国产锂电池自动化设备行业发展方向

动力电池作为新能源汽车的核心部件，其品质直接决定了整车性能。锂电池制造设备一般为前端设备、中端设备、后端设备三种，其设备精度和自动化水平将会直接影响产品的生产效率和一致性。而激光加工技术因为其自身的技术优势，在锂电池行业的电芯和模组等激光焊接、极片材料切割，打标等发挥着越来越重要的作用。锂电设备泛指在锂电池出产过程中运用的各种制作设备。锂电设备对锂电池功能和本钱有重大影响，是决议因素之一。锂电池出产工艺较长，出产过程有50多道工序，相应需求50多种设备来完结各道工序的制作。工艺环节决议了锂电池设备庞杂，专用性强。

一、激光焊接工艺

　　从锂电池电芯的制造到电池PACK成组，焊接都是一道很重要的制造工序，锂电池的导电性、强度、气密性、金属疲劳和耐腐蚀性，是典型的电池焊接质量评价标准。

　　焊接方法和焊接工艺的选用，将直接影响电池的成本、质量、安全以及电池的一致性。在众多焊接方式中，激光焊接以如下优势脱颖而出：首先，激光焊接能量密度高、焊接变形小、热影响区小，可以有效地提高制件精度，焊缝光滑无杂质、均匀致密、无需附加的打磨工作；其次，激光焊接可精确控制，聚焦光点小，高精度定位，配合机械手臂易于实现自动化，提高焊接效率，减少工时，降低成本；另外，激光焊接薄板材或细径线材时，不会像电弧焊接那样容易受到回熔的困扰。

　　电池的结构通常包含多种材料，如钢、铝、铜、镍等，这些金属可能被制成电极、导线，或是外壳；因此，无论是一种材料之间或是多种材料之间的焊接，均对焊接工艺提出了较高要求。激光焊接的工艺优势就在于可以焊接的材质种类广泛，能够实现不同材料之间的焊接。

　　二、极耳切割

　　激光焊接在锂电池制造中的应用也非常广泛，几乎贯穿了生产的各个环节。锂电池尤其是动力锂电池的生产，需要对极耳进行切割，但是传统的模切方式不仅成本高，而且容易出现安全问题。模切刀在使用过程中，会不可避免地出现磨损，进而掉落粉尘、产生毛刺。而粉尘、毛刺正是导致电池过热、短路、爆炸等危险问题的罪魁祸首。为了避免危险，模切刀就需要经常更换。但是其价格高达几十万元甚至上百万元，这样一台模切机一年要消耗几百万元。一条锂电池生产线往往配备8～10台模切机，这就导致模切机的耗材成本在整个锂电池的生产成本中占到了很大的比重。

　　相对于传统的模切方式，高功率、在线式激光切割一是无耗材，大大降低了成本；二是速度快，能大幅提升生产效率；三是灵活性高，不仅能将以往新产品的设计、试切过程从几个月缩短到几天，而且间距、尺寸等也变得可以自由掌控。就成本而言，一次性投入仅增加30%，极短时间就能收回成本。

锂各类锂离子电池的制作可统一分为极片制作、电芯拼装、电芯激活检测和电池封装四个工序段。极片制作工艺包含搅拌、涂布、辊压、分切、制片、极耳成型等工序，是锂离子电池制作的根底，对极片制作设备的功能、精度、稳定性、自动化水平缓出产效能等有着很高的要求；电芯拼装工艺首要包含卷绕或叠片、电芯预封装、注电解液等工序，对精度、功率、一致性要求很高；电芯激活检测工艺首要包含电芯化成、分容检测等；电池封装工艺包含对构成电池组的单体电池进行测验、分类、串并联组合，以及对拼装后的电池组功能、牢靠性测验。

二、锂电池出产设备职业现在开展基本情况

锂电池职业里一些简单工序的锂电设备壁垒较低，加之看好下游锂电池职业的开展，导致国内锂电设备企业很多。触及锂电池出产设备领域的企业近300家，可是具有必定技能核心、规模较大的企业数量很少，有十几家企业的产量在 1～3 亿元之间，而其他 200 多家锂电池设备企业营收均不超过 1 亿元。这表明整个锂电设备职业的集中度还是十分低的。很多中小企业无力负担高额的研发费用，只能在低端设备上进行价格战。

三、锂电池设备未来开展方向

虽然国产化锂电设备已经获得巨大成果，但现在为止国产设备的技能水平还相对较弱，自动化程度不高，部分大型电池厂商仍需求进口国外设备。随着动力锂电池成为锂电池开展的重心，锂电设备的自动化和智能化成为必然要求。因为只要不断下降的新能源轿车价格才干促进消费，这也就决议了新能源轿车的大开展必然要伴随着动力电池本钱的不断下降。动力电池本钱的下降不外乎两条途径，一是选用新的资料系统，进步能量密度。二是经过大规模出产来获取规模化效应，下降本钱。从现在电池资料的开展来看，开发新的电池资料系统困难较大。经过大规模出产获取规模效应来下降本钱是最为现实的途径。根据评估，在整个动力电池的本钱中有 70%是可以经过规模化来下降的。这也部分解释了为何特斯拉要投资 50 亿美元建超级工厂。全自动化和智能化的锂电池出产设备将在确保锂电池出产工艺的根底上，使出产出的锂电池具有较好的一致性，高牢靠的安全功能和直通良率，然后下降出产本钱。这对锂电池制作设备的提出了更高要求。未来设备厂商需求联合电池厂商一起打造自动化、智能化的出产线。锂电设备泛指在锂电池生产过程中使用的各种制造设备。锂电设备对锂电池性能和成本有重大影响，是决定因素之一。锂电池生产工艺较长，生产过程有50多道工序，相应需要50多种设备来完成各道工序的制造。工艺环节决定了锂电池设备庞杂，专用性强。

锂各类锂离子电池的制造可统一分为极片制作、电芯组装、电芯激活检测和电池封装四个工序段。极片制作工艺包括搅拌、涂布、辊压、分切、制片、极耳成型等工序，是锂离子电池制造的基础，对极片制造设备的性能、精度、稳定性、自动化水平和生产效能等有着很高的要求；电芯组装工艺主要包括卷绕或叠片、电芯预封装、注电解液等工序，对精度、效率、一致性要求很高；电芯激活检测工艺主要包括电芯化成、分容检测等；电池封装工艺包括对构成电池组的单体电池进行测试、分类、串并联组合，以及对组装后的电池组性能、可靠性测试。