大尺寸電芯+疊片工藝正成為各家電池企業在方形電池路線上的一致方向

內阻小、擴容方便、成組效率高，使得方形電池在中國市場廣受青睞。與此同時，為進一步挖掘能量密度、容量和安全空間，降低系統成組成本，大尺寸電芯+疊片工藝正成為各家電池企業在方形電池路線上的一致方向。

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目前，包括蜂巢能源、比亞迪、億緯鋰能、捷威動力、國軒高科等企業均朝著這一方向發展，例如蜂巢能源的短刀電池、國軒高科啟晨L300/L600、億緯鋰能LF560K儲能電池、比亞迪刀片電池、欣旺達大方形電池等系列。

企業向疊片邁進的共識，也催生了疊片設備市場的快速爆發，據電池中國了解，目前包括光大激光、先導智能、贏合科技等多家裝備企業疊片設備需求快速增長。“由于動力和儲能電池對產品性能以及大規模智能制造的持續追求，鋰電設備行業將迎來新的歷史挑戰?！比涨埃钲谑泄獯蠹す饪萍脊煞萦邢薰荆ê喎Q“光大激光”）董事長何林在第四屆新能源汽車及動力電池(CIBF2023深圳)國際交流會上表示，這對于聚焦鋰電高端設備制造領域的企業來講則是機遇。事實上，深耕疊片設備領域，并且在這一技術領域持續突破效率、良率和成本的光大激光，正迎來國內、國外訂單的爆發。

全球新能源汽車和儲能行業蓬勃發展，帶動鋰電池設備市場需求持續上漲。數據顯示，2022年中國鋰電設備市場規模為1000億元，同比增長70%。預計2025年鋰電設備市場規模有望超1500億元。其中，疊片設備需求有望占不小的比例。

作為鋰電設備行業領先企業，成立于2003年的光大激光，主要為新能源、3C等行業提供智能制造解決方案。公司致力于激光和智能裝備的研發、生產和銷售。而在鋰電設備領域，光大激光主要研發激光模切機、切疊一體機、電芯自動組裝線、模組/Pack自動組裝線等設備，廣泛應用于動力和儲能電池的生產制造。尤其是在疊片工藝領域，公司自主研發的多片Z型疊，在疊片效率、產品一致性方面均處于行業領先水平，一定程度上推動了中國方形疊片電池制造技術的發展。

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破解大電芯制造良率和成本難題，切疊一體機成迭代方向

“提升疊片效率和設備性價比是未來疊片設備的研究方向，”在光大激光副總經理江洪道博士看來，疊片機的未來發展方向是切疊一體機?，F階段，疊片設備經過多個階段發展，產品主要有單片Z型疊片機、熱復合疊片機和光大激光研發的多片Z型疊片機等。其中，前兩者設備占地面積大，設備投入成本較高，生產效率和工藝上也不同；而多片Z型疊片機具有適合涂膠與非涂膠工藝、生產效率高、單位產能設備投入成本低、設備占用面積小等優勢。

據江洪道介紹，多片Z型疊片機可以根據不同極片尺寸匹配雙工位三片疊（390以下）或單工位五片疊（590），模切裁切5-6片極片長停頓一次（機械手取片），相比傳統設備減少了模切停頓次數，提高模切效率。

多片Z型疊片機在皮帶輸送、取片機構、極片糾偏、疊片平臺、覆膜機構、極組轉運、隔膜分切、貼膠組件、熱壓平臺等多個環節進行了技術創新，確保了疊片效率、穩定性、安全性和可靠性的多維提升。

此外，多片Z型疊片機設備操作、換料位置均在設備邊部，方便操作及更換物料；設備內部留有維護通道，方便設備檢修及維護；還能根據客戶需求可集合極耳切割、熱壓、短路測試、稱重、測厚等多種功能。

得益于多片同時疊片，390電芯，雙疊臺疊片效率0.125s/p；590電芯，單疊臺疊片效率0.17s/p，效率媲美卷繞。

為了滿足大尺寸電芯大規模制造，提升制造效率和產品一致性需求，江洪道認為，未來疊片設備會朝著激光切與疊片集成、隔膜分切等方向發展。

目前光大激光已經完成激光切與疊片集成?！皟蓚€設備集成最大的好處就是切極耳之后不用收卷再放卷，極耳翻折風險大大降低；其次，切片的同時切極耳，極片的邊緣和極耳的精度尺寸可以更好控制；再者，激光切和疊片集成后，設備占地面積更小、能耗降低，同時操作人員減少。”江洪道表示。

在隔膜分切上，有熱切和冷切兩種方式。熱切的好處是兩邊形成了蜂窩狀的結構，極片和隔膜都封在電芯里面，對電芯的成本控制有優勢。

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應對全球市場爆發，光大激光多維發力

當下，汽車電動化、能源清潔化正成為全球發展方向，動力電池、儲能電池作為關鍵載體，面對更大市場爆發需求，正向著大規模、高效率、智能化方向迭代，對裝備提出了新的需求。面對當下高端鋰電智造市場的挑戰，何林表示，光大激光主要在以下幾方面進行了部署：

1、研發團隊建設

針對新能源設備的開發，光大激光建立了三大研發中心，一個工藝實驗室。光大激光組建了頂尖的研發設計團隊，聚集物理、光學、機械、電子、電氣和計算機等各方面專業人才。跨領域跨學科的技術融合創新，以及經過二十年來大量應用及沉淀，為打造高端鋰電設備奠定了堅實的基礎。

2、技術創新驅動產品升級

光大激光非常重視科研創新，每年堅持將營收的8%左右投入研發。經過多年研發積累，公司已經掌握了無廢料邊激光切極耳、多片疊、硬連接片蓋板焊接、復合焊接、激光及運動控制、視覺檢測和智能制造等十余種核心技術。

公司早在2017年就布局了目前產業界都在使用的無廢料邊激光切極耳發明專利，在多片疊設備方面，公司也申請了40多項相關專利。

此外，光大激光還配置一批資深工程師長期從事基礎性研究工作，不斷進行核心技術攻關，進行設備的正向開發，保持公司產品技術領先性和對技術變化的敏感性，持續技術創新驅動產品升級。

3、鋰電設備向“三高五化”趨勢發展

隨著下游客戶要求的不斷提高以及行業技術水平的持續進步。鋰電生產設備將向高精度、高效率、高穩定性、無人化、標準化、數字化、智能化、低碳節能化的“三高五化”趨勢發展。

目前，光大激光各類產品在效率、精度、穩定性、標準化、智能化等方面，已經處于行業領先水平。

在效率方面：激光模切速度為60-120m/min；切疊效率0.12-0.2s/pcs；電芯組裝效率為12-30ppm；模組pack組裝效率為18-42ppm。在不斷的探索總結中，設備持續向更高性能升級迭代。

4、全球化進程加快，企業產能擴張

隨著越來越多鋰電池廠商海外擴產，國產鋰電設備全球化進程逐漸加快。為滿足市場需求，光大激光在原有深圳光大激光工業園的基礎上，開拓了綿陽、滁州等研發生產基地，持續提升研發能力和交付能力，助力全球新能源電池產業發展。

大尺寸電芯+疊片工藝正成為全球主機廠布局的重要路線之一；同時，全球市場的電力儲能大電芯也普遍采用疊片工藝。面對全球市場，光大激光持續通過技術創新，在裝備領域通過更高效率、更好品質和更低成本，深獲國內外客戶認可。據悉，僅2022年，光大激光就拿下了多個海外裝備訂單，開始配套海外市場。而未來，隨著全球市場進入放量增長階段，光大激光的發展也有望迎來躍遷。

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