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“大電芯”時(shí)代,等壓鐘罩式注液設(shè)備市場(chǎng)“躍進(jìn)”

2023/10/24
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隨著鋰電池在動(dòng)力及儲(chǔ)能應(yīng)用場(chǎng)景的配合度越來越深入,無論是方形、圓柱還是軟包電池,都在往“更大”的趨勢(shì)發(fā)展。通過尺寸增大、容量增大、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化方式,在適應(yīng)更多應(yīng)用場(chǎng)景的同時(shí),降低綜合成本。

如:在方形技術(shù)路線上,純電車型動(dòng)力電芯容量做到170Ah、190Ah以上;儲(chǔ)能電芯容量則向280Ah、300Ah以上進(jìn)發(fā),更高甚至往560Ah方向布局,目前儲(chǔ)能280Ah大電芯市占率超80%。

在圓柱技術(shù)路線上,也從初始的18650尺寸,逐漸發(fā)展為2170、26系、32系、46系、60系等大直徑、大尺寸圓柱電芯。以特斯拉4680電芯為例,容量是其2170電芯的5倍。

高工鋰電注意到,基于電芯容量、結(jié)構(gòu)工藝的變化,疊加電池企業(yè)對(duì)于產(chǎn)品性能、大規(guī)模智能制造的追求,對(duì)于鋰電池核心工序之一注液設(shè)備的升級(jí)也提出了更高的要求。

一方面,由于電池尺寸、容量變大,要求注液量大,對(duì)于注液精度、注液效率、浸潤(rùn)效率等都提出了更嚴(yán)苛的訴求;另一方面,新電池結(jié)構(gòu)演化如46系大圓柱新增揉平工藝,大方形/刀片電池采用疊片工藝,使得電芯內(nèi)部結(jié)構(gòu)更加緊湊,給注液也帶來了更大的難度。

目前,憑借高速度、高精度、高穩(wěn)定性等優(yōu)異性能,等壓鐘罩式注液機(jī)在大方形電池與大圓柱電池市場(chǎng)快速滲透,并且迅速成為市場(chǎng)主流方案。

作為行業(yè)內(nèi)最先推出鐘罩式等壓注液機(jī)的解決方案供應(yīng)商,鉑納特斯等壓鐘罩式注液機(jī)交付數(shù)量目前居于行業(yè)首位,尤其在儲(chǔ)能280Ah電池領(lǐng)域,鉑納特斯注液機(jī)2022年的供應(yīng)占比達(dá)50%。同時(shí),鉑納特斯鐘罩式等壓注液機(jī)在大圓柱領(lǐng)域也實(shí)現(xiàn)了批量交付,交付數(shù)量同樣位居行業(yè)第一梯隊(duì)。

目前,鉑納特斯等壓鐘罩式注液機(jī)已應(yīng)用于寧德時(shí)代、億緯鋰能、瑞浦蘭鈞、鵬輝能源、國(guó)軒高科、海辰儲(chǔ)能等多家動(dòng)力、儲(chǔ)能頭部電池企業(yè)。

高工鋰電分析認(rèn)為,鉑納特斯等壓鐘罩式注液機(jī)能夠在市場(chǎng)上快速上量,核心邏輯在于鉑納特斯在注液設(shè)備領(lǐng)域多年的深耕積淀,通過持續(xù)創(chuàng)新突破行業(yè)應(yīng)用瓶頸,緊貼下游市場(chǎng)需求及趨勢(shì),實(shí)現(xiàn)技術(shù)及市場(chǎng)的引領(lǐng)。

攻克“大電芯”高速注液核心瓶頸

電芯大型化已經(jīng)成為鋰電行業(yè)發(fā)展的基本共識(shí)。敏銳捕捉市場(chǎng)趨勢(shì),鉑納特斯通過技術(shù)創(chuàng)新和設(shè)備升級(jí),推出了具備自動(dòng)校準(zhǔn)、自動(dòng)清潔、高精度、大流量的新一代注液系統(tǒng)。

其中,鉑納特斯高速大方形等壓鐘罩產(chǎn)品系列,吸液速度提升1-3倍,產(chǎn)品效率最高可達(dá)50PPM,一次優(yōu)率≥99.8%,快速換型≤120min。

高速大圓柱等壓鐘罩系列方面,產(chǎn)品最高效率可達(dá)200PPM,膠釘精度檢測(cè)達(dá)±0.01mm,一次優(yōu)率≥99.8%,快速換型≤120min。

需要指出的是,鋰電池在高速注液過程當(dāng)中,影響稼動(dòng)率及合格率的兩大核心痛點(diǎn):一是打釘密封工序出現(xiàn)的卡釘、反釘問題,二是二次注液時(shí)注液口結(jié)晶電解液擦拭難題。

圍繞兩大應(yīng)用瓶頸,鉑納特斯針對(duì)性研發(fā)了“柔性震動(dòng)盤+視覺檢測(cè)”方案,杜絕卡釘、反釘痛點(diǎn),自主研發(fā)仿真人工擦拭機(jī)構(gòu),解決電解液結(jié)晶固化、需要人工擦拭難題。

具體來看,在鋰電池制造過程中,密封釘?shù)闹睆絻H3.15mm,長(zhǎng)度約3.5-4mm,傳統(tǒng)工藝采用普通震動(dòng)盤進(jìn)行篩釘,由于密封釘?shù)某叽缃咏趥鹘y(tǒng)震動(dòng)盤料道的尺寸,加上膠釘靜電和毛刺原因造成卡釘,進(jìn)而導(dǎo)致停機(jī)、返釘?shù)?,造成電池打釘不良?/p>

鉑納特斯首創(chuàng)柔性打釘技術(shù),創(chuàng)新應(yīng)用柔性震動(dòng)盤實(shí)現(xiàn)自動(dòng)篩釘,同時(shí)增配四軸機(jī)器人CCD視覺系統(tǒng),CCD視覺系統(tǒng)可對(duì)密封釘進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別成像,并對(duì)符合抓取要求的密封釘進(jìn)行標(biāo)記,生成坐標(biāo),四軸機(jī)器人按照最優(yōu)路徑和順序進(jìn)行抓取,以此解決卡釘、返釘痛點(diǎn)。

在二次注液時(shí),受生產(chǎn)環(huán)境影響,電解液在注液口容易形成結(jié)晶,行業(yè)普遍采用的方式以“自動(dòng)化機(jī)構(gòu)+人工擦拭”為主,自動(dòng)化機(jī)構(gòu)擦拭合格率不高,整體精確性也容易受人工誤差影響。

鉑納特斯基于軟件硬件的雙重創(chuàng)新,自主研發(fā)仿真人工擦拭機(jī)構(gòu),可以完全取代人工,合格率可達(dá)99.9%。同時(shí),鉑納特斯還在數(shù)字化設(shè)置注液量和注液參數(shù)的基礎(chǔ)上,將注液泵芯改用高精密陶瓷,并對(duì)泵控制端增加自潤(rùn)滑處理,有效防止電解液結(jié)晶問題。

行業(yè)技術(shù)瓶頸的解決,也使得鉑納特斯等壓鐘罩式注液機(jī)無論是在鋰電池?cái)U(kuò)產(chǎn)增量市場(chǎng)還是存量產(chǎn)線改造市場(chǎng),都備受行業(yè)青睞。

賦能鋰電行業(yè)降本增效“策略”

當(dāng)前,新能源汽車及儲(chǔ)能賽道價(jià)格戰(zhàn)愈演愈烈,降本壓力已全面蔓延至鋰電池領(lǐng)域。如何滿足鋰電企業(yè)對(duì)于高速穩(wěn)定生產(chǎn)、降本提質(zhì)、能源節(jié)約、智能化運(yùn)維的要求,也成為智能裝備企業(yè)的思考方向。

作為鋰電注液設(shè)備頭部企業(yè),鉑納特斯也在持續(xù)通過技術(shù)創(chuàng)新、模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化等方式,為鋰電企業(yè)降本增效賦能。

首先,等壓鐘罩式注液機(jī)就是鉑納特斯推動(dòng)注液工藝技術(shù)升級(jí)、降本增效的“產(chǎn)物”。通過真空、等壓注液方式,可以加快電解液的浸潤(rùn)吸收速度,縮短靜置時(shí)間,大幅提升注液效率;配合運(yùn)用鐘罩模式,可以進(jìn)一步提升浸潤(rùn)效率,減少運(yùn)營(yíng)成本。

在此過程中,鉑納特斯還創(chuàng)新研發(fā)了真空恒流閥,在做真空作業(yè)的同時(shí),利用真空技術(shù)實(shí)現(xiàn)密封檢測(cè),有效防止電解液泄漏。同時(shí),行業(yè)首創(chuàng)真空恒流法技術(shù),可以實(shí)現(xiàn)單個(gè)電池不良品判定,大幅減少傳統(tǒng)工藝中存在的不良品誤判損耗。

同時(shí),在46系大圓柱注液過程中,由于新增揉平工藝,行業(yè)會(huì)將一次注液工序拆成一次一、一次二兩道工藝,采用鉑納特斯等壓鐘罩式注液機(jī),根據(jù)吸收時(shí)間增加相應(yīng)的等壓靜置工位,就可取代一次二的注液設(shè)備,能夠大幅節(jié)省設(shè)備成本與運(yùn)行能耗。

其次,制定“二八法則”,打造標(biāo)準(zhǔn)模塊,節(jié)省成本,提升交付效率。據(jù)悉,鉑納特斯將等壓鐘罩式注液機(jī)拆分為12個(gè)標(biāo)準(zhǔn)模塊,其中80%部分實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化及模塊化,產(chǎn)品工藝及設(shè)備穩(wěn)定性都達(dá)到了最優(yōu)值,剩余20%部分主要為電池上下料模塊,由于電池型號(hào)及工藝要求不一,因此需要根據(jù)客戶需求定制。

第三,核心部件自主研發(fā)、生產(chǎn)并與國(guó)際企業(yè)達(dá)成戰(zhàn)略合作,實(shí)現(xiàn)核心部件國(guó)產(chǎn)化。其中,鉑納特斯自主開發(fā)生產(chǎn)大流量高精度注液泵,并實(shí)現(xiàn)鐘罩的自主制造供應(yīng)。值得一提是,鉑納特斯還是深圳唯二家具備壓力容器制造許可證企業(yè)之一。

為進(jìn)一步提升競(jìng)爭(zhēng)力,鉑納特斯與國(guó)際傳感器頭部企業(yè)歐姆龍,在軟件和零部件方面達(dá)成戰(zhàn)略合作,并成立了子公司百提瑞。

綜合來看,鉑納特斯從戰(zhàn)略層面,對(duì)外持續(xù)輸出高質(zhì)量、高效率、高精度注液系統(tǒng)方案,提升設(shè)備效率和穩(wěn)定性,縮短設(shè)備交付周期。對(duì)內(nèi)完善流程,降本增效,推進(jìn)精益生產(chǎn),減少浪費(fèi),以此推動(dòng)鋰電設(shè)備的增效降本。

攻進(jìn)國(guó)際電池供應(yīng)鏈

在全球能源變革大背景下,海外市場(chǎng)成為中國(guó)動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)鏈戰(zhàn)略謀局的新陣地。目前,鋰電細(xì)分裝備領(lǐng)域龍頭企業(yè)也在積極擴(kuò)張全球市場(chǎng)。鉑納特斯亦是前瞻入局者之一。

目前,鉑納特斯已在德國(guó)、日本設(shè)立辦事處,滿足本土市場(chǎng)開拓、銷售及售后服務(wù)需求。同時(shí),公司正在搭建及完善全球化的服務(wù)和項(xiàng)目管控體系,出海產(chǎn)品嚴(yán)格按照歐美認(rèn)證規(guī)范和要求,設(shè)計(jì)符合歐洲CE、美國(guó)UL及當(dāng)?shù)靥囟?biāo)準(zhǔn)的鋰電智能裝備,加速全球業(yè)務(wù)拓展。

高工鋰電獲悉,鉑納特斯注液設(shè)備已跟隨中國(guó)動(dòng)力電池企業(yè)出海德國(guó),實(shí)現(xiàn)交付運(yùn)行。此外,公司還獲得了美國(guó)本土一家電池企業(yè)的注液設(shè)備訂單,預(yù)計(jì)今年完成交付。接下來,海外市場(chǎng)將成為鉑納特斯的重要拓展領(lǐng)地。

在全球鋰電池產(chǎn)業(yè)持續(xù)擴(kuò)產(chǎn)周期下,高工產(chǎn)業(yè)研究院(GGII)預(yù)計(jì),到2025年全球鋰電池市場(chǎng)出貨量將達(dá)到2497GWh。受此帶動(dòng),2025年中國(guó)鋰電生產(chǎn)設(shè)備(不含模組pack設(shè)備)市場(chǎng)規(guī)模將超過1500億元。

隨著海外鋰電裝備需求持續(xù)攀升,憑借領(lǐng)先的技術(shù)力及優(yōu)異的產(chǎn)品力,海外訂單營(yíng)收也有望成為鉑納特斯業(yè)績(jī)?cè)鲩L(zhǎng)的重要引擎。

鉑納特斯的策略,是持續(xù)夯實(shí)鋰電注液設(shè)備的龍頭優(yōu)勢(shì),并積極向化成分容等后段價(jià)值設(shè)備延拓,搶抓大方形、大圓柱、刀片電池等電芯大型化的發(fā)展契機(jī),加大力度開拓海外市場(chǎng),孵化強(qiáng)勁的業(yè)績(jī)?cè)鲩L(zhǎng)曲線。

可以看到,鉑納特斯已經(jīng)找準(zhǔn)自身的“卡位優(yōu)勢(shì)”,從核心技術(shù)升級(jí)、智能化數(shù)字化管理、國(guó)際化戰(zhàn)略等方面為全球鋰電產(chǎn)業(yè)賦能,助力鋰電開啟規(guī)?;窃斓男缕隆?/p>

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