卷绕设备国产化成熟、成本优势明显,而叠片设备正处于追赶阶段,锂电设备自主可控的短板主要集中于高端叠片机的效率与一致性控制,以及核心零部件的自主化程度。中段工艺(将极片制成电芯)是锂电设备中中国企业渗透率较高的环节,其中卷绕与叠片设备占中段价值量的七成以上,但不同工艺路线的国产化成熟度并不均衡。

卷绕与叠片:两条路线的国产化差异

卷绕工艺因技术成熟、设备价格更低,目前应用更广。根据华创证券的调研,一台卷绕机价格约在300万至400万元之间,而一台叠片机价格接近600万元,几乎高出一倍。卷绕设备在工艺节拍与生产成本控制上更具优势,这也是其国产化程度较高的基础。

叠片工艺则在产品性能上更优,尤其在应用超级快充后,卷绕因“R角”存在容易出现电流分布不均、电池老化(析锂)的问题,叠片结构稳定性更好。但叠片需要多次截断极片,在工艺难度、生产节拍与一致性控制上均落后于卷绕——这正是国产叠片设备追赶的核心方向。

叠片机:国产替代的主战场

从设备角度看,叠片机单台价值量更大,工艺上仍有提升空间,且各大电池厂正在上马叠片设备,因此更具看点。主流叠片机分为四类:

机型工作效率价格(万元)主要设备商
Z型叠片机0.45-0.6s/pcs/工位(以先导智能为例)100-200先导智能、利元亨、科瑞技术等
切叠一体机0.45-0.8s/pcs/工位(以先导智能为例)600先导智能、利元亨、科瑞技术等
热复合叠片机0.125s/pcs(以先导智能为例)600-800先导智能、吉阳智能、格林晟
卷叠一体机————德国Manz

Z型叠片机是最原始也是应用最广泛的形态,设备单价低、工艺成熟,但无法在极片阶段实时控制质量。切叠一体机整合模切与贴胶热压工序,解决了转运碰撞问题,提升了良率。热复合叠片机是国产厂商未来布局的首选方向,通过预先制作叠片单元,可避免隔膜褶皱、实现单元级检测,但工艺复杂、对电池厂磨合要求较高。

自主可控的短板所在

国产叠片设备的主要短板体现在两方面。一是效率差距:以先导智能为例,Z型叠片机效率为0.45-0.6s/pcs/工位,热复合叠片机为0.125s/pcs,但更高端的效率水平仍依赖持续突破。二是一致性控制:叠片需多次截断极片,对齐度与毛刺控制难度更高,国产设备在电芯对齐度(以先导智能为例约0.4mm上下)等指标上仍有优化空间。

此外,卷叠一体机因专利壁垒为LG独家技术,国内企业无法布局这一路线,只能聚焦其余三类机型的技术迭代。核心零部件如高精度视觉系统、伺服驱动等的自主化程度,同样是国产替代向纵深推进时需要补强的环节。

常见问题

叠片机和卷绕机哪个更难做?

叠片机更难。叠片需要根据叠层数多次截断极片,工艺难度与生产节拍均落后于卷绕;同时叠片机价格接近卷绕机的两倍,对精度和一致性的要求也更高。

国产叠片机的主要差距在哪里?

主要差距在效率与一致性控制。以先导智能为例,热复合叠片机效率为0.125s/pcs,但整体水平与更高端设备仍有差距;叠片多次截断带来的对齐度与毛刺控制,也考验设备精度。

热复合叠片机为何被看好?

热复合叠片机在裁切环节即形成叠片单元,可避免隔膜褶皱、提升极芯质量,并能在形成单元后实时检测,对生产工艺的控制更强。虽然工艺复杂、对电池厂磨合要求高,但被视作国产叠片设备未来的主要布局方向。