解決方案|“4680熱(rè)潮”下,精密加工未來前景大(dà)爆發!
精密加工行業(yè):未來前景大猜想!
咱們先來放大招,揭秘精密加工行業的發展趨勢和獨特工藝分析!
小編表示,這個行(háng)業(yè)可不是吃素的!精密加工行業正在以驚人的速度崛起,並展現出(chū)無限可能性!
這個行(háng)業可(kě)謂(wèi)是技術與創新的完美結合。它蘊含(hán)著先進的(de)工藝和高精度的設備(bèi),使得各種產品在製造過程中達到了難以想(xiǎng)象的(de)精準度!
隨著科技的不斷進步,精密加工行業將成為各個領域的翹楚!
無論是航空航天、電子通訊、醫療(liáo)器械,還是汽車製造,都離不開精密加工的貢獻。它不僅讓產品更(gèng)加精美,也提高了產品的性能(néng)和可靠性!🛫📱🏥🚗
而(ér)且,隨著人們(men)對生活品質的追求日益增加,精密加工行業也將迎來更廣闊的(de)市場需求。產品的個性化定製和高品質(zhì)要(yào)求,將驅動行業的快速發展!
無(wú)論你是對這(zhè)個行業感興趣,還(hái)是想了解更多相關信息,小編在這裏告訴你,精密加工(gōng)行業將是未來的風口!
讓我(wǒ)們一起(qǐ)期待精密加工行業的美好未來吧!
特斯(sī)拉率先實現4680電池量產裝車(chē)
引發動力電池企(qǐ)業競相崛起趕超
一“池”激起了千層浪
市場將步(bù)入新賽道?
未來企業該往何處發力?
動力電池市場的新(xīn)賽道,離不開精加工技術領域的產品升級和工藝革新。未(wèi)來,整車和(hé)電池領域的最大變革可能並非來自汽車(chē)本身(shēn),而是源自技術的持續(xù)進步。
——PME觀點
動力(lì)電池
進入大圓柱時代
2020年9月,特斯拉在“電池日”上向全球(qiú)展示了(le)一款全新的大圓柱電池—4680無極耳電池,自此帶動動力電池行業進入大圓柱時代。2023年1月,特斯拉首次宣布不僅將4680電池應用於電動汽車領域,還要將其拓(tuò)展(zhǎn)到儲(chǔ)能領域。
作為全球電動車領導者和新能源汽車技術創新的“風向標”,特斯拉在4680電池上(shàng)的積極推進將帶動整個電池上(shàng)下遊產業鏈的變革(gé)。
此外,4680新解決方案的出現也與市場對電動行業在(zài)安全性、續航裏程和充電能力(lì)等方麵的關(guān)注指標密不可分。未來,4680電池(chí)有望成為動力電池市(shì)場(chǎng)的新賽道,並成為圓柱(zhù)動力電池的標準(zhǔn)型號,逐步取代(dài)部分軟包和(hé)方(fāng)形電池的市場份(fèn)額。
4680電池展示
整車和(hé)電池領域的企業競相布局大圓柱電池,加速推進其研發(fā)和生產(chǎn),共同掀起了“4680熱潮”。寶馬、沃爾沃、通用、保時捷、蔚來等國內外多家車企已公開宣布將使用或(huò)考慮使用大圓柱電池。億緯鋰能、鵬輝能源、海辰儲能等電池企(qǐ)業自2022年起已經規劃或開始布局適用(yòng)於儲能市場的磷酸鐵鋰大(dà)圓柱電池。
2023年(nián),特斯拉宣布(bù)將擴產100GWh的4680電池;2022年,寶(bǎo)馬分別與億緯鋰能、寧德時代、遠景動(dòng)力達成46係(xì)列圓柱電池供貨協議,並計劃從2024年至2025年開(kāi)始大規模(mó)生產(chǎn)搭載4680電池的電動車。根據(jù)華泰證券(quàn)預測,到2027年,全球46係(xì)列大圓柱電池的裝機(jī)量有望達到407.3GWh,對(duì)應市場規模(mó)將達(dá)到2036.6億元。
中國方形&圓柱結構件市場規(guī)模
各電池(chí)廠4680電池研發進展
大圓柱電池
降本增效(xiào)的最優選擇
4680大圓柱電池究竟有什麽(me)優勢?
它是一種直徑為(wéi)46mm、高(gāo)度為80mm的新一代圓柱型電池,采用了新型極耳電極設計。根據(jù)特斯拉在“電池日”公開的數據,相較(jiào)於21700電池,4680電池的單顆電芯容量提升5倍,功率提升6倍。在整車層麵,它可以實現16%的續航(háng)裏程提升,成本可降低14%,並(bìng)且每GWh的投資成本可以降低(dī)7%。
與(yǔ)傳統電池相比,4680電(diàn)池在尺寸、單(dān)體和係(xì)統層麵都進行了創新升級(jí)。特別(bié)是(shì)實現了全極耳連接,直(zhí)接從正極/負極上剪出極(jí)耳,大大(dà)增加了電池的能量密度,降低了電池電阻。隨(suí)著(zhe)單體電池容(róng)量的(de)提升,整體電池組的(de)空間利用率和(hé)成組效率也相應提高,從而(ér)帶來電池功率性能的提升和成本的下降。此外,直徑為46mm是圓柱電池兼顧高能量密度(dù)和高功率密度(dù)的最佳選擇,無論是提(tí)升續航能力、降低成本還是回收利用價值,都(dōu)具有明顯的優勢。
圓柱電池尺寸與性能變化(huà)
4680電池尺寸及能量密度與1865、2170對比
4680電池並非絕對的“完美”,其良率突破是實現量(liàng)產的關鍵,而在工藝層麵進行革新是提(tí)高(gāo)良率的關鍵(jiàn)。例如,極耳模切、無極耳與集流盤(pán)激(jī)光焊接等環節,是安全性麵臨(lín)的最(zuì)大挑戰,也是未來降本增效的商機所在。
隨著全球新能源汽車行業步入高速發展階段,動力電池等(děng)核心部件的需求將不斷上漲。工(gōng)藝環節的精密加(jiā)工領域已經蓄勢待發,技術(shù)的提升將成為未來“卷”的關鍵。這是市場透露的信號,也是產業規模量產(chǎn)發展(zhǎn)的(de)趨勢所在。
4680機械件的核心要求
4680帶動產業鏈革新
精(jīng)加工技術迎來新機遇
2022年1月,特斯拉成功生產了100萬顆(kē)4680電池(chí),其平均良率達到了92%,最高(gāo)良率更是達到(dào)了97%,這意味(wèi)著該(gāi)技術已經達到了可量產的水平。相比之下,國(guó)內電池廠的良率相對較低。
不過,據方正證券預測,到2025年,圓柱結構件市場空間將(jiāng)達(dá)到156億元。其中,4680電池將占據超過80%的市場份額,對應的(de)4680結構件市場空間將(jiāng)達到(dào)125億元。預計在未來四年內,該市場(chǎng)的複合增長率將達到約64%。
2025年圓柱結構件市場(chǎng)空間預測
4680電池(chí)的量產將帶來精密結構件材(cái)料、工藝和設計方麵的重大變化和升級。例如,在生(shēng)產過程(chéng)中涉及到的(de)磨削(xuē)、去毛刺、工業清(qīng)洗、表麵處(chù)理等多個精密加工細分領域,都是保證電池性能(néng)和(hé)安全(quán)性的關鍵因素。
電芯製造工藝
精密磨削技術
精密磨(mó)削(xuē)是一種注重精度的磨削形式,用於獲得高質量表麵的光潔(jié)度和公差,它在很大程度上決定著部(bù)件的最終功(gōng)能特性。作為全球動力電池最大的技術來源(yuán)國,我國在市場占有率、供應鏈完整性和技術領先方麵都占有優勢。然而,隨著電動化發展的趨勢,零件複雜性對磨削技(jì)術提出了新的挑戰。
例如,4680電池的磨削方式可(kě)以通過臥式拉伸技術實現。將正極片、隔膜和負(fù)極片按照順(shùn)序疊(dié)好,然後通過(guò)卷繞的方(fāng)式將這些部件卷成圓柱形。接下來(lái),將卷好的電池組件放入壓模中,通過壓力將(jiāng)電池組件壓縮成預定的形狀和尺寸。最後使用專用(yòng)的(de)磨床對電池進行精密磨削,來去除電池表麵的毛刺和不平整部分,達到電池表麵光潔度和尺寸精度的高要求。
臥式拉伸技術在尺寸精(jīng)度、生產(chǎn)成本和尺寸兼容性方麵具有更大的潛力,有望取(qǔ)代傳統的立(lì)式衝壓技術。根據東方證(zhèng)券(quàn)預測,臥式拉(lā)伸技(jì)術(shù)將成為4680電池的主流製造方法,到2025年市場空間預計將超過120億。
傳統圓柱電池&4680電池解卷結構
電解去毛刺技術
4680電池(chí)采用了無(wú)極耳設(shè)計,與傳統圓柱電池相比,對工藝精度和效率的(de)把控十分嚴格。例如,在(zài)極片分切環節,經常會在極片的集流(liú)體(tǐ)上產生毛刺。尺寸較大的金屬毛刺有(yǒu)可能刺(cì)破電池隔(gé)膜,導致正負極之(zhī)間的短路,對電池的產品性能和安全性構成威脅。
因此,相關生產廠商需要提前采取措(cuò)施,通過生產控製或設計預(yù)防措施來避免電極毛刺導致的內部短路問題。
極耳是電池在充放電過(guò)程中最容易過(guò)熱的地方
電(diàn)解去毛刺是一(yī)種化學去毛刺方法,可去除機械加工、磨削加工後的毛刺,並使金屬零件尖邊倒圓或倒棱(léng),然後利用電解作用去除金屬零件毛刺。其工作原理是,工具電極接在(zài)直流電源的負極(jí),有毛刺的零件接(jiē)在電源的正極,中(zhōng)間通過一定壓力和流速的電解液,然後接通直流電源,作為(wéi)陽極的金屬就逐漸發生電化(huà)學溶解,達到去除毛刺的目的。
激光清洗技術
4680電池采用了全極耳+集流盤的焊接方式,焊點(diǎn)數量相比21700提高了五倍(bèi)以上,焊接(jiē)設備數量也增加了3倍,包括極(jí)耳焊接、極帶的點焊接、電芯入殼(ké)的預焊、外(wài)殼頂蓋密封焊接、注液口密封焊接等。這樣一來,虛焊的風險會增加,同時金屬箔帶的汙物、粉塵等也成為清洗難點。
為(wéi)了解(jiě)決這些問題(tí),激光清洗技術(shù)被廣泛應用於極片製造、電芯製作以及電池組裝等主要動力電池生產製程。作為“21世紀最(zuì)具有發展潛力的(de)綠色清(qīng)洗技(jì)術”,激光清洗可以在不損傷基體表麵的前提(tí)下(xià)提高綜合性能。
在電焊焊接前,進行激光清洗可以有效去(qù)除電芯導電杆內孔的廢棄物、煙塵等。在塗覆電極材(cái)料時,正負集流體也可以進行(háng)極片激光清洗(xǐ)。常見的正極集流體是鋁箔,負極集流體是銅箔。傳統(tǒng)清洗(xǐ)技術可能會對其他部件造成損(sǔn)傷(shāng),而激光清洗技(jì)術不僅能夠實(shí)現數據實時(shí)監控和清洗結果量化判定,還能提高極片批產生產的一(yī)致性。
激光極耳切割&激光極片清洗
幹冰清洗技術
對於電池整體的清洗,幹(gàn)冰(bīng)清洗是現代工業清洗門類中最環保的清洗方式之一。首(shǒu)先,它對(duì)環境(jìng)友好(hǎo),幹冰清洗的介質是固態二氧化碳,最終會揮(huī)發成二氧化碳氣體回歸大(dà)自然。其次,幹冰清洗對電池和工作(zuò)人員都友好,它不需要拆解(jiě)電池,不會磨損電池結構,並且不使用腐蝕性化學品(pǐn),對操作(zuò)人員無毒、安(ān)全,符合當下綠色環保的政策。再(zài)者,幹冰清洗速(sù)度快,效果穩定,能(néng)夠最大程度(dù)地達到理想效果。
蘇州科(kē)銳德節能環境科技有限公司,針對新能源(yuán)鋰電池殼開發了一套超聲波分(fèn)油(yóu)型清洗劑,該技術不僅降(jiàng)低了廢水處理成本,還能使企業淨利潤提高15%以上。
隻(zhī)有通過嚴格控製生產過程中的各個精加工技術環節,才能更好地滿足市場需求。隨著技術的不斷進步和動力電池市(shì)場的不斷擴大,整車廠商需要加快對關鍵零部件的產業鏈布(bù)局,而傳統零部件製造則需要不斷進(jìn)行技(jì)術革新。
未來,我(wǒ)們將看到更高效、環保的精(jīng)加工技(jì)術(shù)被應用到電池製(zhì)造過程中,精密加工行業也將迎來更廣(guǎng)闊的發展前景。
“在(zài)動力電池領域,市場永遠忠誠於(yú)技術”
決方案|“4680無極(jí)耳電池熱潮(cháo)”下,精密加工未來前景大爆發!
10-27-2023
