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  • 1 # O醉寶_

    鋰電池製造工藝

    前中後三道工序,佔比接近35%/30%/35%

    鋰電池的生產工藝比較複雜,主要生產工藝流程主要涵蓋電極制作的攪拌塗布階段(前段)、電芯合成的卷繞注液階段(中段),以及化成封裝的包裝檢測階段(後段),價值量(採購金額)佔比約為(35~40%):(30~35)%:(30~35)%。差異主要來自於設備供應商不同、進口/中國產比例差異等,工藝流程基本一致,價值量佔比有偏差但總體符合該比例。

    鋰電生產前段工序對應的鋰電設備主要包括真空攪拌機、塗布機、輥壓機等;中段工序主要包括模切機、卷繞機、疊片機、注液機等;後段工序則包括化成機、分容檢測設備、過程倉儲物流自動化等。除此之外,電池組的生產還需要Pack 自動化設備。

    鋰電前段生產工藝

    極片製造關系電池核心性能

    鋰電池前端工藝的結果是將鋰電池正負極片製備完成,其第一道工序是攪拌,即將正、負極固態電池材料混合均勻後加入溶劑,通過真空攪拌機攪拌成漿狀。配料的攪拌是鋰電後續工藝的基礎,高質量攪拌是後續塗布、輥壓工藝高質量完成的基礎。

    塗布和輥壓工藝之後是分切,即對塗布進行分切工藝處理。如若分切過程中產生毛刺則後續裝配、注電解液等程序、甚至是電池使用過程中出現安全隱患。因此鋰電生產過程中的前端設備,如攪拌機、塗布機、輥壓機、分條機等是電池製造的核心機器,關乎整條生產線的質量,因此前端設備的價值量(金額)佔整條鋰電自動化生產線的比例最高,約35%。

    鋰電中段工藝流程

    效率先行,卷繞走在疊片之前

    鋰電池製造過程中,中段工藝主要是完成電池的成型,主要工藝流程包括製片、極片卷繞、模切、電芯卷繞成型和疊片成型等,是當前國內設備廠商競爭比較激烈的一個領域,佔鋰電池生產線價值量約30%。

    目前動力鋰電池的電芯製造工藝主要有卷繞和疊片兩種,對應的電池結構形式主要為圓柱與方形、軟包三種,圓柱和方形電池主要採用卷繞工藝生產,軟包電池則主要採用疊片工藝。圓柱主要以18650和26650為代表(Tesla單獨開發了21700電池、正在全行業推廣),方形與軟包的區別在於外殼分別採用硬鋁殼和鋁塑膜兩種,其中軟包主要以疊片工藝為主,鋁殼則以卷繞工藝為主。

    軟包結構形式主要面向中高端數碼市場,單位產品的利潤率較高,在同等產能條件下,相對利潤高於鋁殼電池。由於鋁殼電池易形成規模效應,產品合格率及成本易於控制,目前二者在各自市場領域均有可觀的利潤,在可以預見的未來,二者都很難被徹底取代。

    由於卷繞工藝可以通過轉速實現電芯的高速生產,而疊片技術所能提高的速度有限,因此目前國內動力鋰電池主要採用卷繞工藝為主,因此卷繞機的出貨量目前大於疊片機。

    卷繞和疊片生產對應的前道工序為極片的製片和模切。製片包括對分切後的極片/極耳焊接、極片除塵、貼保護膠紙、極耳包膠和收卷或定長裁斷,其中收卷極片用於後續的全自動卷繞,定長裁斷極片用於後續的半自動卷繞;衝切極片是將分切後的極片卷繞衝切成型,用於後續的疊片工藝。

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