短刀加叠片正在成为中国电池厂的主流结构路线,而中段叠片设备基本是中国企业的天下。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+叠片并已取得量产定点;蜂巢能源全面推行短刀+叠片;欣旺达 SFC480 采用叠片并将于年内量产。叠片机单台价值量高于卷绕机,工艺仍有提升空间,渗透率尚不高,是锂电设备中最具看点的环节之一。
为什么叠片成为结构创新的主战场
中段工艺要把极片做成电芯,第一步做极组的设备约占中段价值的 70%。做极组有卷绕和叠片两条路:软包只能用叠片,圆柱只能用卷绕,方形两者皆可。卷绕因存在“R 角”,电流分布不均匀,应用超级快充后更易出现析锂老化;叠片除多次截断导致一致性偏差外,性能整体更优。卷绕的优势在工艺成熟、节拍快、成本低——一台卷绕机约 300 至 400 万元,一台叠片机却要近 600 万元。正因叠片价值量大、渗透率不高、电池厂又在密集上马,设备端的看点集中在这里。
四类叠片机与中国设备企业位置
主流叠片机分四种:Z 型叠片机、切叠一体机、热复合叠片机和卷叠一体机。Z 型最成熟、单价低,但转运易生瑕疵;切叠一体机整合模切与贴胶热压,避免转运碰撞、提升良率;热复合叠片机把极片与隔膜先制成叠片单元再堆叠,可避免隔膜褶皱并在单元阶段检测,是国内厂商未来布局的首选,缺点是工艺复杂、对电池厂磨合要求高;卷叠一体机为 LG 专利,存在专利壁垒。
从布局全面性看,先导智能在主流叠片机上均有布局,是较具代表性的设备企业。
| 叠片机类型 | 主要设备商 | 主要电池端客户 |
|---|---|---|
| Z 型叠片机、切叠一体机 | 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 |
| 热复合叠片机 | 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 | 德国 Manz | LG新能源 |
全球格局中的中国位置
中段设备“基本上都是中国企业的天下”。这些年中国电池企业的全球领先,靠的正是中段结构工艺上的差异化,设备端也随之建立起领先身位。海外方面,LGES 是软包叠片龙头,SK On 坚守软包叠片工艺,卷叠一体机专利掌握在 LG 手中、设备由德国 Manz 供应。整体看,中国设备企业在叠片工艺设备尤其是切叠、热复合路线上参与度更高,海外企业则在软包叠片与卷叠专利路线上各有积累。
常见问题
短刀加叠片为什么被多家中国电池厂同时选中?
中创新航 one stop 采用短刀+叠片并规划产能 60GWh,国轩高科大众 UC 电芯采用短刀+叠片且已取得量产定点,蜂巢能源全面推行短刀+叠片,欣旺达 SFC480 采用叠片并将于年内量产。叠片在性能上更优,短刀结构又契合叠片工艺,两者结合成为多家厂商的共同选择。
热复合叠片机为什么被视为未来方向?
它把正负极片与隔膜提前制成叠片单元再堆叠,既能避免隔膜褶皱、提升极芯质量,又能在形成单元后即加以检测,工艺控制力更强。缺点是工艺较复杂、对电池厂磨合要求高,目前布局的设备企业数量少于前两类。
中国锂电设备在全球处于什么位置?
中段设备基本由中国企业主导,前段设备国产渗透率相对较低。叠片机领域,国内企业在 Z 型、切叠一体机与热复合路线上均有布局,海外则以软包叠片和卷叠专利路线为主,具体份额与竞争格局建议以第三方公开数据为准。