2）配件设计多样化：哪怕是同一尺寸，为避开专利纷争 （如宁德时代与中创新航专利诉讼案集中于电池结构件设计），不同电池企业的结构件产 品设计也需有所不同，如防爆阀、极柱等配件的安装位置（如防爆阀在顶端还是底端）、 焊接工艺（如焊接还是铆接）等，针对客户的不同需求，结构件也需要相应不同的设计。 由于电池产品的尺寸、设计的多样化，优质大型客户尤其是国际高端客户在确定精密结 构件供应商前，一般会经过较长时间（3-5 年）的技术和产品磨合，以确保符合自己的 品质和技术标准。由于认证周期长，前期的模具等开发成本较高，供应商的替代成本较 高，客户与供应商之间通常具有长期稳固、高度信任的合作关系。此外，为了节约前期 成本，提高供应商配合度，下游客户一般就某类精密结构件仅选择单一或少数几家认证 供应商，导致行业内客户粘性大。

产品安全是电池命脉，经历过长时间考验的企业具备强客户粘性。一旦结构件产品的质 量管控出现问题，将对汽车消费者带来极大安全隐患。尽管结构件厂商在生产产品后均 需经过外观检测，部分产品需再做氦检测试、高压电阻测试，但破坏性测试仍是检查产 品性能的最为靠谱的方式。但由于破坏性测试会对产品造成损伤，只能用作抽检，而无 法全检，因此产品高一致性至关重要，具备丰富制造经验，通过长年累月考验的企业拥 有强客户粘性。

结构件企业产能均围绕客户布局，重资产配套下和客户合作更为紧密。区域化布局的优 势在于：1）便于方便快捷地与客户进行信息沟通，增强快速反应能力；2）有助于缩短 产品的运输半径，减少运输成本，降低产品交货期的不确定性，有效配合客户供应链和 库存管理；3）有助于进一步提高客户服务质量，及时跟进产品售后情况，提高与客户合 作的广度、深度和紧密度。同时，基地配套的布局模式提高了客户切换供应商的隐形成 本。

2. 技术端：工艺&设备 know-how 构筑高壁垒

2.1 壳体：模具&设备构筑高壁垒，旭精机精度行业最优

壳体生产难度集中在连续精密拉伸，壁垒在于模具&拉伸设备。壳体的主要生产工艺包括 原材料分切、精密连续拉深、切口、清洗、烘干、检测，其中精密连续拉伸过程需要保 障壁厚的均匀性，防止出现断裂，相比常规一次冲压成型难度更大，其核心壁垒在于模 具&拉伸设备。

（1）模具：核心在于尺寸精度、使用寿命。模具的好坏同时影响：1）良率：制模师的 经验决定模具尺寸精度。模具的调制依赖模具师傅的精细控制，考验模具师的实际经验， 力度过大会导致模具报废，而力度过小会导致与模块与拉伸设备的匹配不准，导致良率 降低。2）生产效率：模具寿命影响生产效率。模具在磨合过程中温度提升，导致模具软 化，尺寸波动，一般用镀钛的方式予以保护。为了延长模具的使用寿命，需要及时停线、 检修、重新镀钛，而模具的使用寿命越长，其所能承受冲压次数越多，停线检修维护的 时间越少，生产效率也越高，单位制造费用更低。

（2）设备：配套模具，旭精机做到行业领先。当前主流电池壳体加工工艺为连续拉伸，加工步骤约 14-16 次，其中拉伸步骤约 7-9 次，不同企业根据自身的 know-how 积累决定 实际工序。设备也需要与模具高度匹配才能达到最优生产精度、速度。基于旭精机在模 具上的优势，当前旭精机工业的配套设备也为行业最优。旭精机工业创业于 1953 年， 1961 年 1 月成为日本唯一小口径枪弹生产厂家，之后运用在子弹制造中积累的量产加工 技术，开始涉足汽车、信息通信、家电等各种生活相关领域的精密金属零部件的制造， 并着手开发冲压机、弹簧机、自动机和专用机等机械系统。目前旭精机模具、冲床设备 配套生产，设备的精度、良率控制行业领先。

2.2 盖板：流程较壳体更复杂，环节良率累积及自动化线是关键

生产工艺上，盖板生产流程较壳体复杂。盖板的主要生产工艺包括冲制&注塑、组件检验、 涂胶、浸沥青、包边整形、点焊、组件装配、点焊、成品装配、检验入库，检测环节包 括防爆压力测试、氦气密封性测试、内阻测试、电阻测试。生产流程中较难的环节为冲 压、焊接部分，包括钢帽冲压、防爆铝片冲压、连接铝片冲压、密封圈冲压、隔离圈冲 压、安装极柱时的摩擦焊接、组装时的激光焊接等。由于盖板制造涉及环节、部件较多， 因此最终良率由中间环节良率累乘得到，放大了各家的工艺差别，直接影响各家的毛利 率水平，且组装环节需要较多人工，更难实现全自动化，更考验企业的精益管理能力及 产线设计的 know-how。

（1）模具：相较壳体，模具寿命对盖板生产效率的影响更大。由于盖板整体的生产流程 较壳体更为复杂，任一中间环节的停修将较大影响生产效率（钢帽、防爆铝片、连接铝 片冲制均需模具），因此模具寿命越高，停修时间越少，生产效率越高。 （2）摩擦焊：用于焊接极柱，为良率较低环节。摩擦焊，是利用工件接触面摩擦产生的 热量为热源，使工件在压力作用下产生塑性变形而进行焊接的方法。根据科达利的招股 说明书，其主要利用该工艺将纯铜极柱改为铜铝复合高强度极柱（底部是铜，上部是铝， 结合部的强度大于母材的强度），在使用中，在电池内部让铜和负极铜箔同种金属焊接， 在电池外部让铝和铝软连接焊接，避免了铜软连接氧化产生内阻而导致电性能下降，并 且通过采用铝软连接使得成本下降。摩擦焊一旦焊接不牢致脱落，是严重的品控事故， 良率控制尤为重要。 （3）防爆阀：泄压、断电、防爆核心部件，需保障起爆精度。当电池内压超过安全值时， 电池盖帽的 CID 焊接点将自动断开，使电池断电，以防止内压进一步加大而使电池发生 爆炸。当电池断电后，如果电池内压仍继续上升并超过防爆片的触发安全值时，电池盖 帽的防爆片将会断开，使电池内部高压气体泻出，从而避免电池爆炸的风险。

衡量圆柱锂电池盖帽技术水平先进性的关键指标主要包括切断力、开启力的精度及大批 量生产的制程稳定性：①若切断力或开启力的精度较差，无法在电池内压达到特定数值 时实现精确切断或开启，则会增加电池失效或爆炸的风险；②在大批量生产交付产品的 情况下，需保证各单一产品均可达到一致稳定的产品精度水平，产品精度要求越高，可 实现制程稳定性的难度越大，产品制程稳定性为确保下游客户实现批量应用的核心指标 要求。

（4）自动线：成本占比高，需要对于产线的强 know-how 积累。根据科达利的江苏二期 项目，其在自动线上的投资额占其项目设备总投资额的 90%（该项目仅生产盖板），成本 占比非常高。自动线由各家结构件企业与上游供应商联合设计调制，一般形成独家供应， 需要企业对于产线的较强的 know-how 积累。

基于龙头公司更深的模具&设备 know-how 积累，龙头公司在良率、生产效率上保持行业 领先，而且部分海外的终端车企及电池企业出于安全性的考虑，常指定结构件厂商使用 特定的进口设备，二三线厂商介入难度大。另外，依托技术优势，龙头企业往往能参与 客户的新技术项目，进一步巩固技术优势。以科达利为例，2022 年科达利和宁德时代签 订战略合作协议，展开在麒麟电池、钠离子电池等新技术领域的全面合作，科达利也与 多家企业展开 4680 电池结构件合作，技术优势得到进一步巩固。

3.规模端：规模更大的企业具备成本及扩产优势

成本构成上，壳体成本由原材料成本主导，盖板成本受人工+制造成本影响更大。根据科 达利 22 年报，其原材料/人工/制造/运输成本占比分别为 63%/16%/19%/2%。分盖板、壳 体看，根据震裕科技公告，其 22 年壳体的原材料成本占主导，单件成本中原材料/人工/ 制造成本分别为 75%/9%/16%，盖板的单件成本中原材料/人工/制造成本分别为 50%/22%/27%，人工+制造成本占比高。造成如此差异的原因主要在于：1）壳体的生产流 程环节相对少，自动化程度高，而盖板的装配流程更为复杂，且需要更多人力参与，自 动化程度较壳体生产低；2）根据震裕科技招股说明书，制造费用中仍然以职工薪酬+加 工费等间接人工费用为主（占比 4-5 成），基于盖板生产所需人力高于壳体，盖板的单位 人力、制造费用高于壳体。

结构件行业重资产属性突出。从固定资产周转率上看，2022 年结构件/正极/负极/隔膜/ 电解液行业平均（简单平均）分别为 3.6/9.8/4.3/0.9/6.4，结构件行业在电池中游材 料中仅高于隔膜；从固定资产折旧在成本占比上看，2022 年结构件/正极/负极/隔膜/电 解液行业平均（加权平均）分别为 4.6%/1.0%/3.2%/17.4%/3.4%，结构件行业在电池中 游材料中仅低于隔膜。

基于以上分析，结构件行业具有较强规模效应，规模效应有助于摊薄人工成本、制造费 用及销管费率。另外，由于结构件行业投资规模大，回收周期长，具备较高的资金要求， 而规模更大的企业往往具备更好的利润规模和现金流情况，能更加及时地相应下游的扩 产需求。 人工成本：规模效应推动单位人工成本降低。2019-2022 年期间，震裕科技的顶盖单位 人工成本 1.55/0.96/1.74/1.63 元/件，受规模效应影响，顶盖人工成本 2020 年较 2019 年有较大幅度的下降，但 21 年后，受全球公共卫生事件影响单位人工成本上升以及顶盖 产品生产过程中尚未完全自动化的工序，比如清洗、检测等，需投入较大量的人工成本， 顶盖单位人工成本增幅较大。2019-2022 年期间，震裕科技的壳体单位人工成本分别为 0.61/0.36/0.37/0.43 元/件，受规模效益影响，2020 年较 2019 年有较大下降，21 年后 单位人工成本有所上升。 制造费用：规模效应推动单位制造费用降低。2019-2022 年期间，震裕科技的顶盖单位 制造费用 3.29/2.17/1.82/1.97 元/件，受规模效应影响，总体呈下降趋势；壳体单位制 造费用 1.21/0.65/0.55/0.77 元/件，受规模效应影响，总体呈下降趋势，2022 年上升 较多，主要系新生产线的投产。

自动化有效推动用工效率。壳体产线的生产环节较少，全自动化生产难度较低，而盖板 生产环节较多，更难实现全自动化。2022 年科达利/震裕科技/金杨股份的人均创收分别 为 92/79/102 万元，人均创利分别为 9.6/1.4/9.0 万元，科达利保持行业领先；从人员 构成上看，科达利/震裕科技/金杨股份的技术人员占比分别为 21%/11%/12%，生产人员 占比分别为 71%/80%/80%，科达利的技术人员占比明显更高，生产人员占比明显更低， 结合科达利的人均薪酬&人均创利，体现科达利的高人力利用效率，背后是更大的规模效 应+更高的自动化水平。

销管费率：规模效应有效摊薄销管费率。从 2020-2022 年，随着规模的提升，科达利和 震裕科技的销管费率均呈下降趋势，而科达利由于规模更大，其销管费率相较震裕科技 在 2021/2022 年分别低 1.55%/1.41%，规模效应凸显带来销管费率上的优势。

另外，从扩产的角度看，规模更大的企业更容易配套客户实现扩产，巩固客户粘性。由 于行业属于重资产，且投资：年产出约为 1:1.5-1：2，投资回收期 5 年以上，具备较大 的投资风险，而规模更大的企业往往拥有更大、更稳定的的利润规模及现金流，因此不 管是自有资金投资、银行借贷、还是再融资等方面都面临更小的阻力。以科达利为例， 自上市起，目前科达利已完成 4 次募资（仅考虑电芯结构件基地项目，IPO 募资 5.65 亿 元+2020 年非公开发行募资 11.6 亿元+公开发行可转换债券募资 13 亿元+2023 年定增 31.095 亿元），累计投向锂电池结构件基地 61.35 亿元，对应募资项目规划产能共计 212.89 亿元，持续的融资保障了产能扩张。与客户更多基地的配套进一步强化结构件企 业和客户的合作关系，也会形成更多的独家专利与商业机密，巩固客户粘性。