锂电设备化成工序的发展历程中,关键拐点集中在从手动到自动化、从单一充放电到集成化工艺的演进,核心目标是提升效率与SEI膜(钝化膜)的均匀性。
化成工序的核心作用是激活电芯,使其具备充放电能力,并在负极表面形成钝化膜(SEI膜),可类比为硬盘的格式化。其发展历程中的关键拐点主要有三个:
从手动柜到多通道自动化成系统
早期化成采用单体电池手动柜,效率低下。第一个关键拐点是向多通道自动化成系统的转变,通过同时对大量电芯进行充放电,大幅提升了生产效率。这一转变解决了手动操作带来的产能瓶颈,为规模化生产奠定了基础。
压力/负压化成的引入
电芯在化成过程中会产生气体并发生膨胀,影响SEI膜的均匀性。第二个关键拐点是引入压力化成与负压化成技术,通过施加压力控制电芯膨胀,并利用负压排出气体,从而显著提升了SEI膜的均匀性和电芯的一致性。相关的高温加压充放电技术,国内仅个别厂商可以实现。
化成与分容测试一体机
分容是“分析和标定容量”的简称,传统上化成与分容是独立的工序,需多次搬运电芯。第三个关键拐点是化成与分容测试一体机的出现,将两个环节集成在一台设备中,减少了搬运环节,提升了产线整体效率与自动化水平。
常见问题
化成工序中,SEI膜的作用是什么?
SEI膜是电芯首次充电时在负极表面形成的钝化膜,它能防止电解液与负极进一步反应,对电芯的循环寿命和安全性至关重要。化成工序的精度直接影响SEI膜的均匀性。
当前后段设备行业的格局如何?
后段设备行业壁垒较高,主要厂商包括杭可科技和珠海泰坦(先导智能全资子公司)。杭可科技在2021年市占率约为19%,珠海泰坦约为15%,两者在该领域占据领先地位。
后段设备中,充放电设备的价值量占比是多少?
充放电设备是后段环节的核心,其价值量占后段设备的70%以上。化成和分容这两个环节的价值量也占后段的70%。