???
本文為節(jié)選內(nèi)容
如需更多報告，聯(lián)系客服
1 常規(guī)鋰電設(shè)備：前段中段設(shè)備價值占比高，涂布、卷繞機為核心設(shè)備 鋰電設(shè)備，即鋰電池制造設(shè)備。鋰電池制造設(shè)備是指利用設(shè)備將電化學(xué)物料通過各種工序而制成電芯及參與電池系統(tǒng)組裝的各類設(shè)備的總稱，是鋰電池制造的基礎(chǔ)設(shè)備。 鋰電池的生產(chǎn)工藝復(fù)雜，涉及的工藝眾多，需要的設(shè)備種類也多種多樣。從工序流程來看，鋰電生產(chǎn)工藝主要分為三個環(huán)節(jié)，分別為前段制片環(huán)節(jié)、中段裝配環(huán)節(jié)以及后段測試環(huán)節(jié)，簡稱前段、中段、后段環(huán)節(jié)。具體來看： （1）前段環(huán)節(jié)：前段為極片制片環(huán)節(jié)，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(chǔ)，因此對極片制造設(shè)備的性能、精度、穩(wěn)定性、自動化水平和生產(chǎn)效能等有著很高的要求，主要設(shè)備包括上料系統(tǒng)、制漿機、涂布機、輥壓機、分條機及制片機； （2）中段環(huán)節(jié)：中段為電芯裝配環(huán)節(jié)，主要包括模切、卷繞或疊片、電芯預(yù)封裝（入殼、焊接、干燥等）、注電解液、封口等工序，對精度、效率、一致性要求較高，主要設(shè)備包括模切機、卷繞/疊片機、入殼機、烘干機、注液機及焊接機； （3）后段環(huán)節(jié)：后段為電芯測試環(huán)節(jié)，主要包括電芯化成、分容、分選等工序，主要設(shè)備包括化成機、分容機。 前段、中段設(shè)備市場占比高，涂布機和卷繞機是關(guān)鍵設(shè)備。從細(xì)分環(huán)節(jié)市場規(guī)模結(jié)構(gòu)分布來看，我國鋰電設(shè)備前段、中段、后段設(shè)備市場占比分別為44.05%、35.71%、20.24%，前段設(shè)備市場占比最高，其次為中段設(shè)備。細(xì)分來看，前段設(shè)備中，涂布機價值最大，占前段設(shè)備的75%左右；中段關(guān)鍵設(shè)備為卷繞機，其價值占比達(dá)到70%；后段設(shè)備主要包括化成、分容和封裝設(shè)備，價值占比相對平均，其中化成設(shè)備和分容設(shè)備合計占比為70%，封裝設(shè)備占比為30%。 行業(yè)高速發(fā)展，鋰電設(shè)備國產(chǎn)化率高。近年來，在政策和技術(shù)的驅(qū)動下，我國鋰電行業(yè)快速發(fā)展，鋰電設(shè)備國產(chǎn)化率快速提升，在關(guān)鍵工序?qū)崿F(xiàn)技術(shù)領(lǐng)先。根據(jù)中商情報網(wǎng)數(shù)據(jù)，我國鋰電設(shè)備國產(chǎn)化率已經(jīng)達(dá)到90%以上，其中，涂布設(shè)備、卷繞設(shè)備等關(guān)鍵設(shè)備國產(chǎn)化率達(dá)到98%以上。在企業(yè)布局方面，前段鋰電設(shè)備企業(yè)包括先導(dǎo)智能、贏合科技、科恒股份、納科諾爾、璞泰來、金銀河、北方華創(chuàng)等；中段鋰電設(shè)備企業(yè)包括先導(dǎo)智能、贏合科技、格林晟等，主要布局卷繞機、疊片機和焊接機等；后段鋰電設(shè)備企業(yè)包括先導(dǎo)智能、杭可科技等，主要布局化成和分容檢測所需相關(guān)設(shè)備。 2 固態(tài)電池設(shè)備：與常規(guī)鋰電設(shè)備區(qū)別集中在前段和中段 傳統(tǒng)鋰電池主要由正極材料、負(fù)極材料、隔膜和電解液四大部分組成。其中，正、負(fù)極材料決定了電池的容量，隔膜用于隔離正負(fù)極，同時允許離子通過，電解液則是連接正負(fù)極的介質(zhì)，充當(dāng)鋰離子傳輸?shù)拿浇?。固態(tài)電池是使用固體電解質(zhì)來替代傳統(tǒng)鋰離子電池的電解液和隔膜，實現(xiàn)離子傳輸和電荷儲存，是一種新型的電池技術(shù)。 根據(jù)電解質(zhì)不同，目前固態(tài)電池主要分為氧化物固態(tài)電解質(zhì)、硫化物固態(tài)電解質(zhì)、聚合物固態(tài)電解質(zhì)三大主流技術(shù)路線。由于電解質(zhì)的材料特性不同，三大主流技術(shù)路線分別具備不同的產(chǎn)業(yè)化優(yōu)勢與挑戰(zhàn)。 （1）聚合物電解質(zhì)：聚合物安全性能好、容易制備、機械性能好。但是，聚合物電解質(zhì)離子電導(dǎo)率偏低，目前主要通過加入固體塑化劑、陶瓷顆粒等填料或與其他聚合物單體共聚等方式，提高材料的力學(xué)性能、化學(xué)穩(wěn)定性，以及離子電導(dǎo)率。 （2）氧化物電解質(zhì)：氧化物電解質(zhì)包括晶態(tài)和玻璃態(tài)兩類。氧化物電解質(zhì)熱穩(wěn)定性好、電化學(xué)窗口寬，綜合性能較好，是目前進(jìn)展較快方向，但氧化物電解質(zhì)具有易碎、加工復(fù)雜、界面接觸差、離子電導(dǎo)率一般等關(guān)鍵問題，目前主要研究方向是通過替換元素或摻雜同種異價元素來提升電導(dǎo)率和穩(wěn)定性。 （3）硫化物電解質(zhì)：硫化物電解質(zhì)包括玻璃及玻璃陶瓷態(tài)電解質(zhì)和晶態(tài)電解質(zhì)等。硫化物電解質(zhì)離子電導(dǎo)率高，發(fā)展?jié)摿Υ?，可以通過摻雜、包覆提高穩(wěn)定性，但硫化物電解質(zhì)制備成本高、穩(wěn)定性差，目前主要研究方向是提高電解質(zhì)穩(wěn)定性及降低生產(chǎn)成本。 電解質(zhì)制備、界面工程和環(huán)境控制是固態(tài)電池制備核心。全固態(tài)電池與液態(tài)鋰離子電池在制造工藝上根本性差異在于材料粘合邏輯和兼容性的變化，固態(tài)電池工藝革新主要包括電解質(zhì)制備、界面工程和環(huán)境控制三大領(lǐng)域。其中： ? 電解質(zhì)制備方面：固態(tài)電解質(zhì)膜（硫化物/氧化物/聚合物）完全取代液態(tài)電解液和隔膜，所以傳統(tǒng)涂布、壓合設(shè)備需要升級改造。干法電極技術(shù)和電解質(zhì)轉(zhuǎn)印工藝引入固態(tài)電池生產(chǎn)流程，實現(xiàn)固態(tài)電解質(zhì)膜的高效制備與均勻貼合。 ? 界面工程方面：液態(tài)電池的液態(tài)電解質(zhì)與電極自然浸潤，無需復(fù)雜界面處理。固態(tài)電池的固-固界面需精密處理以解決界面縫隙和阻抗問題，依賴復(fù)合粘結(jié)劑、相變自填充材料等創(chuàng)新技術(shù)，對疊片、等靜壓設(shè)備要求較高。 ? 環(huán)境控制方面：固態(tài)電池的技術(shù)路線對生產(chǎn)環(huán)境要求極高，如硫化物路線對濕度、氧氣極度敏感，遇濕即釋放毒氣，且易爆炸，對人員安全提出了更高的要求。因此，固態(tài)電池生產(chǎn)線要求完全封閉干燥，部分環(huán)境需要在惰性氣體氛圍環(huán)境中進(jìn)行。 在工藝流程上，固態(tài)電池與傳統(tǒng)液態(tài)鋰電池最大區(qū)別在于電解質(zhì)成膜工藝、干法電極工藝和組裝方式三大方面。以鋰金屬負(fù)極硫化物電解質(zhì)全固態(tài)電池制備為例，由于固態(tài)電解質(zhì)取代了電解液與隔膜，固態(tài)電解質(zhì)成膜工藝成為了固態(tài)電池制造中的關(guān)鍵工藝，取代了傳統(tǒng)鋰電池的注液環(huán)節(jié)。在硫化物電解質(zhì)膜制備中，硫化物電解質(zhì)通過濕法涂布方式涂覆在正極材料上，并通過烘干、壓延形成電解質(zhì)片正極。在電極制備過程中，由于金屬鋰在濕法涂布過程中會與溶劑（如NMP、水）劇烈反應(yīng)，所以引入干法工藝，通過擠出成型和層壓的方式制備鋰金屬負(fù)極。在電池組裝方面，固態(tài)電池組裝以疊片和擠壓為主，而常規(guī)鋰離子電池則以卷繞為主。 在設(shè)備配置上，固態(tài)電池與傳統(tǒng)液態(tài)鋰電池最大區(qū)別在于前段設(shè)備和中段設(shè)備。 ? 前段設(shè)備：前段環(huán)節(jié)主要涉及固態(tài)電池電解質(zhì)成膜、干法電極兩個關(guān)鍵工藝，是固態(tài)電池制備的核心環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)電池前段設(shè)備包括上料系統(tǒng)、制漿機、涂布機、輥壓機、分條機及制片機。在固態(tài)電池制造過程中，由于電解質(zhì)成膜和電極制備工藝共通，干法電極設(shè)備有望成為前段設(shè)備核心。干法電極設(shè)備將使用雙刀片研磨機、球磨機等干混設(shè)備替換制漿機，使用雙螺桿擠出機、噴涂機、纖維化設(shè)備等干涂設(shè)備替換涂布機。同時，在固態(tài)電池制造中，電解質(zhì)成膜、干法電極工藝均對于輥壓精度要求更高，輥壓設(shè)備有望成為核心設(shè)備，在設(shè)備性能、精度要求方面實現(xiàn)升級。 ? 中段設(shè)備：由于常規(guī)鋰電池則以卷繞為主，而固態(tài)電池組裝與疊片和擠壓更為適配。未來固態(tài)電池產(chǎn)線疊片機滲透率有望提升，逐步替代常規(guī)鋰電生產(chǎn)線中的卷繞機。同時，固態(tài)電池還需要新增擠壓工序以解決界面問題，等靜壓機有望引入使用，成為中段關(guān)鍵設(shè)備。 ? 后段設(shè)備：固態(tài)電池后段工藝與常規(guī)鋰電池差異相對較小，主要是在設(shè)備性能參數(shù)上的升級。在固態(tài)電池生產(chǎn)線中，化成機、分容機等后段設(shè)備預(yù)計將隨著固態(tài)電池電壓平臺變化，升級為高壓化成機、高壓分容機，而常規(guī)鋰電設(shè)備中的注液機將被取消。
