固態(tài)電池的確定性將給前瞻性布局且具備產(chǎn)業(yè)化實(shí)力、項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)豐富的裝備企業(yè),打開市場增長新空間。
在固態(tài)電池三大技術(shù)路線中,硫化物固態(tài)電解質(zhì)因離子電導(dǎo)率較高,能夠提供更高的能量密度和更快的充電速度,在電動汽車領(lǐng)域適用性較強(qiáng),被視為商業(yè)化潛力極大的技術(shù)路線之一。
從產(chǎn)業(yè)化態(tài)勢來看,硫化物電解質(zhì)由于界面不穩(wěn)定、制備工藝復(fù)雜、易產(chǎn)生有毒氣體、原材料成本較高等一系列技術(shù)難題待解,導(dǎo)致硫化物固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展相對緩慢。
高工鋰電注意到,近期產(chǎn)業(yè)鏈密集催化,硫化物固態(tài)電池的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程有提速的趨勢。
如:寧德時代宣布其硫化物全固態(tài)電池進(jìn)入20Ah樣品試制階段;華為公布了新的硫化物固態(tài)電池專利;中科固能總投資1億元的硫化物全固態(tài)電解質(zhì)生產(chǎn)基地項(xiàng)目開工;屹鋰科技500MWh硫化物全固態(tài)電池量產(chǎn)線正式投產(chǎn)暨全固態(tài)電池產(chǎn)品發(fā)布;湖南恩捷LPSC硫化物固態(tài)電解質(zhì)產(chǎn)品已向絕大多數(shù)國內(nèi)外頭部電池企業(yè)送樣并獲良好反饋等等。
更為值得關(guān)注的是,利元亨近日成功中標(biāo)國內(nèi)頭部企業(yè)的第一條硫化物固態(tài)電池整線項(xiàng)目,該項(xiàng)目覆蓋了固態(tài)電池生產(chǎn)的前段、中段和后段設(shè)備。
根據(jù)企查查信息,利元亨中標(biāo)的是廣汽埃安固態(tài)電池項(xiàng)目線體工藝設(shè)備采購項(xiàng)目。
高工鋰電了解到,固態(tài)電池制造工藝并不成熟,固態(tài)電池的濕法工藝存在電性能衰減問題,干法工藝則存在膜片分散性、均勻性的問題;同時,電芯高效致密化成型上同樣面臨挑戰(zhàn),固態(tài)電池電芯內(nèi)部存在孔隙缺陷,致密度低,極片邊緣受壓導(dǎo)致搭載短路。
在技術(shù)難度最高的硫化物固態(tài)電池制造方面取得整線項(xiàng)目突破,不僅意味著利元亨在固態(tài)電池這一前沿且極具潛力的領(lǐng)域站穩(wěn)了腳跟,也彰顯出其在固態(tài)電池領(lǐng)域卓越的技術(shù)研發(fā)實(shí)力與深厚的工程制造底蘊(yùn)。
客觀來看,固態(tài)電池制造工藝尚未定型,但作為電池的終極技術(shù)形態(tài),固態(tài)電池的確定性將給前瞻性布局且具備產(chǎn)業(yè)化實(shí)力、項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)豐富的裝備企業(yè),打開市場增長新空間。
固態(tài)電池整線布局率先完成從0到1
固態(tài)電池走向產(chǎn)業(yè)化尚處于初期階段,固態(tài)電池制造從0到1是一個充滿挑戰(zhàn)但也蘊(yùn)含巨大機(jī)遇的過程。而利元亨在固態(tài)電池設(shè)備領(lǐng)域從半固態(tài)到全固態(tài),從核心工藝設(shè)備突破到具備整線能力,從國內(nèi)到海外,率先完成了多個從0到1。
早在2021年12月,利元亨就與清陶能源簽署了4份固態(tài)電池產(chǎn)線設(shè)備購銷合同,從制片段到化成分容檢測段,該批產(chǎn)線已于2022年7月交付。2023年年中開始,公司交付給清陶能源的產(chǎn)線已進(jìn)入量產(chǎn)狀態(tài)。
2022年,公司為國軒高科提供半固態(tài)電池中試生產(chǎn)線裝備,助力國軒高科在半固態(tài)電池研發(fā)和生產(chǎn)方面取得進(jìn)展。
今年6月,利元亨美國首條固態(tài)電池前段設(shè)備順利出機(jī)。成為固態(tài)電池裝備率先出海的企業(yè)之一。
值得一提的是,利元亨此前已與廣汽埃安緊密合作,聯(lián)合開發(fā)全固態(tài)電池整線裝備項(xiàng)目,共同推動全固態(tài)電池技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。
從本次利元亨斬獲廣汽埃安固態(tài)電池整線項(xiàng)目訂單來看,利元亨已經(jīng)具備了生產(chǎn)固態(tài)電池的整線裝備研發(fā)與制造能力。
高工鋰電獲悉,利元亨在固態(tài)電池試驗(yàn)線方面,可提供干法電極實(shí)驗(yàn)設(shè)備,固態(tài)電解質(zhì)熱復(fù)合設(shè)備、膠框印刷和疊片實(shí)驗(yàn)設(shè)備;在固態(tài)電池中試線方面,可提供干法電極成膜復(fù)合設(shè)備、電極輥壓和電解質(zhì)熱復(fù)合一體機(jī)、膠框印刷和疊片一體機(jī)、高壓化成分容設(shè)備等整體技術(shù)解決方案。
其中,在干法電極設(shè)備方面,利元亨成功攻克了諸多技術(shù)難題,開發(fā)出具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的核心裝備。如在干法電極工藝上,通過對干法混料和干法涂布工藝的深入研究,解決了干法電極工藝中材料均勻性和一致性難以保證的問題,使得電極的性能有效提升。
在電極輥壓環(huán)節(jié),利元亨打造了電極輥壓和電解質(zhì)熱復(fù)合一體機(jī),將電極輥壓和固態(tài)電解質(zhì)壓制轉(zhuǎn)印功能集成于一款機(jī)型,獨(dú)特精準(zhǔn)的輥徑設(shè)計(jì),有效提升電池的能量密度、充放電效率和循環(huán)壽命;電解質(zhì)熱復(fù)合工藝保證電解質(zhì)層的厚度均勻和緊密貼合,提高離子電導(dǎo)率。一體化設(shè)計(jì)能更好滿足大規(guī)模生產(chǎn),同時占地空間緊湊。
利元亨自主研發(fā)的膠框印刷和疊片一體機(jī),可將樹脂印刷在電極片上,疊片后正負(fù)極片邊緣形成絕緣膠框骨架支撐,有效避免在后序熱壓、等靜壓、高壓化成過程中邊緣變形導(dǎo)致的短路問題。
利元亨高壓化成分容設(shè)備同樣表現(xiàn)出色,該設(shè)備能夠適應(yīng)固態(tài)電池的高電壓特性,精確控制充電和放電過程,提高電池的化成效率和一致性,延長電池的使用壽命。公司針對固態(tài)電池生產(chǎn)還增加了安全防護(hù)設(shè)計(jì)。
可以看到,利元亨正在通過提供整線設(shè)備解決方案以及一站式服務(wù),降低電池企業(yè)的生產(chǎn)成本和技術(shù)風(fēng)險(xiǎn),積極推動固態(tài)電池的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。
拓寬技術(shù)邊界筑高競爭“護(hù)城河”
當(dāng)前,動力電池領(lǐng)域擴(kuò)產(chǎn)進(jìn)入緩沖區(qū),智能裝備領(lǐng)域競爭激烈,企業(yè)積極探尋新的市場增長點(diǎn),而固態(tài)電池則成為智能裝備企業(yè)的“兵家必爭之地”。
在固態(tài)電池領(lǐng)域,利元亨不斷拓寬技術(shù)邊界,已率先具備整線裝備研發(fā)、制造能力,以持續(xù)筑高自身的競爭“護(hù)城河”。
高工鋰電注意到,利元亨在固態(tài)電池領(lǐng)域已經(jīng)形成了多重核心競爭力:
第一,關(guān)鍵工藝技術(shù)與整線對接服務(wù)能力。
目前,利元亨擁有穩(wěn)定的電極干法成膜復(fù)合、壓制轉(zhuǎn)印、極片膠框成形、高壓化成分容等關(guān)鍵工藝技術(shù),同時具備固態(tài)電池整線對接服務(wù)能力。
據(jù)悉,利元亨斥資打造的固態(tài)電池制造工藝實(shí)驗(yàn)室,干燥室達(dá)1300m2,露點(diǎn)達(dá)-50℃。同時,公司也可提供實(shí)驗(yàn)室測試服務(wù),測試服務(wù)包括電極干法成膜復(fù)合、絕緣膠框印刷、鋰金屬片激光切割、鋰銅覆合等。
整線對接服務(wù)能夠?yàn)榭蛻籼峁┮徽臼浇鉀Q方案,降低客戶的溝通成本和項(xiàng)目實(shí)施風(fēng)險(xiǎn),提高項(xiàng)目的整體推進(jìn)速度。
第二,嚴(yán)格的車間環(huán)境控制技術(shù),多層面保障生產(chǎn)安全與產(chǎn)品質(zhì)量。
固態(tài)電池制造對于車間環(huán)境控制十分嚴(yán)苛。如硫化物固態(tài)電解質(zhì)在某些情況下可能會產(chǎn)生硫化氫(H2S)氣體,這不僅對操作人員的健康構(gòu)成嚴(yán)重威脅,還可能對電池的性能和質(zhì)量產(chǎn)生影響。
利元亨采用“設(shè)備微負(fù)壓防氣體泄露”、“設(shè)備H2S濃度3級管控”、“氣體分子污染物持續(xù)監(jiān)控”等技術(shù),實(shí)現(xiàn)對車間環(huán)境的嚴(yán)格控制,保護(hù)人員工作安全,也為固態(tài)電池的高質(zhì)量生產(chǎn)提供穩(wěn)定的環(huán)境。
第三,豐富的開發(fā)經(jīng)驗(yàn)與定制化解決方案能力。
利元亨鋰電設(shè)備開發(fā)經(jīng)驗(yàn)豐富,為固態(tài)電池項(xiàng)目提供強(qiáng)力支撐。在此基礎(chǔ)上,公司還可提供定制化的固態(tài)電池生產(chǎn)線解決方案。
在過去的發(fā)展歷程中,利元亨不斷在液態(tài)鋰電設(shè)備的研發(fā)、生產(chǎn)和應(yīng)用中積累經(jīng)驗(yàn),并有效地遷移到固態(tài)電池設(shè)備的開發(fā)中,例如在機(jī)械設(shè)計(jì)、自動化控制、工藝優(yōu)化等方面的技術(shù)積累,為固態(tài)電池設(shè)備的創(chuàng)新提供了基礎(chǔ)。
同時,憑借強(qiáng)大的技術(shù)支撐,利元亨能夠提供定制化的固態(tài)電池生產(chǎn)線解決方案,契合不同客戶在固態(tài)電池生產(chǎn)方面具有不同的技術(shù)路線、產(chǎn)能規(guī)劃、產(chǎn)品應(yīng)用場景等需求。
總結(jié):
綜上所述,固態(tài)電池的產(chǎn)業(yè)化需要持續(xù)的技術(shù)創(chuàng)新和工藝改進(jìn),以提高其穩(wěn)定性、降低成本,進(jìn)而推動其在市場上的商業(yè)化應(yīng)用。利元亨憑借在固態(tài)電池關(guān)鍵工藝設(shè)備與整線研發(fā)和生產(chǎn)方面的綜合實(shí)力,有望在未來固態(tài)電池生態(tài)鏈中占據(jù)重要的一席之地。
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