谈谈锂电池生产需要的核心设备以及国内竞争格局.docx

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1、谈谈锂电池生产需要的核心殳备以及国内好格局目录目录1刖三21 .锂电池生产制造流程及核心设备41.1. 生产流程41.2. 生产流程及对应的核心设备41.3. 段：打造涂覆有正负极活性物质的极片51.3.1. 概述51.3.2. 前段工序中价值量最高的核心设备一一涂布机51.3.3. 增强活性物质与箔片的粘接强度一一辐压机61.3.4. 将极片分切成合适大小一一分切机81.4. 中段：完成电芯的卷绕和注液101.4.1. 概述101.4.2. 中段工序中最关键的设备一一卷绕机101.4.3. 软包电芯需要的特殊工艺一一叠片机111.4.4. 先导智能在卷绕机市场占有率突出，格局稳定121.4.

2、5. 软包电池市场占有率提升，拉动叠片机需求131.5. 后段：化成分容及测试分选设备141.5.1. 概述141.5.2. 工序16153 ,化成分容162 .锂电设备行业特点172.1. 定制化研发，毛利率普遍较高172.2. 以销定产，存货中库存商品少，发出商品占比高172.3. 高效率、一体化趋势增强182.4. 锂电设备行业进入门槛较高182.4.1. 资金门槛182.4.2. 自动化率门槛182.4.3. 客户粘性门槛182.4.4. 技术积累门槛192.5. 行业国产化率提升，中后段设备盈利水平相对较高192.5.1. 行业国产化率提升192.5.2. 中后段设备盈利水平相对较高

3、192.6. 未来市场空间192.6.1. 目前的市场规模192.6.2. 远期市场空间203,竞争格局211.1. 龙头企业211.1.1. 前段设备：浩能、新嘉拓、雅康211.1.2. 中段设备：先导智能、赢合科技211.1.3. 后段设备：杭可科技、泰坦新动力、利元亨221.2. 短期格局：设备龙头绑定大客户，短期地位稳固231.3. 长期格局：锂电设备行业集中度会继续提升231.3.1. 下游大客户集中度提升231.3.2. 设备企业横向整合加速，多工序集成设备成为亮点产品241.3.3. 海外设备商逐渐丧失国内份额，高端国产设备替代取得突破244 .锂电设备行业特点分析244.1.

4、锂电池设备的特点及趋势244.2. 锂电设备行业进入门槛255 .锂电设备竞争格局一一国产化率、集中度提升275.1. 行业国产化率提升，中.后段设备盈利水平相对较高275.2. 短期格局变化：设备龙头绑定大客户稳固地位285.3. 长期格局变化：锂电设备行业集中度仍会继续提升285.3.1. 下游大客户集中度提升，叠加大客户扩产意愿强285.4. 设备企业横向整合加速，多工序集成设备成为亮点产品295.4.1. 海外设备商逐渐丧失国内份额，高端国产设备替代取得突破29i刖百锂离子电池分为液态锂离子电池和聚合物锂离子电池。锂离子电池的电解质是流动的，因此，比锂聚合物电池更不稳定，碰到外力摔打，

5、或者使用不符合标准的充电器，都可能引起电池爆炸。很多手机、手提电脑等便携式电子产品，所用的电池都是锂电池。自锂离子电池诞生以来，并且经过多次技术应用上大跨越发展。投资锂电池设备将是一个不菲的收获。在前些年我们也可以在技术看到它主要是在小型电子和大型动力设备上两头进行发展。包括现在大型动力上锂电所占的份额也越来越大，电子市场上已经铺遍了锂电池的存在，电子市场主要是智能手机和平板电脑对其发展催生了巨大的便宜携带的锂电池市场。也正是这种种因素的叠加使得锂电池的发展制造向大处着眼。现在的市场正在向动力锂电池发展，动力锂电池主要运用于电动汽车和电动自行车上。生产锂电池核心设备也就成了人们想要投资的最大方

6、向，好的发展，好的项目是每个投资者想要的机遇。尼米兹锂电池设备公司就是你不错的选择，我们主要是从事锂电池生产设备的厂家。设备研发、制造、销售于一天综合型高新技术实体企业。随着未来生产规模扩大，锂电池涉及到每个角落，都是促进锂电池生产业发展的因素。面对如此诱人的市场蛋糕，国内车企、零部件及其他上游企业纷纷置身其中，以求占得先机，那您准备好了吗?如果您想引进锂电池生产设备或是对锂电池行业不懂得问题可以随时联系我们，在本站的首页中部您可以直接和我们进行对话，我们将有专业的人员为您解答。百二元、壁片，1 .锂电池生产制造流程及核心设备1.1. 生产流程锂电池的生产工艺分为前、中、后三个阶段，前段工序的

7、目的是将原材料加工成为极片，核心工序为涂布；中段目的是将极片加工成为未激活电芯；后段工序是检测封装，核心工序是化成、分容。锂电设备按照电池生产制造流程，划分为前段设备、中段设备、后段设备。前段设备价值占比约40%,其中涂布机价值占75%,轻压机价值大于分切机。三元材料对前段设备的性能要求更高，前段设备价值占比会逐步增加。中段设备价值占比约30%,其中卷绕机价值占比70%。目前卷绕机市场集中度较高，CR3达到60%-70%o卷绕机高端市场受到韩国KOEM和日本CKD的竞争，国内高端市占率50%。后段设备价值占比约30%,其中化成分容系统占70%,组装占30%。1.2. 生产流程及对应的核心设备锂

8、电设备按照电池生产制造流程，可以划分为前段设备、中段设备、后段设备。前段产线价值占比约40%,其中涂布机价值占75%,辐压机价值量大于分切机。随着下游对三元锂电池的需求增长比磷酸铁锂高，活性更强的三元材料对前段设备的性能要求更高，前段设备价值量占比在逐步增加。中段产线价值占比约30%,其中卷绕机价值占比70%o目前卷绕机市场集中度较高，CR3达到第4页共30页60%-70%,但其高端市场受到韩国KOEM和日本CKD的竞争，国内高端市占率达50%。后段产线价值占比约30%,化成分容系统 占70%,组装占30%o图1:锂电池生产制造流程中端设务MM*，- KM镒六妙胡嗔劭，net分离富前送设稿后看

9、设备1.3. 前瓯方造云覆有正负短洁性物质的极片一1.3.1. 概述前段工序主要包括浆料搅拌、正负极涂布、辐压、分切、极片制作和模切。搅拌：先使用锂电池真空搅拌机，在专用溶剂和黏结剂的作用下混合粉末状的正负极活性物质，经过高速搅拌均匀后，制成完全没有气泡的浆状正负极物质。涂布：将制成的浆料均匀涂覆在金属箔的表面，烘干，分别制成正、负极极片。辐压：辐压机通过上下两辐相向运行产生的压力对极片的涂布表面进行挤压加工，极片受到高压作用由原来蓬松状态变成密实状态的极片，对能量密度的明显相当关键。分切：将辐压好的电极带按照不同电池 型号切成装配电池所需的长度和宽度，要求在切割时不出现毛刺。1.3.2.前段

10、工序中价值量最高的核心设备涂布机涂布的主要目的是将稳定性好、粘度好、流动性好的浆料均匀地涂覆在正负极表面上。其对锂电池的重要意义主要体现在一致性、循环寿命、安全性三方面。在涂布过程中，若极片前、中、后三段位置正负极浆料涂层厚度不一致，或者极片前后参数不一致，则容易引起电池容量过低或过高，且更可能在电池循环过程中形成析锂，影响电池寿命。涂布过程还要严格确保没有颗粒、杂物、粉尘等混入极片中，如果混入杂物会引起电池内部微短路，严重时导致电池起火爆炸。因此为使得中段的卷绕工艺能尽可能粗细均匀、紧密，要求正负极的涂布误差尽可能小，涂布机的先进程度会直接影响电池化学性能的优劣，以及最终产品的良品率（电池厂

11、家通常要求在99%以上）。涂布机是前段工序的核心设备。涂布机经历了三种结构类型的演化，按照顺序依次是刮刀式、转移式、狭缝挤压式涂布。刮刀式主要应用于实验室条件下；转移式涂布主要应用于3C电池的生产；狭缝式挤压涂布主要应用于动力电池，近几年该类型由于动力电池生产需求的爆发而快速增加。第5页共30页挤压涂布技术作为这三种中最先进的技术，可以用于较高粘度流体涂布，获得较高精度的涂层。将涂布机的结构分拆来看，涂布头的设计对涂布精度有极为重要的影响，这类高精度控制的核心零部件尚需要进口，尽管涂布机当前的国产化率较高，达到70%80%以上，但高端产品的涂布头仍主要有国外提供，如龙头新嘉拓的涂布头曾主要由松

12、下提供。涂布机设备的技术先进程度主要考察四个方面：涂布技术，张力技术，纠偏技术，干燥技术。涂布技术需要满足不同厚度的生产要求，常用的涂布支持体为厚度1020微米的铝箔和铜箔，隔膜涂布只有几个微米，石墨烯涂布甚至更薄，不同的厚度还需要针对 客户开发不同的涂布方法，保证对浆料的涂布厚度精度控制在3微米以下。张力技术，由于幅材沿着涂布方向运动不可避免地出现张力不均匀状态，导致涂布质量缺乏一致性，因此需要确保片路运行过程中各段均有良好的张力控制。纠偏技术，由于涂布设备长度多在数十米，片路运行过程中会出现位置偏差，为了保证无论是铜膜铝膜还是很薄的隔膜都能在片路上平稳有效地运行，并实现精密涂布，需要选用不

13、同的驱动形式配合响应的控制系统来纠偏。干燥技术，涂布生产的速度瓶颈在于烘干干燥，最直接的手段是加长风箱，但会带来成本和占地增加，加强之后还需要增强纠偏和张力控制，要想进一步改善干燥效率就需要改进风场的控制，温度场的控制，布局形式，尽量在保证涂布速度的情况下减小风箱长度。涂布效率是领先企业进一步比拼技术实力的重要标准。当前领先的涂布机设备在保证上述技术的前提下，主攻提升涂布效率，主要的手段包括提升涂布机运行速度和涂布宽度，领先企业的涂布速度能达到120m/min,涂布宽幅最大为1400mm01.3.3. 增强活性物质与箔片的粘接强度轻压机辐压的意义在于压实极片，提高电池的能量密度。极片在完成上一

14、工序的涂布、干燥后，活性物质与箔片的剥离强度很低，此时需要对其进行辐压，增强活性物质与箔片的粘接强度，以防在电解液浸泡、电池使用过程中剥落。合适的压实密度可增大电池的放电容量、减小内阻、减小极化损失、延长电池的循环寿命、提高锂离子电池的利用率。极片辐压一般由双辐压机完成，双辐压机是由两个铸钢压实辐以及电机和传动轴组成。开启辐压模式后，电机带动上下辐同时转动，收卷机构拉动极片将稳步穿过辐压间隙，最终被压到所需压实密度。辐压过程对电芯性能影响很大。根压过程会出现几个典型问题:极片厚度不一致。厚度不一致，意味着活物质密度不一致，锂离子和电子在极片中传输、传导速率会有所不同。当电流密度不同时,极易引起

15、锂枝晶的析出，对电芯性能不利。此外，极片厚度不同时，活性物质与集流体之间的接触电阻也不同，极片越厚内阻越大，电池极化也就越严重，影响电芯容量。极片部分位置出现过压。由于涂布时部分位置厚度过厚，辐压后则有可能出现过压的现象。过压的位置活物质颗粒出现破碎，活物质颗粒间接触紧密，在电芯充放电过程中，电子导电性增强，但离子移动通道减小或堵塞，不利于容量发挥，放电过程中极化增大，电压下降，容量减小。同时，过压后影响电解液的浸润效果，对电芯的性能也有很大的影响。从工艺流程上看，辐压质量还会直接影响后续的极片加工效果。辐压后极片的理想状态是极片表而平整、光泽度一致、留白部分无明显波浪、极片无大程度翘曲。但是在实际生产中，操作熟练度、设备运行情况等不可避免会产生一些问题，影响后续工序中的极片分切，导致分切极片宽度不一致,极片出现毛刺。辐压结果还会影响极片的卷绕，严重的翘曲会造成极片卷绕过程中极片、隔膜间产生