解決方案|“4680熱(rè)潮”下,精密加工未來前景大爆發!
精密加工行業:未來前景大猜想!
咱們先來放大(dà)招,揭秘精密加工行業(yè)的發展趨勢和獨特工藝分析!
小編表示,這個行業可不是吃素的!精密加工行業正在以驚人的速度崛起,並展現出無限可能性!
這個行業可謂是技術與創新的完美結合。它蘊含著先進的工藝和高精度(dù)的設備,使得各種產(chǎn)品在(zài)製造(zào)過程中達到了難以想象的精準度!
隨著(zhe)科技的不斷進步,精密(mì)加工行業將成為(wéi)各個(gè)領域的翹(qiào)楚!
無論是(shì)航空(kōng)航天、電子通訊、醫療器械,還是汽車製造,都離不開精密加(jiā)工的貢獻。它不僅讓產品更(gèng)加精美,也提高了產品的性能和(hé)可靠性!🛫📱🏥🚗
而且,隨著人們對生活品質的追求日益增加,精(jīng)密加工行(háng)業也將迎(yíng)來更廣闊的市(shì)場需求。產品的個(gè)性化定製和高品質要求,將驅動行業的快速發(fā)展!
無論你是對這個(gè)行業感興(xìng)趣,還是想了解更多相關信息,小編在(zài)這裏告(gào)訴你,精密加(jiā)工行業將是未來的(de)風口!
讓我們一起期待精密加工行業的美好未(wèi)來吧!
特斯拉率先實(shí)現4680電(diàn)池(chí)量產裝車
引發動力電池(chí)企業競相崛起趕超
一“池”激起了(le)千層浪
市場將步入新賽道?
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。未來,整車和電池領域的最大變革可能並非來自汽車本身,而是源自技術(shù)的持續進步。
——PME觀點
動(dòng)力電池
進入大圓柱時代
2020年9月,特斯(sī)拉在“電池日”上向全球展示了一款(kuǎn)全新的大圓柱電池—4680無極耳電池,自此帶(dài)動動力電(diàn)池行業進入大圓柱時代。2023年1月,特(tè)斯拉首(shǒu)次宣布不僅將4680電池應用於電動汽車領域,還要將其拓展到儲能領域。
作為全球電動車領導者和新能源汽車技術創新(xīn)的“風向標”,特斯拉在4680電池上(shàng)的積極推進(jìn)將帶動整個電池(chí)上下遊(yóu)產業鏈的變革。
此(cǐ)外,4680新解決(jué)方案的出現也與市場對電動行業(yè)在安全(quán)性、續航裏程和充電能力等方麵的關注指標密不可分。未來,4680電池有望成為動力電池市場的新賽道,並成為圓(yuán)柱動力電池的標準型號,逐步取(qǔ)代部分軟包和(hé)方形電池的市場份額。
4680電池展示
整車和電池領域的企業競相布局大圓柱電池(chí),加速推進其研發和生產,共(gòng)同掀起了“4680熱潮”。寶(bǎo)馬、沃爾沃、通(tōng)用、保時捷、蔚來等(děng)國(guó)內外多家車企已公開宣布將使用(yòng)或考(kǎo)慮使用(yòng)大圓柱電池。億緯鋰能、鵬輝能(néng)源、海辰儲能等電池企業自2022年起已經規劃或開始布局適用於儲能(néng)市場的磷酸鐵鋰大圓柱電(diàn)池。
2023年,特斯拉宣布將擴產100GWh的4680電池;2022年,寶馬分別與億緯鋰能(néng)、寧德時代、遠景動力達成46係列圓柱電池供貨協議,並計劃從2024年至2025年開始大規模生產(chǎn)搭載4680電(diàn)池的電動車。根據華(huá)泰(tài)證券預測,到2027年,全球46係列大(dà)圓柱電池的裝(zhuāng)機量有望達到407.3GWh,對應市場(chǎng)規模將達到2036.6億元。
中國(guó)方形&圓柱結構(gòu)件市場規模
各(gè)電池廠4680電池研發進展
大圓柱電池(chí)
降本增效的最優選擇
4680大圓柱電池究竟有(yǒu)什麽優(yōu)勢?
它是一種直徑為46mm、高度為80mm的新(xīn)一代(dài)圓柱型電池,采用了(le)新型(xíng)極耳電(diàn)極設計。根據特(tè)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(róng)量提升5倍(bèi),功率提升6倍。在整車層麵,它可以實現16%的續航裏程提升,成本可降低14%,並且每GWh的投(tóu)資成本(běn)可以(yǐ)降低7%。
與(yǔ)傳統電池相比,4680電池在尺寸(cùn)、單體和(hé)係統層麵都進行了創(chuàng)新升級。特別是實(shí)現(xiàn)了全(quán)極耳連接,直接從正極/負(fù)極上剪出極耳,大大增加了電池的能量密度,降低了電池電阻(zǔ)。隨著單體(tǐ)電池容(róng)量的提(tí)升,整體電池組的(de)空間利(lì)用率和成(chéng)組效率也相應提高(gāo),從(cóng)而帶來電池功率(lǜ)性能的提升和成本(běn)的下降。此外(wài),直(zhí)徑為46mm是圓柱電池兼顧高(gāo)能量密度和高功率密(mì)度的最佳選擇,無論是提升續航能力、降低成本還是回收利用價值,都具有(yǒu)明顯的優勢。
圓柱電池尺寸與(yǔ)性能變化
4680電池尺寸及能量密度與1865、2170對(duì)比
4680電池並非絕對的“完(wán)美”,其良率突(tū)破是實現量產(chǎn)的關鍵(jiàn),而在工藝層麵進行革新是提高良率的關(guān)鍵。例如,極耳模切、無極耳與(yǔ)集流盤激光焊接等環節,是安全性麵臨的(de)最大挑戰(zhàn),也是未來降本增效的商機所在。
隨著全球新能(néng)源汽車行業步(bù)入高速發(fā)展階段,動力電池等核心部件的需(xū)求將(jiāng)不斷上漲。工藝環節的精密加工領域已經(jīng)蓄勢待發,技術的提升(shēng)將成為未來“卷(juàn)”的關鍵。這是(shì)市場透露的信號(hào),也(yě)是產業規(guī)模量產發展的趨勢所在(zài)。
4680機械件的核(hé)心要求
4680帶動產業鏈革新
精加工技術迎來新機遇
2022年1月,特斯拉(lā)成(chéng)功生產了100萬顆4680電池,其平均良率(lǜ)達到了92%,最高良率更是達(dá)到了97%,這意味著該技術已經達到了可量產的水平。相比之下,國內(nèi)電池廠的良率相對較低。
不過,據方正證券(quàn)預測,到(dào)2025年,圓柱結構件市(shì)場空間將達到156億元。其中,4680電池將占據超過80%的市場份額,對應的4680結構件市場(chǎng)空間將達到125億元。預計在未來四年(nián)內,該市場的複合增長率將達(dá)到約64%。
2025年圓柱結構件市場空間預測(cè)
4680電池(chí)的(de)量產將帶來精密結構(gòu)件材料、工(gōng)藝和設計方麵的重大變化和升級。例如,在生產過程中涉(shè)及到的磨削、去毛刺(cì)、工業清洗、表麵處理等多個精密加工細分領域,都是保證電池性能和安全(quán)性的關鍵因素。
電芯製造工藝
精密磨削技術
精(jīng)密磨削是一種注重精度的磨削形式,用於獲(huò)得高質量表麵的(de)光潔度(dù)和公差,它在很大程(chéng)度上決定著部件的最終功能特性。作為全球動力電池最大(dà)的(de)技(jì)術來源國(guó),我國在市(shì)場占有率(lǜ)、供應鏈完整性和技術領先(xiān)方麵都占有優勢。然(rán)而,隨著電動化發展的趨勢,零件複雜性對磨削技術提出了新的挑(tiāo)戰。
例如,4680電池的磨削方式可以通過臥式拉伸技術實現。將正極片、隔膜和負極片按照順序疊好,然後通過卷繞的方式將這些部件卷成圓柱(zhù)形。接下來,將卷好的電池組件放入壓模(mó)中,通過壓(yā)力將電池組件壓縮成預定的形狀和尺寸。最後使用(yòng)專用的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(jì)術在尺寸(cùn)精度、生產成(chéng)本和(hé)尺寸兼容性方麵具有更(gèng)大的潛力,有望取代傳統的立式衝(chōng)壓技術。根據東方證券預測,臥式(shì)拉伸技術將成為4680電池的主流製(zhì)造方法(fǎ),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(le)無極耳設計,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,在極片分切環節(jiē),經常會在極片的(de)集(jí)流體上產生毛刺。尺寸較大的(de)金屬毛(máo)刺有可能刺破電(diàn)池隔膜,導致正負極之間的短(duǎn)路,對電池的產品性能和安全(quán)性構(gòu)成威脅。
因此,相關生(shēng)產廠商需(xū)要(yào)提前采取措施,通過生(shēng)產控製或設計(jì)預防措施來避免電極毛刺導(dǎo)致的內部短路問題。
極耳(ěr)是電池在充放電過程中(zhōng)最容易過熱的地方(fāng)
電解去毛刺是一種化學去毛刺方法,可去除機械加工、磨削加工後的毛刺,並使金屬(shǔ)零件尖邊倒圓或倒棱,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(jí)接在直流電源的負極,有毛刺的零件接(jiē)在電(diàn)源的正極(jí),中(zhōng)間通過一定壓力和流速的電解液,然後接通直流電源,作為陽(yáng)極的金屬就逐漸發生電化學溶解,達到去除(chú)毛刺的目的。
激光(guāng)清洗技術
4680電池(chí)采用了全極耳+集流盤的(de)焊接(jiē)方(fāng)式,焊點數量相比21700提高了五倍以上,焊接(jiē)設備數量也增加了3倍,包括極耳焊接、極帶的點焊接、電芯入殼的預焊、外殼頂蓋密封焊接、注液口密封焊接等(děng)。這樣一來,虛焊的風險會(huì)增加,同時金屬箔帶(dài)的汙物、粉塵等也成為清洗難點。
為了解決這些問題,激光清(qīng)洗(xǐ)技術被廣泛應用於極片製(zhì)造、電芯製作以及電池組裝等主(zhǔ)要動力電池生產製程(chéng)。作為“21世紀最具有發展潛力的(de)綠色清洗技術”,激(jī)光清洗可以(yǐ)在不損傷基體表麵的前提下提高綜合性(xìng)能。
在電焊焊接前,進行激(jī)光(guāng)清洗可以有效去除電芯導電杆內孔的廢(fèi)棄物、煙(yān)塵等。在塗覆(fù)電極材料(liào)時,正負集流體也可以進行極片激(jī)光清洗。常見的正極集(jí)流體是鋁箔,負極集流體是銅箔。傳統清洗技術可能會對其他部件造成損傷,而激光(guāng)清洗技術不僅能(néng)夠實現數據實時監控和清洗結果量化判定,還(hái)能提高極片(piàn)批產生產的(de)一致性。
激光極耳切割&激光極片(piàn)清洗
幹(gàn)冰清洗技術
對於電池整體的清洗,幹冰清洗是現代工業清洗門類中最環保的清(qīng)洗方式(shì)之一(yī)。首先,它對環(huán)境友(yǒu)好,幹冰清洗的介質是固態二氧化碳,最終會揮發成二氧(yǎng)化(huà)碳(tàn)氣體回歸(guī)大自然。其次(cì),幹冰清洗對電(diàn)池(chí)和工作人員(yuán)都友好,它不需要拆解(jiě)電池,不會磨(mó)損電池結構,並(bìng)且不使用腐蝕性化學品(pǐn),對操(cāo)作人員無毒、安全,符合當下綠色環保的政策。再者,幹冰清(qīng)洗速度(dù)快,效果穩定,能(néng)夠(gòu)最大程度地達到理想效果。
蘇州科銳德節能環境科技有限公司,針對新能源鋰電池殼開(kāi)發了一套超聲波分油型(xíng)清(qīng)洗劑,該技術不僅降低了廢水處理成本,還能使企業淨利潤提高15%以上。
隻有通過(guò)嚴格控製生產過(guò)程中的各個精加工技術環節,才能更好(hǎo)地滿足市場(chǎng)需求。隨著技術(shù)的不斷進步和動力電池市場的不斷擴大,整車廠商需要加快對關(guān)鍵零部件的產(chǎn)業鏈布局,而傳統零部件製造則需(xū)要(yào)不(bú)斷進行技術革新。
未來,我們將看到更高效、環保的精加工技術被應用到電池製造過程中,精密加(jiā)工(gōng)行業也將迎來更廣闊的發展前景(jǐng)。
“在動力電池領域,市場永(yǒng)遠忠誠(chéng)於技術”
決(jué)方案|“4680無極耳電池熱潮”下,精密加工未(wèi)來前景大爆發!
10-27-2023
