超声波焊接设备行业研究超声波焊接前景广阔

（报告出品方/作者东吴证券，周尔双）

一、超声波技术下游应用广泛，高端市场具备国产 替代逻辑

超声波技术下游应用广泛，为多个下游最佳解决方案

超声波是一种频率高于20kHz的声波，具备方向性好，反射能力强，易于获得较集中声能等 优势。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， 包括超声波焊接、裁切、清洗、喷涂；检测超声则是利用超声波技术来进行检测工作，下游 应用包括医疗B超、超声探伤等。

超声波技术相比其他技术有其独特优势，在多个细分行业成为最佳解决方案。 （1）在金属焊接领域①超声波焊接近似冷态焊接，材料不熔融，不会产生飞溅，焊后内阻 小，导电性好，尤其适合动力电池极耳焊接；②对焊接金属表面要求低，氧化或电镀均可焊 接，应用场景更广；③焊接时间短，效率更高。 （2）在非金属焊接领域①超声波焊接取代传统的焊接、粘接工艺，成本低廉，清洁无污染 且不会损伤工件；②焊接过程稳定，所有焊接参数均可通过软件系统进行跟踪监控，一旦发 现故障很容易进行排除和维护。

（3）在轮胎裁切领域超声波裁切取代传统的热刀裁切和圆盘刀裁切，使用高频 振动原理，振动能量通过激活橡胶分子能、打开分子链的方式对胶料进行切割，具有 切口光滑、牢靠，切边准确，不会变形，不翘边、起毛、抽丝、皱折等优点，目前已 成为轮胎制造行业的主流工艺。

行业竞争格局优异，高端市场国产替代潜力巨大

超声波高端市场长期由欧洲公司垄断，国产替代前景广阔。在动力电池焊接、高压线束焊接、超声波裁切、 半导体IGBT焊接等技术难度较高的领域，市场由美国公司必能、Sonics、德国雄克、泰索迡克垄断。其中必 能综合实力最强，拥有应用于各类领域的超声波系列产品，在国内动力电池焊接领域占据绝对市场份额。我 国超声波工业应用起步较晚，但在技术追赶、服务方面具备较强优势，在全球产业链供应不足的情况下，国产 替代是本土超声波企业重要成长逻辑，以骄成超声代表的国内企业正在崛起中。

二、锂电、IGBT、汽车线束等多点开花，超声波 设备市场前景广阔

超声波焊接设备具备独特优势，在多层极耳焊接环节不可替代

锂电池生产工艺流程分为电芯制造、电芯装配、电芯检测和电池组装4个环节。超声波金 属焊接设备主要应用在电芯装配的多层极耳焊接环节。

超声波焊接在锂电池极耳焊接环节不可替代，与激光焊接不存在直接竞争。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，但两者的焊接原理、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，不存在直接竞争关系。在多层极耳焊接领域，激光焊接存在潜在风险，而超声波焊接 以其独特优势完美适配极耳焊接，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。

动力电池扩产浪潮下，预计到2025年超声波焊接设备累计市场空间43亿元

新能源汽车行业持续高景气，为动力电池市场提供巨大发展空间。2021年以来我国新能源 汽车销量实现跨越式突破，2022年我国新能源汽车销量688.7万辆，同比增长93.4%，渗透率从 2021年15%增长至24%。新能源汽车市场高涨推动上游动力电池需求高增，2022年我国新能源 汽车动力电池出货量达480GWh，同比+118.18%。我国规划到2025年新能源汽车竞争力明显提 高，根据中汽协和乘联会数据，我们预计2025年新能源汽车销量接近1500万辆，2022-2025年 GAGR达29.30%，新能源汽车的高速发展将为动力电池及设备的快速增长提供强大驱动力。

受益复合集流体行业发展，预计2025年超声波滚焊机市场空间37亿元

超声波滚焊机解决锂电池复合集流体行业痛点，助力复合铜箔实现从“0-1”突破。此前复合铜 箔技术未能大规模应用的痛点之一在于焊接难度大、焊接效率低。 （1）焊接难度复合集流体中间的高分子材料为绝缘体，两个导电层无法导通，因此需要额 外在两个导电层外侧设置一个弯折金属片，形成一个“夹心”结构（类似于“肉夹馍”），并采 用超声波焊接将金属片与复合铜箔极耳熔合在一起。由于高分子材料与金属材料的熔点差异较大， 激光焊接没有可行性。此外，复合集流体薄片化属性明显，而超声波在薄片焊接方面具有天然优 势，因此超声波焊接在复合集流体领域是首选也是唯一应用。 （2）焊接效率用滚焊替代点焊大大提高焊接效率。相比于点焊，滚焊的优势在于连续不间 断、速度快。根据新栋力微公众号，滚焊比点焊节省5倍时间，解决了复合集流体无法大规模量 产的难题。

汽车高压线束焊接市场快速增长，2025年市场规模超过4亿元

受益新能源汽车的快速渗透，大线径高压线束焊接市场的快速增长。汽车线束是汽车电路的 网络主体，被喻为汽车的“神经网络系统”。线束可分为高压线束与低压线束，高压线束主要应 用于新能源汽车，低压线束应用于传统燃油汽车。随着新能源汽车的渗透率逐步提高，高压线束 焊接市场空间也随之增大。 预计2025年汽车线束超声波焊接设备及配件市场空间4亿元。相关测算依据如下 ①根据EVWIRE数据，传统燃油汽车100%使用低压线束，单台线束价值量2500元；新能源汽 车单台线束价值量5000元，其中低压线束与高压线束各为2500元。 ②2019年我国低压/高压线束超声波焊接机数量分别为1566/82台，假设设备增速与市场规模增 速保持一致，2025年高压线束超声波焊接机将达到1645/1011台； ③低压线束焊接机15万/台，高压线束焊接机100万/台计算。 到2025年汽车线束超声波焊接设备存量市场空间合计12.6亿元，新增设备需求2.3亿元；若考 虑焊头、底模等耗材配件的市场需求，2025年12.6亿元的存量设备将产生1.9亿元的配件需求，新 增设备及配件二者合计4.2亿元。

IGBT国产替代进程加快，端子超声波焊接市场快速放量

新能源推动IGBT需求快速提升，国产替代空间较大。①新能源汽车是IGBT最大细分市场，2021年占比达到 31%。随着新能源汽车等下游需求快速增长，国内IGBT的需求快速增加，预计到2025年我国IGBT市场规模522 亿元，2019-2025年CAGR达到22%。②与巨大需求市场形成反差的是，IGBT国产化率较低，2021年我国IGBT 需求量1.3亿只，但同期我国产量仅有2580万只，国产化率仅为20%，国产替代空间较大。

三、拥有完善超声波技术平台，骄成超声将充分受 益进口替代

骄成超声本土超声波焊接设备稀缺标的，引领国产替代

骄成超声为国内超声波焊接设备龙头，专业提供超声波设备以及新能源动力电池制造自动化 解决方案的供应商。公司成立于2007年，以超声波裁切设备为切入点，重点服务橡胶轮胎领 域。2015年进军新能源行业，研发动力电池超声波焊接设备，2021年通过验证开始批量出货， 产品打破海外垄断成为宁德时代、比亚迪第一大供应商。公司坚持自主创新与研发，构建完 整的超声波技术平台，可根据下游不同行业的需求开发出满足应用要求的各类超声波设备和 配件，公司已将业务拓展至无纺布、汽车线束、功率半导体焊接等领域。

骄成超声本土超声波焊接设备稀缺标的，绑定新能源知名客户

公司客户资源极其优质，绑定宁德时代、比亚迪等新能源龙头。①在动力电池超声波焊接设 备领域，公司积累了宁德时代、比亚迪等知名客户，并通过利元亨、海目星、联赢激光、赢合科 技等整线设备集成商将产品应用在国轩高科、中创新航、亿纬锂能、蜂巢能源等公司的动力电池 生产线中。2021年宁德时代/比亚迪收入在公司营收占比分别为35%/10%，为公司前二大新能源 客户。②在轮胎裁切设备领域，公司自主研发的超声波裁切系统一经推出便获得客户高度认可， 客户涵盖固特异、优科豪马、正新、佳通、中策、玲珑、赛轮等国内外知名企业。

骄成超声拥有完善超声波技术平台，多领域布局打通中长期成长逻辑

在汽车线束领域，公司高压线束焊接技术对标德国雄克，订单落地将进入业绩释放期。高压 线束的线径大，对设备功率的要求甚至超过锂电池极耳焊接要求，核心部件发生器及换能器的开 发难度也因此更大。公司采用双通道超声系统能够有效解决大线径线束焊接下焊接功率不足的问 题，双通道系统综合功率最大接近14000W（极耳焊接20kHz系列最高5500W），可对95平方毫米 以上的铜线进行焊接。公司系统功率、焊接线径等指标与德国雄克相当，而国内市场由于技术难 度大，基本没有竞争对手。 根据前文测算，到2025年汽车线束超声波焊接设备存量市场空间合计13亿元，新增设备需求2 亿元；若考虑焊头、底模等耗材配件的市场需求，2025年13亿元的存量设备将产生1.9亿元的配 件需求，二者合计4亿元。2022Q1公司取得高压线束焊接设备在手订单800万元，随着产品稳定 性验证通过，2023年收入有望大幅增长。

骄成超声后市场是重要组成部分，配件耗材业务有望迎来爆发

配件业务盈利水平出色，毛利率水平优于设备。2019-2022H1公司配件毛利率为56.75%、 59.87%、51.58%和56.93%，除2020年外（口罩机影响），配件毛利率均高于同期设备毛利率， 盈利水平极其出色。展望未来，我们判断配件业务有望延续较高的盈利水平一方面，由于核 心配件性能直接影响产品良率，客户一般不轻易更换供应商；另一方面，公司核心配件超声波 焊头已申请专利，仿制难度极大。

利元亨国内领先锂电设备供应商，推出超声波焊接设备完善平台化布局

利元亨为国内锂电池设备行业领先企业之一，业务从消费电池设备起家，延伸至动力电池设 备，为客户提供整线解决方案与核心机型。为进一步适应市场发展的需求，利元亨通过对超声 金属焊接技术和工艺的研发，在提升现有电芯体系的超声工艺能力的基础上，拓展新工艺、新设 备和新智造的开发和应用，推出系列化超声波金属焊接设备。此前公司动力电池焊接设备采购 于骄成超声，2022年开始公司成立专业事业部自研焊接设备，目前已成功研发出超声波预焊机、 超声波终焊机、超声波滚焊机并成功应用于锂电产线。

型谱系列化布局，全面覆盖锂电类型。利元亨超声波金属焊接机型谱现已开发4款，应用于卷 绕和叠片工艺的电芯组装段预焊和主焊工位，解决连接极耳、极耳和连接片/转接片的焊接问题。 应用范围涵盖圆柱、方形铝壳、长电芯、软包等多种电池形态的生产制造，现已申请专利20项， 获专利授权10项。根据公司公告，利元亨超声波滚焊设备已经形成订单，有望于4月交付。公司 超声波焊接设备有望进一步完善公司平台化布局，保障核心供应链安全，提高公司盈利能力。

报告节选

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精选报告来源【未来智库】