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叠片工艺
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2027年中国锂电池叠片设备市场规模将达98亿元
起点锂电· 2025-07-22 19:09
叠片电池行业发展趋势 - 刀片化、大容量化、大尺寸化、快充化持续提升叠片渗透率,全球一二线电池企业已基本布局叠片电池 [2] - 储能领域电芯向314Ah及以上大容量发展,叠片工艺因适配散热和安全性能要求而渗透率提高 [2] - 行业叠片电池产能不断扩张,主要电池厂纷纷推出拳头产品 [2] 主要电池企业叠片电池布局 - **宁德时代**:第一代凝聚态电池采用卷绕/叠片+软包/方形工艺,第二代仅采用叠片+软包工艺,2025年3月获叠片电芯专利授权 [3] - **比亚迪**:2022年新能源乘用车全系搭载刀片电池,2023年第二代刀片电池体积比容量达320Wh/L [3] - **中创新航**:2019年首创全极耳叠片电池,2023年L300系列量产配套多款车型,2024年发布392Ah/625Ah储能电芯采用第三代高速叠片技术 [3] - **LG新能源**:主要采用叠片式软包设计,工艺扩产加快,已取消方形电池开发 [3] - **蜂巢能源**:第三代高速叠片技术量产效率达0.125s/pcs(提升200%),2024年L500系列325Ah/350Ah储能电芯大批量生产 [3] - **亿纬锂能**:2024年发布628Ah储能电芯采用第四代叠片工艺,能量达2.009KWh [3] - **孚能科技**:SPS大软包电芯采用全极耳和叠片工艺,2022年30GWh项目开工,全固态电池采用叠片工艺 [3] - **欣旺达**:2022年SFC480快充电池叠片精度±0.1mm,2024年发布625Ah储能电芯采用"AI闪叠"技术 [3] 叠片设备市场分析 - 2024年中国锂电池叠片设备市场规模36亿元(同比下降21.74%),主因产能扩产放缓和设备降价 [5] - 2027年叠片设备需求规模预计达98亿元,未来3年CAGR为39.6%,增长动力来自扩产、出口、技术迭代及固态电池需求 [5] - 第一梯队企业为先导智能、格林晟,第二梯队包括光大激光、赢合科技等 [6] 叠片技术升级方向 - 多工位切叠一体机、热复合叠片机将成为趋势,技术领先企业更具竞争优势 [7] 锂电池行业研究框架 - 报告涵盖全球新能源汽车、储能、电动两轮车及消费电子领域锂电池发展概况 [11]
电池企业聚焦“末端快充”,意义几何?
高工锂电· 2025-06-01 19:38
行业会议预告 - 2025高工钠电产业峰会将于6月9日在苏州香格里拉大酒店举行,主办单位为高工钠电和高工产业研究院(GGII),总冠名为众钠能源 [1] - 2025高工固态电池技术与应用峰会将于6月10日在同一地点举办,主办单位为高工锂电、高工储能和高工产业研究院(GGII),总冠名为利元亨 [1] 末端快充技术趋势 - 电池行业研发重点转向"末端快充"技术,即缩短电量从80%充至100%所需时间,以解决用户实际痛点并争取市场份额 [2] - 传统充电方式在恒压阶段充电功率大幅衰减,例如小米SU7 Pro在电量达到80%后充电功率从240kW降至71kW,衰减幅度达70% [5] - 行业此前普遍关注10%-80% SOC(EV)或30%-80% SOC(PHEV)的充电时间,但数据显示超过60%车主有完全充满电池的习惯 [5] 企业技术进展 - 吉曜通行发布金砖电芯超级混动系列,末端充电时间(80%-100%)缩短至11.5分钟,较一般电池提升75%,亏电工况下5秒加速功率达2100W,比同类提高23.5% [2] - 蜂巢能源4C快充项目将全窗口充电时间优化至15分钟,其中80%-100% SOC充电时间缩短至5分钟提升30%,其"二代龙鳞甲"电池65度电量从20%充至80%仅需12.1分钟 [3] - 比亚迪发布搭载末端快充技术的e平台3.0 Evo平台 [4] 技术实现路径 - 比亚迪采用脉冲充电技术,通过间歇性充电降低电池极化,可能包含负脉冲电流缓解负极锂离子堆积,研究表明可减轻石墨负极结构性损伤 [6] - 蜂巢能源通过叠片工艺提升电芯充电能力边界,配合双温控监控系统和双项五维快充策略实现高效末端补能 [6] - 目前提出末端快充解决方案的企业多为刀片电池生产商,可能与叠片工艺优化散热性能有关 [7] 固态电池发展 - 半固态电池技术预计将在2025年实现突破 [14] - 利元亨作为固态电池峰会总冠名方,聚焦打通固态电池产业化最后环节 [15]
“超充+固态”同步牵引 叠片工艺将加速渗透
高工锂电· 2025-05-23 18:24
新能源汽车及电池行业动态 - 2025年一季度全球新能源汽车累计销售393.8万辆,同比增长29%,带动动力电池装机量206.9GWh,同比增长36% [2] - 磷酸铁锂电池装机量达106.6GWh,占全球51.5%市场份额 [2] - 电池技术路线多样化,包括大圆柱、超快充、固态电池等,下游应用场景扩展至商用电动车、人形机器人、航空飞行器等领域 [2] 蜂巢能源技术进展 - 公司展示第二代龙鳞甲电池和最新叠片技术,董事长杨红新认为超充和固态是未来电池技术进化方向,叠片是实现量产的最佳解决方案 [3][4] - 超充电芯要求极片、集流体内阻低且受力均匀,叠片工艺相比卷绕更具优势 [4] - 固态电池因电解质特性,叠片成为全固态电池量产的唯一技术路线 [5] 二代龙鳞甲电池性能 - 全球最大800V 65度电增混电池,续航超400KM,支持5C快充,系统能量密度达185kWh/kg [7] - 采用CTP设计,体积利用率提高2-4%,快充循环超1600圈,BDU冷却技术使温度降低40% [7] - 通过叠片工艺提升80-100%SOC快充性能30%以上,采用数智双温控监控系统和双项5维快充策略 [7] - 采用热电分离技术、智能熔断器(响应时间<2ms)和双层防护结构,安全标准达行业6倍以上 [9] 短刀电芯与热复合飞叠工艺 - 最新短刀电芯支持6C充电倍率,能量密度195kWh/kg,循环寿命超5000次 [10] - 热复合飞叠技术通过多极耳并联结构降低内阻,提升快充性能,并增加电解液储液空间 [10] - 第三代热复合飞叠技术将全固态电池制备工序从四道简化为一道,生产效率提升100%,良品率超99.5%,成本降低53% [12] - 专用隔膜技术使极片粘结力提升5倍,Hi-pot不良率降低30%,AI全检系统降低不良品流出风险60% [13] 行业会议信息 - 2025高工钠电产业峰会将于6月9日在苏州举办,聚焦钠电技术 [1] - 2025高工固态电池技术与应用峰会将于6月10日在苏州举办,探讨固态电池产业化 [2]
新技术系列报告(五):固态电池产业化机遇之工艺与设备
东方证券· 2025-05-20 12:44
报告行业投资评级 - 看好(维持) [9] 报告的核心观点 - 固态电池产业化面临工艺与成本双重挑战,虽近期取得进展,2027 年量产装车成共识,但技术上电芯大型化有瓶颈,成本上原材料需降本,技术、工艺与设备待革新,制造成本高昂 [9] - 全固态电池制造需设备到工艺全面重构,因与液态锂离子电池各层粘合逻辑和材料兼容性有根本差异,涉及电解质革命、界面工程挑战和严苛环境控制三方面问题 [21] - 设备是规模量产基石和降本突破口,干法工艺适配全固态电池制片,等静压可改善孔隙率与界面复合问题,叠片有望成装配主流,关键设备开发对规模量产至关重要 [9] - 建议关注布局关键设备,与客户紧密合作或已获订单/实现交付的设备企业,如纳科诺尔、宏工科技、先导智能、利元亨、曼恩斯特 [4] 根据相关目录分别进行总结 产业化挑战:工艺与成本 - 从实验室到量产线,电芯大型化有技术难题,现阶段全固态电池样品单体电芯普遍 20Ah 左右,距车规级 60Ah 及以上有差距,放大生产面临多方面挑战,技术难度指数级上升 [12] - 工艺设备未成熟,全固态电池制造成本高昂,制造端工艺革新使研发费用和设备价格抬高成本,本田示范生产线投资额高,产能规模可能不超 1GWh,单位固定成本高,与成熟锂电量产线有差距 [17] 工艺革新,设备铺路 - 全固态电池制造需设备到工艺全面重构,涉及电解质革命、界面工程挑战和严苛环境控制三方面问题,设备是规模量产基石和降本增效核心突破口 [21] 干法工艺:干电极助力降本,电解质成膜工艺创新 - 干法工艺早期用于超级电容器制备,在电极生产中避免溶剂使用和后续处理问题,提高生产效率,降低能耗和污染 [22] - 干电极核心优势是低成本,特斯拉主导推行,可缩短工艺流程,节省资本和运营支出,降低能耗和碳排放,对硅基负极有解决性能瓶颈作用 [23] - 干法制膜产业化工艺路线聚焦粘结剂原纤化和静电喷涂,粘结剂原纤化法性能稳定性和可加工性更优,成主流路线 [26] - 粘结剂纤维化是干电极工艺核心环节,核心设备有气流粉碎机、螺杆挤出机和强力混合机,其效果影响后续成膜和电池电化学性能 [28] - 辊压是成膜关键工序,干法工艺对辊压设备性能要求更高,辊压机成膜性能和生产效率是量产核心要素,行业有压实密度和生产效率目标 [32] - 干法工艺是硫化物固态电池刚需,其他电解质路线固态电池也倾向使用,可降低电极/电解质孔隙率和界面接触电阻 [34] 等静压:致密化与界面问题的潜在解法 - 固态电池设备开发侧重高压致密化与电极/电解质复合,需控制孔隙率和降低界面阻抗 [35] - 等静压是先进材料致密化技术,可消除电芯空隙,提升界面接触效果,增强导电性,提高能量密度,减少体积变化 [36] - 等静压技术分冷等静压、温等静压和热等静压三类,冷等静压常用,可用于制备固态电解质膜和电池;温等静压有调控难度,海外企业有布局;热等静压适用性好但成本高 [38][40][41] 叠片:全固态主流装配工艺,精度要求大幅提升 - 叠片工艺是全固态电池主流装配方案,因无机电解质不适用卷绕工艺,叠片工艺从多方面考虑最适用,叠片机有望取代卷绕机 [46] - 固态电池对叠片设备要求严苛,需精准控制叠片压力,避免电解质裂纹和极片偏移、弯折接触导致短路,设备需有更高精度和稳定性 [46] 设备企业相关布局 - 设备开发依赖电池 - 材料 - 设备企业协同,因材料和工艺路线未确定,现阶段设备定制化可能使企业形成强绑定关系 [49] - 多家设备企业有固态电池相关设备布局和客户进展,如先导智能有全固态整线解决方案等多种设备,获海内外订单;利元亨有多款设备,中标硫化物固态电池整线项目等 [50] 投资建议 - 建议关注布局关键设备,与客户紧密合作或已获订单/实现交付的设备企业,如纳科诺尔、宏工科技、先导智能、利元亨、曼恩斯特 [4][52]
最前线 | 蜂巢能源杨红新:叠片工艺将是超充和固态电池量产的最佳解决方案
36氪· 2025-05-17 17:02
电池技术发展方向 - 叠片工艺被认为是超充技术和固态电池量产的最佳解决方案,因其在极组应力分布、金属沉积形貌等方面优于卷绕工艺 [1] - 叠片工艺下电芯内部金属沉积更均匀,而卷绕工艺的R角容易出现沉积不均问题 [1] - 固态电解质材质脆且易断裂,叠片工艺是全固态电池量产的唯一技术路线 [1] - 热复合飞叠技术可加速全固态电池量产 [1] - 越来越多的企业开始采用叠片路线生产电池,包括吉利旗下吉曜通行和广汽埃安旗下因湃电池等 [2] 蜂巢能源技术突破 - 公司自成立之初就深耕叠片工艺,提出短刀电池并"all in"叠片工艺 [1] - 采用热复合飞叠技术,第三代产线叠片效率达0.125秒/片,生产效率接近常规卷绕工艺 [2] - 热复合飞叠工艺涉及电芯设计、制造工艺、产线算法和原材料调整,是整个生产链条的颠覆 [2] - 4C快充项目全窗口充电时间优化至15分钟,80%-100% SOC充电时间缩短至5分钟,较竞品提升30% [3] - 4C快充项目使用叠片工艺制造,支持末端更大倍率充电,并采用数智双温控监控系统 [3] 蜂巢能源产品创新 - 推出"二代龙鳞甲"电池,是全球最大的增混电池,拥有65度超大电量,支持800V快充,续航超400公里 [3] - 二代龙鳞甲电池从20%充至80%SOC仅需12.1分钟,快充循环超过1600圈,可拓展6C超充 [4] - 采用"热-电分离"技术,通过CTP设计实现电芯上下粘接,排气间隙与底部防护间隙共用 [4] - 底部采用超高强钢底护板+T形双层型材防护结构,可承受1000J冲击,是新国标6倍强度 [4] - 二代龙鳞甲电池将于2025年6月中旬大规模量产,首搭高端MPV、轿车和SUV车型 [4] 行业快充技术现状 - 60%以上EV/PHEV用户会直接将电池充满,但行业普遍关注10%-80% SOC(EV)或30%-80% SOC(PHEV)的充电时间 [3] - 行业普遍忽略末端(80%-100% SOC)充电效率 [3] - 公司技术目标是提升末端快充性能,实现"真快充" [3]