決方案|“4680無極(jí)耳電池熱(rè)潮(cháo)”下,精密加工未來前景大爆發!
10-27-2023
  解決方案|“4680熱潮”下,精密加工未來前景大爆發(fā)!
  精密加工行業: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(gōng)藝分析!
  小編表示(shì),這個行業可不是(shì)吃素的!精密加工行(háng)業正在以驚人的速度崛起,並展現出無(wú)限可能性!
  這個行業可謂是技術與創新的完美(měi)結合。它蘊含著先進的(de)工藝和高精度(dù)的(de)設備,使得各種產品在製造過程中達到了(le)難以想象的精準度!
  隨著科技的不(bú)斷進步,精密加工(gōng)行(háng)業將成為各個(gè)領域的翹楚!
  無論是航空航(háng)天、電子通訊、醫療器械,還是汽車製造,都離不開精密加工的貢獻。它不僅讓產品更加精美,也提高了產(chǎn)品的性能(néng)和可靠性!🛫📱🏥🚗
  而(ér)且,隨著人們對(duì)生活品質(zhì)的追求日(rì)益增加,精密加(jiā)工行業也將迎來更廣闊的市場需求。產品的個性化定製和高品質要求,將驅動行(háng)業的快速發展!
  無論你是對這個行業感興趣,還是想(xiǎng)了解更多相關信息,小(xiǎo)編在這裏告訴你,精密加工行業將是未來的風口!
  讓我們一起期(qī)待精密加工行業的美好未來(lái)吧!
  特斯拉率(lǜ)先實現(xiàn)4680電池量產裝車
  引發動力電池企業競相崛起趕(gǎn)超
  一“池”激起了千層浪
  市場將步入(rù)新賽道?
  未來企業該往何處發力?
  動力電池市場的新賽道,離不開(kāi)精(jīng)加工技術領域(yù)的產品(pǐn)升級和工藝革新。未來,整車和電池領域(yù)的最大變革(gé)可能(néng)並非來自汽車本身,而是源自技術的持續進步(bù)。
  ——PME觀點
  動(dòng)力電池
  進入大圓柱時代
  2020年9月,特斯拉在“電池日”上(shàng)向全球展示了一款全(quán)新的大圓柱電池—4680無極耳電池(chí),自此(cǐ)帶動動力電池行業進入大圓(yuán)柱時代(dài)。2023年(nián)1月(yuè),特斯(sī)拉首次宣布不僅將(jiāng)4680電池應用於電動汽車領(lǐng)域(yù),還(hái)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的“風向標”,特斯拉在4680電池上的積極推進(jìn)將帶動整個電池上下遊產業鏈的變(biàn)革。
  此外,4680新解決方案的出現也(yě)與市場對電動行業(yè)在安全性、續航裏程和充(chōng)電能力等方麵的關注指標密不可分。未來,4680電(diàn)池有望成為動力電池市場的新賽道,並成為圓柱動力電池的標準型號,逐步取代部分軟包(bāo)和方形電池的市(shì)場份(fèn)額。
  4680電池展示  
  整車(chē)和電池領域的企業競相布局大圓柱電池,加速(sù)推進其研發和生產,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考慮使用大圓(yuán)柱(zhù)電池。億緯鋰能、鵬輝能源、海(hǎi)辰儲能等電池企業自2022年起已經規劃或開始布局適用(yòng)於儲能市(shì)場(chǎng)的磷酸鐵鋰大圓柱電池。
  2023年(nián),特斯拉宣布將擴產100GWh的4680電(diàn)池;2022年,寶馬分別與億緯鋰能、寧德時代、遠景動力達成(chéng)46係列圓(yuán)柱電池供貨協議,並計劃從2024年至(zhì)2025年開始大規模生產搭(dā)載4680電池的電動車。根據華泰證券(quàn)預測,到2027年,全球46係列大圓柱電池的裝機量有望達到407.3GWh,對應市場規模將(jiāng)達(dá)到2036.6億(yì)元。
  中(zhōng)國方形&圓柱結(jié)構件市場規模
  各電池廠4680電池研發進展
  大圓柱電池
  降本增(zēng)效的最優選擇(zé)
  4680大圓柱(zhù)電池究竟有什麽優勢?
  它(tā)是一種(zhǒng)直徑為46mm、高度為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(shù)據,相較(jiào)於21700電池,4680電池的(de)單顆電(diàn)芯容量提升5倍,功(gōng)率提升6倍。在整車層麵,它(tā)可以實現16%的續航裏程提升(shēng),成本可降低14%,並且每GWh的投資成本可以降低7%。
  與傳統電池相比,4680電池在尺(chǐ)寸、單體和係統層麵都進行(háng)了創新升級。特別是實現了全極耳連接,直接從正極/負極上(shàng)剪出極耳,大大增加了電池的能量密度,降低了電池電(diàn)阻。隨著單體電池容量的提升,整體電池(chí)組的空間(jiān)利用率和成組效率也相(xiàng)應(yīng)提(tí)高,從而帶來電池功率性能的提升和成本的下降。此(cǐ)外,直徑為46mm是(shì)圓柱電池兼顧高能量密度和高功率密(mì)度的最佳選擇,無論是提升續航能(néng)力、降低成本還是回收利用價值,都具(jù)有明顯的優(yōu)勢。
  圓(yuán)柱(zhù)電(diàn)池尺(chǐ)寸與性能變化
  4680電池尺寸及能量(liàng)密度與1865、2170對比
  4680電池並非絕對的“完美”,其良率(lǜ)突(tū)破是實現量產的關鍵,而在工藝層麵進(jìn)行(háng)革新是提高良率的(de)關鍵。例如,極耳模切、無極耳與(yǔ)集流盤激光焊接等環節,是安全(quán)性麵臨的最大挑戰,也是未來降本增效的商機所在。
  隨著全球新能源汽車行(háng)業步(bù)入高速發展階段,動力電池等核心(xīn)部件的需(xū)求(qiú)將不斷上漲。工藝環節的精密加工領域已經蓄勢待發,技術的提升(shēng)將(jiāng)成為未來“卷”的關鍵。這(zhè)是市場(chǎng)透露的信號(hào),也是產(chǎn)業規模量產發(fā)展的(de)趨勢所在(zài)。
  4680機械件的核(hé)心要求
  4680帶動產業(yè)鏈革新
  精加工(gōng)技術迎來新機遇
  2022年1月,特斯拉成(chéng)功生(shēng)產了100萬顆4680電池,其平均良率達到了(le)92%,最高良率更是達到了97%,這意味(wèi)著該技術已(yǐ)經達到了可量產(chǎn)的水平。相比之下,國內電池廠(chǎng)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(shì)場空間(jiān)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結構件市場空間將達到(dào)125億元。預計在(zài)未來(lái)四年內,該市場的複合增(zēng)長率將達(dá)到約64%。
  2025年(nián)圓柱結(jié)構件市場空間預測
  4680電池的(de)量產將帶來精密結構件材料、工藝(yì)和設計方麵的重大變化和升級。例如,在生產過程中涉及到的磨削、去毛刺、工業(yè)清洗(xǐ)、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性的關鍵因素。
  電芯製造工藝
  精密磨削技術(shù)
  精密磨(mó)削是一種注重精度的磨削形式,用於獲得高質(zhì)量表麵的光潔度(dù)和公差,它在很大程度上(shàng)決定著部件的最終功能特(tè)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(gòng)應鏈完整性和(hé)技術領先方麵(miàn)都占有(yǒu)優勢。然而,隨(suí)著電動(dòng)化發展的趨勢(shì),零件複雜性對磨削技術提出了新的挑戰。
  例如,4680電池的磨削方(fāng)式可以通(tōng)過(guò)臥式拉(lā)伸技術實現。將正(zhèng)極片(piàn)、隔膜和負極(jí)片按照順序疊好,然後通過卷繞的方式(shì)將這(zhè)些部(bù)件卷成圓柱形(xíng)。接下來,將卷好的電池組件放入壓模中,通(tōng)過壓力將電(diàn)池組件壓縮成預定的形狀和尺寸(cùn)。最後使用專用(yòng)的磨床對電池進行(háng)精密磨削,來去除電池(chí)表麵的毛刺和不平整部分,達到電池(chí)表麵光潔度和尺寸精度的高要求。
  臥式拉伸技術(shù)在尺寸精度、生產成本和尺寸兼容性方麵具有更大的潛力,有望取代傳統的立(lì)式衝壓(yā)技術。根據東方證券預測,臥式拉伸技術將成為4680電池的主流製造方(fāng)法,到2025年(nián)市場空間預計將超過120億(yì)。
  傳統圓柱電池&4680電池解卷結構
  電解去毛刺技術
  4680電池采用了無(wú)極耳設計(jì),與傳統圓柱電池相(xiàng)比,對工(gōng)藝精度(dù)和效率的把控十分(fèn)嚴格。例如,在極片分切環節,經常會在極片的集流體上產生毛刺。尺寸較大的金屬毛刺(cì)有可能刺破(pò)電池隔膜(mó),導(dǎo)致正負(fù)極之間的短(duǎn)路,對(duì)電池的產品(pǐn)性能和安全性構成威脅。
  因此,相(xiàng)關生產廠商需要提(tí)前采取措施(shī),通過生產控製或設計預防措施來(lái)避免電極毛刺(cì)導致的(de)內部(bù)短路問題。
  極耳是電池在充放電過程(chéng)中最容易過熱的地方
  電解去毛刺是一種化學去毛刺方法,可去(qù)除(chú)機械加工、磨削(xuē)加工後的毛刺,並使金屬零件尖邊倒圓或倒棱,然後利用電(diàn)解作用去除金屬零件毛刺。其(qí)工作原(yuán)理是,工具電極接在直流電源的負極(jí),有(yǒu)毛刺的零件接在電源的正極,中間通過一定壓力和流速的電解(jiě)液,然後接通直流電源,作為陽極(jí)的金屬就逐(zhú)漸發生(shēng)電化學溶解,達到去除毛刺的目的。
  激光清洗技術
  4680電池采用(yòng)了(le)全極(jí)耳+集(jí)流盤的焊接方式,焊(hàn)點數量相比(bǐ)21700提高了五(wǔ)倍以上,焊(hàn)接設備數量也增加了3倍,包括極(jí)耳焊接、極帶的點焊接、電芯入殼的預焊、外殼頂蓋(gài)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(wū)物、粉塵等也(yě)成為清洗難點。
  為了解決這些問題,激光清洗技術被廣泛應用於極片製造、電芯製(zhì)作以及電(diàn)池組裝等主要動力電池(chí)生產製程。作為“21世紀最具有(yǒu)發展潛(qián)力的綠色清洗技(jì)術”,激(jī)光清洗可(kě)以在不損傷基體表麵的前提下提高綜合性能。
  在電焊焊接前(qián),進行激(jī)光清(qīng)洗可(kě)以有效去(qù)除(chú)電芯導電杆內孔的(de)廢棄物(wù)、煙塵等。在塗覆電極材料時,正負集流體也可以進行極(jí)片激光清洗。常見的正極集流(liú)體是鋁箔,負極(jí)集流體是銅箔。傳統清洗技術可能會對其(qí)他部件造成損傷(shāng),而激光清洗技術不僅能夠實現數據實時監控和清洗結果量化判定,還能提高極片批產生產(chǎn)的一致性。
  激光極耳切(qiē)割&激光極片清洗
  幹冰清洗技術
  對(duì)於電池(chí)整體的清洗,幹(gàn)冰清洗是(shì)現代工(gōng)業清洗門類中最環保的清(qīng)洗方式之一。首先,它對環境友好,幹冰清洗的介(jiè)質是固態二氧化碳,最終會揮發成二氧化碳氣體回歸大自然。其次,幹冰清洗對電池和工作人員都友好(hǎo),它不需要拆解電池(chí),不會磨損電池結構,並且不使用腐蝕性化學品,對操作人(rén)員無毒、安全,符合當下(xià)綠色環保的政(zhèng)策。再者,幹(gàn)冰清洗速度快,效果(guǒ)穩定,能夠最(zuì)大程度地達到理想效(xiào)果。
  蘇州科銳德節能環境科(kē)技有限公司,針對新能源鋰電池殼開發了一套超聲波分油型清洗劑,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(yǐ)上。
  隻有通過嚴格(gé)控製(zhì)生產過程中的(de)各個精加工技術(shù)環節,才能更好地滿足市場需(xū)求。隨著(zhe)技術的不斷(duàn)進步和動力電池市場的不(bú)斷擴大,整車廠商需要加快對關鍵零部件的產業鏈布局,而傳統零(líng)部件製造則(zé)需(xū)要不斷進行技術革新。
  未來,我們將看到更高效、環保的精加工技術被應用(yòng)到電池製造(zào)過程中,精密加工行業也(yě)將迎來更廣(guǎng)闊的發展(zhǎn)前景。
  “在動力電池領域,市場永遠(yuǎn)忠(zhōng)誠於技術”

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