中创新航的 one stop 方案采用短刀+叠片路线,并规划了 60GWh 产能。叠片工艺在锂电设备端的核心壁垒,集中在极片对齐精度、叠片节拍效率与极芯一致性控制三个环节:叠片需要根据层数多次截断极片,工艺难度和生产节拍天然落后于卷绕,对齐度、毛刺、隔膜张力等指标直接决定良率,而热复合等新一代叠片机在解决检测与褶皱问题的同时,也把设备门槛进一步抬高。这类能力需要设备商与电池厂长期磨合,短期难以复制。

叠片相对卷绕,设备难点在哪里

卷绕的极片只需连续绕制、最后截断一次;叠片则要按层数多次截断、逐片堆叠,因此工艺难度与生产节拍都落后于卷绕。同时,卷绕因存在“R 角”,电流分布不均匀,在应用超级快充后更容易出现电池老化(“析锂”),而叠片在稳定性上更好。代价是设备更贵:一台卷绕机价格约在 300 到 400 万元之间,一台叠片机则要将近 600 万元,几乎高出一倍。

设备精度与良率如何构成壁垒

叠片机的关键指标包括电芯对齐度、毛刺、隔膜张力波动与移动率。以先导智能设备为例,Z 型叠片机与切叠一体机的电芯对齐度在 0.4mm 上下,热复合叠片机在 0.6mm 上下;毛刺方面,Z 型与热复合叠片机均小于 10um,切叠一体机不超过 15um;隔膜张力波动,Z 型叠片机在 10% 以内,切叠一体机在 5% 以内。

项目Z 型叠片机切叠一体机热复合叠片机
工作效率0.45-0.6s/pcs/工位0.45-0.8s/pcs/工位0.125s/pcs
价格100-200 万元600 万元600-800 万元
电芯对齐度0.4mm 上下0.4mm 上下0.6mm 上下
移动率95%80%95%

(以上均以先导智能为例)Z 型叠片机单价低、工艺成熟、毛刺小,适合大电芯生产,但未与前后工序整合,极片转运中易出现瑕疵,且只能在形成极组后检测。切叠一体机整合了模切机与贴胶热压机,避免转运碰撞、提升良率与效率。热复合叠片机把正负极片与隔膜提前制成叠片单元再堆叠,可避免隔膜褶皱并在单元阶段即加以检测,但工艺复杂、对电池厂磨合要求高。中创新航正是热复合叠片机的主要电池端客户之一。

为什么短刀+叠片被多家电池厂选中

叠片机单台价值量大、工艺仍有提升空间、渗透率尚不高,且各大电池厂陆续上马叠片设备。在 2022H1 全球动力电池装机量中,中创新航以 9GWh 位居第七,全球市占率 4.5%,其 one stop 采用短刀+叠片并规划产能 60GWh;同期蜂巢能源全面推行短刀+叠片,国轩高科大众 UC 电芯同样采用短刀+叠片并已取得量产定点。设备端,先导智能、利元亨、科瑞技术、格林晟、超业精密、赢合科技等已布局 Z 型与切叠一体机,热复合叠片机的主要设备商则为先导智能、吉阳智能、格林晟,布局企业明显更少。从布局全面性考量,先导处于较领先位置。

常见问题

中创新航 one stop 为什么选择叠片而非卷绕?

中创新航 one stop 采用短刀+叠片,规划产能 60GWh。叠片在性能上优于卷绕,尤其在稳定性方面表现更好,而卷绕的优势更多体现在工艺成熟度与生产成本控制上。

叠片工艺最大的设备门槛是什么?

主要门槛在于极片需按层数多次截断,导致工艺难度与生产节拍落后于卷绕,同时电芯对齐度、毛刺、隔膜张力波动等指标直接决定良率。热复合叠片机虽能提前检测、避免隔膜褶皱,但工艺更复杂,对电池厂磨合要求更高。

哪些设备商在叠片机上布局较全面?

Z 型叠片机与切叠一体机的主要设备商包括先导智能、利元亨、科瑞技术、格林晟、超业精密、赢合科技;热复合叠片机的主要设备商为先导智能、吉阳智能、格林晟。热复合路线布局企业相对更少,先导智能从布局全面性看较为领先。