锂电设备行业的核心工艺：极片、电芯、模组＆Pack

2/2锂电设备行业的核心工艺：极片、电芯、模组锂电设备行业的核心工艺：极片、电芯、模组&PackSourcefrom:CHINASECURITIES【摘要】锂电设备属于非标设备，市场空间的扩大依赖于下游的加速扩产以及技术路线的较大变化1）下游扩产：近年来，受益于动力电池企业扩产不断，锂电设备的市场空间持续高增，且中短期内该趋势仍将延续。但长期看，非标设备企业具有“二阶导属性”，在行业增速放缓之际或将遇到成长瓶颈。因此，锂电设备企业需基于自身核心工艺技术的延展性，提前布局其他具备高成长性的下游领域，打造第二成长曲线。2）技术路线变化：目前为止，锂电领域的技术路线变化对设备端影响较小；未来，大圆柱电池、长薄化方型电池、固态电池等新技术有望创造设备升级需求。锂电池生产流程1）极片制片（电芯前段）：包括搅拌、涂布、辊压、分切及制片模切环节，对应涂布机、辊压机、分切机、模切机等设备；2）电芯装配（电芯中段）：包括卷绕/叠片，封装、干燥、注液环节，对应卷绕机、叠片机、电芯装配线等设备；3）电芯检测（电芯后段）：包括化成、分容和检测环节，对应化成柜、分容柜和电芯检测设备等；4）模组&Pack线：在上述前、中、后段工序完成单体电芯制造之后，需要对动力电池模组、PACK进行自动化组装，对应模组组装线与Pack组装线。•值得一提的是，激光加工技术贯穿于电芯的前、中段、以及模组&Pack线锂离子电池生产流程图1）前段环节为极片制片，所需工艺积累侧重于浆料处理、箔材处理和激光切割电芯前段工艺包括浆料的分散&混合、金属箔材的涂布、辊压和切割，其背后的核心技术包括张力控制技术（涉及精确、稳定的运动控制技术，以及生产、调试人员的丰富经验）、自动纠偏技术、温度控制技术、粉尘处理技术，以及各环节所需要的专有技术。相对于中后段，前段设备的技术通用性较强，相关企业可广泛拓展至高分子材料处理、金属材料处理、燃料电池、医药等领域。电芯前段中的制片环节涉及激光切割工艺，激光切割工艺的可拓展应用方向非常广泛。锂电设备前段核心工艺技术及可拓展应用方向：2）中段环节为电芯装配，所需工艺积累侧重于机械与自动化、激光焊接电芯中段对生产设备的精度、效率和一致性要求较高。卷绕/叠片为中段的核心工序，二者所需的底层技术类似，均为张力控制技术、运动控制技术、自动纠偏技术等，但在实际的设计、生产与调试当中，二者差异较大，需要企业不断的工艺积累以及相关技术人员丰富的经验。相对而言，卷绕/叠片环节技术的专用化属性较强，可拓展方向基本局限于卷绕机与叠片机的跨领域应用。中段的其他环节包括装配线、烘烤（干燥）和注液，相对而言，技术通用性较强，可拓展的方向广泛。电芯装配段涉及多个激光焊接工序，相关工艺的可拓展方向非常广泛。锂电设备中段核心工艺技术及可拓展应用方向：3）后段环节为电芯检测，所需工艺积累围绕电源控制技术后段环节为电芯检测，所需工艺积累围绕电源控制技术，所需核心技术包括电流&电压高精度控制及检测技术、能量变换技术、功率变换技术等，底层技术涉及电路电网与PCB设计，后段设备未来可拓展的方向主要包括各类锂电池（包括储能锂电池、消费锂电池）的化成分容与检测、燃料电池的检测等。锂电设备后段核心工艺技术及可拓展应用方向：4）模组和Pack组装线环节涉及激光、检测、视觉、装配等多领域工艺由于动力电池模组和Pack种类繁多，模组和Pack组装环节的定制化属性远高于单体电芯制造环节，因此目前模组和Pack组装线的自动化水平较低。提供自动化组装线的企业为系统集成商，核心技术主要体现在研发设计与装配集成，企业通过特有的技术设计结构、软件模块等方式，取得不同的解决方案，以满足自动化率、生产节拍等最终产品的技术指标要求，同时最大程度节约成本。该环节所需技术通用性较强，相关企业未来可拓展的方向较为广泛，主要包括燃料电池电堆&系统组装线、汽车零部件生产线等。与电芯装配段类似，模组、PACK装配段同样涉及多个激光焊接工序，激光焊接工艺的可拓展应用方向非常广泛。锂电设备自动化组装线、物流装备的核心工艺技术及可拓展应用方向：锂电设备企业的核心工艺及业务延展性：锂电池生产工艺可拓展至多领域，与燃料电池生产工艺共同性最强前段工艺技术侧重于浆料处理、箔材处理和激光切割，相关设备企业有望拓展至新材料、功能性薄膜领域，延展性最强；中段工艺技术侧重于机械与自动化、激光焊接，卷绕与叠片工艺的延展性较差，自动化、激光工艺的延展性较强；后段工艺技术围绕电源控制，相关企业业务延展性相对较弱。燃料电池和锂电池生产工艺的共通性较强，从事前、中、后段多数环节的