2024年道森股份研究报告:油气设备厂商转型新能源设备,复合集流体打开成长空间
- 来源:浙商证券
- 发布时间:2024/03/19
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道森股份研究报告:油气设备厂商转型新能源设备,复合集流体打开成长空间.pdf
道森股份研究报告:油气设备厂商转型新能源设备,复合集流体打开成长空间。油气设备优质企业转型新能源设备,2017-2022年归母净利润CAGR29.49%公司是国内油气设备优质企业,2022年通过收购洪田科技,切入锂电设备行业。目前公司主营业务为油气钻采设备制造、高端铜箔装备及超精密真空镀膜设备生产制造,前两项2022年营业收入占比分别为57%、27%,超精密真空镀膜设备2022年尚未形成收入。2022年公司营业收入21.90亿元,同比增长86%,2017-2022年CAGR21.4%;2022年归母净利润1.06亿元,同比增长399%,2017-2022年CAGR29.5%;2022年公司销售...
1 油气能源设备转型锂电设备,打造第二成长曲线
1.1 国内电解铜箔设备优质企业,平稳过渡进入新发展期
公司成立于 2001 年,前身为苏州道森流体压力控制有限公司,是美国道森和维兰特阀 门出资设立的中外合资企业。2010 年改制为境内企业,2011 年整体变更为股份有限公司, 2015 年于上交所上市。公司深耕油气钻采设备领域 20 余年,拥有各项核心专利和全产品生 产销售和服务。2022 年公司通过收购洪田科技切入锂电设备领域,2024 年拟对苏州达牛新 能源进行增资,进一步拓展锂电设备业务。目前公司主营业务为油气钻采设备制造、高端 铜箔装备及超精密真空镀膜设备生产制造。
主营业务之一:电解铜箔/复合集流体设备。 通过收购洪田科技,公司迅速切入电解铜箔设备、复合集流体设备。公司在 2022 年 6 月和 2023 年 8 月分别以对价 4.25 亿元、4.455 亿元收购洪田科技有限公司 51%、30%股份, 切入电解铜箔设备行业。洪田科技是国内领先的新能源装备制造商,主营业务为铜箔企业 提供一站式规划设计方案、全厂机电智能装备、软硬件系统及自动化装备定制服务。 洪田科技主营产品分为七大类,电解铜箔装备核心产品包括高效溶铜灌、生箔机、阴 极辊、防氧化机、表面处理机、阳极板;复合集流体设备包括真空磁控溅射镀膜机(可双面 镀金属材料)、真空蒸发镀膜机(可双面镀铝)、真空磁控溅射蒸发复合镀膜机(可双面镀铜 镀铝)等新能源高端生产设备。
(1)高效溶铜罐:高效溶铜罐主要由溶铜罐体、送液系统和溶铜装置组成,溶铜罐体 包括罐顶、罐盖以及溶铜罐体外部管道;送液系统包括耐酸循环泵、进液管路、出液管路、 液氧喷射混合器、进气管道;溶铜装置包括多层的旋涡流道,栅格筒体、抽风口、入孔装 置、底部排液孔、中部出液孔、上部补液孔。主要用于原材料硫酸铜溶液的生产及储存。 (2)生箔机:生箔机主要由阳极槽体、进液流量分配装置、阴极辊驱动装置、阴极辊 导电装置、“0”形循环装置、边部密封装置、辅助阴极装置、张力控制装置、清洗装置、烘干装置、收卷装置、酸气水汽收集覃和防护罩、电气控制系统等组成。主要用于电解铜 箔的生产。 (3)阴极辊:阴极辊是由钢轴、钦端板、钦堵盖、钦环、塑料环、密封圈、钦筒、钢 辊芯组焊而成。阴极辊作为电解铜箔生产装备的核心及关键部件,其质量决定着铜箔的档 次和品质,被称为电解铜箔生产的心脏。主要用于使铜离子电沉积在其辊筒式阴极表面而 生成电解铜箔,同时辊筒连续旋转做圆周运动,使铜箔能够在其上连续不断生成,连续不 断剥离,最终卷制箔材。
(4)防氧化机:防氧化机主要由剥离装置、张力控制装置、处理槽装置、烘干装置、 收卷机构、控制系统及辅助操作平台等装置组成。主要用于解决锂电铜箔出现氧化的问题, 改善铜箔氧化、发黑等品质缺陷,提高锂电铜箔的抗氧化性能。 (5)表面处理机:表面处理机主要由收放卷装置、张力控制装置、动力控制装置、导 电系统、屏蔽装置、喷洗干燥装置、有机耦联剂喷淋装置、安全/防护装置、电气控制系统、 机架及辅助操作平台等装置组成。主要用于处理生箔机生产的毛箔,目的是为了提高铜箔 的化学稳定性、热稳定性等性能。 (6)阳极板:阳极板产品主要为钛阳极,由于其稳定性高的优势,将逐步取代传统的 石墨阳极、铅合金阳极,广泛应用于电解铜箔生产、铝箔电化成、钢板连续电镀、PCB 电 镀、五金电镀、贵金属电镀、电解提取有色金属等电解行业。在电解铜箔生产过程中,主 要用于电解过程中富集正电荷,确保电解过程电流稳定流通。 (7)复合集流体设备:一步法干法设备,模块化设计,包括 3 种设备:真空磁控溅射 镀膜机(可双面镀金属材料)、真空蒸发镀膜机(可双面镀铝)、真空磁控溅射蒸发复合镀膜 机(可双面镀铜镀铝)。3 种设备均不挑基材,适用于镀金银铜铝箔等材料,广泛应用于锂 电、泛半导体、光伏、军工航天、消费电子等多个领域。
洪田科技拥有多项专利技术,包括高效溶铜罐、表面处理机、生箔分切一体机、酸洗 水洗装置、收卷压辊联动装置、全自动堆叠装置、挤水辊装置、阳极板、阴极辊、运输辊 筒等各工序设备的相关专利。洪田科技是国高企业,技术起源于日本名古屋松田光也先生 带领的核心技术团队,公司在电解铜箔高精密设备的国产化替代取得较大突破,打破了进 口设备对国内高端电解铜箔市场的垄断。2022 年被收购时,已成功研制出直径 3 米、幅宽 1.82 米的超大规格电解铜箔阴极辊、生箔机以及配套设备。降本增效的驱动下,铜箔极薄 化为行业趋势,目前公司已能稳定生产高端极薄的 3.5um 锂电铜箔、适用于 5G 高频高速电 子信息产品用的 9um 超薄标准铜箔,产品在全球范围具备竞争力。
主营业务之二:油气钻采设备。 公司深耕油气钻采设备行业 20 余载,公司逐步对该业务进行剥离。主要产品为井口装 置及采油(气)、井控设备、管线阀门;服务范围包括解决方案提供、设备安装、培训和技 术指导、压裂服务、设备租赁。公司产品广泛应用于石油、天然气及页岩气等油气资源的 钻探、开发、生产等领域,主要客户包括海内外大型油气设备及技术服务公司。 (1)井口装置及采油(气)树:油气井最上部控制和调节油气生产的关键设备,由套 管头、油管头、采油树三部分组成。基本作用是通过调节生产井口的压力和油气井口流量 进行控制性采油、采气,保证各项井下作业施工安全,便于油井日常的生产管理。该类产 品属于定制类产品,需要根据不同的井口工况、工作环境和配套设备进行专业化设计,既 有适应低压工况的常规型,也有适应恶劣高压高腐蚀工况的非常规型,公司具备全部工况 设备的专业设计和生产能力。 (2)井控设备:由防喷器、节流压井管汇及防喷器控制装置等设备组成,作用是在钻 井过程中引导与控制钻井内高压油气流,防止发生溢流、井涌、井喷,确保钻井作业安全。 (3)炼化及管线阀门:用于石油、石化、天然气等相关工业管道系统,主要包括闸阀、 球阀、止回阀等。其作用是控制管道中介质的接通与截断,调节流量、控制温度、防止回 流、调节和排泄压力。
1.2 股权结构清晰, 股权激励助力公司长期发展
公司股权结构历经变更,成立之初系原实际控制人舒志高通过美国道森与维兰特阀门 共同投资发起,通过 OEM 代工生产方式承接客户业务,由国外客户派驻专人提供现场指导 进行产品生产。后历经多次改组和变更,最终在 2022 年 4 月控股股东由道森投资变更为科 云新材,公司实际控制人由舒志高变更为赵伟斌。 截至 2023 年 9 月 30 日,实际控制人赵伟斌持有 28%股份,原控股股东道森投资持有 公司约 11%股份,诺德股份战略持有公司 5%股份,其余为机构投资者及个人投资者。 公司重要子公司为洪田科技有限公司,从事锂电设备领域。2022 年 6 月公司以对价 4.25 亿元收购洪田科技有限公司 51%股份,正式切入电解铜箔高端设备领域,同年 7、8 月 出售全资子公司成都道森、美国道森、新加坡道森 100%股权和控股子公司苏州道森阀门有 限公司 75%的股权、江苏隆盛 70%的股权,以剥离不良资产、优化上市公司结构。洪田科技 成为公司业务收入和盈利能力爆发增长点,2023 年公司持续加码电解铜箔产业布局,以 4.455 亿元的对价收购洪田科技有限公司 30%股份,自此公司合计持有洪田科技 81%股份。

公司股权激励覆盖范围广,充分激发员工积极性,助力公司长期发展。2023 年 12 月 30 日公司召开第五届董事会第二十一次会议,审议关于《苏州道森钻采设备股份有限公司 第一期“奋斗者”员工持股计划(草案)》及其摘要的议案等相关议题,拟向不超过 44 位 员工授予不超过 2570.95 万份的股票期权,以“份”作为单位,每份金额为 1 元,其中预 留 306.91 万份。占公司总股本 6%。本次员工持股计划激励对象覆盖公司高层管理人员(3 名)及核心骨干员工(41 名),覆盖范围较广。本次员工持股计划首次受让考核年度为 2024-2025 年两个会计年度,每个会计年度考核一次。完全达到考核目标的情况下,公司 层面才可归属 100%;否则公司层面的归属比例为 0%。股权激励计划充分调动员工工作积极 性,深度绑定股东、公司及核心员工利益,维持核心团队稳定性,助力公司长期发展。
1.3 2017-2022 年归母净利润 CAGR=29%,2022 年业绩创上市以来新高
2020-2021 年公司营业收入分别约 8.48 亿元、11.75 亿元;归母净利润约 434 万元、- 3560 万元,同比下滑 96%、920%,主要原因系受国际油价波动等宏观因素的影响,国际油 服行业受挫,设备需求减弱。
2022 年公司业绩实现高速增长。2022 年公司完成对洪田科技的收购,布局新能源行业。 同时,随油价上升,相关设备需求改善,公司传统油气钻采设备业务逐渐恢复。2022 年公 司实现营业收入 21.90 亿元,同比增长 86%;归母净利润 1.06 亿元,同比增长 399%。2023 年前三季度公司实现营业收入 15.2 亿元,同比增长 4.11%;归母净利润 6074 万元,同比下 降 3.93%。
公司 2020 年和 2021 年毛利率和净利率有所下滑,2022 年和 2023 年上半年已恢复至之 前水平,展现出较高的业绩韧性。其中油气钻采业务相关的井口装置及采油(气)树、管 线阀门、井控设备毛利水平在 2020 年和 2021 年下跌明显,但 2022 年已基本恢复至 2019 年以前水平;2022 年新并入报表的电解铜箔收入毛利率 30.19%,高于其他业务,主要系洪 田科技技术领先,销售产品溢价高。 2022 年和 2023 年三季度,得益于高品质产品、先进生产能力、先发技术研究实力、优 质客户资源等竞争优势,公司收入规模和盈利能力持续提升。目前公司在产能扩张、海外 市场布局、复合集流体设备研发生产等方面持续加码,经营持续稳步发展。
2 终端需求增加+国产替代,国内电解铜箔设备行业迎来高速发展期
2.1 锂电行业快速增速带来新增量,2012-2022 年电解铜箔市场规模 CAGR=14.1%
铜箔是一种阴质性电解材料,是沉淀于电路板基底层上的一层薄的、连续的金属箔。 它的作用是作为 PCB 的导电体。铜箔由铜加上一定比例的其它金属制成,工业上一般有 90 箔和 88 箔两种,即含铜量分别为 90%和 88%的不同铜箔。铜箔的特性是:(1)容易粘合于 绝缘层,接受印刷保护层,腐蚀后形成电路图样;(2)具有低表面氧气特性,可以附着与 各种不同基材,如金属,绝缘材料等,拥有较宽的温度使用范围;(3)应用于电磁屏蔽及 抗静电时可将导电铜箔置于衬底面,结合金属基材,具有优良的导通性,并提供电磁屏蔽 的效果。
按照生产工艺分类,铜箔主要分为电解铜箔和压延铜箔,其中电解铜箔为主流生产工 艺,根据中国电子材料行业协会电子铜箔材料分会(CCFA)数据,2022 年我国电解铜箔 的总产能达到 78.7 万吨,总产量 66.8 万吨;2022 年我国压延铜箔产量达 9565 吨。预计 2023 年我国电解铜箔的总产能将达 86.9 万吨,总产量将达 73.8 万吨;预计 2023 年我国压 延铜箔产量超 1 万吨。 电解铜箔主要两大应用领域:电子电路铜箔和锂电铜箔。根据 EVTank 数据,中国为 全球电子电路铜箔和锂电铜箔的主要生产国家,2022 年和 2023 年上半年中国电子电路铜箔 产量占世界范围内产量分别为 65.4%和 65.7%,锂电铜箔产量占世界范围内产量分别为 74.2% 和 75.9%。2023 年上半年全球电解铜箔出货量 62.8 万吨,其中电子电路铜箔 30.0 万吨,锂 电铜箔 32.8 万吨,锂电铜箔出货量首次超过电子电路铜箔。
电解铜箔上游产业链为矿采冶炼和原材料制造,下游主要为锂电池应用和印刷电路板 应用两大板块,锂电铜箔与正极材料、负极材料、铝箔、隔膜、电解液、其他材料等制成 锂离子电池,主要应用于新能源汽车、3C 数码、储能和电动自行车等。标准铜箔与电子级 玻纤布、专用木浆纸、合成树脂、其他材料等制成覆铜板,下游主要应用于消费电子、计 算机及相关设备、汽车电子和工业控制设备等。

新能源行业高速发展,锂电池对电解铜箔(锂电铜箔)的需求持续提升。根据 Prismark 数据,预计 2021-2026 全球 PCB 产值 CAGR 约 4.65%,预计 2022-2025 全球锂电池 出货量 CAGR 约 38.34%,因此锂电行业成为电解铜箔需求增量的主要来源。
2.2 洪田科技核心技术持续攻关,电解铜箔设备有望实现国产替代
电解铜箔向高强度、高伸长率、低轮廓、极薄化方向发展。电解铜箔行业发展趋势主 要体现在:(1)高强度、高伸长率:意味着铜箔有更好的可加工性,可以延长铜箔使用寿 命,提高挠性电路板的稳定性和寿命;(2)低轮廓:表面为等轴晶,结晶细腻,不含柱状 晶,表面粗糙度低,具备高温延伸率、较好尺寸稳定性和硬度;(3)极薄化:从 35μm 向 6μm 以下发展。 电解铜箔主流生产工艺包括:(1)溶铜造液;(2)生箔;(3)后处理;(4)分切。其 中:(1)溶铜造液工序是在溶铜罐内完成,是电解铜箔的第一道工序,将原材料铜材投入 溶铜罐,并通过添加添加剂,将铜材电解成符合工艺标准的硫酸铜电解液;(2)生箔工序 是通过生箔机完成,在电解槽中,硫酸铜电解液在直流电的作用下,二价铜离子移动至生 箔机阴极辊表面获取电子后还原成沉积层,经过阴极辊的连续转动、酸洗、水洗、风干、 剥离后生成原箔;(3)后处理工序:工序包括防氧化处理、烘干、收卷等,标准铜箔的后 处理工序包括酸洗、粗化、固化、水洗、防氧化处理、收卷等;(4)分切工序:根据不同 客户对于铜箔的厚度、品质、幅宽、重量等要求,对铜箔进行分切、检验、包装。
电解铜箔生产核心设备包括阴极辊、溶铜罐、生箔机、钛阳极、分切机、表面处理机 等。 在部分生产环节,核心设备的进口依赖度较高。以阴极辊为例,阴极辊是铜箔制造过 程中成本最高的核心部件,仅少数厂商具备阴极辊的生产供应能力,且海外厂商扩产进度 缓慢。国内阴极辊主要采购自日本新日铁、三船等日企,需要提前订购,相关订单排产已 排至 2026 年。近年来市场对电解铜箔需求持续提升,部分国产设备厂商主动布局,希望打 破海外对关键生产设备的垄断,实现国产替代。
2.2.1 阴极辊:公司技术指标行业领先,力推旋压技术突破国外垄断
阴极辊为核心关键设备,其质量决定铜箔的档次和质量,被称为电解铜箔的心脏。阴 极辊作用原理是电解槽中的硫酸铜溶液电离析出铜离子,沉积在辊筒形阴极表面,同时辊 筒连续做圆周运动,使铜箔能够在上面连续不断生成、连续不断剥离,最后卷制箔材。匀 速、缓慢旋转的辊式阴极可以连续生产出一定宽幅的电解铜箔,具有高效率、低成本的优 势。 为了得到厚度均匀的铜箔,需要保证铜离子能够在阴极上均匀沉积,因此电流在辊面 的均匀分布至关重要,实现这一技术的关键就是保证阴极辊辊面材料的微观组织均匀细小。
阴极辊表面的光滑平整程度、微观钛层的晶格大小、不同形状排列等会影响其电化学 性质,因此阴极辊晶粒度等级差异大,高品质阴极辊制作难度高。阴极辊钛层表面粗糙度 高,晶粒细小,电解沉积的铜层就容易形成晶粒细小、超薄韧性的箔材,反之,铜箔结晶 粗大,成箔就比较厚,所以要求钛筒的微观晶粒细微、几何尺寸均匀一致,大小相当,排 列一致。 洪田科技阴极辊晶粒度、直径、钛圈材质等领先,有望实现国产领先替代。截至 2020 年,我国大部分生产企业仍然停留在 7-8 级晶粒度的制造水平,与国外可以制造 12 级以上 钛筒的生产水平相比存在差距。洪田科技阴极辊晶粒度等级最高大于 12 级(钛圈厚度剩余 6mm 时 9.5 级)。阴极辊属于特殊的非标产品,根据阳极槽的规格大致直径分别为Φ500、Φ 1000、Φ1500、Φ2000、Φ2338、Φ2500、Φ2700mm 等。根据《电解铜箔用阴极辊的研究 进展及发展趋势》,限于装备生产能力和技术方面的原因,直径大于Φ2700mm 的钛阴极辊 我国一度无法自主生产,只能依赖进口。目前洪田科技已能生产直径包括Φ1500mm、Φ 2016mm、Φ2700mm、Φ3000mm、Φ3600mm 的阴极辊。铜箔极薄化趋势下,大直径、大幅宽 的电解铜箔成套装备成为铜箔生产效率提升的主要途径,相同条件下Φ3600mm 阴极辊生箔 效率比Φ2700mm 阴极辊和Φ3000mm 分别增加 36%和 22%左右,生产效率提升意味着成本的 下降。
阴极辊制造工艺主要有旋压和焊接,工序复杂,生产壁垒高。1)旋压工艺:具有表 面晶粒度均匀,生产的铜箔无亮带、色差等缺陷,容易加工等优点,但钛筒环坯在旋压前 要经过“海绵达真空熔炼-分锭-冲孔-扩孔-轧环-旋压”等工艺步骤,工序复杂,材料利用 率低、成品率低,加工费用昂贵,生产设备昂贵,成为行业进入的巨大壁垒。2)焊接工艺: 成本较低、生产效率高,但生产过程辊表面的纵焊缝处理不当会严重影响箔材质量和生产 效率。随着焊缝晶粒细化技术应用,焊接区域晶粒度等级相差不大,焊接工艺不断受到重 视和应用。同时“锻、轧”结合的新型环轧技术也在逐步应用,这些高端制备技术需要行 业企业不断地技术积累和研发投入,壁垒高。目前阴极辊参与企业除洪田科技外,主要以 国家相关部门下属研究院和公司。日本主要采用焊接技术,洪田科技联合其他公司在行业 内推动旋压技术,打破了国外的技术封锁,在产品的电流电压控制、轻薄度、精密度、晶 粒度等多个方面实现了突破。焊接技术钛圈晶粒度基本上是 7 到 8 级,最高是一般是不超 过 8 级的;洪田科技采用的旋压技术,晶粒度可以达到 10 级以上,高的可以达到 12 级, 晶粒度等级越高,产出的铜箔品质质量更高。
2.2.2 溶铜罐:公司采用气液混流喷射导流新技术,助力降本增效
溶铜罐为铜与硫酸水溶液反应的容器,用于电解铜箔第一道溶铜造液工序。溶铜时除 保证铜料和溶液的一定温度外,还需使空气(氧气)、硫酸与铜表面均匀、有序、连续地接 触。目前主流溶铜方式为浸液式、喷淋式和泡沫微波溶铜。溶铜罐制作材料要求极度耐强 酸和氯离子腐蚀,同时需耐受 100℃以上高温,有较高强度承受铜块的撞砸。首选制备材 料为钛,但钛材料价格较高,因此目前应用普遍为 316L 不锈钢。溶铜罐加工制作关键是焊 接,减少焊缝是关键。
洪田科技新型溶铜罐不用传统天然气加热,利用气液混流喷射导流技术,让空气中的 氧气泡充分与铜线结合产生化学氧化反应,加快铜线的氧化速度。常温下,铜线量保持在 40 吨时,溶铜速率每台可达到 200kg/h(传统溶铜罐保底 40 吨,速率 100kg/h),接近传统 喷淋式溶铜速率的 2 倍。该技术在进一步提高溶铜反应效率的基础上,大幅度减少传统溶 铜罐需求铜料的保底量。以新建 1 万吨铜箔年产量为例,洪田科技的新型溶铜罐可降低铜 原料成本约 5000 万元左右,并生产过程不用蒸汽加热,大幅节省原材料铜采购成本及能源。
2.2.3 钛阳极:公司产品硬度纯度行业领先
钛阳极指钛基金属氧化物涂层中的阳极。它以钛为基板,在钛基板上刷涂贵金属涂层, 使其具有良好的电催化活性及导电性,具有析氧、析氯的功能。涂层钛阳极具备优点包括: 1)阳极尺寸小,极间距不变化,确保槽电压稳定;2)工作电压低,电耗小;3)工作使用 寿命长;4)阳极不溶解,避免对电解液和阴极产物的污染;5)可提高电流密度,有效提 高生产效率;6)耐腐蚀性强,可在腐蚀性强、有特殊要求的电解介质工作;7)形状制作 容易,可高精度化;8)基体金属可多次反复使用。 涂层钛阳极可应用于多个行业,如电解铜箔行业中的锂电铜箔专用阳极、标准箔专用 阳极,电子行业的 PCB 用阳极,钢铁行业的连续镀用阳极,电镀行业的电镀阳极,水处理 行业的废水处理用阳极等。涂层钛阳极在电解铜箔领域中具有更高的电催化性能、更少的 阳极渣、更稳定的电极间距以及更长的使用寿命,对铜箔产品的均匀度和电解过程的稳定 性起到关键性的作用。
对于铜箔生产用阳极,评价质量维度主要是槽电压的高低、铜箔的均匀性、使用寿命 的长短、清洗维护的难易程度。洪田科技研发的钛阳极表面和断面组织均匀,其中表面粒 径 11μm,断面粒径 13μm,硬度和纯度均达到业内领先水平。
2.2.4 生箔机:公司采用高性能传动系统和张力系统,保障铜箔生产质量和效率
生箔机主要分为标准箔生箔机和锂电箔生箔一体机。生箔机主要由阳极槽、阴极辊主 驱动装置、阴极辊导电装置、在线抛光装置、在线切边及切边自动收卷装置、收卷装置、机架、供液装置、烘干装置、电控系统等组成。锂电箔生箔一体机还包括防氧化处理的生 箔酸洗及水洗装置、钝化装置等。行业主要参与者包括洪田科技、日本 NIPPON、日本三船 株式会社、韩国人与科技公司、美国耶兹公司、中国西安航天源动力、西安泰金、上海昭 晟等。 生箔机性能核心关键点在于:阳极槽(目前主流为全钛材质、背拉式)、传动控制系 统、张力控制系统。其中传动控制和张力控制直接影响铜箔产品的质量和生产效率,国外 的高速、高精度的控制系统大批量量产,为核心技术细节,较国内领先。洪田科技生箔一 体机采用进口伺服传动系统和张力控制系统,保障铜箔生产质量和效率。
2.2.5 公司与下游客户诺德股份达成战略合作,签订超 10 亿元大订单
2022 年 7 月 9 日,公司发布公告,以 2.49 亿元向诺德股份子公司转让原股东持有的 5% 股份,并签订相关合作协议。公司和诺德股份在铜箔设备技术研发、3 微米等极薄铜箔产品和复合铜箔产品等领域进行合作,同时公司承诺优先向诺德股份提供锂电生产设备的供 应,保障其包括新增 20 万吨锂电铜箔生产在内的设备需求。 2022 年 9 月 23 日,公司发布公告,洪田科技向诺德铜箔、诺德锂电销售合计 10.6785 亿元的生箔机与阴极辊。 2023 年 9 月 16 日,洪田科技官方发布信息,洪田科技与诺德股份签订复合铜铝箔一体 机设备“卷绕磁控溅射镀膜机”(可双面镀金属材料)、“卷绕磁控溅射蒸镀复合镀膜机” (可双面镀铜镀铝)、“卷绕蒸发镀膜机”(可双面镀铝)订单,订单金额 1.84 亿元。 诺德股份为国内知名电解铜箔生产厂商,市场占有率名列前茅。除此之外,洪田科技 客户包括比亚迪、中一科技、嘉元科技、奥特斯、海亮股份等知名企业,侧面反映了洪田 科技在电解铜箔设备领域具备的竞争力。
3 复合集流体:安全性与经济性兼备的锂电新技术,公司一步法设 备有望降本增效
3.1 复合集流体呈现三明治结构,兼具安全性与经济性优势
复合集流体是一种新型的集流体材料,包括多金属复合箔、金属与碳材料复合箔、高 分子聚合物与导电材料复合箔、植物纤维复合箔、聚合物与金属材料复合箔等。其中高分 子聚合物金属复合箔,在提升电池安全性、提升电池比能量密度方面优势明显。内层为聚 合物高分子层(如 PET、PP 或 PI),两侧为金属导电层(如 Al 或 Cu)。复合集流体呈现三 明治结构,内层为聚合物高分子层(如 PP、PET、PI),在高分子材料上下各加上金属(如 铜、铝)。目前典型结构是上下 1μm 金属材料“包夹”2.5μm 或 4.5μm 高分子材料基膜。

复合集流体具有高安全性、高比容、高循环寿命、低成本等优势。 高安全性:动力电池受到挤压时产生机械变形导致热失控发生的原因在于电池内部隔 膜被挤破导致正负极接触,极板之间发生内短路。复合集流体解决热失控的原理在于:(1) 切断正负极接触:中间绝缘树脂层不导电、电阻较大,可提高电池在异常情况下发生短路 时的短路电阻,使短路电流大幅度减小,因此可极大降低短路产热量,从而改善电池安全 性能;(2)点断路:导电层较薄,在穿钉等异常情况下,局部的导电网络被切断,防止电 化学装置大面积发生内短路。相当于将穿钉等造成的电化学装置损坏局限于刺穿位点,仅 形成“点断路”,不影响电化学装置正常工作。 高比容:复合集流体重量更轻,可有效提升电芯能量密度。集流体作为正极材料和负 极材料电子传输的载体,在电池的充放电过程中未能提供容量。再加上,铝箔和铜箔的密 度均较大,这种存在于电池内的“死质量”无法提升能量密度。集流体在锂电池中的重量 占比仅次于正负极,其中铜箔集流体占比 8.1%,铝箔集流体占比 6.9%,合计超 15%。对比 传统铜箔,复合铜箔节省材料成本近 40%,质量轻 60%,能量密度提升 5-10%。由于铝密度 低于铜,复合铝箔减重效果略低于复合铜箔。
高循环寿命:由于铜箔表面比较光滑平整,接触面积不够大,且铜箔为金属材料,而 电池一般为非金属材料,使得两种物质接触相容性差,界面接触电阻较大,导致电池充放 电性能有所降低。复合集流体的高分子层进一步减少铜箔集流体与锂的反应,形成致密的 保护层,从而弱化锂枝晶的形成,可显著改善由平面锂金属镀层导致的锂电化学沉积,提 高锂金属阳极的循环稳定性。根据东威科技 2021 年年报,复合集流体循环寿命可提高 5%。 低成本:铜材料成本高企,高分子材料替代将打开降本通道。锂电池中,锂电铜箔成 本占比达到 8%-10%;传统锂电铜箔中,铜金属成本占比约 83%。对比复合铜箔,铜金属在 复合铜箔成本占比仅约 44%,中间层的高分子材料成本远低于铜金属。展望未来,复合铜 箔规模生产后其综合成本有望得到进一步下降。根据金美新材官网数据,复合集流体的成 本将比传统集流体降低 50%以上。
3.2 多种制备路径并行,一体机需求持续提升
复合铜箔工艺主要分为一步法、二步法、三步法。各方法各具优劣势。复合铝箔主要 采用蒸镀工艺,包括真空镀膜和真空蒸镀,核心是真空蒸镀。 一步法:分为全湿法和全干法。(1)全湿法:通过对基膜进行清洗、粗化,提升表面 粗糙度,然后以化学沉积的方式(不通电)在薄膜基材表面覆盖一层均匀的金属铜层;(2) 全干法:使用纯磁控溅射工艺或开发磁控溅射和真空蒸镀一体机镀铜,通过多靶材、多腔 体提高效率。
两步法:磁控溅射+水介质电镀。(1)磁控溅射:对高分子膜进行活化。由于高分子材 料(PET/PP/PI)表面不导电,无法直接进行电镀,需要先对高分子材料进行表面处理、活 化,溅射形成方阻小于 2Ω(厚度约为 30nm-70nm)的金属铜膜;(2)水介质电镀:加厚金 属层至实现导电功能。在磁控溅射形成基础铜膜后,通过水介质电镀的方法将两边铜层分 别增厚至 1µm 左右,实现集流体导电的功能,与传统铜箔工艺上具有相通性。 三步法:磁控溅射+真空蒸镀+水介质电镀。三步法即是在二步法的基础上增加真空蒸 镀环节,具体来说是在磁控溅射后增加真空蒸镀环节,目的是提高沉积速度,真空蒸镀的 沉积速度是磁控溅射的 3-4 倍,可以快速补足铜膜到适合电镀的厚度。
复合铜箔生产工艺核心设备为真空镀膜设备和水介质电镀设备。 1)真空镀膜技术:在高度真空的环境下,通过物理或化学手段,将金属、非金属、化 合物等变成气态或离子态,并沉积于固体材质表面形成薄膜。和电镀、化学镀相比,真空 镀膜使用的镀膜材料种类更丰富、膜层厚度更易控制、附着力更强、适用范围更广,操作 过程更节能、安全、环保。主要分为真空蒸发镀膜(真空蒸镀)、真空磁控溅射镀膜、真空 离子镀膜三种技术。 其中,真空蒸发镀膜设备是复合铜箔三步法制备工艺中第二步所使用的设备;复合铝 箔制备的核心设备。真空磁控溅射镀膜设备:复合铜箔二步法、三步法制备工艺中第一步 所使用的设备。目前主要参与者包括:美国 AppliedMaterial、日本爱发科、日本光驰、 汇成真空、北方华创、湘潭宏大、广东振华、道森股份、腾盛科技、东威科技等。设备重 点指标包括:设备工作的溅射气压、电压、线速(米/分钟)、反复蒸镀次数、设备成本等。
2)水介质电镀工艺:将需电镀产品放入化学电镀液中进行电镀,在不需电镀的部位用 特种胶纸贴住保护起来,达到绝缘效果。主要流程包括脱脂(除油)→粗化(提高零件亲 水性并形成适当粗糙度)→中和、还原或浸泡(防止污染下一道工序)→活化(在零件表 面形成一层有催化活性的贵金属层使化学镀能自发进行)→解胶→化学镀(镀镍)→电镀 铜→电镀镍(防止铜层生锈)→电镀铬(增加在空气中稳定性)。 水电镀设备:复合铜箔二步法、三步法中的最后一步,主要作用是增厚铜层,实现导 电需求。目前主要参与者为东威科技。设备重点指标为速度、良率、宽幅、产能、设备成 本。
3.3 复合集流体产业链加速布局,预计 2025 年设备市场规模 151 亿元
复合集流体获产业青睐,各厂商纷纷加紧产业链布局,齐力推动量产。根据各公司环 评报告、公司公告以及公开资料整理,复合集流体膜材厂商已披露规划产能超 27 亿平方米 /年,其中复合铜箔 7.18 亿平方米/年+1.6 万吨/年,复合铝箔 1.05 亿平方米/年,复合集 流体(公告未明确铜箔或铝箔)19 亿平方米/年。
我们预计 2025 年全球复合集流体设备市场规模 151 亿元,2023-2025 年 CAGR 为 702%。 我们假设(1)2023-2025 年全球动力电池新增装机量 CAGR=39%;(2)2023-2025 年复合集 流体渗透率为 0.5%、5%、25%;(3)单 GWh 设备用量:1GWh 需 2 台磁控溅射设备和 3 台镀 膜设备;(4)设备价值量:1 台水电镀设备、磁控溅射设备分别为 913、1044 万元;1GWh 超声波焊接设备 150 万元,年降 5%。
3.4 洪田科技复合集流体设备有望实现提效降本,已签订单超 2.5 亿元
2023 年 3 月 30 日洪田科技申请“一种磁控溅射蒸发双面镀膜装置及方法”等多个专 利。2023 年 4 月 28 日进行新品发布,并与深圳市汉嵙新材料技术有限公司签订战略合作协 议,订购首批复合铜铝箔生产设备。2023 年 7 月 31 日公司公告“一步法”复合铜箔真空镀 膜成套设备“真空磁控溅射一体机”顺利通过客户测试验证,并正式签订首批订单合同, 合同金额约 7000 万。2023 年 9 月 16 日公司官宣,与锂电铜箔龙头企业诺德股份签订 1.84 亿元订单,包括复合铜铝箔一体机设备“卷绕磁控溅射镀膜机”(可双面镀金属材料)、“卷 绕磁控溅射蒸镀复合镀膜机”(可双面镀铜镀铝)、“卷绕蒸发镀膜机”(可双面镀铝)。

1) 卷绕磁控溅射蒸镀复合镀膜机
目前真空磁控溅射蒸发一体机设计运行速度为12-15米/min;良率均可达到90%以上。
A.具有“2 镀膜室+3 镀膜步骤”创新性: 目前主流的镀膜技术采用各种物理方法,原理为将待镀材料气化成原子、分子或使其 离化为离子,直接沉积到待镀基体表面。原理为物质的热蒸发(蒸发镀膜),或物质受到离 子轰击时物质表面原子的溅射(磁控溅射),物质原子从源物质到薄膜的可控转移过程。物 理气相沉积技术具有:膜基结合力好、薄膜均匀致密、薄膜厚度可控性好、应用材料广泛、 溅射范围宽和重复性好等优点。目前主流的真空镀膜设备,在进行超薄铜箔双面镀膜的过 程中,一般先采用磁控溅射方式镀上 20-100nm 的铜箔,然后再进行水平电镀。这种镀膜方 法存在工序复杂(成本高、镀膜不均匀)、不环保等问题。
洪田科技一步法干法镀膜设备创新点在于:沿着加工基材的输送方向,至少串联两个 镀膜室(内设镀膜导向辊、第一溅射镀膜组件、蒸发镀膜组件、第二溅射镀膜组件)。基材 在镀膜导向辊的引导下先后通过第一溅射镀膜组件、蒸发镀膜组件、第二溅射镀膜组件, 在基材的同一面先后完成第一次溅射镀膜、蒸发镀膜以及第二次溅射镀膜,一个镀膜室完 成正面的镀膜,一个镀膜室完成背面的镀膜。其中第一溅射镀膜组件与第二溅射镀膜组件 结构相同,两者均包括溅射镀膜辊以及沿溅射镀膜辊的外侧周向设置的阴极靶。蒸发镀膜 组件包括蒸发镀膜辊、坩埚以及电子枪。蒸发镀膜辊设置在溅射镀膜辊的下方;坩埚设置 在蒸发镀膜辊的下方,坩埚用于承载镀膜材料;电子枪设置在镀膜室的腔壁上,电子枪的 枪口正对坩埚设置,以使电子枪发射的电子束能够对坩埚内的镀膜材料进行轰击。
B.具备可选定制性: 可选定制包括:(1)沿加工基材的输送方向串联设置四个镀膜室,对基材正反面进行 反复多次镀膜;(2)增加放卷室与收卷室,放卷室与首端的镀膜室相连通,收卷室与末端 的镀膜室相连通;放卷室、镀膜室以及收卷室均为模块化结构,相邻的两个模块化结构之 间采用可拆卸的连接方式。
C.具有工序简单环保、基膜质量高、生产效率高、生产成本低的优势:
(1)相较于现有技术而言,无需进行水平电镀,工序更简单、环保;(2)对基材先进 行第一次溅射镀膜能够使基材与溅射层形成致密结合,使得后续的蒸发镀膜能够形成较厚 的电极层,最后第二次溅射镀膜能够在电极层的表面形成防氧化保护层,从而提高基材镀 膜的质量;(3)能够利用另一个镀膜室内实现基材另一面相同的镀膜工艺,使得在一台装 置内实现基材的双面镀膜,无需对完成镀膜后的基材进行二次装卸,避免对镀好的薄膜造 成损坏,有利于提高产品的质量;(4)镀膜时无需开腔及二次抽真空,能够简化工艺,节 约时间,有利于提高生产效率,降低生产成本。
2)卷绕磁控溅射镀膜机 目前公司真空磁控溅射一体机设计限速为每分钟 1-50 米;首套设备幅宽 1300mm。 针对(1)卷绕系统需保证薄膜收放卷和运行过程中不发生褶皱变形;(2)设备的温控 系统需做到温度精准控制;(3)要保证复合铜箔具有充足的粘结力等的行业难点,公司复 合铜箔设备采用稳定传送超薄基材胶片技术、可高速成膜的磁控溅射阴极技术、超薄基材 的抑制热损伤技术和膜应力、膜致密性、膜结晶粒径控制等技术,并通过模块化设计完成 对铜箔生产过程中的精密控制。公司的复合铜箔设备设计不挑基膜,PET 或 PP 膜均适用。 温控是整个复合铜箔设备的关键技术之一,公司的复合铜箔设备通过采用抑制热损伤等技 术,使得温度降幅达到 25%以上。除锂电领域外,公司的镀膜一体机还可以广泛应用于泛 半导体、光伏、军工、消费电子等多个领域。 公司拟投资 10 亿用于复合集流体设备扩产,达产后可实现 300 台/年的复合集流体设 备产能。公司 2023 年 3 月公告洪田科技与江苏南通港闸经济开发区签订《高端装备制造项 目投资合作协议》,在江苏南通投资建设新能源高端装备制造项目,项目计划总投资 10 亿 元,预计年产真空磁控溅射设备 100 套、真空蒸镀设备 100 套、真空磁控溅射蒸发一体机 成套设备 100 套、锂电生箔机成套设备 200 套及阳极板 6000 套等,能覆盖复合铜箔产能需 求。
(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)
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