圖為深圳市光大激光科技有限公司董事長何林作演講
會議期間,在光大激光冠名的“新能源汽車的全球供應(yīng)鏈變革”專場論壇上,何林作題為《疊片設(shè)備發(fā)展趨勢及工藝創(chuàng)新》的主題演講,向與會代表分享了光大激光對鋰電池疊片工藝和裝備發(fā)展趨勢的判斷及創(chuàng)新研發(fā)成果。
面向即將到來的TWh時代,為了縮短電池交付周期,一方面,頭部電池企業(yè)越來越關(guān)注在保障電池品質(zhì)、提高良率的同時,如何提升單線設(shè)備生產(chǎn)效率;另一方面,設(shè)備企業(yè)也在蓄力,通過技術(shù)和產(chǎn)品創(chuàng)新,布局并助力電池企業(yè)下一階段的技術(shù)迭代和產(chǎn)能提升。
中信證券研報顯示,在主流電池企業(yè)方形大電芯趨勢帶動下,預計到2027年采用疊片設(shè)備的電池產(chǎn)能將達到845GWh,對應(yīng)疊片機設(shè)備空間約253億元,折合未來5年CAGR達到35%。
作為鋰電池中段電芯裝配工序核心環(huán)節(jié),業(yè)內(nèi)人士指出,疊片工藝此前未能大規(guī)模應(yīng)用主要受制于生產(chǎn)效率低、良率低等問題。
在此背景下,提高疊片工藝效率已成為疊片設(shè)備重要的研究課題,何林在會上判斷,“疊片機未來的發(fā)展方向?qū)⑹乔携B一體機?!?/span>
據(jù)何林介紹,“切疊一體機具備不產(chǎn)生重片、僅輕微掉粉、生產(chǎn)效率高、設(shè)備投入成本低、占地面積小等優(yōu)勢,有望成為未來市場應(yīng)用主流。”
目前切疊一體機主要技術(shù)路線分為三類:單片Z型疊片機、熱復合疊片機和多片Z型疊片機。
何林表示,從適用工藝看,這三類疊片機均適用于涂膠工藝,而單片Z型疊片機和多片Z型疊片機還適用于非涂膠工藝。
從降本增效表現(xiàn)看,單片Z型疊片機應(yīng)用較早,生產(chǎn)效率較低;熱復合疊片機和多片Z型疊片機生產(chǎn)效率較高。單片Z型疊片機和熱復合疊片機占地面積較大、投入成本較高;而多片Z型疊片機則占地面積較小,且由于生產(chǎn)效率大幅提升,使設(shè)備投入成本顯著降低。
值得注意的是,為了進一步提升生產(chǎn)效率,何林介紹道,從疊片機技術(shù)升級趨勢看,單片Z型疊片機是采用增加疊片臺數(shù)量的方式,但目前單疊臺效率提得很高,已經(jīng)快達極限,而且整個控制性、穩(wěn)定性、操作維護等難度增大,疊片效率無法大幅提升;熱復合疊片機采用提高熱復合的方式,但從研究結(jié)果看,如果再提高熱復合,隔膜在高速制程中或?qū)o法承受,導致疊片效率也難以提升。
“而光大激光研發(fā)的多片Z型疊片機采用疊片數(shù)量增加(1片-N片)方式,提升效率更為方便,且多片疊同時覆膜,相較單片Z型疊片減少了隔膜產(chǎn)生的褶皺,進一步提高了覆膜效率;解決了極耳翻折痛點;減少極卷轉(zhuǎn)運,提高了極片成型精度;高效自動化降低了人工成本,一舉多得。”由此,何林認為,相較單片Z型疊片機和熱復合疊片機,光大激光多片Z型疊片機的關(guān)鍵性能表現(xiàn)更優(yōu),性價比更高。
以300*100mm極片尺寸為例,目前光大激光多片Z型疊片機效率可達0.12s/pcs。
作為電芯制造設(shè)備頭部企業(yè),何林表示,光大激光主要為動力、儲能電池行業(yè)提供電芯中段、模組PACK段系統(tǒng)解決方案,通過持續(xù)技術(shù)創(chuàng)新,大幅提高交付效率和客戶產(chǎn)線投資性價比,并已經(jīng)與國內(nèi)外頭部動力、儲能電池企業(yè)建立深度合作。
在產(chǎn)品布局上,何林表示,除了高速切疊一體機,光大激光還推出了激光極耳切割機、電芯封裝線、模組/PACK線等鋰電裝備。
據(jù)何林透露,光大激光高速切疊一體機具有減少物料轉(zhuǎn)運、結(jié)構(gòu)緊湊、便于操作、性價比高等特點,疊片效率高達0.1-0.15s/p,400-600ppm,處于行業(yè)領(lǐng)先水平,并將助力電池企業(yè)方形大尺寸電芯等在下游應(yīng)用中大放異彩。
業(yè)內(nèi)人士表示,寧德時代、比亞迪、國軒高科、蜂巢能源、億緯鋰能、欣旺達等頭部電池企業(yè)封裝技術(shù)呈多元化,但仍以方形為主。除了應(yīng)用于軟包外,疊片技術(shù)路線在方形電池的應(yīng)用處于新舊設(shè)備迭代期,一方面切疊一體機成為發(fā)展趨勢,另一方面疊片效率不斷提升,具備前沿技術(shù)研發(fā)能力、設(shè)備自動化集成度高的企業(yè)有望進一步提高市場競爭力。