叠片设备曾长期依赖进口,但目前锂电设备在叠片工艺上的国产替代已取得实质性突破,中段设备领域基本由中国企业主导,叠片机国产化已覆盖主流技术路线并进入头部电池厂供应链。从Z型叠片机到切叠一体机、热复合叠片机,国内设备商已形成完整布局,仅卷叠一体机因专利壁垒仍由外资掌握。
国产替代进程:从进口依赖到自主主导
锂电设备中段工序(将极片制成电芯)是国产化程度较高的环节。资料显示,中段设备“基本上就都是中国企业的天下”,原因在于电池行业近年来的创新多集中在结构层面,而国内电池企业凭借中段工艺的差异化实现全球领先,带动了本土设备企业的同步发展。
在叠片机领域,国内设备商已覆盖主流技术路线。Z型叠片机和切叠一体机的主要设备商包括先导智能、利元亨、科瑞技术、格林晟、超业精密、赢合科技等;热复合叠片机则由先导智能、吉阳智能、格林晟布局。从客户结构看,宁德时代、比亚迪、蜂巢能源等头部电池厂均已采用国产叠片设备。
技术路线对比与差距
四种主流叠片机中,国内企业已掌握三种,仅卷叠一体机因属于LG专利而“注定和国内企业无缘”。从性能看,热复合叠片机因能在裁切环节形成叠片单元、实现实时检测,被视作国内厂商未来布局的首选方向,但工艺复杂度较高,对电池厂磨合要求也更高。
| 机型 | 国内布局情况 | 特点 |
|---|---|---|
| Z型叠片机 | 先导智能、利元亨等多家布局 | 工艺成熟、单价低、应用最广 |
| 切叠一体机 | 先导智能、利元亨等多家布局 | 整合模切与贴胶热压,提升良率 |
| 热复合叠片机 | 先导智能、吉阳智能、格林晟 | 可实时检测,未来优势更大 |
| 卷叠一体机 | 外资(德国Manz) | LG专利,国内企业难以进入 |
头部电池厂的采用与验证
国产叠片设备的市场验证已相当充分。比亚迪全面推行刀片叠片化,蜂巢能源全面推行短刀+叠片,中创新航的One Stop方案采用短刀+叠片,国轩高科的大众UC电芯也采用短刀+叠片并已取得量产定点。这些头部厂商的规模化采用,印证了国产叠片设备在量产环境中的可靠性。
常见问题
叠片机和卷绕机哪个更有前景?
叠片机是更有看点的方向,因为单台价值量更大,工艺上仍有提升空间,渗透率还不高,且各大电池厂正在上马叠片设备。但从当前使用量看,卷绕仍占主流,因其工艺更成熟、成本更低。
叠片工艺相比卷绕有什么优势?
叠片在性能上整体优于卷绕,尤其在快充场景下,卷绕因“R角”存在容易出现电流分布不均和析锂现象,叠片的稳定性更好。但叠片在工艺难度和生产节拍上落后于卷绕,设备价格也更高。
国产叠片设备还有哪些替代空间?
主要差距集中在卷叠一体机——该路线为LG专利,国内企业无法进入。此外,热复合叠片机工艺更复杂,目前布局的设备企业相对较少,对电池厂磨合要求较高,是国产设备仍需深耕的方向。