动力+储能双赛道驱动,锂电设备需求量急剧攀升。
高工产研锂电研究院(GGII)数据显示,2022年中国锂电生产设备市场规模为1000亿元,同比增长70%。在全球动力及储能电池持续扩产带动下,2025年,锂电生产设备市场规模有望超1500亿元。
另一方面,锂电设备作为锂电产业链的关键环节,产业迎来TWh时代,规模交付和智能制造趋势对锂电设备提出一系列新的要求。
高精度、高速度、高稳定性、一体化、无人化、数字化、智能化、低碳节能化等“三高五化”成为锂电设备环节新的发展方向。
深耕锂电设备领域近20年,嘉拓智能产品涵盖了涂布机、分切机、卷绕机、叠片机、注液机、化成分容等核心设备环节。
面对锂电设备产业日趋激烈的竞争形势,产能、资本密集度不断扩大,嘉拓智能紧跟市场需求,稳定自身步伐,在保障产品质量、保证快速和规模交付能力的同时,不断加大研发投入,并在产品布局上与时俱进、推陈出新,契合新的市场变化。
近日,嘉拓智能携一系列全新产品“亮剑”CIBF 2023电池展,并于现场召开10场产品及解决方案发布会,对厚电极涂布及高效干燥解决方案、直流智能微网生产管理系统、宽幅锂电池智能辊分一体机、超高效热复合切叠一体机、智能注液机等进行了分享。
高工锂电将分上下两篇揭示,嘉拓智能在锂电产业极限智造工艺下的产品思考。
厚电极涂布及高效干燥解决方案
全球锂电设备蓬勃发展,数据显示,全球锂电池需求将从2022年的850亿美元增长到2030年超4000亿美元。
随着锂电产业发展壮大,行业深刻变迁带来对能量密度、安全性、循环寿命、充放电等一系列新的要求,也对锂电池设计与制造提出更高的标准。
针对涂布环节干燥不均、干燥质量差、能量输入不足、运行能耗高等问题,嘉拓智能发布了全新的厚电极及高效干燥解决方案。
例如,石墨涂层边缘易出现开裂风险,导致涂层表面积减少,进而降低电池的能量密度和功率密度。石墨颗粒之间的断裂还会降低涂层的导电性和结构稳定性,甚至会增加锂金属沉积的可能性,从而引起电池内部短路、过热、爆炸。
嘉拓智能根据工艺适配,在锂电设备中加设具备幅宽方向能量精准快速调节功能的干燥模块,减少边缘能量输入,实现边缘不过干;嘉拓智能还通过加设卷曲的结构,改变极片受力状态、实现边缘不卷曲。
此外,在嘉拓智能发布的厚电极涂布及高效干燥解决方案中,还通过优化干燥负荷分配、延长干燥时间、增加传质动力解决干燥质量差的问题;通过高功率密度干燥模块、常规红外、冷源红外、接触加热、电磁加热等方式解决能量输入不足的问题。
直流智能微网生产管理系统
全球碳中和目标下,身处万亿级赛道,锂电产业节能减排意义深刻。
响应碳中和号召,向零碳锂电池工厂转型成为行业不懈努力的方向。这也要求锂电厂商不断引进高效节能的的生产设备、绿色能源解决方案和数字化管理手段。
在锂电池生产工艺中,化成分容工艺能耗最高,也是节能减排最显著的环节。
嘉拓智能也顺应市场需求,推出了直流智能微网系统。
嘉拓智能直流微网智能生产管理系统由PCS、直流母线、双向化成分容电源等组成。该系统在实现电源功率密度提升、成本降低的同时,不仅提高化成分容电源的精确度,还使得电能转换效率大幅提升,降低能耗。对比常规的单通道电源充放电,嘉拓智能智能直流微网智能生产管理系统的充放电效率可由65%提高到85%。
嘉拓智能直流智能微网生产管理系统还具有完整的全局保护和消防系统,可实现安全生产,并且系统设备小、布置灵活,可充分提高厂房的利用率。目前,根据市场的应用需求,该系统可成熟应用于低功耗工厂、动力、储能市场等。
宽幅锂电池智能辊分一体机
动力电池高品质、大规模交付要求下,锂电核心工序中,对极片厚度一致性、分切精度、断带等方面提出更高的要求。
在锂电设备环节,辊压、分切环节对于极片标准化生产至关重要。
为达到更具性能优势的电池极片,辊分一体化可搭配主辊加热、S辊预加热、IHA预加热、CCD宽幅检测、激光测厚等多种工艺设备组合。因为辊压一体化多设备工艺的组合,在数据管理系统的支持下,其产线智能化发展水平往往更高。
嘉拓智能全新发布的智能辊分一体机,从六大方面展现其产品实力,契合高精度、智能化生产要求:
幅面更宽:满足动力、储能新需求,匹配宽幅涂布机,具备量产1500mm宽幅高精度辊压机。
平稳高效:恒张力、恒辊缝平稳高速运行MAX:120m/min,全年运行开机稳定高产。
精控入微:辊压轧制恒压力:液压系统力控精度±0.1T;恒辊缝:位置控制精度±1.0μm;锂电极片量产厚度一致性±2μm。
兼容并包:兼容正极、负极材料等各类片材辊压、分切需求;兼顾3C、动力、发展需求。
定向匹配:根据客户不同产品和要求,量身定制。
标准参数:速度、张力、厚度、分切宽度、产品溯源、安全环境6方面实现闭环式工控标准化、参数化并入企业MES系统,实现过程记忆、存储、统计、分析、优化等,为智能工厂实现无缝对接。
超高效热复合切叠一体机
电芯长薄化趋势下,动力电池叠片机需求不断攀升。数据显示,2025年叠片工艺动力电池需求量合计有望超300GWh。
应对市场变化、工艺迭代要求,嘉拓智能推出了新型的热复合切叠一体机。
相比于传统叠片机隔膜容易变形且堆叠效率不高等问题,嘉拓智能热复合切叠一体机通过切片裁切成所需尺寸的单个极片后,与隔膜进行热复合形成复合料线后堆叠。通过工艺的改进,新型的热复合切叠一体机避免了Z字型叠片隔膜变形等问题,更适合高能量密度大电芯。
通过一系列的技术创新,嘉拓智能也极大提升产线生产效率和产品品质。
如在正极卷料、负极卷料、隔膜同时进料,极大的缩减了搬运等工序所带来的辅助工时;正负极送片机构,交替同步进行,配合两套热复合辊压机构,极大提高了设备复合效率;隔膜不裁断,高速牵引落体式摆叠,配合辅助定位机构,在保证叠片对齐度的同时极大的提高了叠片的整体对齐度。
目前,嘉拓智能在热复合叠片领域已拥有40项授权专利。
智能注液机
历经十余年高速发展,锂电产业极限智造趋势显现,并集中体现在极限效率、极限品质、极限成本。
在注液环节,嘉拓智能发布的45PPM高效等压注液机正是顺应这一趋势的体现。该注液机采用上下层布置,一层为上下料等功能机构,二层为静置机构,单机效率达45PPM,对比立式等压注液机,单位面积产出提升125%,成本降低60%。
凭借卧式腔体技术,嘉拓智能注液机提升单位体积电芯静质量,提升单位面积产出,并进一步提升了设备稳定性,降低故障率。
通过拨齿驱动托盘技术,降低Particle对产品质量影响,提升维护方便性,并使得综合成本降低。
此外,凭借多年的工艺积淀和技术积累,嘉拓智能在注液机领域已形成一套完成的解决方案,其产品矩阵覆盖差压注液机—转盘式/直线式、等压注液机,并可应用于圆柱、方形电池。
审核编辑 :李倩
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原文标题:应战智造变革 嘉拓智能产品矩阵“亮剑”(上)
文章出处:【微信号:weixin-gg-lb,微信公众号:高工锂电】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。
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