全球即时看！2023年锂电池行业专题报告 涂布模头国产化率持续提升

一、锂电细分黄金赛道，涂布模头国产化率持续提升

（一）涂布模头：前段设备核心部件，高精密工艺孕育隐形冠军

涂布工艺是改变和完善材料表面特性的重要加工工艺。在科学技术不断发展的 过程中，涂布工艺成为许多重要功能性材料研究开发过程中不可或缺的主要工艺技 术手段。涂布模头市场分类相对较多，可按照模头结构、功能、调节方式分类。

涂布模头应用广泛，可应用于锂电、燃料电池、半导体、光伏、医疗等多个领 域。涂布技术为工业通用技术，狭缝式涂布属于精密涂布技术，涂布模头是狭缝式 涂布最核心的部件，可应用于多个领域。

【资料图】

不同领域涂布模头应用的技术要求有显著区别。一般来说不同领域涂布产品不 能共用，各种场景对应的具体参数各有不同。以锂离子电池涂布、氢燃料电池电极 涂布、钙钛矿太阳能电池涂布、液晶显示中的薄膜晶体管涂布以及半导体领域面板 级扇出型封装涂布为例，几类场景中涂布模头设计需要考虑的因子有显著区别，主 要体现在系统、结构、材料、机械精度等方面。从机械精度来看，薄膜晶体管涂布、 面板级扇出型封装涂布要高于锂离子电池正负极极片涂布。

狭缝挤压涂布模头技术目前应用广泛，是一种先进的预计量涂布技术。狭缝挤 压涂布模头技术能获得较高精度的涂层，目前在锂离子动力电池行业已经普遍采用 狭缝挤压式涂布技术制造电池极片。单层狭缝式挤压模头由上模、下模以及安装在 上模和下模之间的垫片组成。涂布过程中，在压力作用下，一定流量的浆料从挤压 头上料口进入模头内部型腔，并形成稳定的压力，涂液从上、下模之间的缝隙挤出， 与移动的基材之间形成液珠并转移到基材表面，形成湿膜。

锂电生产核心部件，前段工序重要环节。高精密狭缝式涂布模头是锂电池生产 涂布机的核心部件，涂布是继制备正负极浆料完成后的下一道工序，也是锂电池生 产前段工序的核心环节，目的是将正负极浆料均匀地涂覆在铝铜箔（正极铝箔，负 极铜箔）上，跟涂布模头直接接触的锂电池主料有：铝箔、正极材料（磷酸铁锂、 三元等主材、NMP、其他辅料）、铜箔、负极材料（石墨、其他辅料等），这些物 料占整个锂电池电芯BOM成本比例较高，影响电芯的大部分性能： 1、成品电池容量。若涂布过程中极片前、中、后三段位置正负极浆料涂层厚度不一 致，则容易引起电池容量过低、过高，更易在电池循环过程中形成析锂，影响电池 寿命。 2、电池安全性。涂布过程需要确保没有颗粒、杂物、粉尘等混入极片中，如果混入 杂物会引起电池内部微短路，严重时导致电池起火爆炸。 3、电池性能一致性。在极片涂布过程中要保证极片前后参数一致，否则会导致同一 批次电池容量差异、循环寿命差异较大，无法对外销售。 4、电池寿命。浆料涂覆前后差异大、极片混入粉尘、极片左右厚度不均匀等等，都 关系到电池电化学性能的优劣。该工艺对浆料涂覆的要求是在浆料足够好的情况下， 极片活物质前、中、后面密度保持一致，涂布过程中无杂质混入。高精密的涂布模 头在满足前述要求方面起到决定性的作用。

锂电产业快速发展带动锂电设备国产化程度不断提升。涂布模头作为锂电涂布 设备核心零部件，国内市场早期主要被日本松下、日本三菱、美国EDI等企业占据， 国内涂布模头企业参与较少，且市场份额较低，成为制约国产涂布设备成本下降的 关键因素。随我国锂电池产业进入快速发展通道，锂电设备国产化程度不断提升， 国内设备厂家逐步开拓涂布模头市场。 涂布模头龙头推动国产化替代进程。2015年前后国内企业开始涉足锂电涂布模头市场，以曼恩斯特为例，公司成长迅速，通过持续的研发投入，实现产品性能逐 步接近日美设备企业。叠加高效售后服务，公司不断赢得行业头部客户良好口碑， 曼恩斯特在锂电涂布模头新增市场的占有率不断攀升，并成为国内主流电池企业最 主要的狭缝式涂布模头供应商，推动整个模头行业国产化替代过程。 随锂电池产业链不断成熟，行业持续降本，国内更多涂布模头企业开始出现， 如上川精密、东莞松井等。作为国内模头企业代表，根据GGII调研数据，2020年曼 恩斯特在国内锂电涂布模头行业中市场份额稳居国内企业第一位。

（二）竞争格局：早期海外主导，现阶段国产化率持续提升

狭缝式涂布模头领域，国外的生产厂家主要为日本三菱、日本松下和美国EDI， 国内主要包括曼恩斯特、东莞海翔、东莞施立曼和东莞松井。 日本三菱：于1981年首次开发出带硬质合金刀头的狭缝涂布模头，当时为用于 制造录音带及磁带，开始制造以薄膜制造商为对象的凹版涂布方式的狭缝涂布模头。 1994年涉及狭缝涂布模头业务，2000年打入液晶电视及个人电脑FPD（平板显示器） 行业。并随着大型液晶面板以及锂离子电池等领域产品需求的变化而不断实施改进， 在狭缝涂布模头行业保持领导地位。 日本松下：主要业务涉足住宅、车载、元器件等多个领域，旗下生产的涂布模 头以千分尺结构为主，依托自身强大的研发实力，目前已经成为锂电池涂布模头领 域中的行业领先者，ATL是日本松下模头的客户之一。

美国EDI：其涂布模头生产企业为2012年收购的美国EDI挤出模头公司（EDI Holdings Inc），美国EDI挤出模头公司是板材、薄膜、挤出涂层、缝口模头涂层及 切粒用平模头的国际领先供应商。公司设计并生产模头、共挤块、封口系统，真空 箱和其它相关设备。EDI在美国、德国和中国设有工厂，专门改造该公司及其他供应 商生产的模头，并在日本有一家许可改造厂。 东莞海翔：机床+自动化系统和设备产销一体企业。致力于做专业的工厂自动化 加工方案，为企业提供机床+刀具+夹具+工业机器人+自动化系统集成技术的一站式 服务。海翔公司十分注重环保理念，与国内外行业一线品牌公司和高校合作，整合 了机床再造、技术升级、自动化改造的先进技术。可以为客户提供普通机床升级数 控和数控机床升级自动化的技术服务。

东莞施立曼：公司主营产品有挤压涂布头（双层模头/宽幅模头），全自动调节 涂布头、涂布头维修/垫片，新宇宙NMP浓度检测仪等，在精密制造方面具有坚实的 技术和丰富的工程应用经验。 东莞松井：集涂布模头研发、制造、服务为一体的高科技技术型企业。公司产 品涵盖锂电阴阳极涂布、隔膜涂布、各类光学膜涂布、OCR涂布等领域。松井借鉴 国外先进技术并与中国科学院理化技术研究所、中南大学等院校构建技术研发平台, 具有一套科学、严谨的质量管理体系，为客户提供先进的技术服务和优质产品。 曼恩斯特：经过多年持续的研发投入，实现高精密狭缝式涂布模头生产及销售 的规模化。公司推出高精密狭缝式涂布模头的定制化服务，满足不同客户多样化的 需求。公司在行业内已建立较高的品牌知名度，打破国外品牌在高精密狭缝式涂布 模头产品在我国锂电池生产设备领域的垄断地位。公司生产的高精密狭缝式涂布模 头能够满足目前主流锂电池厂商对锂电池极片涂布工艺要求，具备与国外领先品牌 竞争的能力，实现进口替代。 德新科技：公司的主营业务为锂电设备裁切模具业务、涂布模头业务。子公司 致锋科技开发出双层涂布模头，目前已向SK、亿纬锂能等批量出货，且致锋科技在 持续开发更大尺寸的双层涂布模头，具备技术领先优势，其他涂布模头客户包括比 亚迪、孚能、ATL等。

锂电设备早期尚由海外主导，国内厂商仍有一定差距。国外锂电设备起步较早， 技术相对成熟。早期锂电设备市场基本由日韩占据主导地位，日韩企业的锂电设备 发展较早，技术水平较为成熟，全自动化程度相对较高，占据部分高端锂电设备市 场份额。国内企业产业化起步较晚，国内厂家目前欠缺高端精密设备和控制技术， 部分关键部件依赖进口、控制系统和电气控制软件部分仍存提升空间，国内锂电设 备精度与国外同类型锂电设备相比，稳定性有待进一步提高。 全球领先涂布模头主要生产企业如日本松下、日本三菱、美国EDI等，已经实 现国际化销售布局。国内公司多项产品技术指标与制造工艺处于国际或行业领先地 位，但在技术能力、工艺积累、产品线丰富程度、企业规模、品牌知名度等各方面 与日本三菱、日本松下等国际知名企业相比尚存在一定差距。 国产产品涂布效率追平海外。虽然国产产品在技术能力等方面与国际知名企业 相比尚存在一定差距，但从涂布效率来看，国内公司产品不低于国外竞争对手。

随近年来锂离子电池行业市场需求快速增长，锂离子电池生产厂商大规模扩张 产能的需要，国内涌现了一批研发和制造能力较强的锂电专用设备制造商，如先导 智能、赢合科技、璞泰来等。由于锂电设备行业是一个非标准化设备行业，设备的 性能需要根据客户的需求而不断的改进调整。相比较于国外厂商，国内厂商可以更 充分地满足客户的相关需求，服务响应速度更快，最大程度上达到客户的需求标准， 且国内厂商产品售价低于海外品牌。同时，国产设备技术水平不断提升，也将进一 步缩小与进口设备在性能上的差距。

涂布模头龙头打破海外垄断，国产替代进程加速。国外品牌在高精密狭缝式涂 布模头在我国锂电池生产设备领域的垄断局面已经被打破，下游主要客户不断加大 涂布模头的国产替代进程。国内企业主要包括曼恩斯特、东莞海翔、东莞松井、德 新科技等。2020年行业前五名中，国外和合资企业份额约73%，仅曼恩斯特一家国 内企业，市占率约21%，排名第三。目前曼恩斯特已经成为宁德新能源、宁德时代 和比亚迪的主要的涂布模头供应商之一，2019年至2021年市占率为分别为19%、21% 和 26%，我们预计涂布模头整体国产化率将逐步超过30%。 国产技术指标追平海外，专利数量不断积累。经过多年的研发投入，国内公司 在智能精密涂布模头领域的理论创新和技术研发实力已经实现了进口替代，相关智 能精密涂布模头产品从设计、试用到规模化制造经历不断迭代优化和完善，在产品 直线度、平面度、光洁度等各项性能指标均已达到全球领先客户的认可。从专利来 看，目前曼恩斯特及子公司拥有171项专利权，其中发明18项，实用新型140项（其 中德国专利2项），外观设计13项；东莞松井拥有实用新型和外观专利18项。

二、技术+服务构筑壁垒，新增及替换需求打开空间

（一）模头具备定制化属性，技术进步与售后服务为核心要素

狭缝挤压式涂布技术在产业化应用时需要解决能适应不同流量、温度、压力、 粘度等情况下浆料的高精密设计及生产问题，具体体现在高精密狭缝式涂布模头腔 体、唇部和垫片等定制化设计及生产。国际品牌生厂商提供的产品主要为通用设备， 在按照下游客户的需求进行定制化设计方面，国内企业能更好满足客户需求，产品 定制化服务正成为国内企业的重要优势。

高精密狭缝式涂布模头随着锂电池厂商需求升级不断推陈出新。锂电池厂商为 满足下游客户差异化的需求，需要在控制产品制程成本前提下持续提升对高容量、 高倍率、高安全、高一致性等各项指标均衡性追求，持续推出各种特性多样的电池 产品。基于锂电池前段涂布工艺的特殊地位，涂布模头厂商为确保自身产品具备足 够的竞争力，需满足锂电行业不同应用需求进行定制化产品开发，包括通用类、安 全类、智能类、高倍率类、高容量类、高固含类等。

基于涂布模头耗材属性，产品需要定期维修或更换，与客户的粘性不断增强， 优质厂商更加重视售后服务的及时性。在极片涂布过程中，一旦出现问题将涉及多 种因素，这对涂布模头厂商快速解决问题的能力要求较高。往往由客户为主体，联 合模头厂商进行因素查找，促进制程工艺不断改进。海外涂布模头厂商在中国一般 只有代理商，技术人员较少，较难及时地进行售后维修。对比来看，国内企业快速 的售后服务也是促进涂布模头国产替代的重要因素。

随着涂布模头技术发展，国内厂商逐渐具备与国外领先品牌竞争的能力，且价 格更具优势。从产品本身的指标看，以国内厂商曼恩斯特为例，其产品综合性能的 面密度一致性指标已优于国外竞争对手，涂布效率不低于国外竞争对手，涂布模头 机械精度能力略弱于国外竞争对手。同时国外品牌在国内的交货周期较长，同类产 品的销售价格也远高于国内产品。在技术水平相当，产品都能满足锂电生产需求的 情况下，国内产品比进口产品具备更高性价比。

（二）技术迭代不断，双层涂布为重要方向

对比主流涂布技术，市场上涂布机主要分为单面涂布、双层折返式涂布和双面 同时涂布三种类型。其中单向双面同时涂布具备效率高、节能等特性，能够为锂电 企业节省大量时间、人力成本，是行业未来重要的技术发展趋势。 目前，双面涂布技术主要包括双面折返式涂布技术和单向双面涂布技术。双面 涂布技术是指在同一台设备上把电极材料混合体（浆料）精准、快速、均匀地涂敷 在铝箔、铜箔等基材正反两面上。传统的单面涂布只能先在涂布机中完成一面涂敷， 收卷卸料后再完成反面的涂敷，双面涂布对比来看效率更高、成本更低。目前双面 涂布技术主要难点在于提高第二面涂布稳定性、防卷边、防开裂，涂布精度、烘烤 均匀性是技术先进性最重要的考察指标之一。 行业内双面涂布技术多为折返式双层涂布，以过辊支撑极片，在第一个机头完 成一面的涂布后，进入烘箱烘干，随后将极片传送至第二个机头进行另外一面的涂 布，两面均完成涂布后再进行一次烘烤。该过程将导致极片的其中一面进行了两次 烘烤而另外一面仅烘烤一次，其水分含量会存在差异，均匀性不够，涂布的效率也会降低，并且由于烘烤的不均匀性，将导致极片的卷边、开裂等情形。

单向双面同时涂布舍弃过辊，使用气浮技术使极片在悬浮状态下完成第二面涂 布，实现了用同一个浆料桶供料，进行两面同时涂布后一次性烘烤，并通过精密气 浮技术防止极片悬浮时产生较大的抖动，具备更好的均匀性，能有效防止极片卷边、 开裂，提高涂布效率，大幅降低能耗。

双层涂布是对锂离子电池极片进行多层的微观结构设计，有利于提高性能。通 过极片层级精细设计，构造“离子和电子高速通道”，减小锂离子扩散阻力，减缓 容量衰减；通过调控极片多孔结构的梯度分布，实现上层高孔隙率结构，下层高压 实密度结构，兼顾高能量密度和超级快充双核心。为了提高这种精细结构的生产效 率，双层涂布技术应运而生，主要配置两种不同的浆料，通过多层涂布提高电极的 性能。

1、粘结剂分层结构：涂布干燥时，由于毛细管力作用，粘结剂会向表面迁移，并且 随着涂布提速和涂层厚度的增大，干燥过程中粘合剂迁移越发严重，将进一步减弱 敷料与集流体之间的粘结力，对电池性能有负面的影响。为解决该问题，双层结构 中底层浆料可以采用高配比的SBR进行补偿。 2、导电剂分层结构：电化学性能测试结果表明在总导电剂含量不变的情况下，下层 导电剂含量更多能够形成更多导电通路，极片电子传输电阻低，电池倍率性能和循 环稳定性提升。3、活性颗粒种类、粒径分层：利用活性物质本身不同的特性，例如高能量密度型、 高功率型，设计多层结构极片，同时实现电池高能量密度和高功率特点。而且通过 采用不同的活性物质形态可以实现对结构的控制，如活性物质不同的粒径分布。 4、孔隙率分层结构：电极的特殊结构和合理的孔隙率分布有利于锂离子在厚电极内 部的迁移，从而在高电流密度下具有更好的电化学性能。 涂布模头具有较高的技术壁垒，是一种长期经验积累的结果，并非单纯以高额 的资金投入即可完成产业化应用。涂布技术需求的研究是涂布模头跨领域应用首先 要攻克的技术壁垒，涂布技术需求源自涂布产品技术规格，涂布产品往往处于最终 产品的中间环节。

在锂电池领域，极片是电芯的中间态，从电芯发展历程来看，极片技术规格经 历相当长的迭代过程，目前还在持续变化中。作为生产极片最重要的工具，涂布模 头同样经历了长期的迭代过程。技术需求研究的透彻与否、是否能持续跟进需求变 化，直接决定涂布模头应用推广的好坏。

当前多家厂商已开发出双层涂布模头产品，新技术产业化进程提速。从产品应 用来看，曼恩斯特高容量类涂布模头具备双层涂布结构；德新科技子公司致锋科技 开发出双层涂布模头并已向SK、亿纬锂能等批量出货；东莞施立曼、东莞松井主营 产品均有双层涂布模头。锂电设备商方面，赢合科技已完成硅碳负极双层涂布机研 发；先导智能、利元亨均布局双层挤压涂布机。 未来双层涂布将为重要迭代方向，行业技术进步持续发展。对涂布技术的研发， 需要流体力学、材料学、机械设计与制造等多学科融合，同时需要熟悉锂电池特性 及加工工艺。通过工艺技术、材料技术、机械设计技术的融合创新，才能实现产品 的性能提升和成本降低等产业化目标，产品技术高壁垒体现在其为一项复杂的系统 工程，技术的发展呈现逐步提升、不断改进的特征。如在负极涂布中，双层涂布能 够实现将常规石墨与快充石墨同时涂覆的效果，从而改善快充性能，在电池容量与 成本平衡方面具备优势，未来将成为涂布工艺技术迭代重要方向。效率提升与性能 优化将是技术迭代的长期方向，在这些领域沉淀深耕的企业有望引领行业不断前进。

（三）TWH 时代到来，新增及替换需求打开模头市场空间

随着国内新能源汽车产业不断发展，动力电池需求快速增长，TWH时代即将到 来，带动国内涂布机及涂布模头市场规模增加。另一方面，涂布模头寿命受设备使 用率、涂布速度、浆料特性、电池工艺技术变革、涂布模头本身材质及加工工艺等 影响，产品需要定期维修或更换，存量市场空间广阔。且随浆料、涂布宽度、涂布 速度等变化，后续生产过程中所需涂布模头数量或有所变化。 涂布机产能的影响因素较多，单台涂布机产能（GWh）=（涂布机速度×涂布 机幅宽×涂布机有效开工时间×涂布极片面密度×材料特性电压×单位涂布极片重 量对应的电池容量）×1/2。其中涂布机速度及幅宽与涂布机设计性能、烘箱长度、 烘烤效率等有关；而极片对应的电池容量与材料特性相关，例如三元材料与磷酸铁 锂材料的电学特性不同。

我们对锂电涂布模头行业核心假设如下：①参考国内及海外产品定价情况，假 设模头单价40万/套；②参考锂电池厂商实际产线建设，单GWh产能对应1-3台涂布 机，满足正、负极涂布需求，单台涂布机需配备2套（常用）+2套（备用）涂布模头， 假设单GWh锂电池产线对应模头需求约6套；③2021年存量市场模头约1万套。 基于以上假设，我们预计2023-2025年全球锂电池行业涂布模头合计市场空间 为25、34、43亿元，三年CAGR约31%。

三、国产替代正当时，涂布模头隐形冠军崭露头角

（一）曼恩斯特：涂布模头细分赛道龙头，积极开拓应用场景

曼恩斯特主要从事高精密狭缝式涂布模头、涂布设备及涂布配件的研发、设计、 生产、销售。凭借先进的自主技术研发能力、高水平的生产工艺、稳定的产品质量、 高效的售后服务以及完善的产品体系，曼恩斯特成为国内涂布模头细分赛道龙头。 同时，曼恩斯特积极拓展涂布模头产品在其他领域的推广应用，拓宽企业护城河。

曼恩斯特在国内率先实现高精密狭缝式涂布模头的产业化应用，打破国外厂商 垄断局面。在曼恩斯特产品尚未实现进口替代之前，国内锂电池和设备厂商主要采 购来自日本的三菱和松下的涂布模头。目前存量市场上，日本三菱和日本松下占据主导地位。自2017年以来，曼恩斯特逐步替代进口品牌。起初阶段规模较小，曼恩 斯特的客户拓展重点是下游大型锂电池客户，如宁德时代、宁德新能源、比亚迪， 以及赢合科技、新嘉拓和先导智能等下游锂电设备制造商。随着公司收入逐渐增长， 曼恩斯特逐渐成为下游锂电池和设备厂商的主要供应商，逐步实现对日本三菱、日 本松下等国际竞争对手产品的进口替代。

根据GGII统计，在锂电涂布模头领域，曼恩斯特在2020年中国新增产品市场占 有率排名行业第三（按品牌排名）。根据中国电池工业协会，曼恩斯特主导的高精 密狭缝式锂电池极片涂布模头在2019年至2021年连续三年市场占有率分别为19%、 21%和26%，在本土企业中连续三年排名第一，并且市场占有率持续增长。

受益于新能源汽车市场高速发展，涂布模头国产替代需求强劲，公司业绩表现 亮眼。2018-2022年，公司营收和净利润连年高增，2022年营业总收入达到4.9亿元， 同比+104%，实现归母净利润2.0亿元，同比+113%。毛利率和净利率水平持续维持 高位，毛利率保持在70%左右，净利率保持在40%左右，主要系涂布模头技术壁垒高，国产替代难度较高，产品附加值高。 分业务来看，高精密狭缝式涂布模头业务收入占比最高，近三年收入占比在 65%-75%之间波动。涂布模头增值与改造收入占比回落，涂布设备收入占比显著提 升。2022年涂布设备收入占比达到27%，公司在涂布设备方面的研发能力逐步受到 客户认可。

公司依托在锂电行业涂布技术的积累，在稳固发展涂布模头、涂布设备和涂布 配件等传统优势技术及产品的基础上，布局涂布技术在锂电池行业以外的产业化应 用。目前，公司已经在氢能源、电子电路、光学玻璃及石墨烯新材料等非锂电领域 实现了零突破，并已建好应用于卷材类涂布的工程技术中心，同时正在筹建用于平 板类涂布的工程技术中心，未来在双工程技术中心平台的支持下，公司将加快研产 一体化的速度，不断推出适用于不同领域不应用场景的涂布产品。

（二）德新科技：裁切龙头入局涂布环节，“改造+售后”打开市场

公司的主营业务为锂电设备裁切模具业务、涂布模头业务，2022年初，致宏精 密、赣州致锋、赣州致尚共同设立广东致锋科技有限公司，切入锂电前段涂布的技 术研发和应用。公司主要从事挤压涂布模头新品开发加工、配件制作、修磨、表面 镀层及涂布垫片加工，主要产品包括高精密狭缝式涂布模头、涂布设备及涂布配件 等。 坚定进军涂布赛道，专利研发积淀技术优势。涂布模头国内市场国产化率较低， 技术壁垒较高。致宏精密提早技术布局涂布模头领域，据国家知识产权局，致宏精 密于2020年已获取实用新型专利《耐用型极片涂布头》，技术储备充分。 据公司官网，新模头制作业务已成功为部分头部锂电企业提供过同级于进口品 牌模头定制化服务，产品质量达标，定制化服务精准补足进口产品缺陷，致锋科技 有望紧随国产化进程，进一步替代进口份额。

“改造+售后”解决行业痛点，优质客户资源加快发展涂布模头业务。进口模头 具有模腔设计固定，可维修次数较少，售后服务滞后等痛点。致锋科技通过打出“定 制化服务+全面售后”的市场组合拳，直击行业痛点，推动涂布模头国产化进程加速。 公司作为锂电裁切龙头，与ATL、比亚迪等优质锂电池生产商建立了深度合作，凭 借卓越的设计研发能力及稳定的裁切模具质量已取得客户充分信赖，优质客户资源 也将会助力涂布模头新业务拓展。 公司已成功开发出多款高精密挤压涂布模头，技术指标和品质优于国内相同产 品，其中狭缝式挤压模头已实现批量供货，下游客户不断拓宽，未来涂布模头业务 将成为公司发展新引擎。

（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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