化成是锂电池制造后段工艺中的核心环节,其作用是通过首次充放电激活电芯,在负极表面形成钝化膜(类似硬盘格式化),使电池具备可逆充放电能力。在产业链中,化成设备位于后段工艺的中间位置——上游衔接注液、真空干燥等工序,下游连接分容、检测、分选等环节,对电池的最终容量、自放电率等性能具有决定性影响。
化成工序在产业链中的位置
锂电设备产业链按工艺分为前道(40%)、中道(30%)、后道(20%)及模组PACK(10%)。化成属于后道工艺,后道设备价值量约占全产业链的20%。
化成设备的上游工序包括注液机和真空干燥设备,电芯完成注液和干燥后进入化成环节;下游工序包括分容柜和测试设备,化成后的电芯需进行分容(分析和标定容量)及检测(通过内阻仪评价电芯是否合格)。化成与分容两个环节的设备价值量占后段总价值的70%。
化成对电池性能的决定性影响
化成过程中形成的钝化膜直接决定电池的容量、自放电率等关键指标。该工序需要根据电池类型(圆柱、软包、方形)设计不同的充放电参数,设备精度要求极高。以行业头部厂商为例,电压精度可达0.02%、电流精度可达0.05%,充电效率和放电效率均不低于80%。由于化成设备需与电池厂紧密合作、共享技术,定制化需求强,服务壁垒较高,通常“用熟不用生”。
常见问题
化成和分容是一回事吗?
不是。化成是首次充放电激活电芯并形成钝化膜;分容是“分析和标定容量”,对化成后的电芯按标准进行充放电并测量其容量。两者使用同一类充放电设备,但功能不同。
化成设备的主要厂商有哪些?
国内后段设备领域,杭可科技市占率约19%,珠海泰坦(已被先导智能收购)市占率约15%,两者实力较强。此外星云股份、擎天实业等也是重要参与者。国内厂商在后段设备领域对海外厂商已形成明显优势。
化成工序对电池厂有什么定制化要求?
因不同电池厂的电芯在细节设计上存在差异,化成设备需要根据电池类型(圆柱、软包、方形)及具体参数进行定制化开发,设备商需与电池厂深度合作、共享技术,并在爬坡阶段派专人驻场调试设备。