在锂电池当前三种不同形态中,圆柱电池仅使用卷绕工艺,软包工艺仅使用叠片工艺,方形电池既可以使用卷绕也可以使用叠片工艺。
叠片指的是将模切工序中制作的单体极片叠成电芯。相较于卷绕,叠片工艺能更好提升电池性能,在能量密度、安全性、循环寿命等方面具备优势。
根据《中国车规级动力高速叠片电池发展白皮书》数据,从卷绕到叠片,VDA容量提升约2.5%,在相同体积的电芯设计情况下,叠片电芯的能量密度高出约5%左右。
叠片电池比卷绕电池空间利用效率更高:
目前,主流电池企业均有叠片电池技术路线规划,在方形电池大尺寸趋势下,叠片工艺有望得到大规模应用。
叠片电池技术路线中,叠片机设备和极片裁切设备两大环节值得关注。
叠片机设备GGII测算目前叠片机设备价值量约占锂电池中段设备价值的70%,有望直接受益叠片电池需求爆发。预计到2027年,全球叠片机市场空间约253亿元,未来5年CAGR达35%。
目前市场上主流叠片机设备路线主要有四种,分别为Z字型叠片机、切叠一体机、热复合叠片机和卷绕一体机。
其中,Z字型叠片机和切叠一体机本质上都属于Z型叠片,目前在国内应用最广泛。
国内叠片设备主要厂商包括先导智能、利元亨,赢合科技、格林晟、吉阳智能、科瑞技术、海目星、福能东方和比亚迪等。
据各公司官网,目前先导智能设备稳定切叠速度可达0.45s/pcs(单工位),叠片效率达800PPM;利元亨高速切叠一体机效率可达0.15s/pcs(三工位),正在研发0.125s/pcs的更高速度。
除了行业先进入的设备商外,叠片机环节也涌入了较多新进入者,例如奥特维、博众精工等光伏和3C行业设备商,共同推进叠片设备的国产化与技术变革。
国内主要叠片机设备对比:
资料来源:华安证券
来源:乐晴智库