隨著鋰電池在動力及儲能應(yīng)用場景的配合度越來越深入,無論是方形、圓柱還是軟包電池,都在往“更大”的趨勢發(fā)展。通過尺寸增大、容量增大、結(jié)構(gòu)簡化方式,在適應(yīng)更多應(yīng)用場景的同時,降低綜合成本。
如:在方形技術(shù)路線上,純電車型動力電芯容量做到170Ah、190Ah以上;儲能電芯容量則向280Ah、300Ah以上進(jìn)發(fā),更高甚至往560Ah方向布局,目前儲能280Ah大電芯市占率超80%。
在圓柱技術(shù)路線上,也從初始的18650尺寸,逐漸發(fā)展為2170、26系、32系、46系、60系等大直徑、大尺寸圓柱電芯。以特斯拉4680電芯為例,容量是其2170電芯的5倍。
高工鋰電注意到,基于電芯容量、結(jié)構(gòu)工藝的變化,疊加電池企業(yè)對于產(chǎn)品性能、大規(guī)模智能制造的追求,對于鋰電池核心工序之一注液設(shè)備的升級也提出了更高的要求。
一方面,由于電池尺寸、容量變大,要求注液量大,對于注液精度、注液效率、浸潤效率等都提出了更嚴(yán)苛的訴求;另一方面,新電池結(jié)構(gòu)演化如46系大圓柱新增揉平工藝,大方形/刀片電池采用疊片工藝,使得電芯內(nèi)部結(jié)構(gòu)更加緊湊,給注液也帶來了更大的難度。
目前,憑借高速度、高精度、高穩(wěn)定性等優(yōu)異性能,等壓鐘罩式注液機(jī)在大方形電池與大圓柱電池市場快速滲透,并且迅速成為市場主流方案。
作為行業(yè)內(nèi)最先推出鐘罩式等壓注液機(jī)的解決方案供應(yīng)商,鉑納特斯等壓鐘罩式注液機(jī)交付數(shù)量目前居于行業(yè)首位,尤其在儲能280Ah電池領(lǐng)域,鉑納特斯注液機(jī)2022年的供應(yīng)占比達(dá)50%。同時,鉑納特斯鐘罩式等壓注液機(jī)在大圓柱領(lǐng)域也實現(xiàn)了批量交付,交付數(shù)量同樣位居行業(yè)第一梯隊。
目前,鉑納特斯等壓鐘罩式注液機(jī)已應(yīng)用于寧德時代、億緯鋰能、瑞浦蘭鈞、鵬輝能源、國軒高科、海辰儲能等多家動力、儲能頭部電池企業(yè)。
高工鋰電分析認(rèn)為,鉑納特斯等壓鐘罩式注液機(jī)能夠在市場上快速上量,核心邏輯在于鉑納特斯在注液設(shè)備領(lǐng)域多年的深耕積淀,通過持續(xù)創(chuàng)新突破行業(yè)應(yīng)用瓶頸,緊貼下游市場需求及趨勢,實現(xiàn)技術(shù)及市場的引領(lǐng)。
攻克“大電芯”高速注液核心瓶頸
電芯大型化已經(jīng)成為鋰電行業(yè)發(fā)展的基本共識。敏銳捕捉市場趨勢,鉑納特斯通過技術(shù)創(chuàng)新和設(shè)備升級,推出了具備自動校準(zhǔn)、自動清潔、高精度、大流量的新一代注液系統(tǒng)。
其中,鉑納特斯高速大方形等壓鐘罩產(chǎn)品系列,吸液速度提升1-3倍,產(chǎn)品效率最高可達(dá)50PPM,一次優(yōu)率≥99.8%,快速換型≤120min。
高速大圓柱等壓鐘罩系列方面,產(chǎn)品最高效率可達(dá)200PPM,膠釘精度檢測達(dá)±0.01mm,一次優(yōu)率≥99.8%,快速換型≤120min。
需要指出的是,鋰電池在高速注液過程當(dāng)中,影響稼動率及合格率的兩大核心痛點:一是打釘密封工序出現(xiàn)的卡釘、反釘問題,二是二次注液時注液口結(jié)晶電解液擦拭難題。
圍繞兩大應(yīng)用瓶頸,鉑納特斯針對性研發(fā)了“柔性震動盤+視覺檢測”方案,杜絕卡釘、反釘痛點,自主研發(fā)仿真人工擦拭機(jī)構(gòu),解決電解液結(jié)晶固化、需要人工擦拭難題。
具體來看,在鋰電池制造過程中,密封釘?shù)闹睆絻H3.15mm,長度約3.5-4mm,傳統(tǒng)工藝采用普通震動盤進(jìn)行篩釘,由于密封釘?shù)某叽缃咏趥鹘y(tǒng)震動盤料道的尺寸,加上膠釘靜電和毛刺原因造成卡釘,進(jìn)而導(dǎo)致停機(jī)、返釘?shù)?,造成電池打釘不良?/p>
鉑納特斯首創(chuàng)柔性打釘技術(shù),創(chuàng)新應(yīng)用柔性震動盤實現(xiàn)自動篩釘,同時增配四軸機(jī)器人與CCD視覺系統(tǒng),CCD視覺系統(tǒng)可對密封釘進(jìn)行自動識別成像,并對符合抓取要求的密封釘進(jìn)行標(biāo)記,生成坐標(biāo),四軸機(jī)器人按照最優(yōu)路徑和順序進(jìn)行抓取,以此解決卡釘、返釘痛點。
在二次注液時,受生產(chǎn)環(huán)境影響,電解液在注液口容易形成結(jié)晶,行業(yè)普遍采用的方式以“自動化機(jī)構(gòu)+人工擦拭”為主,自動化機(jī)構(gòu)擦拭合格率不高,整體精確性也容易受人工誤差影響。
鉑納特斯基于軟件與硬件的雙重創(chuàng)新,自主研發(fā)仿真人工擦拭機(jī)構(gòu),可以完全取代人工,合格率可達(dá)99.9%。同時,鉑納特斯還在數(shù)字化設(shè)置注液量和注液參數(shù)的基礎(chǔ)上,將注液泵芯改用高精密陶瓷,并對泵控制端增加自潤滑處理,有效防止電解液結(jié)晶問題。
行業(yè)技術(shù)瓶頸的解決,也使得鉑納特斯等壓鐘罩式注液機(jī)無論是在鋰電池擴(kuò)產(chǎn)增量市場還是存量產(chǎn)線改造市場,都備受行業(yè)青睞。
賦能鋰電行業(yè)降本增效“策略”
當(dāng)前,新能源汽車及儲能賽道價格戰(zhàn)愈演愈烈,降本壓力已全面蔓延至鋰電池領(lǐng)域。如何滿足鋰電企業(yè)對于高速穩(wěn)定生產(chǎn)、降本提質(zhì)、能源節(jié)約、智能化運(yùn)維的要求,也成為智能裝備企業(yè)的思考方向。
作為鋰電注液設(shè)備頭部企業(yè),鉑納特斯也在持續(xù)通過技術(shù)創(chuàng)新、模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化等方式,為鋰電企業(yè)降本增效賦能。
首先,等壓鐘罩式注液機(jī)就是鉑納特斯推動注液工藝技術(shù)升級、降本增效的“產(chǎn)物”。通過真空、等壓注液方式,可以加快電解液的浸潤吸收速度,縮短靜置時間,大幅提升注液效率;配合運(yùn)用鐘罩模式,可以進(jìn)一步提升浸潤效率,減少運(yùn)營成本。
在此過程中,鉑納特斯還創(chuàng)新研發(fā)了真空恒流閥,在做真空作業(yè)的同時,利用真空技術(shù)實現(xiàn)密封檢測,有效防止電解液泄漏。同時,行業(yè)首創(chuàng)真空恒流法技術(shù),可以實現(xiàn)單個電池不良品判定,大幅減少傳統(tǒng)工藝中存在的不良品誤判損耗。
同時,在46系大圓柱注液過程中,由于新增揉平工藝,行業(yè)會將一次注液工序拆成一次一、一次二兩道工藝,采用鉑納特斯等壓鐘罩式注液機(jī),根據(jù)吸收時間增加相應(yīng)的等壓靜置工位,就可取代一次二的注液設(shè)備,能夠大幅節(jié)省設(shè)備成本與運(yùn)行能耗。
其次,制定“二八法則”,打造標(biāo)準(zhǔn)模塊,節(jié)省成本,提升交付效率。據(jù)悉,鉑納特斯將等壓鐘罩式注液機(jī)拆分為12個標(biāo)準(zhǔn)模塊,其中80%部分實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化及模塊化,產(chǎn)品工藝及設(shè)備穩(wěn)定性都達(dá)到了最優(yōu)值,剩余20%部分主要為電池上下料模塊,由于電池型號及工藝要求不一,因此需要根據(jù)客戶需求定制。
第三,核心部件自主研發(fā)、生產(chǎn)并與國際企業(yè)達(dá)成戰(zhàn)略合作,實現(xiàn)核心部件國產(chǎn)化。其中,鉑納特斯自主開發(fā)生產(chǎn)大流量高精度注液泵,并實現(xiàn)鐘罩的自主制造供應(yīng)。值得一提是,鉑納特斯還是深圳唯二家具備壓力容器制造許可證企業(yè)之一。
為進(jìn)一步提升競爭力,鉑納特斯與國際傳感器頭部企業(yè)歐姆龍,在軟件和零部件方面達(dá)成戰(zhàn)略合作,并成立了子公司百提瑞。
綜合來看,鉑納特斯從戰(zhàn)略層面,對外持續(xù)輸出高質(zhì)量、高效率、高精度注液系統(tǒng)方案,提升設(shè)備效率和穩(wěn)定性,縮短設(shè)備交付周期。對內(nèi)完善流程,降本增效,推進(jìn)精益生產(chǎn),減少浪費,以此推動鋰電設(shè)備的增效降本。
攻進(jìn)國際電池供應(yīng)鏈
在全球能源變革大背景下,海外市場成為中國動力電池產(chǎn)業(yè)鏈戰(zhàn)略謀局的新陣地。目前,鋰電細(xì)分裝備領(lǐng)域龍頭企業(yè)也在積極擴(kuò)張全球市場。鉑納特斯亦是前瞻入局者之一。
目前,鉑納特斯已在德國、日本設(shè)立辦事處,滿足本土市場開拓、銷售及售后服務(wù)需求。同時,公司正在搭建及完善全球化的服務(wù)和項目管控體系,出海產(chǎn)品嚴(yán)格按照歐美認(rèn)證規(guī)范和要求,設(shè)計符合歐洲CE、美國UL及當(dāng)?shù)靥囟?biāo)準(zhǔn)的鋰電智能裝備,加速全球業(yè)務(wù)拓展。
高工鋰電獲悉,鉑納特斯注液設(shè)備已跟隨中國動力電池企業(yè)出海德國,實現(xiàn)交付運(yùn)行。此外,公司還獲得了美國本土一家電池企業(yè)的注液設(shè)備訂單,預(yù)計今年完成交付。接下來,海外市場將成為鉑納特斯的重要拓展領(lǐng)地。
在全球鋰電池產(chǎn)業(yè)持續(xù)擴(kuò)產(chǎn)周期下,高工產(chǎn)業(yè)研究院(GGII)預(yù)計,到2025年全球鋰電池市場出貨量將達(dá)到2497GWh。受此帶動,2025年中國鋰電生產(chǎn)設(shè)備(不含模組pack設(shè)備)市場規(guī)模將超過1500億元。
隨著海外鋰電裝備需求持續(xù)攀升,憑借領(lǐng)先的技術(shù)力及優(yōu)異的產(chǎn)品力,海外訂單營收也有望成為鉑納特斯業(yè)績增長的重要引擎。
鉑納特斯的策略,是持續(xù)夯實鋰電注液設(shè)備的龍頭優(yōu)勢,并積極向化成分容等后段價值設(shè)備延拓,搶抓大方形、大圓柱、刀片電池等電芯大型化的發(fā)展契機(jī),加大力度開拓海外市場,孵化強(qiáng)勁的業(yè)績增長曲線。
可以看到,鉑納特斯已經(jīng)找準(zhǔn)自身的“卡位優(yōu)勢”,從核心技術(shù)升級、智能化數(shù)字化管理、國際化戰(zhàn)略等方面為全球鋰電產(chǎn)業(yè)賦能,助力鋰電開啟規(guī)?;窃斓男缕?。