中段工艺把极片做成极组,是锂电设备中段的核心环节,其设备价值量约占中段的70%。锂电设备行业的关键拐点,是叠片路线从边缘选择走向多家主流电池厂共同采用:中创新航 one stop 采用短刀加叠片、规划产能60GWh,国轩高科大眾UC电芯采用短刀加叠片并已取得量产定点,蜂巢能源全面推行短刀加叠片,欣旺达SFC480采用叠片并将于年内量产。 叠片机单台价值量更大、渗透率仍不高、工艺仍有提升空间,电池厂集中上马叠片设备,意味着设备端的看点正从卷绕向叠片迁移。

从卷绕到叠片:工艺选择的分水岭

做极组的方法大体有两种:卷绕与叠片,工艺本身并无绝对好坏,更多是选择不同。卷绕存在"R角",空间利用在理论上逊于叠片,但实证上两者空间利用相差并不大;可以确定的是,R角使电流分布不均匀,在应用超级快充后更容易出现电池老化(“析锂”)现象。叠片在稳定性上更好,但此前应用更广的仍是卷绕,原因是工艺更成熟、价格更低。

结构决定工艺:软包只能用叠片,圆柱只能用卷绕,方形两种都能用。因此特斯拉代表的圆柱类电池必然使用卷绕机,而比亚迪的刀片电池则使用叠片。

短刀加叠片被多家电池厂采用意味着什么

从全球主要动力电池企业的工艺路线看,叠片阵营已从软包龙头扩展到方形短刀路线:LGES为软包叠片龙头,SK On坚守软包叠片工艺,比亚迪全面刀片叠片化;中创新航 one stop 采用短刀+叠片,规划产能60GWh;国轩高科大众UC电芯采用短刀+叠片,已取得量产定点,将用于客户最大的新能源平台;欣旺达SFC480采用叠片并将于年内量产,用于四季度上市的配套车型;蜂巢能源全面推行短刀+叠片。

对设备行业而言,这一节点意味着叠片机的需求不再局限于软包,而是在方形短刀这一主流形态上打开空间。叠片机单台价值量大、渗透率不高、工艺仍有提升空间——有提升空间就意味着有潜力,这正是设备端被重新定价的原因。

四类叠片机,对应四类拐点

主流叠片机有四类,各自的改良方向不同:

类型解决的问题主要设备商主要电池端客户
Z型叠片机最原始形态,单价低、工艺成熟、毛刺小,适合大电芯先导智能、利元亨、科瑞技术、格林晟、超业精密、赢合科技宁德时代、比亚迪、蜂巢能源、万向123、卡耐新能源、桑顿新能源
切叠一体机整合模切机与贴胶热压机,避免转运碰撞、提升良率与效率同上同上
热复合叠片机极片与隔膜在裁切环节即形成单元,避免隔膜褶皱,可在叠片单元阶段检测先导智能、吉阳智能、格林晟万向123、中创新航、天津捷威
卷叠一体机将极片贴于隔膜并卷绕,效率较高德国 ManzLG新能源

切叠一体机解决的是转运问题,热复合叠片机解决的是实时检测问题,卷叠一体机受专利壁垒限制,与国内企业基本无缘。从布局全面性看,同时覆盖多类叠片机的设备企业更具优势;从趋势看,热复合叠片机是未来布局的首选方向。

常见问题

短刀加叠片为什么被视为锂电设备的关键拐点?

此前叠片更多用于软包,卷绕凭借工艺成熟与成本优势占据主流。当采用短刀加叠片的方案在多家电池厂落地——包括中创新航 one stop 的60GWh规划产能、国轩高科已取得量产定点的方案、蜂巢能源的全面推行,叠片的需求基础就从软包扩展到了方形主流形态,设备端随之出现结构性机会。

叠片和卷绕,设备成本差多少?

根据华创调研,一台卷绕机价格约在300到400万元之间,一台叠片机价格将近600万元,几乎高出一倍。叠片机单台价值量更大,是其被视为更具看点的原因之一。

四类叠片机里,哪一类更值得关注?

从工艺提升空间看,热复合叠片机是国内厂商未来布局的首选:它在裁切环节就形成叠片单元,可避免隔膜褶皱并实现单元阶段检测,缺点是工艺较复杂、对电池厂磨合要求较高。目前布局该类设备的企业数量明显少于前两类。