一、輥壓是鋰電池生產(chǎn)的重要工藝
根據觀(guān)研報告網(wǎng)發(fā)布的《中國鋰電輥壓設備行業(yè)發(fā)展趨勢分析與投資前景研究報告(2024-2031年)》顯示,鋰電池制作工藝包括前段制片環(huán)節、中段裝配環(huán)節、后段測試環(huán)節,制片環(huán)節主要包括制漿、涂布、輥壓、分切、制片等工序,是鋰電池制造的基礎。
其中輥壓是將涂布并烘干到一定程度的鋰電池極片進(jìn)行壓實(shí)的工藝過(guò)程。輥壓影響著(zhù)鋰離子電池的容量、循環(huán)性、內阻、安全性、一致性等性能,也對后續工藝生產(chǎn)流程(分模切、卷繞、封裝和注液化成等)有一定影響,因此工藝重點(diǎn)在于控制好壓實(shí)密度和極片的反彈比例,增強極片的柔韌性等。
資料來(lái)源:觀(guān)研天下整理
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二、鋰電池企業(yè)加速擴產(chǎn),鋰電輥壓設備將持續受益
鋰電池生產(chǎn)1GWh產(chǎn)能需配置1臺正極輥壓機和1臺負極輥壓機(雙機臺)。隨著(zhù)國內鋰電池需求上升,電池企業(yè)加速擴產(chǎn),鋰電輥壓設備將持續受益。
根據數據,2022年國內鋰電池落地產(chǎn)能達930GWh,海外新增鋰電池落地產(chǎn)能達80GWh。結合主要鋰電池生產(chǎn)企業(yè)新增產(chǎn)能與原有產(chǎn)能迭代更新計劃,以及海外鋰電池需求的持續增長(cháng),預計至2025年,中國鋰電池落地產(chǎn)能達2900GWh,海外新增鋰電池落地產(chǎn)能達到170GWh。
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2022年我國鋰電輥壓設備市場(chǎng)規模達32億元,較上年同比增長(cháng)77.8%;預計2025年我國鋰電輥壓設備市場(chǎng)規模為60億元。
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三、鋰電輥壓設備行業(yè)進(jìn)入門(mén)檻高,市場(chǎng)較集中
鋰電輥壓設備行業(yè)進(jìn)入門(mén)檻較高:
鋰電輥壓設備的生產(chǎn)工藝較為復雜,涉及機械工程、電氣控制、材料研究、軟件算法等技術(shù)及工藝,有較高的技術(shù)壁壘;
鋰電輥壓設備需根據下游客戶(hù)領(lǐng)域和產(chǎn)品確定不同的工藝路徑及結構參數,定制化屬性較強。寧德時(shí)代、比亞迪等頭部鋰電池企業(yè)對產(chǎn)品品質(zhì)的要求較高且產(chǎn)能需求較大,愿意投入更多資金于生產(chǎn)設備領(lǐng)域以提高產(chǎn)品品質(zhì)及生產(chǎn)效率。鋰電輥壓設備制造商需要針對頭部鋰電池企業(yè)的需求不斷進(jìn)行工藝的創(chuàng )新與改良;
鋰電輥壓設備工藝的創(chuàng )新與改良情況
工藝改良方式 | 技術(shù)優(yōu)勢 |
熱輥軋制工藝替代原有冷軋工藝 | 1、去除極片內部水分,降低軋制后極片內應力,使得后續分切或模切效果更好;2、減少約50%的軋制后極片反彈,降低電池極片的變形抗力,從而保持微孔結構不被破壞,有利于提高活性物質(zhì)的吸液量;3、可提高軋制速度,且在達到同樣壓縮比下所需壓力比常溫低40%-50%;4、熱軋過(guò)程中電池材料中的粘合劑處于熔斷狀態(tài),可增強涂布材料與集流體的結合力,減少電池在充放電循環(huán)過(guò)程中掉粉情況的發(fā)生,提高電池的循環(huán)壽命。 |
多次輥壓代替一次輥壓,一般為正極1次、負極2次 | 1.減少極片反彈,極片光澤度好;2.厚度一致性高;3.提高極片孔徑的均勻分布性,使得極片的電解液浸潤性及剝離強度更加優(yōu)異。 |
液壓伺服加壓式代替氣液增壓泵加壓式 | 1.可對速度、輥縫和壓力進(jìn)行實(shí)時(shí)在線(xiàn)調節;2、可實(shí)現恒壓力、恒間隙控制;3.更高的控制精度和更快的響應速度。 |
將軋輥做成弧形,但肉眼難以分辨 | 1.提升極片一致性和延展性(外放張力);2.適用于下游客戶(hù)的特種工藝要求和輥壓極片寬度尺寸較寬的情況。 |
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隨著(zhù)動(dòng)力、儲能鋰電池市場(chǎng)的快速增長(cháng)并成為鋰電池發(fā)展主流方向,市場(chǎng)對上游鋰電設備的自動(dòng)化、智能化、精細度要求越來(lái)越高,這也要求鋰電輥壓設備企業(yè)不斷提升自身產(chǎn)品性能、工藝水平以及自動(dòng)化程度。
高技術(shù)水平、高工藝標準等要求以及鋰電輥壓設備需求呈現定制化、高端化構成鋰電輥壓設備行業(yè)進(jìn)入壁壘,使得行業(yè)集中度較高,主要優(yōu)勢企業(yè)包括先導智能、納科諾爾、贏(yíng)合科技、浩能科技、海裕百特等。
鋰電輥壓設備優(yōu)勢企業(yè)基本情況
企業(yè)名稱(chēng) | 企業(yè)概況 | 主要產(chǎn)品 | 主要客戶(hù) |
邢臺納科諾爾精軋科技股份有限公司 | 納科諾爾成立于2000年,是國家高新技術(shù)企業(yè)、國家重點(diǎn)支持的專(zhuān)精特新小巨人企業(yè)、全國五一勞動(dòng)獎狀、河北省制造業(yè)單項冠軍企業(yè)、河北省優(yōu)秀民營(yíng)企業(yè)、河北省健康企業(yè)、河北省和諧勞動(dòng)關(guān)系企業(yè)。 | 鋰離子電池、鎳氫電池、超級電容器等極片輥壓機及其他用途(如粉末冶金、貴金屬壓延等)輥壓機 | 比亞迪、寧德時(shí)代、中創(chuàng )新航、蜂巢能源等 |
無(wú)錫先導智能裝備股份有限公司 | 先導智能成立于2002年,是全球領(lǐng)先的新能源裝備提供廠(chǎng)家,業(yè)務(wù)涵蓋鋰電池智能裝備、光伏智能裝備、3C智能裝備、智能物流系統、汽車(chē)智能產(chǎn)線(xiàn)、氫能智能裝備、激光精密加工、機器視覺(jué)等八大領(lǐng)域。2015年在深圳創(chuàng )業(yè)板上市,2017年6月全資收購珠海泰坦新動(dòng)力100%股權。 | 先導智能自2017年收購珠海泰坦起,可提供從制漿、涂布、輥壓、分切、卷繞/疊片、組裝、化成、分容測試和物流系統等鋰電池整線(xiàn)設備,加之先導智能自主研發(fā)的MES生產(chǎn)執行系統,可為鋰電池企業(yè)打造智能化工廠(chǎng)并能配備全線(xiàn)產(chǎn)品及服務(wù)。 | 寧德時(shí)代、寧德新能源、比亞迪、中創(chuàng )新航、億緯鋰能、德國大眾、法國ACC、瑞典N(xiāo)orthvolt等。 |
深圳市贏(yíng)合科技股份有限公司 | 贏(yíng)合科技成立于2006年,總部落戶(hù)于深圳,2015年在深交所創(chuàng )業(yè)板上市,旗下?lián)碛卸嗉胰Y及控股子公司,包括廣東惠州(2個(gè))、廣東東莞(3個(gè))、江西宜春(1個(gè))六大生產(chǎn)基地。2016年贏(yíng)合科技收購雅康精密,提升公司整線(xiàn)一體化解決方案的能力,與行業(yè)內單一設備企業(yè)相比,贏(yíng)合科技具有較強的產(chǎn)品配套優(yōu)勢。2019年11月,引入上海電氣戰略入股;同年12月,與德國Manz簽訂戰略協(xié)議,共同開(kāi)發(fā)全球新能源市場(chǎng)。 | 贏(yíng)合科技產(chǎn)品系列已涵蓋涂布、輥壓、分切、制片、卷繞、模切、疊片、注液、軟包干燥、軟包化成機、組裝線(xiàn)等大類(lèi),涉及鋰離子電池生產(chǎn)設備的全系列生產(chǎn)工序。 | 客戶(hù)包括全球動(dòng)力電池企業(yè)前十,如寧德時(shí)代、蜂巢能源、億緯鋰能、比亞迪、LGES等;數碼客戶(hù)主要有珠海冠宇。 |
深圳市浩能科技有限公司 | 浩能科技成立于2005年,位于深圳坪山新區,是一家研發(fā)、設計、生產(chǎn)高精度涂布、復合、分切、輥壓設備的處于國際領(lǐng)先地位的高新技術(shù)新能源環(huán)保服務(wù)商。2016年浩能科技被創(chuàng )業(yè)板上市公司江門(mén)市科恒實(shí)業(yè)股份有限公司(簡(jiǎn)稱(chēng)“科恒股份”)收購。 | 浩能科技主要生產(chǎn)自動(dòng)投料攪拌系統、鋰離子電池正負極涂布機、電池隔膜雙面涂布設備、極片雙面底涂涂布設備、輥軋機、分條機、激光極耳切割機、電池真空干燥烘烤線(xiàn)等各種訂制設備,其中主要以生產(chǎn)涂布機設備為主。 | 公司客戶(hù)主要集中動(dòng)力電池領(lǐng)域,下游客戶(hù)包括寧德時(shí)代、比亞迪、天津力神、中創(chuàng )新航等。 |
東莞海裕百特智能裝備有限公司 | 海裕百特成立于2016年,主要從事鋰電輥壓機及輥壓分切一體機的研發(fā)、設計、生產(chǎn)和銷(xiāo)售,2017年公司研發(fā)量產(chǎn)幅寬1,200mm輥分一體機并投入市場(chǎng);2019年-2020年公司實(shí)現900-1,300mm | 海裕百特高精度輥壓軋制設備系列、高精度輥分一體機系列涵蓋1,000*1,600mm、900*1,500mm、900*1,300mm、900*1,200mm、800*1,200mm、800*1050mm、800*900mm、800*850mm、750*950mm及市場(chǎng)200-800mm常規型號等20余款型號,機械速度30-150m/min,輥壓精度Max≤0.8m,穩定生產(chǎn)輥壓精度≤1.5m。 | 海裕百特下游客戶(hù)主要為動(dòng)力、儲能電池領(lǐng)域,如比亞迪、遠景動(dòng)力、國軒高科、中比新能源、鵬輝能源等。 |
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根據數據,2022年我國鋰電輥壓設備CR3為59.4%,其中納科諾爾排名第一,市占率23.4%;贏(yíng)合科技排名第二,市占率 21.9%;先導智能排名第三,市占率14.1%。
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