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液冷储能PACK模组大量产,解密电芯绝缘···

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锂电那些事今日头条2024年09月12日 星期四


在新能源技术蓬勃发展的今天,动力电池的安全性和可靠性成为各大厂商关注的焦点。而作为动力电池核心组件之一的电芯,其绝缘涂层技术也在不断进化。传统的PET包膜工艺虽然被广泛应用,但在制造良率一致性、附着力、耐压等性能指标和制造成本方面严重制约着电芯进一步发展。面对这些挑战,什方智造科技率先推出了电芯绝缘涂层的UV喷墨打印大规模量产技术,开启了行业创新的新篇章。



传统涂层工艺的技术瓶颈

粉末喷涂工艺

粉末喷涂技术通过电极放电将绝缘粉末带电后喷射至工件表面,再经过加热使其熔化并形成致密的涂层。然而,这一工艺的高温固化过程会影响电池的内在性能,且由于涂层厚度受限于带电粉末的同性相斥效应,导致边缘区域的涂层厚度不均匀,一致性差。

UV喷漆工艺

UV喷漆工艺利用喷枪将UV涂料均匀喷涂到电芯表面,并通过UV光照固化形成涂层。这一方法在应对复杂形状的工件方面表现出色,但由于涂料的表面张力,容易导致大面积区域涂层厚度不均。此外,喷漆过程中的涂料浪费率较高,导致工艺的整体成本和环境负荷上升。

UV喷墨打印技术的突破

针对上述问题,什方智造科技开发的UV喷墨打印技术为电芯绝缘涂层带来了革命性的改进。该技术通过喷墨打印头精确控制UV油墨的喷射,实现了大剂量、高度精细的涂层覆盖,同时解决了效率、剪切力、厚度一致性问题,详细指标如下:

成本低:综合材料成本比传统包膜低30%以上;

品质好:剪切力是传统包蓝膜的5-6倍,可达15-19MPa

效率高:高速机可达50ppm(以常见的230AH电芯为例子)

良率高:一次良率可达98%以上,最终良率可达99.9%以上

损耗低:油墨利用率可达99%以上

柔性强:可兼容不同形式电芯,可实现6面喷涂,无需绝缘盖片

绝缘好:5000-6000V的电压下,60秒内电流<0.1mA

一致性好:喷涂膜厚可控制在100μm(±10μm)

量产工艺的技术保障

为了确保UV喷墨打印技术能够顺利应用于大规模量产,首先需要解决效率和工艺良率,为此,什方智造科技在多方面进行了深度优化。

生产效率方面,为了匹配当前及未来新能源的头部电池厂的效率,目前的UV喷墨打印拥有高速50ppm和低速25ppm两个配置,为了达到此效率,进行了一系列创新的设计,例如,在固化光源的选型上,重新调整了油墨的引发体系,用以匹配寿命长、能耗低的LED光源,确保了生产线的稳定性和高效能;在激光清洗方面,不一味追求清洗后的粗糙度,而是从系统层面考虑,结合油墨配方和清洗效率,定制了大光斑的激光器,将清洗效率提升至9000mm² /s,大幅度提升了清洗效率;在uv打印方面,大幅度提升了油墨性能,创新性地选择了1pc打印和测面打印技术,即一次性将厚度打到100um再固化和无需多次翻转直接侧边打印,极大幅度地提升量产效率。

工艺良率方面,前后验证历时两年多,共完成500多项DOE验证,完成了涵盖材料、光学、机械、电气、软件、算法多学科的系统搭建,一方面,将油墨的一次利用率提升至98%以上,真正做到无污染,无需回收,另一方面,将一次生产良率提升至96%以上,并通过在线自动返修重投,将最终良率提升至99%以上。

质量管控:确保量产稳定性

通过一系列严格的质量管控措施,确保UV喷墨打印技术的量产稳定性。首先,使用MOPA激光器对电芯表面进行彻底清洁,确保涂层附着牢固。随后,采用多组喷头阵列和视觉定位系统精确控制涂层打印过程,避免污染和缺陷。通过微米级精度的非接触测量仪检测涂层厚度,确保每层涂层符合标准。同时,利用2.5D视觉检测系统实时监控打印质量,快速识别不良品。最后,进行5kV以上的直流绝缘测试,确保涂层在高压环境下的可靠性。这些措施共同保障了每一批生产的电芯都符合高标准的安全和性能要求。

引领行业变革的未来技术

什方智造科技的UV喷墨打印技术在电芯绝缘涂层领域带来了重要突破,以其高精度和高效能的特点,显著提升了涂层的质量和可靠性。这一技术不仅优化了制造流程,还大幅提高了动力电池的安全性能和耐用性。其独特的优势和重要性在于,能够更好地满足行业对高质量电池的需求,推动动力电池技术向更高标准迈进。

         
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来源:锂电那些事
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首次发布时间:2024-09-29
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锂资源专家交流纪要!

学习锂电,关注锂电那些事! 锂电那些事今日第二条2024年09月14日 星期六1、锂资源市场现状江西地区的锂矿产能出现停产和减产现象,尤其是中小型冶炼厂,由于当前价格水平导致企业普遍亏损,部分企业已经停产或进入检修状态。即使是拥有自有资源的大型企业也面临亏损压力,股东对持续亏损表示质疑。宁德地区的锂矿生产计划也受到影响,虽然有停产计划,但由于矿山采选和冶炼厂的生产过程复杂,停产需要时间安排。尽管如此,宁德的停产计划已经在准备中。2、锂资源价格走势锂资源价格持续下滑,现货价可能降至 65000 元以下。价格下跌的主要原因是全球锂资源供应过剩,尤其是国内市场的库存较高。尽管新能源汽车产量增加,但资源端增速过快,导致市场供需失衡。未来价格可能会因企业停产或减产而有所波动,但长期来看,价格回升需要市场经历洗牌,淘汰部分产能,库存消耗到足够低的水平。3、行业挑战与应对锂电池企业面临价格下跌带来的盈利压力,尤其是电池厂受到车厂和储能企业的压价影响。部分企业开始重新评估产能扩张计划,以避免过度投资带来的风险。国际市场政策变化对中国锂电产业链产生影响,企业需要通过技术创新和寻找新应用领域来应对挑战。同时,国内市场的产品升级和新应用领域的开发也成为关键。4、产能与供应2024 年锂盐产量预计在 130 万吨左右,尽管部分盐厂减产,但南美洲项目的增产弥补了这一影响。全球锂资源产能仍然较大,尤其是国内外多个新项目的投产。回收锂资源的量逐年增加,去年国内回收量约为六七万吨,今年预计增加两三万吨。尽管回收成本较高,但随着电池报废量增加,回收市场的增速仍然可观。5、未来展望长期来看,回收锂资源的比例将逐步增加,预计到 2035 年可能达到 40%至50%。然而,回收无法完全替代新资源的供应,仍需依赖新矿产资源的开采。企业需在价格波动中寻找平衡,合理控制产能和库存,以应对市场的不确定性。同时,国际市场的政策变化和技术创新将继续影响行业发展。Q:江西地区锂矿的停产情况如何?A:江西地区的锂矿确实有停产的情况。8 月和 9 月期间,部分矿山和冶炼厂已经开始减产或停产,尤其是那些没有资源的中小冶炼厂。即使是拥有自有资源的企业,也有一半的产能处于停滞状态。由于当前价格水平,许多企业处于亏损状态,压力较大。因此,一些公司正在逐步安排检修和停产。Q:宁德地区锂矿的停产计划是什么?A:宁德地区确实有停产计划,但目前还没有完全实施。官方公告和市场解读显示,虽然已经开会并安排了停产计划,但由于矿山和冶炼厂的生产流程复杂,停产需要时间来处理现有的生产物料和副产品。Q:其他地区的锂矿生产情况如何?A:其他地区的锂矿生产也受到影响。一些北方工厂已经停产,尤其是依赖非洲进口矿石的企业,因为当前价格低于成本。一般工厂每月产量在一两千吨,亏损严重,可能一个月亏损几千万到几个亿。价格一路下滑,企业面临巨大的亏损风险。Q:锂电池行业的整体开工率和市场状况如何?A:锂电池行业的整体开工率较低,现有产能远超实际需求。锂盐和电池材料的开工率不到 50%。盐湖资源的开工率较高,而锂辉石和云母矿的开工率分别在60%-70%和 50%左右。许多企业因市场低迷而减产或停产。Q:锂资源价格的未来走势如何?A:由于市场期望较低,许多企业开始调整生产计划。具体价格走势需根据市场需求和供给变化进一步观察。Q:锂资源价格未来的走势如何?A:锂资源价格的预测非常困难。目前市场上有可能出现价格下降至 65000 元甚至更低的情况。主要原因包括部分企业停产或减产的影响不大,库存量仍然较高,以及资源端的增速过快。未来可能会经历一段低价位运行的时期,部分企业可能会因此关停或被兼并。价格波动也可能受到突发事件的影响。Q:全球新能源汽车的产量增加对锂资源市场有何影响?A:全球新能源汽车的产量确实在增加,但并未达到预期的爆发式增长。同时,国际形势复杂,部分国家可能会改变锂电路线,转向其他技术。此外,储能领域的增长也未如预期般迅速。这些因素导致锂资源市场面临一定压力。Q:锂资源的进口和库存情况如何?A:今年上半年锂矿和碳酸锂的进口量显著增加,分别超过 250 万吨和 10.5 万吨。市场上存在明显的供过于求现象,库存估计有十来万吨,相当于一个月的消耗量。这些库存分布在材料厂、电池厂、仓库和个人投资者手中。Q:今年锂盐的供给量和需求量预期如何?A:今年锂盐的生产量可能达到 130 到 140 万吨,但由于部分盐厂减产,实际产量可能略低于预期。同时,南美洲项目和 SQM 的产量增加,碳酸锂和氢氧化锂的增速有所变化,但整体变化不大。Q:美国和欧洲的法案对中国锂电产业链的影响是什么?A:这些法案对中国锂电产业链确实带来了一些压力。我们注意到,尽管一些企业尝试在海外建厂,但仍受到挤压。因此,我们采取了多种策略,包括在国外合资建厂和技术创新,以满足低碳和零碳的要求。同时,我们也在国内市场努力进行产品升级,并寻找新的锂电应用领域,如船舶和其他领域。此外,我们通过光伏发电和锂电储能,帮助一些电力供应不足的地区提升生活质量。Q:在西方市场拓展中,如何应对技术外溢风险和政策悖论?A:固态电池领域取得了显著进展,未来可能会有大量应用。技术外溢风险确实存在,尤其是在材料端。我们不希望中国的技术被廉价输出,因此在合作过程中,会注重保护企业和国家的利益。我们强调通过沟通和合作来应对这些挑战,同时确保知识产权和市场的保护。Q:宁德在需求提升时为何选择停产?A:这个问题在文本中没有直接回答。Q:宁德停产是否意味着对未来电池生产和价格回升缺乏信心?A:这与信心无关。宁德的产能利用率仍然较高,近期在宜宾的锂电池大会上也有项目扩建计划。停产更多是因为锂盐厂面临锂渣处理的问题,这对企业是个考验,并非对市场缺乏信心。Q:宁德的停产计划影响了多少产能?复产需要多长时间?A:宁德的选矿场每年满产可达 10 万吨碳酸锂当量。此次停产计划暂定一个月,复产大约需要十天左右。Q:上游锂价上涨,电池厂和车厂的接受度如何?A:电池厂普遍接受小幅价格上涨,认为当前价格过低,压力较大。车厂也在压低电池价格,因此电池厂希望价格稳定或略有上涨。Q:在需求旺季,其他企业是否会因宁德停产而增加产量?A:其他企业不会轻易增加产量,因为许多企业仍有库存。如果价格低于生产成本,他们不愿出售,期望价格回升到合理水平。Q:全球锂资源供给压力如何解决,特别是在中国市场的影响下?A:中国在全球锂资源供给中占据重要地位,特别是盐湖企业仍能在当前价格下盈利。然而,锂云母和锂辉石提锂企业面临亏损压力,尤其是宁德这样的企业,如果价格持续低迷,将导致巨额亏损。短期内,低成本供应商的供给弹性有限,但长期来看,市场需要通过关闭部分资源企业以达到供需平衡。此外,价格波动是正常现象,可能会出现短期上涨,但如果价格持续低迷,企业将难以承受。Q:目前锂的产能和未来两年的产能和产量预期如何?A:目前国内碳酸锂的产能约为 140 万吨,氢氧化锂约为 90 万吨,海外碳酸锂约为 40 万吨,氢氧化锂约为 20 万吨。实际产量可能不到产能的一半。矿产资源方面,国内外的产能合计约为 140-150 万吨。未来两年,国内外矿山将继续扩产,预计国内新增产能至少 20 万吨,澳洲和非洲的项目也在推进中。Q:矿山的产能扩张情况如何,尤其是国内和海外的新增产能?A:国内矿山如李家沟等正在扩产,预计新增产能约 20 万吨。澳洲和非洲也在增加产能,澳洲的皮尔巴拉等项目正在扩产,加拿大和非洲的项目虽然有所放缓,但仍在推进。然而,由于价格低迷,非洲矿石运至国内加工的成本较高,导致部分项目进展缓慢。Q:回收锂资源的现状和成本如何?A:目前每年锂资源的回收量级尚未明确,但回收成本是影响其经济性的关键因素。随着市场需求的增长,回收将成为重要的资源补充渠道。Q:今年锂资源回收的量预计是多少?A:今年的回收量预计会比去年增加,可能增加两到三万吨,因为报废电池的数量在增加。Q:回收锂资源的成本大概是什么水平?A:回收的关键成本在于废旧电池和黑粉的价格。由于市场上锂盐价格波动,回收企业普遍处于亏损状态。Q:长期来看,锂资源的需求会主要依赖回收吗?A:不可能完全依赖回收。虽然回收的比重会增加,但仍有部分锂资源无法通过回收获得。Q:未来锂资源回收的比例预计会达到多少?A:我们预计到 2035 年,回收锂资源可能会占到总需求的 40%到 50%。目前回收量接近占需求的 10%。 锂电那些事免责声明 本公众 号部分内容来源于网络平台,小编整理,仅供学习与交流,非商业用途!对文中观点判断均保持中立,版权归原作者所有,如有报道错误或侵权,请尽快私信联系我们,我们会立即做出修正或删除处理。谢谢! 来源:锂电那些事

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