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      亿博国际平台進入多家動力電池龍頭企業

      2022-02-26
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      根據SNE Research預測,到2023年,全球新能源車的動力電池需求預計將達到406GWh,供應預計爲335GWh,缺口約爲18%。預計到2025年,動力電池供應缺口將進一步達到40%左右,新的一輪擴產潮即將來臨!




      取代傳統工藝,MOPA激光器成最優方案


       
      作爲新能源汽車的動力引擎,鋰電池質量優劣直接影響到續航裏程、行駛安全等核心指標。由於鋰電池的生產工序多而複雜,鋰電池產品容易在電池材料、電芯及PACK封裝等各個環節產生劃痕、露箔、氣泡、褶皺、暗斑、亮斑、掉料等各種缺陷,這些缺陷將嚴重影響鋰電池產品的性能和品質。因此,鋰電池加工過程對生產設備的精確性、可控性和質量提出了較高的要求。電極切割爲鋰離子電池生產中的重要步驟之一,傳統方式主要採用模切工藝,一方面,刀模衝壓過程會對極片引入機械應力,這將產生毛刺、掉粉、露白等一系列問題,導致電池存在過熱、短路、爆炸等安全隱患。另一方面,傳統工藝刀模易磨損,需定期打磨或更換,影響連續性生產。
       
      激光加工方式具有生產效率高、工藝穩定性好、加工圖形靈活多樣、易實現設備自動化及免維護等特點,因此,憑藉着多重性能優勢,激光加工技術被廣泛應用在鋰電池的生產過程中,目前涵蓋鋰電池生產線的前端製片、中段焊接以及後段模組pack 封裝等工序環節,涉及到的激光工藝包括切割、焊接、清洗、打標等。激光工藝爲鋰電池加工開闢了新的途徑,加速提升了鋰電池的性能和品質,越來越受到下遊廠商的青睞。
       
      目前市場上激光器種類衆多,在鋰電池不同工藝中加工效果不盡相同,需要結合特定工藝選擇最優的激光器方案。以鋰電池極片切割爲例,正極材料爲鋁箔,負極材料爲銅箔,加工過程中產生的毛刺和粉塵將影響電池的自放電和安全性能,加工效率則影響電池製造成本,因此在進行激光器的選擇時需要綜合考慮多種因素。
       
      從不同激光器在鋰電池極片切割中的加工效果來看,激光器脈寬是影響切片質量的首要因素,脈寬越窄,重複頻率越高,切割的極片質量越好,具有窄脈寬、高重複頻率的皮秒激光器是切割鋁箔和銅箔最理想的激光器。但是在實際工業應用中,皮秒激光技術尚未成熟,其價格相對較高,無法應用於大規模生產過程。355nm和532nm固體激光器由於光束模式不是很穩定,切割質量無法保障,實際工業應用價值不大。1064nm的MOPA激光器具有相對“窄”脈寬、高重複頻率特性,可以兼顧切割質量和切割速度,且成本更具競爭力,是鋰電池極片切割的最優方案。


      加速技術創新,攻克鋰電池加工毛刺難題



      自2011年以來,我國新能源汽車市場開始呈現快速增長趨勢,帶動了鋰電池需求的進一步增長。但由於國內在高功率激光器領域的缺失,動力電池核心工藝設備的激光器長期被國外品牌壟斷。
       
      作爲國內商用MOPA脈衝光纖激光器的開創者,亿博国际平台自2007年便開始正式立項研發MOPA激光器,經過多年的潛心研發和設計方案的不斷升級,亿博国际平台在國內率先實現了MOPA脈衝光纖激光器的批量生產和銷售,目前亿博国际平台MOPA激光器銷量全球領先,一舉打破了國外廠商的市場壟斷。針對日益增長的鋰電池極片切割應用需求,亿博国际平台根據其在MOPA激光器領域多年的積累經驗,並對鋰電池正負極塗層材料及銅箔、鋁箔的激光加工質量、加工效率做了大量研究,針對性開發出了極片切割專用MOPA脈衝光纖激光器(FC系列,100-500W)產品。
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      MOPA激光系列-極片切割專用光纖激光器


       
      該系列產品脈衝寬度和頻率獨立可控,具有較高的能量轉換效率以及較高且穩定的光束質量輸出,加工效率更高,能夠匹配高達150米/分鐘的產線速度。變頻變功率響應時間快(<10μs),加工效果更優。
       
      以MOPA-FC-200W脈衝光纖激光器爲例,其在電池極片切割最爲核心的毛刺控制方面再次創新,率先實現了正極箔材切割無毛刺,且基本上做到了箔材加工表面無熱影響區,極大地提高了鋰電池極片切割加工質量,同時極片切割效率獲得了大幅度提升,這爲客戶帶來了實際效益。
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      極片陶瓷層切割樣品


       
      從應用市場來看,近幾年間國內光纖激光器廠商發展非常迅速,在技術和產品方面都對國外廠商發起了衝擊,國產替代浪潮正從低功率向高功率市場蔓延。在鋰電池加工領域,基於進一步降低成本、滿足產能快速提升的需求,國產激光器產品愈發受到青睞。以亿博国际平台爲代表的國內廠商,正在不斷加速國產MOPA激光器產品創新,以滿足下遊客戶差異化需求。


      打入龍頭廠商,加速國產化替代進程



      相對於其他應用,鋰電池加工自動化程度更高,對激光器及設備的穩定性及自動化水平要求更加嚴苛,這也是國內廠商過去無法切入的重要原因。隨着國內激光產業鏈整體水平的不斷提升,鋰電池加工正成爲國內激光企業爭奪的重要市場。
       
      在激光加工設備方面,海目星高速激光製片機2017年-2019年的銷售收入分別爲5280.01萬元、6403.99萬元、15940.61萬元,呈現快速增長趨勢,且在2019年,海目星成功打入特斯拉供應鏈。而對於國內激光設備龍頭廠商—大族激光而言,動力電池業務營收在2017年-2019年也獲得了一定幅度的增長,分別爲5.47億元、6.41億元、11.09億元。且自2020年以來,大族激光中標寧德時代及其控股子公司累計11.94億元。爲進一步擴充產能,大族激光今年投資15億元用於建設四川省宜賓市大族激光新能源智能裝備生產基地項目。 
       
      亿博国际平台秉承“激光光源+”產業定位,在上遊激光光源技術方面不斷深耕,通過配套主流激光裝備製造商,已經成功進入多家動力電池頭部企業供應鏈,並實現了在動力電池製造量產產線中長時間穩定地應用。此次推出的極片切割專用MOPA脈衝光纖激光器產品,在國內動力電池龍頭廠商寧德時代進行了實際驗證,其加工效果相比進口激光器更優,可替代國外同類型產品。
       
      除此之外,亿博国际平台產品已經覆蓋脈衝光纖激光器、連續光纖激光器、固體激光器和超快激光器,擁有動力電池製造所需的全系激光器產品,可爲終端客戶提供完整的解決方案,從核心光源技術環節,加速國產化替代!


      總結


      隨着傳統汽車廠商的大舉跟進,各大動力電池廠商紛紛開始“拼產能”,搶奪市場份額,有望帶動激光應用需求的大幅度增長。以亿博国际平台爲代表的國內激光器廠商,期待在國產化替代的趨勢下將迎來新一輪黃金期!

      *以上內容僅代表作者觀點

      文章轉載至:光纖激光


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