电池生产规模、性能和安全性需求随着下游兴起，需要电池检验测试仪器通过电化学性能等测试来提供分析依据、保证电池品质。化成分容等电芯检测设备和模组、PACK检测设备，在锂电设备中价值占比达20%。2）电池研发端，包括材料及电池的研究仪器、电芯及PACK质检仪器等，精度要求高。充放电设备或模块是各类检测系统的核心部分，慢慢的受到重视，逐步推动了检测技术完善和检验测试仪器发展，国内已经涌现了一批能够稳抓检验测试仪器制造核心技术能力，并在产品和业务上不断推陈出新的进取型厂商。

　　当下锂电需求高景气，一方面产线一体化和智能化、大圆柱等增量电池品类推动电池检验测试仪器的技术方面的要求和价值量提升；另一方面新能源汽车、储能需求持续引领核心增量，动力电池市场较大，2022年动力电池装机量达294.6GWh、同比增长90.69%，预计2025年国内新能源车渗透率超50%，进一步带动动力电池检测需求。2023年锂电上游供需紧张缓解、成本回落，同时产能超扩背景达产率将下滑、下游格局面临新变机，检验测试仪器行业迎来机遇和挑战。2021年后段设备市场已达119亿元，而研发质检仪器市场达32.8亿元，且目前市场需求旺盛和产业竞争加速推动产能扩张，中国锂电规划产能已超4TWh，对应产线检测和研发质检仪器投资额4000万/GWh、1680万/GWh；预计2025年检验测试仪器市场整体规模304亿元，实现23%的CAGR。

　　格局：1）国产检验测试仪器厂商发展成熟，规模、覆盖、精度均较为完备，所在后段设备的国产化程度已达到95%以上；2）当前市场集中度较高，电池厂商正加深与检验测试仪器企业绑定，但同时也具备订单外溢机会。产品：1）主要厂商以覆盖化成分容为主，2）业务扩张成为大势所趋，检验测试仪器厂商均不断在后段设备乃至储能等跨领域进行品类拓展。技术：国内厂商通用设备和高精度设备技术均已达到世界前列并各有优势。杭可科技、利元亨、泰坦新动力等有突出贡献的公司发力一体化检验测试方案供应能力，瑞能股份串联化成技术实现突破，武汉蓝电高精度小功率充放电技术国内领先。经营：行业景气之下各公司产销及产能利用情况均较好，专精优势产品的武汉蓝电毛利率超60%领先行业。客户：电池厂商是行业主要客户，杭可科技、星云股份客户覆盖全面；未来紧跟头部锂电制造商及整车厂商并开拓海外客户的企业将具备较大优势。

　　当今制造业中，仪器设施的重要性不言而喻。仪器设施大范围的应用于科研、国防、工业制造等领域，贯穿于各个产业链的检测、控制与分析等流程，其制造能力是国家高新技术发展水平的重要标志，但往往因为处于产品制造的幕后而少为人知。

　　本报告便着眼于科学仪器产业链其中一个细分-电池测试仪器，旨在揭示其在电池产业链中的重要价值。在制造业中，检验测试仪器是产品的质量信息生产的原点，更优质的仪器设施能够更准确地对产品的所有的环节的状态和信息做好监控和管理，从而能够制造出契合设计要求的产品，并由此不断改善制造工艺和生产设备的技术状态，提高效率。对电池的研发和制造而言更是如此，由于电池本身对安全性的特别的条件，优秀的制造商往往会使用更高性能和精度的检验测试仪器来实现生产环节的层层把关，提升产品和工艺品质，检验测试仪器也不断随着电池行业而快速发展。

　　随着产业政策推动和市场需求不断演化，产业投资此起彼伏，下游格局稳中有变，新电池品类电池和新技术层出不穷，检验测试仪器厂商面临的机遇和挑战也更复杂。而随着国内锂电全产业链培育出强势竞争力，国内已经涌现了一批能够稳抓检验测试仪器制造核心技术能力，并在产品和业务上不断推陈出新的进取型厂商。在新能源产业浪潮之下，这部分电池检验测试仪器厂商也将越来越焕发出自身的价值。

　　随着全球电动汽车、光伏等新兴行业的蓬勃发展催化了电池的需求量开始上涨和技术升级，国内电池产业从上游的矿产资源开发、中游的制造到下游具体应用场景均迎来了快速扩张和迭代。其中，作为中游的电池制造环节较为复杂和细分，检验测试仪器是制造设备的一种，国内锂电制造产业链逐渐完备的同时也培育了一大批锂电检验测试仪器厂商，服务于从消费类小型电池到动力电池、储能电池的各类下游企业，以及电池研发端的各类客户。

　　电池测试作为电池制造中的一个重要构成，不直接涉及有形的产品“制造”，而主要服务于分析、管理，通过电池测试相关仪器设施来实现。电池测试设备是一种分析仪器，大范围的使用在能源科学技术、材料科学领域和制造产线，核心目的是保证电池的一致性、功能性、安全性、可靠性等。测试方法和目的可以总结为几种：1）基础电化学性能测试：通过软硬件组合可以对电池进行不同条件下的充放电，同时监测电池电流、电压的变化，测量出电池的容量、内阻、比容量等数据。电化学性能的一致性对电芯十分重要。2）稳定性测试：主要测试其电化学性能的稳定性，包括循环性能、长期存储下的自放电和容量特性、温度特性等测试。3）安全性及可靠性测试：针对过充电、过放电、外部短路、跌落、挤压、针刺、温度冲击等情况下的安全可靠程度测试；针对不同场景下的综合测试，如对汽车动力电池的工况模拟等。5）电子测试：对保护板、BMS等部件的检测不同于电芯检测，而更接近电子电路产品检验测试。在设备类型上，充放电测试设备通过软硬件组合可以对电池进行不同条件下的充放电，同时监测电池电流电压的变化，测量出电池的容量、内阻、循环寿命、比容量等数据，是大部分检验测试仪器的核心手段：包括电芯、电池模组、成品PACK的各种测试目的的测试仪器，通常都有必要进行充放电相关测试。

　　对企业端电池检测设备的参与环节整理归纳，能够准确的看出对应的流程最重要的包含三大环节：1）电池研发和质检需要用高精度的充放电检验测试仪器。2）电芯化成分容：在产线上的电芯制成后，需要充放电控制设备做特殊的化成工艺来进行激活，并在其后按电池容量进行分档。3）组装阶段：电芯在化成、检测、分选后，模组、PACK及其部件均需要专门设备做检测，对功能性和效率要求高，涵盖了多样化的检测设备。其中充放电设备在这三大环节都有使用，在研发使用的高精度测试仪器、化成分容设备、模组及PACK性能测试仪器等各个流程中用来进行电化学性能等测试，是核心的测试设备。

　　按设备参与电池制造的环节来区分，一般分为前段、中段、后段三阶段，而电池检测一般专门指代后段环节的电芯（含化成分容）、模组及PACK的检测。电池制造前段主要是正负极的涂布、分切等电极制造过程；中段为卷绕、叠片、注液等初步制成电芯的工艺部分；后段为电芯密封后的化成分容和电芯组装流程。和其他制造业产线类似，电池产线的全过程都需要进行成品检验、信息监测等，因此从广义上来讲，除了后段外，电池制造从前中段的电极制作到后段的组装环节中都存在大量检测和品控需求，业内厂商以复合的集成化方案来确保电极、电芯制造的误差控制和成品质量。而不同于一些传统制造业在后段以产品装配、物流为主，电池在消费、动力电池系统等典型应用场景下均提出了较高的安全性、一致性要求，因此大量的检测类工序贯穿在后段制造过程，因此一般意义上的检测设备是特指后段的从电芯激活到组装成PACK全流程中的检测设备。

　　而本报告在产线端主要探讨的便是较为狭义和核心的电池生产后段检测设备：电池本身的电化学特征等因素令其需要化成处理和高一致性保证，因而在电芯初步制成后的一系列过程，就需要化成及检测的一类“专用设备”来做好电池品质的全流程监控，包括化成分容以及后段工序中一系列检测仪器。

　　“瓶颈”在于化成和检测环节的短板效应，是品控和生产效率的关键。1）锂电检测的耗时较长，处理速度和效率影响整线的速度。因此需要更大通道、更集成化的测试设备。2）直接影响电池成品品质，对精度、工艺能力要求高，而化成质量影响电池性能和一致性，测试影响一致性和稳定性等问题，因此需要更高精度的设备。

　　“核心”在于化成和检测环节的重要性和高技术门槛带来高价值量。1）锂电制造的后段环节发生爆炸的概率远高于前、中段环节，对安全性要求较高，因此有技术壁垒和供应稳定性，需要供应商的技术验证、资质和稳定的供货关系。2）检测是实现降本增效、以及制造自动智能化的关键环节。不同于其他环节，大规模化成与测试对产线信息获取和整合的要求很高，涉及通讯技术、软件和数据系统的研发适配。3）需要跟随客户需求不断迭代，实现快速响应能力。

　　因此在全段锂电产线设备中检测类设备价值量占比较高，达到20%。据GGII估计，锂电设备对应价值量达2亿元/GWh，因而在产线市场，检测类仪器设备价值量约4000万/GWh。

　　电池检测仪器设备对比产线中其他制造、工艺处理类设备的特殊性在于，其不仅作为生产工艺的一环，而且是向使用者传递检测对象信息的枢纽，一切产品信息和状态都需要通过检测来传递。因此除了企业电池产线中大量使用以外，在科研院所、企业研发部门、企业成品质检、终端产品检测等多样化场景下，都需要检测仪器作为信息媒介来为使用者提供准确的电池状态信息。1）高校、科研院所：用于化学工程、电气工程、材料科学与工程等专业的实验室等，以电池及其材料的研究为主，为了保障理论研究的准确性、减少误差，一般实验步骤较复杂，对仪器设备的测试精度、采样速率、稳定性、功能多样性等都有较为严格的要求。2）企业研发：对于正极材料、负极材料、电池隔膜、电解液等各个电池部分，需要对材料的选择和应用、压实密度、体系匹配性等进行长期测试和验证，测试仪器需要满足稳定性和精度需求。3）企业质检：电池测试设备用于电池量产前的检测、电池成品或电池材料完工入库前及出库发货前的抽查，通常需要进行多次充电和放电的循环测试、电池化学性能测试、成品模组和电池功能性检测等。

　　根据武汉蓝电招股说明书，研发质检类检测仪器市场2021年规模达32.82亿元，企业需求占据9成。企业研发、质检领域2021年市场规模约为30.79亿元，在整个研发检测设备类别中占据9成，而每GWh电池产能对应的测试仪器设备需求在1500-2000万元（注：电池企业的研发质检和产线端设备通常应用于不同场景和部门，前者是测试&研发中心采购使用，后者是生产部门使用）。高校、科研院所领域的电池检测设备2021年市场规模约为1.69亿元-2.03亿元，其中龙头为武汉蓝电，市场占有率为21%至25%。

　　总体而言，研发和质检更强调对较小数量电池的高精度性能测试，而产线端趋向于对大规模电池生产的高效率自动化测试。大型电池企业的化成分容及检测的工艺流程往往集成在制造产线上，其检测精度需要与生产效率进行妥协。而在科研院所和电池企业研发的小批量场景下，电池及材料测试指标多、精度要求高、周期较长，例如循环性能测试时间可长达数周，对电池测试设备的测试精度、稳定性、软硬件性能等要求更高。

　　电池后段生产涉及不同种类的仪器设备，其中充放电设备为核心。综合各个工序来看，充放电检测相关设备贯穿于化成分容和后续检测过程中，直接关系到生产过程的安全性、电池产品的合格率和一致性，是锂电池后段处理工序中的一大核心。

　　充放电设备不仅参与了多个检测流程，从成本分布看也是检测的核心。以储融检测的实验室规划为例，充放电设备是电芯、电池模组和电池包检测设备的主体，同时温箱的占比也较大；而在电芯与其他部件构成模组以及最终制成PACK后，检测所需功能增加，充放电占比有所减少。

　　化成分容和组装构成了电池后段设备的两大部分，而检测相关设备同时参与到了两个过程中。具体而言，锂电的后段处理包括电芯的化成、分容、检测、分选，以及电池模组、PACK的生产组装、检测等工作，其中各类检测设备服务于不同阶段，有时多个检测项目也往往通过一体化设备高效率完成。

　　化成分容是电极处理工艺与电芯检测的结合，电池需要通过化成中的充电过程转变为荷电状态，严格规则之下的充放电是化成与分容的主要工序。新制锂电池的材料并不是处在最佳适用状态，电池必须先进行化成和分容测试，然后才能安装到系统中。锂电池的化成就是指电池制造完成后，通过充放电的方式将电芯内部的正负极物质激活，改善电池的自放电、充放电性能和储存性能；电池的化成会严格控制温度，电流，电压范围，时长的条件下进行。分容是指电池制造、化成及一系列其他工序完成后，通过测试电池容量及其他电性能参数，将电池容量进行分级。

　　耗时较长、运行成本高是化成设备需要解决的关键问题。电池的化成实质上包括一套工艺的两个关键流程：1）在阳极和阴极电解质相（CEI）上化成固体电解质相（SEI）。2）在化成过程中收集和记录电池单元的性能指标，如阻抗和电流容量，用于电池组工艺或质量分析。上述的化成过程可能需要几个小时到几天的时间，而更高效的化成设备则可明显缩短耗时从而提高整个产线运行效率；同时目前越来越多厂商提升能量回收能力、实现方案创新以节省运行能源等成本。比如瑞能股份采用高压/低压的串联化成设备以提高效率、节省成本。

　　在当前全市场需求快速增长、终端电池企业力求产能释放及时性的背景下，由于电池的化成过程对时间控制和功率的要求很高，故可以说是电池生产过程中的一大主要瓶颈。为了激活刚刚装配好的电池单元或电池组中的材料，往往需要花费长达几十个的小时进行充电放电循环，耗时但必不可缺，因为它极大地影响着电池的使用寿命、质量和成本。化成过程中，电池的充放电设备、压床、分选设备、DCIR、OVR等设备往往会集成在一套自动化系统中完成，乃至作为整套集成化锂电检测与处理产线的一个自动化环节，需要实现高功率密度、高系统可靠性和双向功率流工艺能力，因此对技术效率、稳定性和成本控制都提出了相当的要求。

　　电源系统是电池化成设备的关键，而增加电池通道数量并实现能量回收能力是降本增效的重要路径。实现能量回收的简单方法是建立两个独立的系统进行充电和放电，但是成本高且功率密度低。近年来的替代方案是使用SR降压转换器，包含有源开关（MOSFET）、无源开关（二极管）和高频能量存储（电感）。而在更新的双向转换器设计中，无源开关被有源开关所取代从而允许双向电流流动，基本构件包括两个以半桥配置连接的有源开关，从而实现更高能量效率，如英飞凌提供的全双向化成系统方案的理想状态是实现充电和放电时总体效率高于92%。

　　电池模组及PACK的检测中包含多种类的测试设备。以动力电池包为例，成百上千的单颗电芯按照模组和包有序放置其中，电芯作为最小单元，一组电芯组成模组，几个模组组成包。因此，在电芯的化成结束并进行分容等检测之后，多个电芯与一系列电路系统组成模组时，以及最终与控制系统等组成电池包时，均需要进行一系列测试，比如BMS电源管理系统测试、老化测试、EOL下线检测和工况模拟测试等，具体包括几个类型：电化学性能测试（容量、充放电曲线、循环寿命、 DCIR等）、PCBA及BMS功能检测、安全可靠性测试（过充过放、外部冲击等）、功能性测试（通讯、快慢充实现、绝缘检测功能等）、工况模拟测试等。

　　模组和PACK检测本身与电池组装环节往往实现高度的集成化，因而成为一些检测仪器厂商业务发展的方向。一些头部设备厂商有能力将检测仪器与自动化产线结合，从而成为“方案供应商”以实现更高价值量。由于涉及的检测仪器数量、种类多，自动化物流机构繁琐，因而厂商除了掌握核心测试设备的供应能力外，还需要培育较强的设备整合和工程设计能力。

　　检测仪器行业上游元件、中游制造、下游应用的图景较为清晰，优质的仪器厂商需要能够实现更广的制造整合能力和深厚的设备调试和服务底蕴，从而更好服务于下游不同的检测需求。检测仪器整合与供应分为大致环节：1）向上游采购核心部件。上游市场核心参与者：半导体厂商（国外为主），功能器件厂商（电气部件和仪表等模块）。2）仪器设备厂商进行仪器设备制造和检测系统整合。部分厂商专注制造检测电源等核心检测仪器而不主要涉及附属设备的制造，因此主要是直接销售仪器；规模较大的厂商通常以销售整体检测方案乃至产线为主，将外购的检测设备和附属部件、物流线等与自产设备整合为方案再进行出售，部分情况会作为第三方向其他制造商采购核心检测仪器进行整合再对电池厂商供应整体方案。3）下游的电池厂商、研发部门、检测服务商或采购检测仪器并自行整合方案，或直接采购整套方案。研发部门采购高精度产品，从而作为企业技术工艺的来源和前沿探索者。第三方检测商向企业提供资质认证等服务，同样需要较为严格的检测标准。

　　目前检测仪器制造商的供应模式大致可根据下游厂家需求分为两类：1）直接销售仪器设备。这种情况下设备厂商向锂离子电池生产厂家销售检测系统的相关设备，然后电池厂家再自行设计、集成检测系统；此外还包括向第三方供应设备，由于电池厂委托的第三方厂商通常不自产全套检测设备，而是向上一类厂商外购电池检测设备从而能够提供检测解决方案，其中除了一些设备厂商作为第三方代为集采购并集成外，还包括第三方的测试认证服务商，这些服务商通过获得IECEE、CNAS等全球组织授权的资质授权，并和主流发证机构签署各类MRA互认协议，拥有强大的资质认证能力，从而为终端电池企业提供检测和认证服务。2）提供集成化检测方案：这一模式下检测厂商需要将自研设备与外购的仪器进行整合，比如化成充放电设备+化成压床+分容设备以及其他检测设备和自动机构的化成分容解决方案；有些厂商还可以提供每个阶段检测设备到自动产线物流机构的一体化供应，如杭可科技、星云股份等。

　　实际产线应用中，检测仪器通常不是单独进行仔细的检测，而是整合在一套检测系统中，包括充放电及性能测试控制部、自动机构部以及软件系统等部分，其中充放电及测试控制模块最为核心。具体的细分零部件上，核心的是开关电源、电气仪表、电子元器件等电子电气部件，而诸多部件的整合过程中同样需要较好的电路及工业设计能力来实现产品优秀检测性能。在检测仪器主体完成后，方案整合商还需要对自动机构部进行整合，来尽可能为电池产线提供高可用性、高效率的整套检测方案。

　　如何发展和整合出自己的稳定供应链、优化电路和结构设计、实现部分核心模组的生产能力成为设备厂商关键竞争力。半导体部件、电气部件等零部件和模组的优质来源往往是国外厂商，近年来我国电力电子器件制造水平不断提升，但与国际水平相比还存在较大差距。以IGBT器件为例，由于其研究开发技术难度高、制造工艺要求高等特点，国产IGBT器件的使用寿命、性能指标等弱于进口产品。为了确保测试电源的可靠性和精确性，企业在采购该类器件时也更倾向于进口产品。而对于机柜等结构件、PCB等非核心部件以及部分模组，保品质控成本是核心命题，企业往往需要做好自产和外协的平衡。

　　电池测试仪器是集现代电力电子技术、信息电子技术、自动控制理论、软件编程技术等诸多技术于一体的综合性产品，涉及复杂精密的电路结构设计和软件系统开发，具备较深的行业护城河。测试仪器设备生产的关键是电源中电路设计及电气功能模块的制造，其核心零部件为芯片和半导体分立器件。测试电源可以通俗理解为一种可精确输出不同电压、电流，用于不同用电产品在各种电压、电流下的性能测试的装置，广泛应用于新能源发电、动力电池、燃料电池及功率器件等工业领域。具体来说，测试电源是运用电力电子变换技术（AC/DC、DC/DC、DC/AC）搭建成一种由主电路和控制电路组成的可变换电能的装置。主电路承担电能的传输和变换，核心部件代表是IGBT等功率器件；控制电路对主电路的工作方式实施精确控制，核心部件代表是控制芯片等。在大量核心芯片和功率器件依赖进口的同时，国内的头部检测设备厂商以及工业电源厂商能够通过自主设计高性能的检测电源，从而奠定了检测设备的核心能力。

　　检测设备厂商往往通过积累深厚电路设计及设备方案设计能力、工程和制造能力、软硬件调试经验来构建技术壁垒。目前测试电源、仪器仪表等模块目前国产化进展较好，设备厂商对核心部件的自产和整合能力则十分重要。核心零部件通常按照仪器公司自主设计的电路图纸贴片，贴片后的电路板与其他原材料组装成为电池测试设备，结合公司开发的上位机软件实现电池测试设备的各项功能。也有公司将前面的步骤交给其他企业，通过外购核心模组来整合制造仪器，自身则专注于检测方案的设计整合能力。厂商在产品迭代中，还需要不断优化设备设计以实现检测方案不断升级，这往往需要长年的设备制造经验来沉淀出优秀的电气工程解决能力，能够高效率完成对客户的产线测试方案需求的响应，从而具备较高的壁垒；而软件控制方面，测试设备需要与热管理装置和辅助检测仪器进行通讯连接，往往需要设备方案商结合主流客户实验室和生产线定制化需求，自研软件管理系统实现智能化测试。

　　与其它检测行业相似，电池检测是一个伴随检测的具体产品而发展的行业。锂电池早期可分为两类：锂金属电池和锂离子电池。锂金属电池最早由 Gilbert N. Lewis 在1912年提出并研究，而锂离子电池的基础则是在1970年代的石油危机期间奠定的。锂离子电池的电化学反应机制比其他传统电池更高效，因此可以实现更高的电压、电流和能量密度。而随着锂电池应用范围不断拓宽，工艺持续升级，容量和能量密度不断增加，电池及终端厂商也开始越来越重视对电池的检测工艺，锂电检测技术也随之从实验室走向每一条产线并不断迭代，化成设备、数字化检测设备逐步涌现。

　　电池作为一种易燃易爆的装置，较容易出现各种问题，一旦出现安全事故将带来较大经济损失和负面品牌效应，繁复的检测环节本身是在对电池安全性和客户品牌声誉把关。随着电动车等终端市场的用户群体快速扩大，电芯、BMS或者结构上的任何微小缺陷都会在庞大基数下变为严重问题。不论动力电池、手机产品还是储能电站，电池一旦发生安全事故就代价极为高昂，因此电池厂商也不断完善和升级生产中的各项检测工序以避免出现重大问题。

　　动力电池作为目前电池领域应用规模和增量较大的市场，其安全性和品控问题越来越被消费者和厂商重视。动力电池着火的主要原因便是制造工艺、一致性出现问题，2019-2022年H1全国汽车自燃相关的投诉呈现上升趋势；而动力电池故障也越来越成为消费者售后问题的核心，在全部纯电动汽车的投诉中已占50%以上，若加上可能是BMS等电池组件故障引起的充电故障、续航不准等动力系统问题，则占比达到8成。与此同时，诸如刀片电池、CTC\CTP架构等旨在提高功率密度的创新设计层出不穷，在安全性和品控上尽最大努力把好关已经是头部电池和新能源车厂商的共识。2022年五部门联合印发《进一步加强新能源汽车企业安全体系建设的指导意见》，进一步明确指出要提高动力电池安全水平。

　　储能领域，电池安全问题也容易引发起火爆炸等重大事故而备受瞩目。尽管BMS故障、监控预警系统不完善、运营维护不善等因素都是储能安全事故的成因，但电池本身问题往往是主要隐患来源。据北极星储能网统计，仅在韩国一地，2018-2019年就发生27起储能系统事故并导致432亿韩元的损失，从而引发产业界和政府高度关注，其后韩国政府部门也在2018-2019年左右进行了审查和监管的加强。

　　在安全性需求带动下，锂电检测的产业链发展过程中，也呈现国外先发、国内追赶的态势。由于电池技术的领先应用和持续优化，且更早强调安全性需求并发展相关技术，西方国家先行培育出一些跨国检测设备企业如迪卡龙(Digatron)、必测(Bitrode)等，并长期占据国内市场；而在新世纪以来，随着下游电池量提升和安全性需求快速增加，国内厂商逐步追赶，现已掌握大部分检测仪器制造能力，已经实现了高度自主化。

　　多次消费品浪潮为国内锂电检测行业发展提供良好契机：从笔记本电脑、手机等消费电子产品，到家用电器、电动工具、电动自行车、电动玩具等功能性消费品，再到近年兴起的电动汽车、储能等大型电池应用场景，锂电池都扮演了越来越重要的角色。1）第一阶段:上世纪90年代末-21世纪初。在2000年以前，日本的锂电池企业占据全球95%以上的市场份额，数码玩具、小型电子产品、笔记本电脑等是主要应用市场。2）第二阶段：21世纪初-2010年代。随着iPhone问世带动智能手机浪潮，手机等消费电子产品对锂电池需求大幅增加。3）第三阶段：2014年左右之后，“百花齐放”时代来临。其中最大增量来自新能源汽车，其次消费电子需求不断发展（手机续航需求+TWS等细分品类突破），同时电动自行车、电动工具市场持续增长。这三个阶段均伴随着锂电池在国内的应用推广，而且“轻量化”和“续航”的核心需求成为行业在解决基本功能需求后发展的长期命题，不论是笔记本、手机还是电动车，都呈现了锂电池容量越来越大、能量密度越来越高的局面，这就导致对锂电检测能力的单位需求持续上升，从而推动锂电检测行业在数量和质量两个维度的需求上不断扩张。根据EVTank预测，未来五年全球锂电池出货量复合增长率仍将保持在25%以上。

　　3.1、价值：测试设备是电池生产“瓶颈”与“核心”，新品类或带来价值升级

　　1）趋向于提升设备的集成化、一体化能力。利好测试设备厂商中的龙头，尤其是先导智能等平台化企业，以及能够供应电芯、模组到PACK的化成检测一体化解决方案的企业。尤其是未来检测工序不仅是品控的核心，也是信息管理和自动化流程的一大枢纽。

　　2）趋向于不断应用先进技术，精度和效率持续迭代，其中电子电气设计技术、检测方案实现的设计和优化能力是关键壁垒。各个企业在研发上不断竞争，诸如氮化镓等新一代半导体的应用，高压、串联等检测方案的研发，更高回收效率的双向电源开发，更先进化成压床的推出等等；随着制造业智能化需求越来越高，厂商也应当在电源等基本检测技术之外发展控制、感知、软件能力和自动化工程能力。设备企业终将需要将跟随行业趋势与培育内生技术精度结合，实现对绝对增量和相对优势的把握。

　　3）趋向于信息管理系统和智能化、自动化。尽管国内工业软件系统研发不及欧美，但在检测仪器这样的工业子系统上也已经具备较强可用性，因此设备企业需要加强对软件信息系统进行研发和兼容的理解和技术，并进一步能够适应工业智能网联以及人工智能的趋势。

　　1）4680大圆柱电池带来新拓品类和检测新需求。由特斯拉在2020年9月首次提出，相比于上一代21700电池，4680电池在单体电芯能量、功率密度、能量密度以及成本上有显著的优化，其在系统成组效率、安全性上也迈上新的台阶。随着各电动汽车巨头擘画46系圆柱电池装车蓝图，并呼吁降低电池成本，率先实现46系圆柱电池设备的产能和技术布局的检测设备企业将受益。2025年46系大圆柱电池总装机有望超过180GWh，占动力电池总装机量约12.2%。

　　2）固态电池等更高密度电池形态提升检测标准。区别于传统的三元、磷酸铁锂等路线，未来电池发展方向势必不断追求更高能量密度，以实现终端产品的性能提升和轻量化。目前大量厂商已经开始布局固态电池，如孚能科技广州项目旨在推广公司最新动力电池解决方案-Super Pouch Solution（SPS），SPS电芯采用便的是半固态电解质；赣锋也提及发展固态电池技术；其他海内外电池制造商、新能源车企、锂电上游厂商等均纷纷开始进行布局。

　　新能源汽车所用的动力电池已成为检测设备的最大下游市场，消费电子和储能其次。从锂电池产能供应看，数码电池市场需求趋于成熟，每年新增的产能规模较小，目前锂电池领域新增产能主要集中在动力及储能领域，现阶段国内头部动力电池企业的产能也基本具备动力与储能电池共线生产能力。

　　新能源车维持高速增长，同时单车电量上升。我国稳居全球第一大新能源汽车市场，2022年纯电动汽车（乘用车+商用车）销量535万辆，增长85%；插电式混动汽车销量152万辆，增长151%。渗透率方面，2022年我国新能源汽车市场渗透率达26%，较上年上升12%，综合IDC及中汽协等对未来销量的预测，预计2025年国内新能源车将实现43%以上渗透率，同时单车平均电量随着续航要求的不断升高预计2025年也将提升到45Wh左右，进一步提升电池用量和检测技术要求。两个维度将共同带动动力电池需求以及相应的电池检测增长。

　　新能源车浪潮带动动力电池装机量，市场下游呈现提前备量趋势。2022年，中国动力电池装机量为294.60GWh，同比增长90.69%。2023年2月份，我国动力电池装车量21.9GWh，同比增长60.4%，环比增长36.0%。且近年由于整车厂商备货需求等因素，电池产量持续大于装车量。

　　储能市场同处增长期，2022年储能锂电池全年出货量达到130GWh，同比增长170.8%。国内储能锂电池出货量增长的主要原因是电力储能市场快速增长：1）双碳等环保政策推动；2）分布式风光储趋势下，光伏、分散式风电等领域兴起；3）欧美海外储能市场需求旺盛，出口比例加大。

　　电池扩产带动设备需求。根据工信部统计，2022年电芯相关扩产项目投资额合计超过4300亿元，规划产能达1200GWh。而2023年以来产能扩张持续进行，GGII统计下仅1月就新增了300GWh以上的产能规划；尤其是涌现了二三线锂电厂商的大量规划，以及上游、跨界厂商的积极投建产能，如化工巨头盛虹控股大手笔投建60GWh储能电池超级工厂和新能源电池研究院项目。参与者的多元化或将带来格局变化，也为检测设备厂商带来增量和变局。

　　国产检测设备已经具备全球优势，有望随欧美电池产能扩张实现出海突破。随着中国新能源汽车产业的崛起，国产锂电检测设备厂商受益于与一线电池厂商绑定，积累配套经验、提升工艺研发能力，形成自身的技术优势，逐步实现了对日韩进口设备的替代。当前，中国已经拥有世界上最完整的锂电产业集群，并转化为具体的技术专利优势和生产成本优势。目前欧美电动车、储能政策激励政策频出，如欧盟委员会《欧洲绿色协议》减排计划提出 2025 年增加电动汽车到 1300 万辆左右、2030 年增加到 3000万辆。预计2025年欧美的锂电产能占比将进一步上升，德、美将成为全球第二和第三大锂电池产地。而目前成熟的锂电装备配套力量成为中国新能源供应链的可靠保障，国产检测设备有望利用优势竞争力利用好出海增量。

　　2023年以来锂矿价格迅速回落40%以上，制造端成本压力显著降低，有利于厂商加速扩产。随着全球锂矿产能快速释放，目前上游锂矿供应充分，价格开始回落；同时其他上游材料大都开始回落。

　　从规划产能看，到2025年，中国锂电池市场规划产能超4TWh，实际达产率预计低于80%，为检测设备厂商带来机遇和挑战。国内外出于产业竞争战略，已经布局了在远端超出市场需求的电池产能，预计中国2025年规划产能达到4Twh，按照2亿元/GWh的设备投资额以及66%达产率计算，带来检测增量需求。同时，建设周期、市场策略以及产能爬产周期等因素影响下，实际释放的产能在规划产能的60-80%，2025年达产预计为2.48Gwh，超额扩产程度持续增大。这对检测设备厂商把握实际扩产节奏和配套策略带来新的挑战。

　　电池产能利用率预计下降，头部优势明显。未来电池市场供需将缓解，产能利用率会逐步下降。长期来看，结构性产能过剩伴随的是高端优质产能不足。同时宁德时代、比亚迪等头部电池企业在技术、供应链、需求稳定性等方面具备优势，有能力维持其产能利用率。检测仪器厂商需要做好供应策略优化，尤其是把握头部客户需求。

　　下游供需的波动属于新兴产业发展过程中的正常环节，电池扩产和检测仪器设备需求提升的大趋势并未改变，但随着电池制造厂商在行业供需变化中面对变局，同时新兴参与者也仍在大规模布局电池产能，下游格局的变化也将为设备厂商带来格局变机，包括核心客户扩产、下游订单外溢等结构性机会需要把握。

　　2022年中国锂电池出货655GWh，同比增长100%，高增长预计持续带动检测仪器设备需求。其中，动力电池市场出货量480GWh，同比增长超1倍；储能电池出货量130GWh，同比增长1.7倍。预计到2025年中国及全球的电池产能快速释放还将还将持续，GGII预计国内市场出货有望增长到1700GWh以上。

　　目前检测仪器市场以产线亿。据GGII测算，2021年锂电设备总规模约588亿元，其中后段设备约119亿元。而后段中电芯化成分容占比达70-80%，再纳入模组、PACK组装中检测环节等设备，预计检测类仪器设备价值占比达到后段设备价值总量的85%，因而2021年产线亿元。产能持续扩张、产线更新和技术换代升级需求，新能源车、储能等领域有望推动检测设备市场实现持续增长，GGII预计国内锂电设需求规模在2025年增加至1200亿元，其中后段设备约229亿元。假设检测类占比以及研发端与生产端比例保持不变，2025年生产端、研发端市场预计将分别为229亿元、75亿元，总体规模将达到304亿元，2022-2025年CAGR为23%。

　　国产检测仪器厂商发展成熟，规模、覆盖、精度均较为完备。目前电池制造和检测的国内外产业链发展已经十分成熟，尤其是国产设备厂商随着宁德时代、比亚迪等电池制造巨头的全球地位提升而获得发展良机，在过去10-20年不断进行自主替代和业务扩张。目前检测设备所属的后段制造领域国产化程度已经达到95%以上，Digatron、Bitrode等外资厂商在国内从技术到响应能力等各个方面都不再具备优势。

　　从规模上看，可以把目前国内检测仪器市场分为4个层次。前两个层次是上市公司，首先是营收体量在5亿以上的杭可科技、泰坦新动力（先导智能子公司）以及利元亨、星云股份；其次是营收1-5亿的瑞能股份、盛弘股份、武汉蓝电等第二梯队上市公司；第三层次是体量较大的非上市公司如恒翼能、深圳新威等；最后则是各类中小型民营企业。

　　从竞争格局来看，检测领域对安全风险控制要求较高，因此较为不利于缺乏技术的小厂商，头部客户倾向于选择积淀较深的龙头设备厂商。检测设备的研发制造本身是一个精确整合复杂电气系统的过程，一般厂商较难快速积累工程经验，而新进入者往往通过并购等方式，因此总体格局较为稳定。具体到制造和研发两个细分市场上，科研院所等领域稳步增长，格局稳定，其需求的集中度相对制造领域更分散，但由于高技术要求同样具备较高的头部集中度和稳定能力。

　　主流电池制造商加快绑定锂电检测设备公司，力图稳定供应链。随着动力电池企业的加速扩产，参股入资、签订长单等各种方式成为宁德、比亚迪等主流电池企业深度绑定国内测试仪器企业的方法。目前宁德已经入股利元亨、先导智能、星云股份等检测仪器企业。电池企业与锂电设备企业的深度绑定，一方面可以实现设备厂商对客户的更高效效应、加快产品研发适配和产能扩张，另一方面可以更精确把握实际市场需求，并提升订单稳定性。在这样较为稳固的上下游头部企业联合之下，行业将趋向于不断集中化。

　　外溢机会仍然存在：客户与锂电检测设备厂商的联合并不意味着其会完全依赖单一供应商，而是会建立多样化的供应网络，为中小设备企业和新进入者带来机遇。对个别核心设备供应商的锚定虽然可以实现效率乃至产品质量提升，但过高的依赖将导向更高的供应链风险；当前随着电池厂商纷纷扩产，单一设备厂商往往也难以实现对增产需求的一致跟随。因此效率、安全和低成本之间必然有所取舍，大部分终端厂商同时也愿意培养合格的新兴供应商，这是订单的“外溢”存在的基础，一些新进入者在发展初期将主要依靠订单外溢存活。除了电池厂商实现供应多元化的需求外，由于检测设备的行业龙头的自身产能扩张也需要时间，而且会挑选客户，在行业具备增量的背景下会导致供应不匹配下的缺口订单外溢给新兴设备企业。

　　下游厂商集中度高，2022年动力电池装机CR10达到94%，相比2021年的92%进一步上升，设备厂商跟随核心客户往往利于构筑壁垒。而随着电池产能的全球超额扩张以及下游格局变化，优质核心客户对设备厂商的价值更加不言而喻。

　　从业务发展来看，杭可等头部企业积淀较为深厚，覆盖最为全面。泰坦新动力2008年研发成功能量回馈型的化成分容一体系统；杭可星云股份专注检测领域，从电脑用锂电池的检测仪器做起，其后扩展到手机电池检测，再到汽车动力电池检测，近年正开拓储能业务；而在研发市场，武汉蓝电的检测设备技术较为领先，从小电流检测仪器拓展向大电流检测仪器，并已研发化成分容设备，目前业务覆盖较少但专精程度高。

　　对于第一二层次的较大规模上市公司而言，业务扩张是必然趋势。目前领头公司的模式对后发参与者有着较好借鉴意义：1）后段制造全覆盖：指的是在电池后段检测及制造设备拓展，杭可科技、瑞能股份主要采取这一种模式，先从充放电仪器和部分检测设备做起，其后开始尽可能全面覆盖了后端制造中各个环节的检测仪器，然后涉足组装产线、物流机构等，实现后段制造全覆盖的供应能力。

　　2）电池全段制造覆盖：这一模式是从涉及化成、测试等环节，到逐步形成前、中、后段各环节的全面设备覆盖，如利元亨。

　　3）跨场景检测仪器覆盖：主要是利用自身检测技术优势，从电池测试、储能测试、电动车测试等场景的其中一个向多个领域发展，如科威尔、星云股份。

　　科威尔：光伏储能设备测试→汽车发动机、电池等核心部件测试→燃料电池测试，依次形成燃料电池电子负载、电堆、发动机测试仪器序列→功率半导体测试→小功率光伏设备测试。业务扩张以横向为主，纵向为辅，从测试电源技术自带的行业延展属性出发，基于自研的通用技术平台并结合多行业应用创新，开发出多款具备不同行业属性的大功率、小功率测试电源和测试系统，并逐步完成在下游市场的应用拓展，目前实现各个测试领域的单机仪器供应，以及光伏、燃料电池和功率半导体等领域的测试系统供应，从而“将每一个细分行业和领域的小珍珠，串成一条璀璨夺目的珍珠项链”。不同路径的成功拓展表现出检测技术的可迁移性较高，对于覆盖范围较小的公司而言可以参考各公司既有路径实现业务增量扩张。如盛虹股份以化成分容业务为主，则可向模组、PACK检测业务发展。武汉蓝电专精研发端的小功率充放电检测，目前可以拓展产线端的化成分容、模组及PACK充放电检测等领域。

　　由于功率差异，电芯检测业务的单通道价值量低于模组和PACK检测，向后端检测拓展业务的厂商有利于实现价值量升级。用于电池模组、电池包的测试的设备功率较大、单台设备通道数量较少，但单位通道的价格较高，星云股份2018年、2019年锂电池充放电检测系统单价分别为2.26万元/通道、1.24万元/通道，瑞能股份2019-2021年锂电池充放电检测设备单价分别为0.35万元/通道、0.32万元/通道、0.34万元/通道。而武汉蓝电主营的电池测试设备主要用于锂电池及材料的研发和锂电池电芯的质检，单台设备包含的通道数量较多但单价相对较低，通道均价仅700元左右。业内厂商往往向高通道单价环节进行扩张，实现业务和价值量突破。

　　各家公司的业务模式差异明显，导致其成本模式区别较大。比如杭可科技提供一体化解决方案的同时，由于涉及零部件和环节远远大于单纯的检测仪器设备供应，外购的部件和模块也相对较多，外购的自动化物流线、定制零件和组件以及仪器仪表占比超过50%；而武汉蓝电专注于销售检测仪器，因此采购结构中电子和电气类核心部件占比最大。

　　不同的业务模式下，大宗商品价格都会带来直接和间接影响。首先，金属价格将直接影响结构件的成本，从上面的原材料成本可以看出，直接采购结构件占据了15-20%的成本，而实现了自制的杭电科技通用花费类似的成本水平。如果加上间接的成本影响，比如铜线为基材的线缆、外购的仪器仪表和各类功能模块以及电气部件等等，影响程度则更高。以瑞能股份为例，每当主要金属价格上升5%，预计其毛利率将下降2.8%左右。

　　在产线检测仪器设备方面，技术上国产厂商已具备全球第一梯队水平。检测精度上，国内各厂商差异不大，而是更多体现在整合程度、产品覆盖范围等差异化竞争方面。自动校准技术头部企业发展较为成熟，需要较强的产线一体化能力和软件、通讯技术支撑。此外，目前拥有温度、压力、电压等测试能力的厂商还较少，国内包括杭电科技、武汉蓝电等。

　　化成分容设备不仅仅需要厂商的大功率充放电设备的技术水平，还需要对工艺流程的整合能力，以及软件设计能力。目前杭可科技、利元亨、星云股份以及韩国PNE等外企均有能力提供一体化的化成分容解决方案，而武汉蓝电正拓展化成柜为主的充放电部分，一体化方案整合能力距离头部企业有一定距离。

　　高精度检测设备国内厂商与外资各有优势，国内整体上已达到国际水平。具体来说，高精度的小检测仪器在电池的研发、质检以及部分电池（如小型纽扣电池）制造场景下应用，高精度的微小功率检测仪器往往适用于精度要求最高的领域，如电池材料研发等，一般只有少数厂商精度达到要求。而国内的武汉蓝电、杭电科技、深圳新威等均具备与海外龙头竞争的参数水平。这类仪器通常向企业研发部、科研院所供应，覆盖这一领域的上市公司较少。目前武汉蓝电、杭可、新威等国产厂商已具备或接近全球第一梯队的技术水平。这一领域的国内市场相对较小，但存在对小功率电源的技术迁移潜力。

　　检测精度仅仅是一个层面。要实现业务拓展和竞争力提升，检测设备企业往往需要在以下层面发力：

　　1）电源设计及制造以及整体检测方案技术：掌握领先电源研发能力的厂商有望拓展多元领域业务。目前能够制造检测电源，且拥有大小功率较全面技术覆盖的公司主要有杭可科技、星云股份、武汉蓝电、瑞能股份等。其中星云股份已经开始布局储能领域业务，其正在推行的储充检一体站可以实现集成化的后端服务市场，附加值较高。

　　2）能量回收能力：能量回收效率的提升有利于实现用户端降本，大幅提升产品竞争力。能量回收技术本质上是电源技术提升在成本端的体现，在近年开始广泛应用。目前主要厂商均布局了能量回收（或称回馈）技术，但实现效率有所差异。根据电池中国数据，一条10Gwh充放电产线%能量回收率下每年电费节省约1000万元，故推算产线万元/GWh水平。而目前大部分厂商开发了具备70%及以上的能量回收能力的设备，理论上可以实现每年87.5万元/Gwh的电费节省，按照5年生命周期及4000万元/GWh的设备投资额，则头部厂商实现80%能量回收效率情况下可节省12.5%的初始投资；而将回收效率提升20%则可多节省3.2%的投资额。

　　3）高压串联技术：串联化成分容具备高一致性特性，有利于客户减少设备投入、简化生产工艺。而比亚迪刀片电池从设计之初，即要求采用串联化成分容技术与其装车电池包采用的整体CTP技术相互配合，瑞能股份由此持续升级串联化成分容技术，发展了200V-600V串联化成分容设备，进而在2021-2022年实现了大量比亚迪订单配套。基于串联化成分容降本增效的诸多优点，行业内研发实力较强的检测设备厂商均已经具备或在积极布局串联化成分容技术，如武汉蓝电正布局领先行业的串联分容技术。

　　4）软件及通讯技术：检测系统不仅仅是单一的仪器构成，其一大关键是复杂的信息系统，例如在工控过程中上下位机的通讯可靠性十分重要。从软著专利情况对比来看，科威尔和武汉蓝电相对专注检测系统且规模小，数量反而多于业务更全面的杭可科技。软件能力强悍的利元亨更是具有200多项软著。

　　为了适应终端技术要求不断提升的现状，各个厂商均在加大研发投入水平并维持高比例的研发人员规模。其中研发投入最多是星云股份，2021年研发支出占比17%，而其他厂商在7-14%区间为主。研发人员方面，各个厂商差距不大，比例集中在20%-35%左右。

　　2022年专利数量对比，先导智能、利元亨由于实现前中后全段制造覆盖，专利个数明显领先；其次是星云股份、杭可科技等后端设备全面覆盖的公司；专注检测的武汉蓝电专利相对数量较少，但专利精度较高。

　　行业高景气下各厂商产能利用率、产销率均较高。产能利用率方面，武汉蓝电2019-2022年实现产能利用率从72%到100%以上的突破，各厂商2021-2022年均实现满产。产销率方面，各厂商产销率均在80-100%水平。

　　国内检测仪器厂商毛利率整体较高，武汉蓝电和科威尔相对出色。随着下游厂商不断降本增效，部分厂商增加了外购设备而自研整体检测系统方案，从而在采购环节更看重仪器厂商的核心技术能力；同时客户群体的不同也带来差异，科威尔面对储能、汽车等多元客群，自身具备完善产品条线和技术壁垒，而武汉蓝电大量客户的真实需求来自研发、科研，客户认可度和黏性高且价格敏感度相对低，带来明显高于同行的毛利率。不过，随着业务普遍拓展以及行业竞争加剧，大部分厂商过去几年毛利率均有所下滑。

　　利润方面，由于行业竞争趋向激烈，快速扩张下增加大量资本支出而尚未产生规模效应等因素，部分公司出现了增收不增利的情况，比如杭可科技（2022年以前）、泰坦新动力、星云股份等。而2022年除星云股份业务扩张较快导致明显盈利下滑外，各厂商普遍出现较好增长，增速较快的为杭可科技、武汉蓝电等等。

　　从人均指标来看，提供第三方服务为主的储能检测人均创收相对最高，蓝电、瑞能等检测设备制造商稍次，而覆盖制造端较多的厂商相对更低。不过，人员与规模的同步扩张导致一半企业并没有实现创收效率的提升，仅武汉蓝电、星云股份等少数公司实现人均创收整体明显提升；同时薪酬水平不断增加，2021年行业薪酬基本集中在了15-20万元，相对平均。

　　不同检验测试仪器企业的客户侧重不同，比如杭可和恒翼能等公司深耕国内外电池制造商，而星云面向各个领域终端客户，泰坦新动力则同时还面向各家整车制造商武汉蓝电则是面向科研院所较多。

　　由于业务导向的区别，各个厂商服务客户各不相同。一般而言电池厂是较大的客户群体，但整车厂随着电动化趋势，也需要采购检验测试仪器进行电池研发和整合各类检测。而科研导向的产品有一定特殊性，大厂商通常会开辟一部分该类业务。

　　杭可科技、星云股份均采取直销模式，瑞能股份、科威尔也以直销为主，而武汉蓝电的经销商比例在2019-2022年维持20%以上。主要由于其他公司的客户均以企业类客户为主，而武汉蓝电终端客户主要为高校、科研院所，经销商下游仍是科研院所为主且通常与包括在武汉蓝电内的众多仪器仪表、实验器材制造商合作，为高校和科研院所提供“一站式”采购服务，能够从高校、科研院所获取订单，进而向公司采购电池测试设备。

　　检测市场集中度较高背景下龙头地位稳固，设备厂商常常要紧跟核心客户。若以国内头部的三家厂商杭可科技、泰坦新动力、利元亨（仅含电芯检测设备）收入计算，则2021年后段检测设备市场CR3达到47%，集中度较高。尽管市场集中化趋势长期存在，但是随着2020-2022年市场增量快速增长，传统龙头产能扩张跟不上需求，实际行业集中度较高的同时也导致电池企业寻求更多设备来源，给小企业和新进入者带来一定机会，而规模较小的设备企业需要采取集中资源服务大客户的发展策略，因此客户集中度较高。

　　随着国内市场电池产能扩张情况波动，而欧美市场需求受益政策推动，出海竞争成为检验测试仪器厂商的必然选择。技术领先、对外资企业布局较早的国内企业有更高概率打入境外产业链，如杭可、先导、星云等，从而实现收入和盈利能力双提升。境外客户盈利能力较高，以杭可科技为例，其出口境外的业务毛利率达到40%，2022年境外收入占比回升至7%，出海业务加速有利于国内检测设备厂商营收利润提升。

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