国产Z型叠片机已完成从“可用”到“好用”的跨越,其核心设备商已实现全面国产化,主要玩家包括先导智能、利元亨、科瑞技术等国内厂商,客户覆盖宁德时代、比亚迪、蜂巢能源等头部电池厂,国产化率接近100%。作为锂电中段核心设备,Z型叠片机所在的叠片工艺环节已基本由国内企业主导,标志着锂电设备国产替代在中段工序已深度完成,自主可控能力显著增强。
中段设备:国产替代的“主战场”
锂电设备可分为前、中、后三段。与涂布机等前段设备仍有较高进口依赖不同,中段设备(将极片制成电芯的工序)基本是“中国企业的天下”。这主要得益于国内电池企业在结构创新上的领先——近年来电池行业的创新多集中在结构方面,即中段工艺,而国内电池企业正是靠在中段做出差异化实现全球领先,设备端因此同步受益。
中段工艺的核心是将极片制成极组,这一环节的设备价值量约占中段的70%。极组制造主要有卷绕和叠片两种路径:卷绕工艺成熟、生产效率高;叠片则在性能上更优,尤其在应用超级快充后,卷绕因“R角”存在更易出现电流分布不均导致的电池老化(析锂)现象,叠片在稳定性上更具优势。
Z型叠片机:国产设备的主力形态
主流的叠片机有四种形态:Z型叠片机、切叠一体机、热复合叠片机、卷叠一体机。其中Z型叠片机是最原始也是目前应用最广泛的形态,其优点是设备单价低、工艺成熟、毛刺小,适合大电芯生产;缺点是未与前后工序整合,极片转运过程中容易出现瑕疵。
在设备供应格局上,Z型叠片机及改良版切叠一体机的主要设备商全部为国内厂商,包括先导智能、利元亨、科瑞技术、格林晟、超业精密、赢合科技,主要电池端客户涵盖宁德时代、比亚迪、蜂巢能源、万向123等。相比之下,卷叠一体机为LG专利,因专利壁垒与国内企业无缘。
国产替代的深度与方向
从整体看,锂电设备国产替代在中段已相当深入,但不同环节仍有差异。前段设备(如涂布机)国产渗透率相对较低,是国产化进程中相对薄弱的环节;中段设备则基本实现国产主导。在叠片机内部,工艺更复杂的热复合叠片机被视作国内厂商未来布局的首选方向——它能在形成叠片单元后即加以检测,对生产工艺的控制更高,先导智能在该领域布局较具代表性。
叠片工艺的应用正随电池结构创新而扩大: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、国轩高科、欣旺达等也均有叠片路线布局。这为国产叠片设备持续放量提供了需求基础。
常见问题
Z型叠片机的国产化率有多高?
Z型叠片机及切叠一体机的主要设备商全部为国内厂商,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,客户涵盖宁德时代、比亚迪、蜂巢能源等头部电池厂,该环节国产化率接近100%。
叠片机和卷绕机哪个更有前景?
两者并无绝对优劣,更多是路线选择。卷绕工艺更成熟、价格更低(一台卷绕机价格约300-400万元,叠片机近600万元);叠片在性能上更优,且随快充技术普及和刀片/短刀等结构创新,叠片渗透率持续提升,设备端看点更足。
锂电设备国产替代还有哪些薄弱环节?
中段设备已基本实现国产主导,相对薄弱的环节集中在前段设备(如涂布机),其国产渗透率较低。此外,叠片机中工艺更复杂的热复合叠片机布局企业相对较少,是国产设备下一步重点突破的方向。