動力+儲能雙賽道驅動,鋰電設備需求量急劇攀升。
高工產研鋰電研究院(GGII)數據顯示,2022年中國鋰電生產設備市場規模為1000億元,同比增長70%。在全球動力及儲能電池持續擴產帶動下,2025年,鋰電生產設備市場規模有望超1500億元。
另一方面,鋰電設備作為鋰電產業鏈的關鍵環節,產業迎來TWh時代,規模交付和智能制造趨勢對鋰電設備提出一系列新的要求。
高精度、高速度、高穩定性、一體化、無人化、數字化、智能化、低碳節能化等“三高五化”成為鋰電設備環節新的發展方向。
深耕鋰電設備領域近20年,嘉拓智能產品涵蓋了涂布機、分切機、卷繞機、疊片機、注液機、化成分容等核心設備環節。
面對鋰電設備產業日趨激烈的競爭形勢,產能、資本密集度不斷擴大,嘉拓智能緊跟市場需求,穩定自身步伐,在保障產品質量、保證快速和規模交付能力的同時,不斷加大研發投入,并在產品布局上與時俱進、推陳出新,契合新的市場變化。
近日,嘉拓智能攜一系列全新產品“亮劍”CIBF 2023電池展,并于現場召開10場產品及解決方案發布會,對厚電極涂布及高效干燥解決方案、直流智能微網生產管理系統、寬幅鋰電池智能輥分一體機、超高效熱復合切疊一體機、智能注液機等進行了分享。
高工鋰電將分上下兩篇揭示,嘉拓智能在鋰電產業極限智造工藝下的產品思考。
厚電極涂布及高效干燥解決方案
全球鋰電設備蓬勃發展,數據顯示,全球鋰電池需求將從2022年的850億美元增長到2030年超4000億美元。
隨著鋰電產業發展壯大,行業深刻變遷帶來對能量密度、安全性、循環壽命、充放電等一系列新的要求,也對鋰電池設計與制造提出更高的標準。
針對涂布環節干燥不均、干燥質量差、能量輸入不足、運行能耗高等問題,嘉拓智能發布了全新的厚電極及高效干燥解決方案。
例如,石墨涂層邊緣易出現開裂風險,導致涂層表面積減少,進而降低電池的能量密度和功率密度。石墨顆粒之間的斷裂還會降低涂層的導電性和結構穩定性,甚至會增加鋰金屬沉積的可能性,從而引起電池內部短路、過熱、爆炸。
嘉拓智能根據工藝適配,在鋰電設備中加設具備幅寬方向能量精準快速調節功能的干燥模塊,減少邊緣能量輸入,實現邊緣不過干;嘉拓智能還通過加設卷曲的結構,改變極片受力狀態、實現邊緣不卷曲。
此外,在嘉拓智能發布的厚電極涂布及高效干燥解決方案中,還通過優化干燥負荷分配、延長干燥時間、增加傳質動力解決干燥質量差的問題;通過高功率密度干燥模塊、常規紅外、冷源紅外、接觸加熱、電磁加熱等方式解決能量輸入不足的問題。
直流智能微網生產管理系統
全球碳中和目標下,身處萬億級賽道,鋰電產業節能減排意義深刻。
響應碳中和號召,向零碳鋰電池工廠轉型成為行業不懈努力的方向。這也要求鋰電廠商不斷引進高效節能的的生產設備、綠色能源解決方案和數字化管理手段。
在鋰電池生產工藝中,化成分容工藝能耗最高,也是節能減排最顯著的環節。
嘉拓智能也順應市場需求,推出了直流智能微網系統。
嘉拓智能直流微網智能生產管理系統由PCS、直流母線、雙向化成分容電源等組成。該系統在實現電源功率密度提升、成本降低的同時,不僅提高化成分容電源的精確度,還使得電能轉換效率大幅提升,降低能耗。對比常規的單通道電源充放電,嘉拓智能智能直流微網智能生產管理系統的充放電效率可由65%提高到85%。
嘉拓智能直流智能微網生產管理系統還具有完整的全局保護和消防系統,可實現安全生產,并且系統設備小、布置靈活,可充分提高廠房的利用率。目前,根據市場的應用需求,該系統可成熟應用于低功耗工廠、動力、儲能市場等。
寬幅鋰電池智能輥分一體機
動力電池高品質、大規模交付要求下,鋰電核心工序中,對極片厚度一致性、分切精度、斷帶等方面提出更高的要求。
在鋰電設備環節,輥壓、分切環節對于極片標準化生產至關重要。
為達到更具性能優勢的電池極片,輥分一體化可搭配主輥加熱、S輥預加熱、IHA預加熱、CCD寬幅檢測、激光測厚等多種工藝設備組合。因為輥壓一體化多設備工藝的組合,在數據管理系統的支持下,其產線智能化發展水平往往更高。
嘉拓智能全新發布的智能輥分一體機,從六大方面展現其產品實力,契合高精度、智能化生產要求:
幅面更寬:滿足動力、儲能新需求,匹配寬幅涂布機,具備量產1500mm寬幅高精度輥壓機。
平穩高效:恒張力、恒輥縫平穩高速運行MAX:120m/min,全年運行開機穩定高產。
精控入微:輥壓軋制恒壓力:液壓系統力控精度±0.1T;恒輥縫:位置控制精度±1.0μm;鋰電極片量產厚度一致性±2μm。
兼容并包:兼容正極、負極材料等各類片材輥壓、分切需求;兼顧3C、動力、發展需求。
定向匹配:根據客戶不同產品和要求,量身定制。
標準參數:速度、張力、厚度、分切寬度、產品溯源、安全環境6方面實現閉環式工控標準化、參數化并入企業MES系統,實現過程記憶、存儲、統計、分析、優化等,為智能工廠實現無縫對接。
超高效熱復合切疊一體機
電芯長薄化趨勢下,動力電池疊片機需求不斷攀升。數據顯示,2025年疊片工藝動力電池需求量合計有望超300GWh。
應對市場變化、工藝迭代要求,嘉拓智能推出了新型的熱復合切疊一體機。
相比于傳統疊片機隔膜容易變形且堆疊效率不高等問題,嘉拓智能熱復合切疊一體機通過切片裁切成所需尺寸的單個極片后,與隔膜進行熱復合形成復合料線后堆疊。通過工藝的改進,新型的熱復合切疊一體機避免了Z字型疊片隔膜變形等問題,更適合高能量密度大電芯。
通過一系列的技術創新,嘉拓智能也極大提升產線生產效率和產品品質。
如在正極卷料、負極卷料、隔膜同時進料,極大的縮減了搬運等工序所帶來的輔助工時;正負極送片機構,交替同步進行,配合兩套熱復合輥壓機構,極大提高了設備復合效率;隔膜不裁斷,高速牽引落體式擺疊,配合輔助定位機構,在保證疊片對齊度的同時極大的提高了疊片的整體對齊度。
目前,嘉拓智能在熱復合疊片領域已擁有40項授權專利。
智能注液機
歷經十余年高速發展,鋰電產業極限智造趨勢顯現,并集中體現在極限效率、極限品質、極限成本。
在注液環節,嘉拓智能發布的45PPM高效等壓注液機正是順應這一趨勢的體現。該注液機采用上下層布置,一層為上下料等功能機構,二層為靜置機構,單機效率達45PPM,對比立式等壓注液機,單位面積產出提升125%,成本降低60%。
憑借臥式腔體技術,嘉拓智能注液機提升單位體積電芯靜質量,提升單位面積產出,并進一步提升了設備穩定性,降低故障率。
通過撥齒驅動托盤技術,降低Particle對產品質量影響,提升維護方便性,并使得綜合成本降低。
此外,憑借多年的工藝積淀和技術積累,嘉拓智能在注液機領域已形成一套完成的解決方案,其產品矩陣覆蓋差壓注液機—轉盤式/直線式、等壓注液機,并可應用于圓柱、方形電池。
審核編輯 :李倩
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原文標題:應戰智造變革 嘉拓智能產品矩陣“亮劍”(上)
文章出處:【微信號:weixin-gg-lb,微信公眾號:高工鋰電】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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