電池在線CT檢測爆發(fā)“前夜”

汽車電動化邁入下半場競爭、300Ah+儲能電芯進入交付關(guān)鍵期，均離不開電池技術(shù)和制造工藝的持續(xù)創(chuàng)新。

隨著終端對電池能量密度提出更高要求，方形電芯長薄化、大型化成為從結(jié)構(gòu)上滿足能量密度要求的新發(fā)展趨勢。

相對應(yīng)的，由于疊片工藝相較卷繞的空間利用率更高，同等體積下疊片電芯的能量密度高出約5%，其需求正不斷增長。

疊片工藝已被多家主流電池廠商采用，包括明確選擇長薄化方形路線的比亞迪（刀片）、蜂巢能源（短刀）、中創(chuàng)新航（全極耳疊片電池和One-stop bettery）等。另據(jù)高工鋰電了解，寧德時代、億緯鋰能（大容量電芯）、欣旺達（快充電池）目前也引入了疊片產(chǎn)線。

高工鋰電注意到，隨著疊片設(shè)備的市場上量，針對疊片后Overhang對齊度檢測，正在帶動在線CT檢測設(shè)備需求增長。

疊片overhang問題，指正負極極片、隔膜等無法完全對齊的缺陷，會導致電芯內(nèi)部結(jié)構(gòu)不均勻，最終影響電池一致性和安全性。

有電池廠商在經(jīng)實際驗證后表示，疊片后overhang缺陷的檢測，其高隱蔽性對檢測系統(tǒng)的成像分辨率和圖像分析算法都提出更高要求，只能通過在線CT檢測來實現(xiàn)。若通過Xray設(shè)備來檢測（2D掃描），易導致比誤判“更為可怕”的漏殺。同時，也需要對極耳翻折、褶皺、破損等缺陷進行檢測。

此背景下，支持在線實時全檢而不是離線部分抽檢、三維而不是二維掃描、且能提供非標定制化服務(wù)的在線CT檢測方案迎來快速發(fā)展的機遇期。

GGII觀察指出，今年CIBF參會的CT檢測類企業(yè)數(shù)量超15家。相比上一屆CIBF，企業(yè)數(shù)量增長超3倍。

目前，國內(nèi)核心工段鋰電設(shè)備廠家均在加大在線CT檢測設(shè)備的開發(fā)與量產(chǎn)。其中，先導智能、思客琦、海目星激光、智佳能等都于近兩年發(fā)布了自研在線CT檢測設(shè)備。

除此之外，CT廠商包括亞銳智能、俐瑪精測、光影智測、日聯(lián)科技、Comet依科視朗、奧影檢測、天津三英等，憑借著核心技術(shù)上的積累與突破，正在加速工業(yè)CT技術(shù)在鋰電領(lǐng)域的應(yīng)用。

由于在線CT檢測設(shè)備的產(chǎn)品單價以及技術(shù)壁壘高，接下來仍需在檢測技術(shù)、上游零部件產(chǎn)業(yè)鏈配套、產(chǎn)能規(guī)模等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)突破。

其中，檢測速度與檢測精確度，是相關(guān)團隊得以確立技術(shù)壁壘的兩大關(guān)鍵指標。

檢測速度方面，在線全檢即為了實現(xiàn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的實時采集，相較于離線抽檢，在線CT需要將電池掃描效率提升至秒級別。

據(jù)高工鋰電了解，從出貨后實際落地的情況來看，目前行業(yè)一線水準可將單個電芯檢測時間控制在3s以內(nèi)；單CT工位檢測節(jié)拍最快則可達到5.5PPM。另據(jù)先導智能，其在線工業(yè)CT的單工位檢測節(jié)拍在相關(guān)測試中表現(xiàn)為超過12PPM。

檢測精確度方面，提高掃描效率僅是開始，節(jié)拍數(shù)需綁定非標產(chǎn)線的要求和最終成像的質(zhì)量來評判。掃描速度的提高意味著曝光時間的縮短、或者獲取圖片素材的減少，如何通過圖像處理、重建算法、AI算法等提高成像精確度等，決定了不同企業(yè)之間能否拉開差距。

而由于AI算法的性能優(yōu)化離不開大量數(shù)據(jù)的積累和迭代。對于在線CT檢測系統(tǒng)來說，其AI算法的優(yōu)化效果與設(shè)備實際應(yīng)用的時間長短密切相關(guān)。

先導智能研發(fā)了面向大規(guī)模深度學習及視覺檢測場景的LEAD-PAI平臺，擁有定制化的深度學習模型，具有強大的圖像識別和分類能力。

思客琦在線CT檢測設(shè)備涵蓋記憶編程，可自動記錄檢測運動路徑；支持MES系統(tǒng)定制接入，具有強大的算法系統(tǒng)。

海目星在線CT產(chǎn)品通過圖像AI智能學習，提高了模型兼容性，可快速兼容不同型號電池，提高檢測技術(shù)的準確性和效率。

另據(jù)亞銳智能介紹，由于其在線CT檢測設(shè)備較早實現(xiàn)產(chǎn)線投入，在AI算法累計優(yōu)化22個月后，已可實現(xiàn)約1%的實際缺陷誤判率。

同時，通過推動射線源這一核心零部件的國產(chǎn)替代來進行降本，也成為CT檢測產(chǎn)業(yè)規(guī)模擴大的關(guān)鍵。據(jù)俐瑪精測介紹，公司已經(jīng)配備了自主射線源開發(fā)團隊，預(yù)計于年內(nèi)實現(xiàn)自供工業(yè)CT射線源的釋放。

Comet依科視朗則針對在線CT，設(shè)計了系列X射線源和X射線管，可滿足高在線時長和高產(chǎn)出量的關(guān)鍵需求。

此外，在硬件上采取臥式而非立式的結(jié)構(gòu)，即電芯不轉(zhuǎn)、射線源和探測器轉(zhuǎn)，也可以起到減少電芯損傷的同時、提高檢測節(jié)拍的效果。

從最終效果來看，目前已推出在線CT檢測設(shè)備的誤判率普遍可達到1%以內(nèi)。

先導在線工業(yè)CT可實現(xiàn)GR&R<10%，電芯檢測誤判率≤0.1%。

思客琦在線CT檢測設(shè)備可實現(xiàn)GR&R<10%，漏判率為0，誤判率＜1%。

海目星在線CT產(chǎn)品可實現(xiàn)重復(fù)性測量精度GR＆R≤10%，漏殺率0，誤判率＜0.5%。

值得注意的是，除了極片檢測之外，在線CT檢測設(shè)備另一滲透較快的應(yīng)用在于裸電芯與成品電芯缺陷檢測。

如：先導智能表示，相較X-Ray，先導工業(yè)CT的電芯誤檢率降低至0.1%，以年產(chǎn)2GWh生產(chǎn)180Ah的LFP 590疊片電池產(chǎn)線為例，可幫助企業(yè)減少誤檢而造成的電芯浪費，每年節(jié)省超1600萬元。

思客琦亦推出了針對裸電芯和成品電芯的在線快速CT檢測設(shè)備，電芯四個角進行自動全檢，滿足品質(zhì)檢測、三維測量及無損分析。

7月1-3日，第十七屆高工鋰電產(chǎn)業(yè)峰會將在常州·東方鹽湖城·茅山國際會議中心隆重舉行。屆時，與會嘉賓將圍繞疊片工藝及在線CT檢測趨勢等議題展開探討及進行市場預(yù)判，敬請關(guān)注！