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23家鋰電設(shè)備企業(yè)的創(chuàng)新產(chǎn)品技術(shù)

h1654155972.5933 ? 來源:未知 ? 作者:胡薇 ? 2018-04-17 14:55 ? 次閱讀

鋰電行業(yè)原本就是一個技術(shù)創(chuàng)新驅(qū)動的行業(yè)。尤其在動力電池性能亟待提升的當下,產(chǎn)業(yè)鏈各個環(huán)節(jié)都在花大精力推動產(chǎn)品技術(shù)創(chuàng)新,并取得了不錯的成果。

高工鋰電前些天報道了《圍繞能量密度及安全 這17家電池/PACK企業(yè)做了哪些創(chuàng)新》、《提高能量密度關(guān)鍵在材料 這14家材料企業(yè)做了哪些創(chuàng)新》,從中可以看到這些鋰電企業(yè)辛苦努力的成果,其中不乏一些趕超國際頂尖水平的創(chuàng)新產(chǎn)品技術(shù),值得業(yè)界恭賀。

事實上,除電池、PACK及材料環(huán)節(jié)以外,電池制造質(zhì)量還主要依賴自動化設(shè)備的穩(wěn)定性和可靠性。未來動力電池行業(yè)的大規(guī)模智能制造也離不開自動化設(shè)備的有力支撐。設(shè)備技術(shù)水平的提升對于電池制造的重要性不言而喻。

本文將主要梳理23家鋰電設(shè)備企業(yè)的創(chuàng)新產(chǎn)品技術(shù),看這些創(chuàng)新產(chǎn)品如何提升電池制造穩(wěn)定性、可靠性、安全性、生產(chǎn)效率及自動化水平,又如何幫助電池企業(yè)節(jié)省能耗、降低成本,給設(shè)備同行以借鑒,同時供電池企業(yè)參考。

1、先導(dǎo)智能

先導(dǎo)智能“18650/21700圓柱形鋰電池卷繞機”解決了設(shè)備的效率瓶頸,最高效率有望達到40ppm,遠超日韓設(shè)備28PPM的水平;大量采用伺服技術(shù),使得產(chǎn)品生產(chǎn)規(guī)格切換更加便捷;采用更先進的糾偏技術(shù),使電芯的卷繞對齊度穩(wěn)定在0.2mm以下,比國內(nèi)0.5mm、國外0.3mm的標準更高。

具體而言,產(chǎn)品具有以下五大優(yōu)勢:1)兼容性更優(yōu):可以兼容隔膜外包和負極外包的18650、21700、26650等電芯,而國內(nèi)的卷繞設(shè)備生產(chǎn)的是常規(guī)的18650電池;2)產(chǎn)能更高:最高效率有望達到40ppm;3)卷繞精度更高:電芯的卷繞對齊度穩(wěn)定在0.2mm以下;4)穩(wěn)定性更高:稼動率能達到98%以上,而同行設(shè)備只有95%;5)安全性更高:對粉塵控制更加嚴格,既考慮原材料切斷,掉落粉塵控制和檢測,同時對機構(gòu)本身產(chǎn)生的粉塵也有精確控制。

2、鐳煜科技

鐳煜科技與國內(nèi)一線主流動力電池企業(yè)合作開發(fā)的全自動ROLLTOROLL干燥系統(tǒng)的特別之處在于:顛覆后段電芯裝配干燥工藝,以輥壓之后、分切之前的前段干燥設(shè)備對電芯材料、極片等干燥進行取代。

相比傳統(tǒng)后段干燥工藝及產(chǎn)線,上述設(shè)備干燥一致性達99.99%,干燥速度可達120m/min,幅寬85厘米,相同產(chǎn)能情況下能耗降低于8倍以上。使用全自動ROLLTOROLL極片干燥設(shè)備后,干燥設(shè)備采購費用至少降低50%,干燥房以及其建造成本可分別降低50%。

3、大族激光

大族激光動力電芯蓋板頂焊高速焊接系統(tǒng)。這款設(shè)備的動力電池高速封口焊接工作臺,工作效率高,結(jié)構(gòu)簡潔,維護方便,能更好地利用空間和資源生產(chǎn)出高品質(zhì)產(chǎn)品。

以2614897方形電芯為例,焊接工作臺效率是傳統(tǒng)激光設(shè)備的1.5倍;以4000W激光器焊接為例,效率可達20PPM/Min,焊接速度達到200mm/s,設(shè)備產(chǎn)品良率≥99.5%,極大提高客戶生產(chǎn)效率,降低單位勞動生產(chǎn)成本。

不同于激光焊接頭裝載于XY軸二維平臺布局方式,動力電芯蓋板頂焊高速焊接系統(tǒng)還采用獨特的龍門式工作方式,Y向直線電機與X向直線電機分開。

大族激光稱,這種設(shè)計可實現(xiàn)以下幾大效果:一是既減輕X向直線電機所承載負荷,保證激光焊接頭在焊接時能更高速跑動,又能更大限度保持焊接頭持續(xù)工作(雙夾具雙Y向直線電機布局方式);二是設(shè)備運行時,保證Y向直線電機與X向直線電機用差補方式實現(xiàn)動力電池圓弧角的焊接完好;三是合理布局位置,保證四軸機械手能夠單手系工作,夾電池組件和電池夾具極大減輕重量,保證功能順暢同時提高了搬運與傳送速度。

4、海目星

目前海目星全自動頂蓋焊接機已在行業(yè)內(nèi)多家知名電池生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)用,由于具備高穩(wěn)定性、換型低成本和生產(chǎn)高效性,獲得客戶一致認可。

海目星激光稱,全自動頂蓋焊接機中的激光工位采用固定式治具,治具隨動設(shè)計,焊接基準固定并統(tǒng)一,具備精度高、穩(wěn)定性好、焊接質(zhì)量一致性好等優(yōu)點。此外,整款整機設(shè)備采用模塊化設(shè)計,零部件少,換型時間縮短,大大降低成本。

5、光大激光

公司激光制片機機型特點有:1)專用于鋰離子電池極片的極耳成型;2)適應(yīng)性強:可適應(yīng)不同形狀極耳切割,使用方便快捷,成本低廉;3)切割速度快:切割速度≥60m/min,國內(nèi)領(lǐng)先;4)毛刺?。呵懈蠲獭?0um(距離基材);5)切割熱影響區(qū)小:正極片≤50um,負極片≤30um;6)激光器使用壽命可達10萬小時,穩(wěn)定性好,設(shè)備性價比高;7)設(shè)備后期維護成本極低,基本屬于免維護;

8)采用氣漲軸裝夾,以便實現(xiàn)快速換料;9)具有變轉(zhuǎn)速、變張力控制功能;10)自動換卷、放卷主動糾偏,具有跑偏報警功能;11)收卷前具有檢測是否跑偏,并主動糾偏以保證收卷精度;12)切割后廢料通過廢料口落入廢料箱;13)可選配CCD極片缺陷檢測及標識、極片激光切孔標識及單放雙收功能。

6、新龍浩

新龍浩研發(fā)的動力電池全自動真空氦檢漏設(shè)備及全無油干式氦氣回收系統(tǒng),改善了原有氦檢完成后可能存在的產(chǎn)品鼓脹現(xiàn)象,大大提高產(chǎn)品的一致性,同時兼容性比較強,對后段工序上下料及流轉(zhuǎn)帶來便利性。

同時,該設(shè)備還可大大降低電池企業(yè)的氦氣使用成本,每條線每年可節(jié)約近20萬左右。此外該設(shè)備還配備標準漏孔,大大方便了生產(chǎn)使用過程中對設(shè)備精度的校準,保證了設(shè)備的高精度和高穩(wěn)定性,保證產(chǎn)品的檢測的可控性。

7、時代高科

時代高科自主研發(fā)的全自動隧道式真空干燥系統(tǒng)是一套多工序連續(xù)式的自動化真空干燥設(shè)備,推翻傳統(tǒng)干燥工藝,遵循工業(yè)4.0規(guī)范,全自動化、智能化控制,實現(xiàn)各工序腔體的無縫對接。在設(shè)備的長時間穩(wěn)定運行中,可以保持1Pa-100Pa的高真空、2個PPM的低濕度露點值、0.1度的溫度控制精度、2.5度的高溫度均勻度。

該系統(tǒng)采用隧道式全真空密閉結(jié)構(gòu),將傳統(tǒng)的真空干燥各分散工序整合為一體流水線操作,徹底解決干燥過程中質(zhì)量不穩(wěn)定的隱患,大幅提高真空干燥效率和縮短干燥時間。

同時,全自動真空干燥系統(tǒng)還采用多模塊分區(qū)域加熱及多點溫控設(shè)計結(jié)構(gòu),解決真空干燥爐內(nèi)溫度均勻性問題,大幅提高電池批量生產(chǎn)質(zhì)量的一致性;采用全自動封閉門技術(shù),保證不同工序艙內(nèi)的工作環(huán)境;采用全自動上料工藝設(shè)計。

8、上海君屹

上海君屹激光焊接設(shè)備(在電池包裝配線上的應(yīng)用)。該設(shè)備采用激光焊接,實現(xiàn)對焊縫的完全密封。具體來看,該設(shè)備包含的電池焊接工位有產(chǎn)品轉(zhuǎn)運、產(chǎn)品定位、柱視覺定位系統(tǒng)、激光焊接系統(tǒng)等。

1)產(chǎn)品定位夾具,使用電缸+壓力開關(guān)+位移傳感器,實現(xiàn)對電池包定位時的壓緊力、長度監(jiān)控,保證電池包長度精度達0.2mm,并具備吹保護氣機構(gòu)及吸灰機構(gòu);2)夾具配有首件夾具,實現(xiàn)焊接參數(shù)的驗證;3)采用4-6KW高功率激光器+振鏡,用振鏡實現(xiàn)螺旋軌跡的焊接,設(shè)備本體不進行移動,避免顫抖,焊接功率穩(wěn)定保持50W浮動,保證焊接熔深熔寬,保證焊縫均勻,焊接速度快效率高,焊接速度80-100mm/s;

4)焊后質(zhì)量檢測系統(tǒng):通過激光輪廓掃描和智能相機,對焊縫長寬高,顏色等進行檢測,精度0.1mm;5)設(shè)備整體配有除塵設(shè)備,穩(wěn)壓器冷水設(shè)備,除濕設(shè)備,監(jiān)控設(shè)備,保證工作站穩(wěn)定運行,并實施監(jiān)控,對污染物進行收集。

9、浩能科技

高速精密雙面擠壓涂布機是浩能科技在涂布設(shè)備領(lǐng)域的又一力作。具備三大特點:1)設(shè)備效率大幅度提高,目前涂布速度可達80m/min,一臺高速精密雙面擠壓涂布機的效率是之前同款單層擠壓涂布設(shè)備的10倍以上;

2)通過采用一系列的產(chǎn)品質(zhì)量閉環(huán)控制技術(shù),大大提高了產(chǎn)品的精度一致性,提高了設(shè)備的良品率(≥99%);3)設(shè)備自動化程度提高,采用了不停機自動換卷技術(shù)、自動供料系統(tǒng)、風速自動監(jiān)控等一系列的自動控制技術(shù),使涂布機真正成為一款智能化設(shè)備,減少人工干預(yù)。

10、超音速

超音速自主研發(fā)的鋰電池電芯材料全自動在線高速表面缺陷視覺檢測機,打破了國內(nèi)對進口產(chǎn)品的依賴。設(shè)備精度可達到正負0.3mm以內(nèi),檢測速度快,可達80米/分鐘以上,可分辨出直徑大于0.2mm的金屬漏箔,各項指標均達到了國內(nèi)領(lǐng)先的水平,縮短了與國際同行業(yè)的差距。

11、大成精密

大成精密推出創(chuàng)新設(shè)備鋰電池涂布厚度面密度測量一體機。該產(chǎn)品將大成精密自主研發(fā)的“亞微米級高精度厚度測量技術(shù)”、“XRay/βRay高精度面密度測量技術(shù)”兩大核心技術(shù)融為一體。并針對鋰電池涂布工藝特征,首創(chuàng)出“微斑面密度測量技術(shù)”,打破了涂布邊緣、削薄無法在線測量的現(xiàn)狀,使得涂布面密度測量再無死角。

該款產(chǎn)品通過實時在線無死角的測量出極片涂布面密度,輔助生產(chǎn)設(shè)備進行工藝參數(shù)在線調(diào)整,可以大大提升極片產(chǎn)品質(zhì)量,為提高電池一致性建立基礎(chǔ)。同時通過及時測量,避免了批量報廢。在鋰電原材料成本劇增的今天,使用“鋰電池涂布厚度面密度測量一體機”可以顯著降低鋰電池生產(chǎn)廠家的不良報廢成本。

12、杭可科技

杭可科技軟包鋰離子電池熱冷壓化成設(shè)備包括機架、可變條件充放電電源、熱壓化成夾具、冷壓夾具、上下料機構(gòu)和電池抓手,可變條件充放電電源、熱壓化成夾具、冷壓夾具、上下料機構(gòu)和電池抓手。

以上部件均受控于同一控制機構(gòu)。其中上下料機構(gòu)位于機架的兩端;冷壓夾具位于熱壓化成夾具之間;可變條件充放電電源與熱壓化成夾具相連;熱壓化成夾具和冷夾具均包括鋁層壓板,并與電池接觸;電池抓手能一次性抓取電池,并在上下料機構(gòu)、熱壓化成加成夾具和冷壓夾具之間流轉(zhuǎn)。該設(shè)備將電池的化成、熱壓、冷壓三個工序集中在同一設(shè)備中,進一步簡化工序,其電池平整性、電池壽命、工藝老化時間也都大幅度提升。

13、蘇州巨一

蘇州巨一的新型自動化測厚稱重設(shè)備、六面零件自動包膠機及其包膠方法,較之于傳統(tǒng)的包膠方式,具體有以下競爭優(yōu)勢:

1)測厚、稱重裝置通過在工件放置時,利用工件自身的重力下落到放置面上,從而避免機械手直接將工件放置于各放置面上出現(xiàn)硬接觸;2)六面零件自動包膠機,將測厚、稱重與包膠有效集成,設(shè)備集成度高,自動化程度更強,效率更高;

3)在供膜裝置中增加糾偏裝置以及增加底面包膠用的輥筒,能夠有效保證包膠過程中,電芯和薄膜位置的一致性,避免包膠后再底面及側(cè)面形成有氣泡,提高了產(chǎn)品的合格率及保證了多個產(chǎn)品的一致性;4)能夠?qū)崿F(xiàn)六面包膠,有效防止了因頂面不包膠導(dǎo)致易出現(xiàn)薄膜外翻而增加工件厚度的問題,有利于后期加工。

14、聯(lián)贏激光

相較于傳統(tǒng)激光焊接技術(shù)大都選用單一波長激光器進行焊接,容易產(chǎn)生飛濺、氣孔等焊接缺陷,導(dǎo)致焊接效率低下的情況,聯(lián)贏激光推出的雙波長激光復(fù)合焊接技術(shù),在全球范圍內(nèi)首次采用光纖激光與半導(dǎo)體激光的復(fù)合焊接技術(shù),并應(yīng)用于動力電池頂蓋、密封釘、極柱、軟連接等環(huán)節(jié)焊接,可有效減少焊接缺陷,提高焊接效率。

與傳統(tǒng)單波長激光焊接相比,雙波長激光復(fù)合焊接在極柱焊接當中,一次焊接優(yōu)率可以由94%提高至98%以上;頂蓋焊接一次優(yōu)率與傳統(tǒng)焊機相同,但焊接速度可由80mm/s提高到200mm/s,同時飛濺、氣孔等焊接缺陷大大減少,極大地提升了焊接品質(zhì)和焊接效率。目前該技術(shù)已取得實用新型專利,發(fā)明專利和PCT國際專利正在申請中。

15、盛弘股份

盛弘股份電能回饋逆變技術(shù)、脈沖化成工藝。該技術(shù)采用全新IGBT逆變技術(shù)實現(xiàn)交-直流雙向變換功能,有效解決了電池廠家電源交流側(cè)的功率因數(shù)、諧波電流、逆變回饋節(jié)能等問題;設(shè)備動態(tài)響應(yīng)時間可達到10ms以內(nèi),控制精度達到0.05%FS+0.05%RD。正負脈沖工藝大幅縮短化成周期,減少電池的發(fā)熱量,大幅提高了生產(chǎn)效率,節(jié)約生產(chǎn)成本。

盛弘股份表示,公司自主研發(fā)生產(chǎn)的電池檢測與化成設(shè)備,采用全新IGBT開關(guān)電源技術(shù)和DSP控制算法,具備雙向充放電功能,放電時可以將電池電能逆變回局域電網(wǎng),達到循環(huán)再利用的節(jié)能效果,大大節(jié)省用電量。

同時,設(shè)備采用模塊化設(shè)計模式,配置靈活多變,各通道既可獨立運行也可并聯(lián)使用,通過并聯(lián)使用可以實現(xiàn)對不同容量電池進行測試,從而實現(xiàn)一機多用,提高設(shè)備利用率的效果。電源的模塊化設(shè)計與設(shè)備本身的結(jié)構(gòu)設(shè)計,使得設(shè)備的維護簡單易操作,大大減少了設(shè)備維護的周期與成本。

16、蒙特

蒙特GREENDRY除濕系統(tǒng)所使用的無框架空調(diào)箱結(jié)構(gòu)能夠給客戶帶來超出預(yù)期的節(jié)能效果。同時無框架的結(jié)構(gòu)相對常規(guī)框架式空調(diào)箱表現(xiàn)出更加優(yōu)異的隔熱和密封性能(無明顯冷橋效應(yīng)),且內(nèi)板光滑無死角,更易清潔。

在第三方檢測中,蒙特的除濕系統(tǒng)產(chǎn)品所使用的空調(diào)箱已達到以下高級標準:1)箱體機械強度符合標準的D1等級;2)箱體空氣泄露符合標準的L1等級;3)傳熱系數(shù)符合標準的T2等級;4)熱橋系數(shù)符合標準的TB2等級。

17、新宇智能

新宇智能軟包電芯焊接封裝線兼容性廣,可應(yīng)用于數(shù)碼電芯、動力電芯、儲能電芯等,具備以下四大市場競爭力:1)適用于數(shù)碼、動力、儲能等多樣化鋰電池產(chǎn)品,滿足市場不同的需求;2)根據(jù)客戶不同料框儲料方式及料框結(jié)構(gòu),采用不同上、下料方式與實際儲料方式匹配,有效提高設(shè)備生產(chǎn)效率;

3)針對不同規(guī)格的鋰電芯型號,采用不同的輸送方式,能有效提高生產(chǎn)效率,結(jié)構(gòu)更優(yōu)化;4)采用新型導(dǎo)向機構(gòu),可有效降低設(shè)備總體結(jié)構(gòu)尺寸,機架采用一體式方法焊接,整機外觀漂亮,操作高度及空間設(shè)計合理,性價比極高。

18、瑞昇新能源

傳統(tǒng)干燥模式采用干燥箱腔體四壁發(fā)熱,通過循環(huán)充放干燥氣體將熱量帶到箱體電池進行烘烤,而瑞昇新能源研發(fā)的全自動接觸式干燥技術(shù),為干燥箱體內(nèi)每個電芯周圍配備了獨立發(fā)熱源,熱量傳遞方式實現(xiàn)從熱輻射到熱傳導(dǎo)的改變。整體來看,接觸式干燥方式相比于傳統(tǒng)加熱方式,具有以下4個明顯優(yōu)勢:

1)接觸式干燥技術(shù)加熱方式的優(yōu)化,加快了電芯內(nèi)部升溫速度,將動力電芯的干燥時間從之前的24-48小時縮短至2-8小時;2)接觸式干燥技術(shù)的熱能利用率更高,縮短了干燥時間,單位電芯所節(jié)省的能耗可達40%-60%;3)接觸式干燥技術(shù)加熱效率更高,同等產(chǎn)能下,烘箱數(shù)量更少,設(shè)備占地面積可節(jié)約50%-70%;4)接觸式干燥技術(shù)的性能更穩(wěn)定,對每個發(fā)熱源進行精準控制、精細化干燥,極大提高了電芯一致性。

19、鴻寶科技

鴻寶科技出產(chǎn)的新全自動焊接貼膠機,進行了眾多的產(chǎn)品優(yōu)化和創(chuàng)新:1)優(yōu)化了轉(zhuǎn)盤式結(jié)構(gòu),在將設(shè)備產(chǎn)能提升到15PPM的同時,保證了各設(shè)備之間上下料的穩(wěn)定、便捷性;2)改善了各機構(gòu)、機構(gòu)與機構(gòu)之間的傳輸穩(wěn)定性,將設(shè)備整體稼動率提升至97%,產(chǎn)品優(yōu)率提升至99.7%;

3)將設(shè)備焊接精度提升至±0.3mm,幫助客戶提升了產(chǎn)品一致性和安全性;4)解決了切極耳和切膠帶時廢料粘切刀的情況,減少了切刀機構(gòu)報警的情況;5)化解了極耳上料時因歪斜導(dǎo)致卡料的問題,通過使用具有一定角度的弧形料槽,提升設(shè)備稼動率;6)調(diào)整了轉(zhuǎn)盤上夾具對電池加緊的方式和力度,確保轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動但電池保持固定的同時,電池不被意外損壞。

20、瑞能股份

瑞能股份RCDS電能回饋型動力電池充放電檢測系統(tǒng),主要應(yīng)用于鋰離子電池、鉛酸電池、鎳氫電池等電池生產(chǎn)或?qū)嶒炛械膲勖匣瘻y試和質(zhì)量控制。

其創(chuàng)新性在于采用了先進的三電平拓撲結(jié)構(gòu),DSP數(shù)字化控制模式,先進的設(shè)計提供快速的電流響應(yīng)速度,針對實時路況電池仿真,可以實現(xiàn)毫秒級的電流輸出,多種測試工步可自由搭配,為電池廠商、電動汽車制造商提供先進的電池組性能測試方案。

21、眾邁科技

眾邁科技研發(fā)生產(chǎn)的自動注液設(shè)備,目前均采取模塊化、標準化,注液設(shè)備關(guān)鍵部位(注液嘴、拉線等)均采取標準化的設(shè)計模式。這種模式有兩大創(chuàng)新優(yōu)勢:一是使用該注液設(shè)備模塊后,不同型號的電池只需更換夾具則可進行兼容,提升整個注液機的兼容性;二是注液機整機設(shè)備采取模塊化的設(shè)計組裝,模塊可便捷操作進行增減,改變了以往增加產(chǎn)能則必須購買整臺設(shè)備模式。

22、艾蘭特

艾蘭特自主研發(fā)的X-ray全自動在線無損檢測設(shè)備利用機器視覺技術(shù)提高了檢測速度和精準度,對造成產(chǎn)品質(zhì)量出現(xiàn)問題的原因提供分析和判斷,使產(chǎn)品的生產(chǎn)流程和生產(chǎn)工藝得以改進,自動檢測、自動識別、自動判定、自動分選功能。

相比于傳統(tǒng)的檢測方法,X-RAY無損透視檢測儀的檢測結(jié)果具有更高的穩(wěn)定性、正確性、一致性,圖像具有杰出的清晰度、自動編程檢測、軟件自動檢測分析、優(yōu)良的實用性。通過在檢測設(shè)備中增加對生產(chǎn)流程的數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控系統(tǒng),該產(chǎn)品可以追溯質(zhì)量不合格產(chǎn)品的生產(chǎn)過程的所有數(shù)據(jù),從而分析出造成質(zhì)量問題的原因,指明了整改的方向,從源頭上徹底解決產(chǎn)品的質(zhì)量問題。

23、奧瑞特

奧瑞特動力電池干法高粘度攪拌機實現(xiàn)了兩大方面的創(chuàng)新:一是ORT最新研發(fā)分散盤為針狀。其最大優(yōu)點是在高速剪切作用力下,保證充分分散、均勻物質(zhì),不破壞物質(zhì)分子鏈,保證顆粒的完整性使導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑均勻包覆(雞蛋黃原理),并能有效解決“爬桿”現(xiàn)象,縮短分散時間。更有利于粘結(jié)劑溶解和穩(wěn)定,從而電池性能更優(yōu)。

二是真空與密封、防油、防塵設(shè)計。二條傳動軸各裝一套機械密封,動靜環(huán)配合,保證真空,壽命長。同時,機械密封下裝有軸承和骨架油封,機封座裝有密封圈,保證機械密封里面的油不會因軸發(fā)熱流向料桶,污染漿料。

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原文標題:【新宙邦?資本】電池“質(zhì)造”依賴設(shè)備 這23家設(shè)備企業(yè)做了哪些創(chuàng)新?

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