叠片机单价约600万元、近乎卷绕机两倍,中国企业仍主攻叠片路线,核心原因在于叠片工艺是中国电池企业实现全球领先的差异化突破口,而设备端也随之形成国产主导格局。锂电中段设备(将极片制成电芯的环节)基本是中国企业的天下,这与电池行业的创新集中在结构层面直接相关——中国电池企业靠中段工艺做出差异化,设备企业也随之领先。

中段设备:中国企业的优势主场

锂电设备前段(如涂布机)国产渗透率相对较低,但中段设备环节基本上是中国企业的天下。原因在于,近年来电池行业的创新大多集中在结构方面,也就是中段的工艺上。中国电池企业能在全球领先,正是靠在中段做出了差异化,因此国内设备企业在这一环节也较为领先。

从全球动力电池装机格局看,中国企业占据显著份额。以2022年上半年数据为例,宁德时代全球市占率34.2%、比亚迪11.9%,中国企业合计份额超过50%。其中,比亚迪全面推行刀片叠片化,中创新航、国轩高科、蜂巢等头部企业也纷纷布局“短刀+叠片”路线,带动叠片设备需求持续扩张。

卷绕与叠片:工艺路线之争

卷绕和叠片对应不同的电池结构:软包电池只能用叠片,圆柱电池只能用卷绕,方形电池两种皆可。两种工艺本身并无绝对优劣,更多是选择不同。卷绕工艺更成熟、设备价格更低——根据华创证券调研,一台卷绕机价格约在300万到400万元之间,而一台叠片机将近600万元,几乎高出一倍。但叠片在性能上具有优势,例如卷绕存在“R角”导致电流分布不均,在超级快充下更容易出现电池老化(析锂)现象。

对比维度卷绕叠片
设备单价(万元)300-400约600
工艺成熟度高相对落后
性能表现电流分布不均,快充下易析锂稳定性更好
适用电池结构圆柱、方形软包、方形

叠片机:价值量大、潜力可期

从设备角度看,叠片机明显更有看点:单台价值量大,工艺上还有提升空间,渗透率不高,且各大电池厂正在上马叠片设备。主流叠片机主要有四种:Z型叠片机、切叠一体机、热复合叠片机和卷叠一体机。其中,切叠一体机解决了极片转运中的碰撞问题,热复合叠片机则实现了极片阶段的实时检测,被看作未来布局的首选方向。卷叠一体机因专利壁垒为LG专属,与国内企业无缘。

常见问题

叠片机为什么比卷绕机贵近一倍?

根据华创证券调研,卷绕机单价约300万至400万元,叠片机约600万元。叠片工艺需要根据叠层数量多次截断极片,工艺难度和生产节拍都落后于卷绕,设备复杂度更高,因此单台价值量更大。

中国企业为什么选择主攻叠片路线?

中国电池企业靠中段工艺的结构创新实现全球领先,叠片正是这一差异化的核心载体。比亚迪刀片电池、中创新航短刀电芯等均采用叠片工艺,头部电池厂纷纷上马叠片设备,带动国产设备企业在这一环节形成主导地位。

四种主流叠片机各有什么特点?

Z型叠片机工艺成熟、单价较低(100万至200万元),但无法在极片阶段实时检测;切叠一体机整合前后工序,避免转运碰撞,单价约600万元;热复合叠片机将极片与隔膜预先制成单元,可实时检测,单价600万至800万元,是未来布局方向;卷叠一体机效率高但为LG专利,国内企业无法使用。