方形电池在制造工艺上同时兼容卷绕与叠片两条路线,这也让锂电设备企业形成了差异化的卡位策略:卷绕机路线以工艺成熟、生产效率高见长,叠片机路线则凭借更高的单台价值量和性能优势成为设备龙头重点布局的方向。 在方形电池大规模应用(如宝马等车型)以及短刀/刀片电池放量的背景下,叠片设备的渗透率正在提升,而设备企业的竞争焦点集中在切叠一体机与热复合叠片机等更高阶的工艺形态上。
卷绕与叠片:方形电池的两种工艺路线
方形电池是少数既能采用卷绕、又能采用叠片工艺的电池形态(软包只能用叠片,圆柱只能用卷绕)。两种工艺本身并无绝对好坏,更多是电池厂基于产品定位做出的选择:
- 卷绕工艺的优势在于工艺成熟、设备价格更低、生产节拍更快,对生产成本的控制更优秀;但存在“R角”导致电流分布不均、在超级快充下更容易出现“析锂”老化的问题。
- 叠片工艺在性能上普遍优于卷绕(除一致性因多次截断而略逊外),空间利用和稳定性更好,但设备单价更高、生产效率相对落后。
从设备价值量看,制作极组的设备占中段设备价值的七成左右,其中叠片机单台价值量显著高于卷绕机,因此成为设备厂商更有看点的竞争赛道。
叠片机市场:四类机型与主要玩家
主流的叠片机分为四种形态,国内设备企业在不同机型上的布局各有侧重:
| 机型 | 特点 | 主要设备商 |
|---|---|---|
| Z型叠片机 | 工艺成熟、应用最广、单价较低 | 先导智能、利元亨、科瑞技术、格林晟、超业精密、赢合科技等 |
| 切叠一体机 | 整合模切与贴胶热压,解决转运瑕疵 | 同上 |
| 热复合叠片机 | 极片与隔膜先复合再堆叠,可实时检测 | 先导智能、吉阳智能、格林晟 |
| 卷叠一体机 | 效率高但属LG专利,国内企业难以布局 | 德国Manz |
从布局的全面性来看,先导智能在各类主流叠片机型上均有覆盖,是设备端布局较为领先的企业之一。而在电池厂客户结构上,Z型叠片机和切叠一体机的主要客户覆盖宁德时代、比亚迪、蜂巢能源等头部电池厂商;热复合叠片机的主要客户则包括万向123、中创新航、天津捷威等。
常见问题
方形电池为什么能同时兼容卷绕和叠片?
方形电池的壳体结构对极组形态没有硬性约束,因此两种工艺都能适用。相比之下,软包电池因铝塑膜结构只能采用叠片,圆柱电池则因圆形壳体只能采用卷绕。方形电池的这一特性使其成为工艺路线切换最灵活的电池形态。
叠片机会取代卷绕机吗?
短期内不会。卷绕工艺在成熟度和成本上仍有明显优势,设备价格也更低;叠片机虽然性能更优,但设备单价接近卷绕机的两倍,且生产效率仍有差距。目前趋势是叠片在高端方形电池(如刀片/短刀电池)中渗透率提升,但卷绕仍是主流选择。
叠片机领域哪类设备更有前景?
从工艺演进方向看,热复合叠片机被视作国内厂商未来布局的重点,它通过在裁切环节即形成叠片单元,避免了隔膜褶皱并实现了过程检测,对极芯质量的控制更强。但其工艺复杂度较高,对电池厂的磨合要求也更严格。