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46系大圆柱/ 刀片电池“新变” 探寻注液设备市场增量

2023/10/16
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紧抓46系大圆柱、刀片电池市场趋势,成为优质锂电智能设备企业展现实力的良机。

以46系大圆柱/长薄型(刀片)电池为代表的技术路线,正在构建新的市场格局。

最为明显的变化是,头部电池企业已呈现出“长薄型电芯+大圆柱”技术路线的产品部署。如:中创新航的One-stop Bettery和“顶流”46大圆柱电池;蜂巢能源短刀电池与4695大圆柱电池(上海车展亮相);比亚迪7月公开招募“大圆柱电池全自动烘烤线设备供应商”,也预示其在刀片电池基础上将新增大圆柱产品。

高工锂电获悉,目前涉及大圆柱电池研发的电池企业及车企已经达到数十家,走得快的电池企业基本已经完成所有的研发动作,解决量产阻碍,等待市场上量的量产。多家企业也将2024年作为大圆柱电池SOP的时间点,预计2023年底至2024年初实现量产。

刀片电池的市场表现更为迅猛。1-8月比亚迪新能源汽车销量达178万辆,距离300万辆目标达成率超60%,带动刀片电池装机大幅跃升,稳居行业前二。蜂巢能源亦通过短刀电池在PHEV领域“厮杀”中迅速上量,8月动力电池装机量已跃居至榜单第六位。

毫无疑问,长薄型电芯的市场上量与46系大圆柱的规模化量产,已成为行业的重要关注点。

需要指出的是,今年以来,锂电行业去库存、下游增速放缓、中上游结构性产能过剩等局面出现,电池企业的竞逐核心转移至大规模制造能力与交付能力的比拼

而装备环节作为电池厂商降本增效的关键,紧抓46系大圆柱、刀片电池市场趋势,打造智能化、高效率、低碳化的装备产品,成为优质锂电智能设备企业展现实力的良机,同时也将成为其应对行业周期性调整的底气。

高工锂电注意到,注液机作为锂电池制造中段工序的核心设备,其注液精度、速度以及稳定性将对锂电池产品性能和生产效率产生直接影响。由于电池形态与制造工艺的革新,新的电池结构给注液工序带来了一系列的挑战。

如:46系大圆柱电池新增了全极耳成型、揉平等工序,新增工艺以及电芯内部结构紧凑,使得电解液吸收难度加大;而刀片电池因为尺寸大,要求注液量大,影响注液效率、浸润效率等等。

技术路线需求的变动,无疑会为锂电智能装备带来新的增长机遇。高工锂电获悉,深耕锂电智能装备多年的东博智能,今年在锂电注液设备领域的订单量同比大幅增长,同时在46系大圆柱电池与刀片电池注液设备上也实现了升级突破

打破46系大圆柱注液“瓶颈”

兼具单位体积容量更高、能量密度更大、输出功率更强、制造成本更低等优势,46系大圆柱电池实现规模化量产备受关注。

在注液工序,由于46系大圆柱电池新增了全极耳成型、揉平、全极耳与集流盘或壳体激光焊接、开口化成、激光焊盖板等工序。其中,揉平工艺使得电池对电解液的吸收难度加大,同时电芯内部结构紧凑也导致电解液吸收缓慢。新工艺、新结构给大圆柱电池注液带来了工艺实现和一致性的挑战。

同时,圆柱整线PPM远高于其他动力电池设备的PPM,还存在高真空低漏率、电解液挂壁造成注液量精度不高、注液嘴密封不严等诸多痛点。

东博智能联合头部电池企业共同研发46系大圆柱电池注液机,运用钟罩式等压注液方案,具备高注液精度、高稳定性的特点。具体来看:

◆ 采取高精度注液泵进行真空注液,提升注液效率。

◆ 采用高精度电子秤,称重模块独立设计,保证称重精度。

◆ 夹具采用非金属防腐蚀材质开模整体制作,有效防止电芯注液变形。

◆ 高效利用真空加压静置舱容积,静置采用等压钟罩方式,大幅增加浸润效率。

◆ 注液口采用旋转式清洁,注液管路具备自动清洗功能,提高良品率。

◆ 来料NG缓存线、多功能柔性机械手、滚筒线、电池治具等部件均实现模块化设计,部件可靠性大幅提升。

针对高真空低漏率痛点,东博智能注液机正压容器采用不锈钢制作,实现高耐压,每个静置腔配备独立的数显压力表检测压力;每个正压容器配备独立的安全阀,超压自动泄压。

同时,采用真空保压方式检测密封性,机构设计合理,运行平稳,并配备数显压力表监控抽真空状况。

针对电解液挂壁问题,东博智能注液机的注液杯体采用非金属耐腐蚀材质开模整体制作,杯体内壁光滑,进一步提升注液量精度。

为解决注液嘴密封不严的问题,注液嘴材质防腐蚀,注液过程无电解液泄露,注液嘴开模定做,备件方便,注液嘴使用寿命长。

赋能刀片电池注液智能化、柔性化

以“长薄型电芯+叠片工艺”为代表的刀片电池,已成为行业另一条电池技术发展热门赛道。

在注液工序,刀片电池目前面临的核心痛点在于,由于刀片电池尺寸规格大,导致注液量大,注液效率相对较低。

东博智能刀片电池注液机的技术方案,是通过真空注液,提升注液效率;运用等压钟罩模式,增加浸润效率。与此同时,东博智能还为该设备赋予了智能化、柔性化的特点,为注液设备高精度、高效率、高稳定性提供有效保证。

在智能化方面,东博智能通过建立智能数据收集系统、智能数字化界面,创建网络拓扑图,以生产过程管控和智能分析技术为核心,为客户搭建数字化生产管理平台。

◆ 建立数字化系统,采集产品的生产信息,对每一颗电芯进行信息追踪。

◆ 建立SPC 报警系统,对产品的关键信息实时监控,确保产品的合格率。

◆ 整机建立全系统的报警系统,控制网络拓扑图,并形成可视化界面,可以通过界面掌握故障发生部位以及报警内容。便于快速聚焦问题,解决故障。

◆ 实现了注液精度闭环控制,增加自动补偿系统。

在柔性化方面,东博智能刀片电池注液机实现了产品兼容广、换型时间短、维修便利性等优势。

◆ 进行模块化设计,标准化设计,整体快拆,快速定位。

◆ 采用伺服电机走位代替机械移位调试,保证调试的精准与便捷。

◆ 充分考虑维修空间。

能够以技术实力解决新电池结构的制造难题,并赋予产品功能之外的差异化竞争力,东博智能多年在锂电制造领域的积累和技术优势不容小觑。

东博智能董事长黄晓河向高工锂电表示,东博智能的制造理念,是以客户需求为导向,驱动产品卓越。技术立身,品质优先,也是东博智能刻在基因里的信念。

长期以来,东博智能与一流电池制造商保持紧密合作,头部电池企业在雄厚的研发实力支撑下,有着更高的技术壁垒,通过接触最前沿的工艺,不断满足客户提出的要求,东博智能为客户提供最先进的设备,以此同步强化自身的竞争壁垒。

黄晓河表示,面向竞争日益激烈的锂电智能装备赛道,东博智能除了推出有竞争力的产品之外,也在通过强大的研发团队和完善的供应链,为客户降本增效提供最优的解决方案;以客户为中心,打造卓越的售后团队,为客户现场的生产调试保驾护航。

可以预见,随着46系大圆柱注液机、刀片电池注液机等机型推出,东博智能在动力领域将进一步完善多元化的产品体系,在高潜力赛道不断蜕变成长。

声明:本文章属高工锂电原创(微信号:weixin-gg-lb),转载请注明出处。商业转载请联系(微信号:zhaochong1213)获得授权。

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