超声波焊接在锂电行业的应用.docx

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1、超声波焊接在锂电行业的应用超声波是一种频率高于20kHz的声波，方向性好，反射能力强，易于获得较集中声能，下游应用包括超声波焊接、裁切、清洗、喷涂。超声波技术相比其他技术有其独特优势，在多个细分行业成为最佳解决方案。根据测算，2025年超声波极耳焊接设备/超声波滚焊设备/汽车高压线束设备/IGBT端子焊接设备存量市场空间分别有望达到43/72/10/14亿元，合计139亿元，2025年新增市场空间52亿兀。高频电能20kHz,35kHzor40kHz电源超声波控W60Hz换能器变幅器压力焊头焊接部件压皿瓷晶体机械振动的振幅被放大WVW高频机械振动动力电池极耳焊接设备：受益于新能源汽车行业持续高

2、景气，动力电池厂商加速扩产，预计到2025年动力锂电池至少扩产至3000GWh,可计算出动力电池超声波焊接设备累计市场空间43亿兀O超声波滚焊设备：超声波滚焊设备解决了复合集流体电池焊接痛点，且价值量显著高于极耳点焊，若2025年复合集流体电池渗透率达到20%,我们预计新增滚焊设备市场空间将达到37亿元。锂电池极耳超声波焊接的焊接原理：超声波发生器产生高频交电流，通过换能器把高频电能变换成相应频率的机械能，施加到需熔接的金属片的界面，使金属片相合处瞬间生热，进而使金属晶格中的粒子启动，使金属片相合处瞬间生热，进而使金属晶格中的粒子启动，使金属片相合处的分子相互渗透而熔接在一起。不破坏产品分子，

3、从而达到导电系数好，电阻小等优点，相比传统破坏性焊接方式更具优势！超声波技术相比其他技术有其独特优势，在多个细分行业成为最佳解决方案。1、在金属焊接领域：超声波焊接近似冷态焊接，材料不熔融，不会产生飞溅，焊后内阻小，导电性好，尤其适合动力电池极耳焊接；对焊接金属表面要求低，氧化或电镀均可焊接，应用场景更广；焊接时间短，效率更高。2、在非金属焊接领域：超声波焊接取代传统的焊接、粘接工艺，成本低廉，清洁无污染且不会损伤工件；焊接过程稳定，所有焊接参数均可通过软件系统进行跟踪监控，一旦发现故障很容易进行排除和维护。是否焊接方法材料热形变焊接强度要助焊焊接条件超声波焊接金属、非金属极小否商否对焊接金属

4、衰面要求低，氧化或电镀均可焊接激光焊接金属、非金属极小是高否需使用惰性气体以防熔池氧化电阻焊接金属显著是低否有火花喷溅，需要隔离电弧焊接金属显著是低是在焊接部舞螫施.电子束焊接金属、非金属极小是高否需要真空环端消磁处理超声波高端市场长期由欧洲公司垄断，国产替代前景广阔。在动力电池焊接、高压线束焊接、超声波裁切、半导体IGBT焊接等技术难度较高的领域，市场由美国公司必能信、Sonics德国雄克、泰索返克垄断。其中必能信综合实力最强，拥有应用于各类领域的超声波系列产品，在国内动力电池焊接领域占据绝对市场份额。我国超声波工业应用起步较晚，但在技术追赶、服务方面具备较强优势，在全球产业链供应不足的情况

5、下，国产替代是本土超声波企业重要成长逻辑，以骄成超声代表的国内企业正在崛起中。电芯装配电池装电芯制造电芯检测放光/模切机搅拌机卷绕/盘片机涂布机极耳焊接机机压机外观检测设务封装机分条机注液机锂电池生产流程锂电生产设备氢检机化成机分容机充放电柜经装机焊接机（激光）电池”检测设各锂电池生产工艺流程分为电芯制造、电芯装配、电芯检测和电池组装4个环节。超声波金属焊接设备主要应用在电芯装配的多层极耳焊接环节。指标应用场景技术原理成本材料反射率安全性声波焊接动力电池极耳焊接固相焊接：焊后内阻低，导电性最好可以大面积焊接，降低成本不受材料反射影响几乎不产生热量激光焊接电池软连接焊接、顶盖焊接、密封钉焊接、模

6、蛆及PACK焊接熔化焊；存在一定焊后内阻无法大面积焊接，设备段人大易产生飞液，多层板耳焊接工）缪息那些甥产生热量高，对电芯潜在风险高超声波焊接在锂电池极耳焊接环节不可替代，与激光焊接不存在直接竞争。动力电池焊接最常见的技术路线为激光焊接和超声波焊接，但两者的焊接原理、技术特点、优劣势有所不同，分别应用在电池生产的不同环节，不存在直接竞争关系。在多层极耳焊接领域，激光焊接存在潜在风险，而超声波焊接以其独特优势完美适配极耳焊接，多年以来，动力电池多层极耳焊接（多层极耳之间或多层极耳和连接片之间）几乎均采用超声焊工艺，目前未见其他工艺替代超声波焊接的可能性。超声波滚焊机解决锂电池复合集流体行业痛点，

7、助力复合铜箔实现从“0-1”突破。此前复合铜箔技术未能大规模应用的痛点之一在于焊接难度大、焊接效率低。1、焊接难度：复合集流体中间的高分子材料为绝缘体，两个导电层无法导通，因此需要额外在两个导电层外侧设置一个弯折金属片，形成一个“夹心”结构（类似于“肉夹馍”），并采用超声波焊接将金属片与复合铜箔极耳熔合在一起。由于高分子材料与金属材料的熔点差异较大，激光焊接没有可行性。此外，复合集流体薄片化属性明显，而超声波在薄片焊接方面具有天然优势，因此超声波焊接在复合集流体领域是首选也是唯一应用。2、焊接效率：用滚焊替代点焊大大提高焊接效率。相比于点焊，滚焊的优势在于连续不间断、速度快。滚焊比点焊节省5倍时间，解决了复合集流体无法大规模量产的难题。铜堆机屋1微米PHT高分子及腆4.5微米例堆积层1微米