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現階段，鋰電行業(yè)正在經歷深度的變革期，從技術維度來看，隨著電芯做大，疊片工藝逐漸被產業(yè)界采納并成為主流，疊片技術革新迭代迫在眉睫；從降本維度看，隨著電池技術不斷成熟，如何從工藝、裝備和制造層面降本，提升企業(yè)競爭力，成為產業(yè)鏈企業(yè)攻關的重要方向之一。

市場方面，數據顯示，2024年1-3月，我國動力和其他電池合計銷量為167.7GWh，同比增長35.5%。其中，鋰電池作為絕對主力，更是在2024年4月的前半個月，助力我國新能源乘用車新車滲透率突破50%，達50.39%，占比首次超過傳統(tǒng)燃油車。

值得注意的是，新能源乘用車保持較快增速的同時，其價格比拼越來越激烈。整車降本增效的需求已傳導至上游電池制造環(huán)節(jié)，鋰電制造企業(yè)也從關注產能釋放升級到更講究產線工藝和極致降本增效上。

從制造工藝來看，伴隨方形電芯高集成、長薄化的發(fā)展趨勢，相較卷繞工藝，疊片工藝的性能優(yōu)勢明顯：不僅可以使電芯具備高能量密度、穩(wěn)定的內部結構、高一致性、高安全性、高倍率性、長循環(huán)壽命，而且能夠助力電芯制造環(huán)節(jié)降本增效。

目前，包括寧德時代、比亞迪、億緯鋰能、蜂巢能源等在內的頭部電池企業(yè)均已布局疊片路線。機構預計，到2025年，全球疊片機需求將超300億元，2022-2025年，年均復合增速達43%。

在此背景下，基于效率、良率提升的疊片技術及設備升級已成為鋰電中段生產環(huán)節(jié)競逐的焦點之一。“光大激光研發(fā)的第四代多片Z型疊片機，疊片效率達0.06-0.16s/pcs?！?/span>

圖為深圳市光大激光科技股份有限公司副總經理江洪道演講

在“第五屆新能源汽車及動力電池（CIBF2024重慶）國際交流會”上，深圳市光大激光科技股份有限公司副總經理江洪道，向與會代表分享了疊片設備的發(fā)展趨勢，以及光大激光工藝創(chuàng)新的成果。

多片Z型成為疊片機主流升級方向之一

目前，市場上主流的疊片設備路線包括：單片Z型疊片機、多片Z型疊片機、熱復合疊片機等。

從疊片速度提升潛能來看，江洪道指出，目前單片Z型疊片機的疊片速度容易達到極限，這主要因為工位越多，極片就越容易發(fā)生偏移。在他看來，通過增加疊片臺數量的方式，難以提升生產效率。熱復合疊片機的疊片效率，受熱復合等限制，也逼近極限。

而光大激光推出的多片Z型疊片機，采用一次疊片數量增加（2-N片）的方式，疊片數量增加的同時，其核心性能、生產效率、設備性價比都實現大幅提升，并降低了生產成本。其中，其核心性能的提升主要表現在：

一是正負模切效率提高

在生產過程中，可以根據不同極片尺寸，匹配多工位多片疊或單工位多片疊。模切裁切多張極片后停頓一次（機械手取片），相較單片疊設備，多片Z型疊片機減少了模切停頓次數，成倍提高了模切效率。

二是極片輸送偏移減少、糾偏高精可靠

根據疊臺匹配，其真空皮帶連續(xù)輸送多張極片至每個取片位置；真空皮帶真空腔體多段可調，從而減少極片在輸送過程中發(fā)生較大偏移的幾率。同時，通過多張極片獨立糾偏功能，提高極片糾偏的高精度；而且，多張極片獨立真空監(jiān)測，以確保極片吸附可靠性。

三是疊片平臺提升疊片效率

光大激光多片Z型疊片機實現多張極片同時疊片，疊片效率大幅提高。需要提及的是，其壓刀壓力單獨可調，可有效防止壓傷極片；首層隔膜獨立糾偏，保證了首層隔膜覆膜精度。

四是覆膜效率、穩(wěn)定性提高

采用多張極片同時覆膜的方式，提高了多片Z型疊片機的覆膜效率；同時，通過增加覆膜勻速段距離，從而提高了覆膜穩(wěn)定性及可靠性。

五是兩種隔膜分切滿足下游不同需求

據介紹，該組設備極組間隔膜壓緊分切，可以保證隔膜分切邊整齊；且極組壓緊機構壓力可調，保證分切效果；同時，根據隔膜材料不同和工藝差別，提供熱切、冷切這兩種隔膜分切方式。

另外，在取片、極組轉運、貼膠、熱壓等環(huán)節(jié)，多片Z型疊片機均進行了優(yōu)化升級，進一步滿足客戶的實際要求。

光大激光將鋰電高能效制造、降本極致化

江洪道指出，“瞄準提高疊片效率的目標，單片Z型疊片機和熱復合疊片機幾乎都已逼近極限，而光大激光的多片Z型疊片機，主要通過疊片臺組合的方式，每個疊片臺可以疊三片或者五片極片，從而更高效地發(fā)揮設備的生產效率。”

疊片效率方面，針對不同尺寸的極片，光大激光第四代多片Z型疊片機的疊片效率可以達到0.06-0.16s/pes。

例如：115×550mm極片，疊片速度≤0.1s/pcs；115×350mm極片，疊片速度≤0.08s/pcs；100×256mm極片，疊片速度≤0.06s/pcs；169×184mm極片，疊片速度≤0.08s/pcs；340×184mm極片，疊片速度≤0.14s/pcs。

不僅如此，“該組設備還可以根據隔膜不同，對隔膜進行冷切或熱切；設備操作、換料位置均在設備邊部，方便設備操作維護及物料更換，提高設備稼動率；整線設備數量少，人員配置減少，運營成本降低。”江洪道補充道。

值得一提的是，針對客戶的具體要求，光大激光還創(chuàng)新工藝集成。例如，將激光切和疊片集成在一起，對于高極耳等應用場景，相較傳統(tǒng)模式，集成后可以減少極片過輥，進而減少極耳翻折的發(fā)生；靜態(tài)切和動態(tài)切模式切換自如，可以提高疊片和極耳的精度；設備占地面積減少、能耗降低，同時操作人員減少。

在電池中國看來，鋰電設備企業(yè)目前多以設備的提質增效，作為實現設備端降本的主要方式之一。在鋰電制造端，產線提質、增效具有長周期性，通過疊片產線工藝升級改造所帶來的效率提升也將逐漸顯現。隨著高能效、高性價比的多片Z型疊片機規(guī)?；瘧?，或將助力下游企業(yè)極致降本。

據了解，光大激光長期以來聚焦核心技術的更新與迭代。圍繞提質、增效、降本的目標，其疊片機解決方案不斷升級背后，包括模切機構、疊片臺、取片機械手、糾偏臺、覆膜機構、熱壓機構、貼膠機構等核心機構部件都進行了精益求精的創(chuàng)新和升級，而且通過與激光切集成的方式，進一步將鋰電高能效制造極致化。

產品方面，光大激光一直致力于做鋰電中段和后段設備，主要有激光切極耳、疊片、組裝，還有模組和PACK線。

其中，光大激光高速激光極耳切割機，切割速度最高達120m/min，毛刺≤15μm；切疊一體機效率達300-1000ppm，且能效高、性價比高；電芯組裝線在行業(yè)布局較早，其方型電芯組裝效率達12-40ppm，處于行業(yè)領先水平；模組/PACK產線效率高、產品良率高。

對于業(yè)界廣泛關注的大圓柱電池，據江洪道介紹，經過多年的工藝攻關，光大激光大圓柱組裝線效率可以達到60-150ppm，結構形式有傳統(tǒng)的直線式，也有新的連續(xù)操作模式的高速線。

低成本、高安全性、高能量密度、長循環(huán)壽命等綜合性能優(yōu)異的產品成為鋰電行業(yè)新一輪競爭的重點，新型激光技術疊片裝備或將成為助力鋰電池產線實現極限制造、降本增效的一大引擎。

撰稿丨黃 麗

編輯丨麥 子

美編丨CBEA獨耀

來源：電池中國網