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头部电池企业纷纷布局 叠片工艺有望得到大规模应用

时间:2022-11-15 17:24来源:电池联盟 作者:子蕊
点击: 次
电池制造工艺主要分为叠片工艺和卷绕工艺两种技术路线。目前中国电池企业的主要技术方向以围绕卷绕为主，但随着叠片技术的进步，大量电池企业开始进入叠片领域。
 
中信证券近期研报指出，目前主流电池企业均有叠片电池技术路线规划，在方形电池大尺寸趋势下，伴随叠片设备技术进步，叠片工艺有望得到大规模应用。
 
什么是叠片工艺？
 
据了解，叠片是指将极片与隔膜交替堆叠在一起，最终完成多层叠片极芯的一种生产工艺。和卷绕工艺相比，叠片工艺在能量密度、安全性、循环寿命等方面更具优势。
 
中信证券研报指出，在三种不同形态的锂电池中，圆柱电池仅使用卷绕工艺，软包工艺仅使用叠片工艺，方形电池既可以使用卷绕也可以使用叠片工艺 。目前，全球头部电池企业未来产品规划逐渐向叠片电池切换 。
 
有分析师表示，叠片工艺能有效避免卷绕工艺中由于极片、隔膜折弯而产生的掉粉、缝隙等极芯缺陷；同时，在倍率性上，叠片结构电池相比卷绕工艺的普通结构、极耳中臵结构、多极耳结构电池的倍率性能更好。从电池厂应用情况看，以比亚迪与蜂巢能源为例，叠片技术应用已逐步成熟 ，生产效率提升快速，部分情形下效率超远卷绕方式。
 
不过，叠片工艺也存在一些问题：如生产效率低、设备投资额较高等。
 
多家头部电池企业布局叠片工艺
 
电池联盟注意到，全球领先电池企业中，LG新能源、比亚迪、SK on、中创新航、远景动力和孚能科技都已布局叠片路线。
 
国内企业方面，11月2日，蜂巢能源官宣自主研发的第三代高速叠片技术成功量产。全新的叠片技术融合了极片热复合与多片叠融合技术，在叠片效率方面实现了颠覆性突破，达到0.125秒/片，相比第二代效率提升超过200%，同时设备单位占地面积同比减少超过40%，而且产品安全性更好、生产良品率更高。
 
作为率先将高速叠片工艺引入方形电池生产的电池企业，蜂巢能源第三代高速叠片技术量产，将引领动力电池行业加速进入叠时代。
 
9月9日，孚能科技推出了全新动力电池解决方案——SPS（Super Pouch Solution）。在低温性能部分，该电芯采用全极耳和叠片工艺，配备液冷板和纳米保温材料，还应用了低温快速自加热设计。
 
9月3日，欣旺达发布了SFC480超级快充动力电池产品。在结构创新方面，该产品采用叠片&无连接片链接技术，电芯100%采用CT检测技术，使叠片精度达到±0.1mm，同时采用CCD在线检测防止不良率流出，进一步保障叠片精度。
 
比亚迪于2020年3月发布刀片电池。采用叠片工艺生产刀片电池，对齐度可以控制在0.3mm内，叠片效率为0.3s/pcs。
 
中创新航2019年推出全球首创全极耳叠片技术及产品，从根本上解决了卷绕结构产品的R角析锂安全风险，大大提高安全性能；2022年第二季度，结合了全极耳、热复合、超高速叠片等技术的新一代“全极耳热复合切叠一体系统”在中创新航的方形电池产线上效率和精度再次获得巨大突破，整机系统高达500pcs/min，叠片精度提升至0.25mm。
 
远景动力软包电池均为叠片工艺。
 
国外企业方面，LG新能源大部分采用叠片式软包设计，其电芯目前主要采用Stack & Folding 堆叠工艺。
 
SK on拥有独特的叠片技术，确保电芯在充放电循环中不会产生极芯扭曲，电芯寿命更长、安全性更高。
 
叠片设备市场空间巨大
 
中信证券预计，未来方形电池中叠片工艺有望得到大规模使用，预测到2027年采用叠片设备的电池产能达到845GWh，对应叠片机设备空间约253亿元 ，折合未来5年CAGR达到35%。据悉，目前市面上应用的叠片机主要分为Z字型叠片机、切叠一体机、热复合一体机、卷叠一体机等四类。
 
当前，我国各大锂电设备厂商正加大力度布局叠片机领域。科瑞技术在回答投资者问题时称，公司定位于新能源锂电制造设备行业中后段解决方案提供商，叠片技术在行业处于领先地位，目前是行业消费电池叠片机的领先供应商之一，主要为新能源客户相关提供锂电池制芯、电芯装配、电池模组装配等工序段的相关设备。
 
赢合科技11月4日在投资者互动平台表示，公司的叠片机产品性能领先，主要客户包括蜂巢能源、比亚迪、欣旺达、德国大众等。
 
值得注意的，大部分叠片设备公司规模体量相对较小，想要匹配未来软包动力电池市场的发展，将面临大型锂电设备上市公司的冲击。有业内人士指出，目前叠片机尚未在电池行业普遍应用，主要瓶颈就在于叠片与卷绕效率的差异，叠片机仍处于技术迭代期 ，与国外设备仍有较大差距。
 
(责任编辑：子蕊)
文章标签： 电池 叠片工艺
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