鋰電池技術(shù)路線(xiàn)格局正在重塑,方形疊片、大圓柱電池成為炙手可熱的“新星”。
以特斯拉為引領(lǐng),46系大圓柱電池成為寶馬、通用等全球汽車(chē)巨頭的一致選擇。在儲(chǔ)能市場(chǎng),兼具高安全、長(zhǎng)循環(huán)壽命、高一致性、高能量密度、模組組合成本更低等優(yōu)勢(shì),46、60系大圓柱需求也開(kāi)始啟動(dòng)。
瞄準(zhǔn)市場(chǎng)需求,寧德時(shí)代、億緯鋰能、中創(chuàng)新航、蜂巢能源、遠(yuǎn)景動(dòng)力、海辰儲(chǔ)能等電池企業(yè)摩拳擦掌,加大對(duì)大圓柱電池研發(fā)、創(chuàng)新、量產(chǎn)的投入。
方形疊片電池路線(xiàn)發(fā)展同樣兇猛?;诜叫坞娦鹃L(zhǎng)薄化趨勢(shì),疊片工藝天然適配長(zhǎng)薄型電芯,可使得電芯能量密度更高,安全性更好,循環(huán)壽命更長(zhǎng)。
包括比亞迪刀片電池、蜂巢能源短刀電池、中創(chuàng)新航OS電池、億緯鋰能LF560K儲(chǔ)能電池、欣旺達(dá)SFC480快充電池等,均以疊片工藝來(lái)實(shí)現(xiàn)。
技術(shù)路線(xiàn)需求的變動(dòng),無(wú)疑將為鋰電智能裝備帶來(lái)新的增長(zhǎng)機(jī)遇。
需要指出的是,由于全極耳工藝的革新,電芯裝配環(huán)節(jié)成為大圓柱電池規(guī)模化量產(chǎn)的重要掣肘。目前,國(guó)內(nèi)布局大圓柱的電池企業(yè)多處于B樣階段,良率突破90%依舊鳳毛麟角,開(kāi)發(fā)大圓柱電池高速全自動(dòng)組裝線(xiàn)成為大圓柱電池產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的關(guān)鍵。
對(duì)于方形疊片電池而言,提升疊片設(shè)備效率、提升良品率,降低設(shè)備占地面積,成為方形疊片電池企業(yè)的重要訴求。
這也意味著,要捕捉新能源電池智能裝備新的市場(chǎng)風(fēng)口,能夠賦能電池企業(yè)量產(chǎn)大圓柱、提升方形疊片電池智造效率的智能裝備企業(yè)將具備極強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力與市場(chǎng)增長(zhǎng)潛力。
筆者注意到,在近期舉行的2023CIBF展會(huì)上,烽禾升集團(tuán)(下稱(chēng)“烽禾升”)攜400ppm大圓柱高速裝配線(xiàn)解決方案及480ppm高速熱復(fù)合切疊一體機(jī)方案等新品亮相,向行業(yè)全面展示其對(duì)于新能源智能裝備的理解與技術(shù)實(shí)力。
中段“硬核”新品亮相
踏準(zhǔn)鋰電池中段智能裝備領(lǐng)域炙熱風(fēng)口,烽禾升精準(zhǔn)發(fā)力。
在大圓柱高速裝配線(xiàn)解決方案方面,烽禾升以“高速星輪和凸輪方式實(shí)現(xiàn)組裝段的裝配及焊接”的行業(yè)尖端技術(shù),聯(lián)合公司自主開(kāi)發(fā)虛擬仿真數(shù)字技術(shù)平臺(tái),推出多種46系大圓柱鋼殼和60系大鋁圓柱儲(chǔ)能電池全自動(dòng)裝配線(xiàn)。
烽禾升總經(jīng)理?xiàng)钇浇榻B,公司鋼殼大圓柱高速裝配線(xiàn)設(shè)計(jì)產(chǎn)能達(dá)240PPM,線(xiàn)體涵蓋卷繞機(jī)(包含拍平&揉平)、X-Ray檢測(cè)機(jī)、正負(fù)集流體激光焊接機(jī)、高速入殼機(jī)、高速正極超聲波扭矩焊接機(jī)、高速負(fù)極與殼體焊接機(jī)、高速滾槽機(jī)、烘烤、等壓注液機(jī)、高速無(wú)極性蓋板組裝機(jī)、高速封口機(jī)、X-Ray檢測(cè)機(jī)、高速清洗機(jī)、高速套膜機(jī)(選配)、高速裝盤(pán)機(jī)等。具備自動(dòng)實(shí)現(xiàn)條碼信息與功能信息的綁定與保存功能,能夠與MES系統(tǒng)、前后工序工藝設(shè)備對(duì)接。
在核心工藝創(chuàng)新上,烽禾升鋼殼大圓柱高速裝配線(xiàn)中的滾槽機(jī)高速聯(lián)動(dòng)線(xiàn)機(jī)構(gòu)采用進(jìn)料螺桿、進(jìn)出料星輪、主傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)合的方式,提升生產(chǎn)效率與穩(wěn)定性。同時(shí),公司自主研發(fā)的12軸轉(zhuǎn)塔圓柱凸輪機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)滾槽機(jī)械效率240PPM,在保質(zhì)保量的情況下工作效率實(shí)現(xiàn)行業(yè)領(lǐng)先,打破了日韓企業(yè)占主導(dǎo)地位的局面。
應(yīng)對(duì)集流體焊接質(zhì)量不穩(wěn)定、焊接效率等行業(yè)難題,烽禾升集流體焊接機(jī)采用焊接銅嘴壓板與振鏡一體結(jié)構(gòu),可保證焊接關(guān)鍵參數(shù)離焦量的一致性。采用進(jìn)口光纖單模激光器,同等熔深下可有效降低焊接過(guò)程熱輸入量,減少隔膜燙傷概率,實(shí)現(xiàn)高速穩(wěn)定的激光焊接效果。設(shè)備集成跟隨式保護(hù)氣與除塵結(jié)構(gòu),可保持焊接過(guò)程中對(duì)焊縫位置全區(qū)域保護(hù),及時(shí)排除煙塵對(duì)焊接質(zhì)量的影響。通過(guò)掌控焊接能量波形控制技術(shù),可對(duì)焊接起始與結(jié)尾熔深做精密調(diào)整,保證焊縫整體熔深熔寬的一致性。
據(jù)了解,烽禾升以上核心設(shè)備均已通過(guò)相關(guān)中試線(xiàn)以及驗(yàn)證。
在高速熱復(fù)合切疊一體機(jī)方案方面,烽禾升融合極片熱復(fù)合與多片疊技術(shù),設(shè)備的切疊速度最高達(dá)480ppm,單工位疊片效率達(dá)到0.125s/pcs,單個(gè)電芯輔助時(shí)間達(dá)2S/JR。
同時(shí),烽禾升高速熱復(fù)合切疊一體機(jī)還配備了先進(jìn)的AI視覺(jué)檢測(cè)功能,精確識(shí)別各種外觀(guān)與尺寸不良并及時(shí)調(diào)整切刀位置,可以實(shí)現(xiàn)CCD糾偏,將極片裁切精度達(dá)±0.15mm,電芯整體對(duì)齊精度達(dá)±0.5mm,極耳對(duì)齊精度達(dá)±0.5mm,模切良率≥99.5%(來(lái)料不良除外),疊片良率≥99.5%。解決了行業(yè)隔膜褶皺、對(duì)齊度不良等缺陷控制與監(jiān)測(cè)痛點(diǎn)問(wèn)題。
秉承研發(fā)一代、生產(chǎn)一代、儲(chǔ)備一代的技術(shù)理念,楊平表示,目前公司正在儲(chǔ)備1000PPM的熱復(fù)合切疊一體機(jī)技術(shù)方案,計(jì)劃明年推出。
持續(xù)強(qiáng)化新能源智能裝備矩陣
可以看到,憑借在大圓柱高速裝配線(xiàn)以及高速熱復(fù)合切疊一體機(jī)的創(chuàng)新突破,烽禾升在新能源智能裝備領(lǐng)域的產(chǎn)品矩陣優(yōu)勢(shì)正在不斷增強(qiáng)。
楊平介紹,烽禾升集團(tuán)自2017年開(kāi)始延伸擴(kuò)張至新能源裝備領(lǐng)域,伴隨著新能源市場(chǎng)發(fā)展持續(xù)升溫,該板塊成為公司業(yè)績(jī)?cè)鲩L(zhǎng)的重要引擎。2019年至今,新能源智能裝備業(yè)務(wù)已占據(jù)公司業(yè)績(jī)80%以上。
目前,公司在動(dòng)力、儲(chǔ)能兩大賽道已形成具備極強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力的智能裝備產(chǎn)品矩陣,包含大圓柱電芯裝配線(xiàn)、切疊一體機(jī)、模組及PACK線(xiàn)、儲(chǔ)能電柜、集裝箱設(shè)備等行業(yè)領(lǐng)先性的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。
復(fù)盤(pán)烽禾升進(jìn)入新能源領(lǐng)域之初,公司以模組及PACK線(xiàn)為市場(chǎng)切入口,快速開(kāi)辟市場(chǎng)并不斷拿下市場(chǎng)份額。
截止目前,公司與寧德時(shí)代、蜂巢能源、孚能科技、贛鋒鋰電、吉利集團(tuán)、蔚來(lái)、理想汽車(chē)及多家外資主機(jī)廠(chǎng)頭部企業(yè)建立了密切合作關(guān)系,成功交付行業(yè)龍頭客戶(hù)超過(guò)百條以上產(chǎn)線(xiàn)。
模組PACK線(xiàn)更是已經(jīng)成功躋身行業(yè)頭部陣營(yíng)。
而今,除了模組PACK線(xiàn)技術(shù)之外,烽禾升還掌握了圓柱、方形、刀片電池切疊、裝配等關(guān)鍵技術(shù),并推出了具備市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品。
從后段模組PACK線(xiàn)設(shè)備向中段核心設(shè)備強(qiáng)勢(shì)延拓,既是公司對(duì)于新能源市場(chǎng)確定性的預(yù)判篤定,也是公司技術(shù)實(shí)力的重要印證。
楊平表示,烽禾升在新能源智能裝備領(lǐng)域的產(chǎn)品戰(zhàn)略,是持續(xù)鞏固提升在模組PACK整線(xiàn)領(lǐng)域的領(lǐng)先位置,同時(shí)加深在大圓柱裝配線(xiàn)、方形切疊一體機(jī)等中段核心制程設(shè)備的研發(fā)與迭代,深挖公司在新能源電池中后段裝備市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)護(hù)城河。
自研核心部件與關(guān)鍵技術(shù)
烽禾升持續(xù)加大在新能源電池中后段智能裝備的戰(zhàn)略并不是泛泛而談。筆者獲悉,為了持續(xù)提升公司在模組及PACK線(xiàn)、切疊一體機(jī)、大圓柱裝配線(xiàn)等產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力,公司在輸送技術(shù)、核心機(jī)構(gòu)、焊接技術(shù)等核心環(huán)節(jié)不斷投入及創(chuàng)新。
烽禾升技術(shù)總監(jiān)闕知利表示,對(duì)于大圓柱裝配線(xiàn)而言,高速磁懸浮聯(lián)動(dòng)線(xiàn)輸送技術(shù)、圓柱凸輪多軸聯(lián)動(dòng)實(shí)現(xiàn)組裝段的裝配及焊接等技術(shù)提升圓柱裝配線(xiàn)效率的核心要素。
烽禾升采用自研磁懸浮技術(shù)與傳統(tǒng)聯(lián)動(dòng)線(xiàn)結(jié)合的方式,用戶(hù)可以通過(guò)簡(jiǎn)單的拼裝組合,快速、靈活的搭建出各種所需的裝配輸送線(xiàn)。通過(guò)磁懸浮技術(shù),實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確、靈活及穩(wěn)定運(yùn)輸和定位,同步大幅節(jié)省成本、提高效率、節(jié)約占地面積。
在凸輪機(jī)構(gòu)環(huán)節(jié),公司自研的高速多軸圓柱凸輪機(jī)構(gòu)、盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)具備拖動(dòng)力大、控制精度高、復(fù)合機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、角度可調(diào)、全天候運(yùn)轉(zhuǎn)等多維度優(yōu)勢(shì)。
值得一提的是,烽禾升還將磁懸浮技術(shù)應(yīng)用于切疊一體機(jī)的傳送以及模組pack線(xiàn)傳送等多個(gè)環(huán)節(jié),在提升線(xiàn)性系統(tǒng)效率、安全及壽命的同時(shí),提高智能化與靈活性。
闕知利介紹,為了進(jìn)一步強(qiáng)化市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力,公司持續(xù)加大對(duì)新能源激光焊接技術(shù)的投入,打造了行業(yè)領(lǐng)先的激光焊接實(shí)驗(yàn)室,通過(guò)打造技術(shù)拓展平臺(tái)為后續(xù)更多電池創(chuàng)新項(xiàng)目服務(wù),包括滿(mǎn)足電芯中段焊接、切割及后段CTP、CTC等電池激光焊接工藝需求等。
在軟件層面,烽禾升還同步設(shè)立了工業(yè)4.0軟件平臺(tái)及發(fā)展數(shù)字孿生技術(shù),進(jìn)而提高公司在各個(gè)新能源項(xiàng)目的研發(fā)、制造、調(diào)試等方面的實(shí)際效率,提升項(xiàng)目交付效率,保證交付品質(zhì)。
總結(jié)
當(dāng)前,動(dòng)力、儲(chǔ)能賽道的全球化屬性不斷增強(qiáng)。預(yù)計(jì)到2030年,全球鋰電池產(chǎn)能需求將達(dá)到7TWh。指數(shù)級(jí)的增長(zhǎng)需求已經(jīng)驅(qū)動(dòng)鋰電池企業(yè)在全球范圍內(nèi)進(jìn)行產(chǎn)能擴(kuò)張,同時(shí),技術(shù)路線(xiàn)的變更與升級(jí),對(duì)于智能裝備配套企業(yè)也提出了新的要求。
瞄準(zhǔn)新能源裝備的核心價(jià)值制程設(shè)備,烽禾升憑借深厚的市場(chǎng)深耕與技術(shù)積淀、多元化的產(chǎn)品組合、硬核的產(chǎn)品技術(shù)及服務(wù)能力,在新能源智能裝備領(lǐng)域持續(xù)擴(kuò)大市場(chǎng)份額,強(qiáng)勢(shì)勾畫(huà)企業(yè)新的業(yè)績(jī)?cè)鲩L(zhǎng)曲線(xiàn)。
原標(biāo)題:鋰電中段價(jià)值制程裝備領(lǐng)域涌現(xiàn)“黑馬”