封装的核心工序:卷绕更贴合实际,叠片代表高性能的未来

不同的封装形式意味着核心制造工艺的差异化,形成卷绕和叠片两种技术。圆柱电池通常采 用卷绕工艺制作而成,软包电池则需应用叠片工艺,方形电池两种工艺皆可(当下主要为卷 绕)。1)卷绕是将制片工序或收卷式模切机制作的极片卷绕成电芯,原材料按照负极、隔膜、 正极、隔膜的顺序进行卷绕;2)叠片是将模切工序中制作的单体极片叠成电芯,例如典型的 “Z”字形叠片,正负极分别叠在隔膜两面,隔膜以“Z”字形穿行其间而隔开两极。

卷绕和叠片的工艺环节存在差异,使工艺更换将涉及产线的更新与再投资。电芯在卷绕或叠 片前都需要经历搅拌、涂布、辊压等环节,核心差异在于:1)卷绕工艺需要应用制片机和卷 绕机,制片是卷绕前一道工序,包括对分切后的极片焊接极耳、贴保护胶纸、极耳包胶等;2)叠片工艺主要需采用模切机与叠片机,叠片之前先进行模切,将分切后的涂布的极片冲切 成型。工序的差异带来设备的不同,工艺的更换意味着进行产线的更新和再投资。

工艺更换需要对工艺进行严格论证,当下卷绕更符合产业化需求。理论上,叠片工艺制得的 电芯产品在综合性能上优于卷绕工艺,包括能量密度、循环性能及安全性能等方面,主要系 卷绕电芯存在多处弯折区域和集流体焊接区域,内部空间利用率低,并且会有卷绕张力的不 均匀和形变等现象,而叠片电芯界面反应更均匀,活性物质容量能够得到充分发挥。但在实 际应用中,卷绕的生产效率更高,叠片则会面临虚焊、极片毛刺、粉尘等问题,控制和操作 难度更大,需要进一步开展相关设备改进、提升工艺效率。

品质升级的诉求之下,持续优化的叠片工艺逐渐导入。新能源汽车的发展逐渐从政策驱动切 换为消费驱动,对于产品的质量要求提升,体现在动力电池领域,对工艺品质提出了全面升 级的要求。传统的卷绕工艺切合规模量产要求,但叠片对于电芯性能的提升更为明显。随企 业对工艺的精进,叠片工艺开始逐渐导入。蜂巢能源已于 2019 年 4 月率先发布首款车规级 方形叠片电池,其一期工厂应用的高速叠片工艺效率已达到 0.6 秒/片(传统为 1 秒/片),二 期有望提升至 0.45 秒,三期将达到 0.25 秒以超越卷绕工艺效率。蜂巢能源之外,比亚迪的 刀片电池也采取叠片工艺,宁德时代、松下等优质电池企业也有在 2022 年之后导入叠片的 计划。我们认为,对电池品质的高要求将推动叠片技术继续精进。

工艺格局演化之思:先进技术与产业实践的契合是发展关键

全球范围内,不同封装形式电池均有一席之地,但市场竞争力已有差异。2020 年全球动力电 池装机 142.8GWh,同比增长 21%,CATL、LG 化学、松下分列装机前三。从封装类型看, 装机 TOP3 的主营类型不同,CATL 为方形、LG 化学为软包、松下是圆柱。从市场竞争力 看,TOP10 主要是软包和方形电池企业,其中韩系企业聚焦软包,中国企业主营方形居多。短期部分企业为满足下游整车要求,推出其他封装类型产品,如 LG 化学为特斯拉供应圆柱 形电池,并且取得较好的装机量;但长期看,为提升企业竞争力,向更好封装类型切换的动 力提升,如松下已开发出方形产品,避免单一的圆柱业务阻碍发展。

中国区域方形电池为主流,2020 年以来圆柱电池份额有所提升。2020 年中国动力电池出货 量约 80GWh,同比增长 12.7%,其中方形电池占比达到 81%,是主流的封装形式。另一方 面,受益特斯拉国产 Model 3 销量高增,因其搭载 LG 化学三元 811 圆柱电池,因此圆柱类 型出货量占比有所提升,我们预计未来特斯拉 4680 大圆柱带动下有望保持一定份额。分企 业看,中国 2020 年装机 TOP10 中,有 6 家企业主营方形电池,支撑方形装机。

特斯拉与松下的合作使圆柱封装盛极一时。1992 年日本索尼发明锂离子电池,随后选择稳妥 可行的 18650 圆柱电池技术满足消费电子需求。索尼之后,日本松下在 1994 年开始锂电研 发,2008 年收购三洋电机成为全球最大锂电供应商。当镍氢电池因涉及专利侵权而使得丰田 无法在纯电动车上使用该类型后,丰田及松下分别在 2010 年向特斯拉投资 5000 万及 3000 万美元,致力于锂电池系统在动力领域的应用。松下与特斯拉自 2008 年起合作逐渐深入, 并成功将圆柱电池推广到电动汽车:2008 年 Roaster 采用 18650 LCO 电芯,2012 年 Model S 及 2015 年 Model X使用 18650NCA 电芯,直至 2017 年 Model 3 搭载 21700 电芯。独家 供应特斯拉圆柱电芯,松下动力业务跟随特斯拉发展壮大。2017 年松下全球装机约 9.9GWh, 份额为 16.7%排名全球第一。圆柱电芯受到青睐,主要系工艺成熟、一致性强。但圆柱电芯 的劣势在于单体电芯容量小,因此在动力领域需要大量电芯组成电池包,增加管理的复杂程 度。特斯拉匹配圆柱电池包的电池管理系统技术世界领先,未来将推出 4680 大圆柱电芯。

中国新能源商用车的推广使方形成为主流,德系车企对方形的推崇则壮大三星 SDI。中国新 能源汽车的快速发展首先得益于新能源商用车的增长,主要系初期给予较多政策倾斜。商用 车尤其是客车对于动力电池容量要求高,需要数百 Ah,圆柱电池应用难度大,此外软包则在 内部胀气和外部穿刺时容易漏液,而方形封装形状规整、空间利用率高,与软包相比成组难 度小,因此成为首选。2014 年全球份额最大封装形式为方形,且中国动力装机排名前五均为 方形企业。在欧洲,德系车企偏爱方形,主要系车企注重安全,认为方形更符合车规级设计, 三星 SDI 通过与博世合资成立动力电池企业 SB Limotive,成功进入德系车企供应链。三星 SDI 与宝马的合作深度逐渐提升,2013 年成为宝马核心供应商。三星 SDI 在深厚的技术积 淀基础上(1999 年进入电池领域)成长为方形动力电池龙头。

LG 化学技术深厚,新能源车性能提升进入一定的瓶颈期,软包封装的高比能优势将凸显。LG 化学具备化学品和材料基础,在消费类软包电池领域已有多年积淀,研发出世界第一款 阶梯式和六角形软包电池。2009 年现代起亚混动汽车搭载 LG 化学软包电池,2010 年则应 用到通用雪佛兰 Volt,LG 化学合作的车企逐渐增加,至今仍是拥有最多全球优质客户的动力 电池企业,配套的车型数量多。另一边,销量快速增长的日产 Leaf 搭载 AESC 的软包电池, 2014 年 AESC 全球市占率达 16.2%。但此后因特斯拉崛起叠加中国新能源车市高景气,软 包份额开始下降。值得注意的是,应用软包的车企仍然较多,但还需等待相关车型的高景气 到来。随着电池材料体系性能瓶颈期的出现,软包封装的高比能优势开始凸显。工艺的精进 也在改善软包成组效率低、一致性差等问题,软包的导入逻辑持续强化。

来源:DT新材料

新材料智库

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音质一流,续航能力很好,还有通话降噪和防丢,戴上稳定也不会有杂音
百元耳机真香警告 快乐真的太容易啦!!#景甜同款 倍思AirNora蓝牙耳机#

2021.05.09
【原宿店】GW staff实物购买vol.1



感谢您浏览原宿店博客。

5/6 ~ 5/10在PAL CLOSET中,
购买2分优惠10%·购买3分以上优惠15%
期间限定举办中!

今天为大家介绍黄金周期间在原宿店staff购买的real buy单品!

staff Nakagawa 167cm



中川staff
real buy item !

SET UP Flower Print Shear Shirts¥7,590(含税)
SET UP Flower Print Shear Pants¥7,150(含税)





购买理由
花的图案和布景我都很喜欢,我被不中规中矩的设计吸引,
有透明感的shire素材想到夏天能长时间地穿搭购买了!

物品的喜好点
这是一种很容易上手的设置,
穿着感觉也轻很长也能穿搭实用性和设计非常喜欢◎

想要调和的平衡
除了套装以外的穿法,你可以在衬衫上系上一根头发,
想用牛仔布和背心来搭配!
花图案的裤子和T恤搭配更想以裤子为主穿^^


staff Mizusawa 173cm



staff水泽
real buy item !

·针织平角裤¥6,490(含税)
yellow / blue





购买理由
被加入了中心冲压以漂亮的剪影穿的地方吸引了。
下摆的部分恰到好处地成为火炬,即使改变脚边的平衡也不会过于蓬松是要点。

物品的喜好点
适合各种场合穿的彩色裤子。
因为觉得可以用在各种各样的用途,所以忍不住买了两种颜色的^^
不过分硬的沉稳的颜色味道喜欢!

想要调和的平衡
想要用大轮廓的t恤搭配运动鞋休闲的穿法!
当你想要改变心情的时候,你可以搭配衬衫或夹克,让自己看起来更漂亮。
想根据不同的日子一下子改变气氛穿。




怎么样?
原宿店店员的real buy item也一定要在购物的时候
如果能作为参考的话我会很高兴的!

下期将介绍vol.2,敬请期待。

登载的项目从这里开始

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staff中川item

kastane
SET UP Flower Print Shear Shirts
¥7590

kastane
SET UP Flower Print Shear Pants
¥7150

kastane
SET UP Flower Print Shear Shirts
¥7590

kastane
SET UP Flower Print Shear Pants
¥7150

staff水泽item

kastane
针织平纹长裤
¥6490

kastane
【WHIMSIC】BEADS NECKLACE SET BIG SHIRT
¥9350
Kastane定制休闲topsbottom

2021.05.09
【原宿店】GW staffリアル購入品 vol.1

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原宿店ブログをご覧頂きありがとうございます。

5/6〜5/10よりPAL CLOSETにて、
2点お買い上げで10%OFF・3点以上お買い上げで15%OFF
期間限定で開催中!

本日はゴールデンウィーク中に原宿店staffが購入したreal buyアイテムをご紹介!

▽staff Nakagawa 167cm

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staff 中川
real buy item!

・SET UP Flower Print Shear Shirts ¥7,590(税込)
・SET UP Flower Print Shear Pants ¥7,150(税込)

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購入理由
花柄もセットアップも両方大好きで中々無いデザインに惹かれたのと、
透け感のあるシアー素材は夏まで長く着回しが出来ると思い購入しました!

アイテムのお気に入りポイント
簡単にこなれ感が出せるセットアップなのに
着心地も軽くて長く着回しもでき実用性とデザインが凄く好きです◎

合わせたいバランス
セットアップ以外の着方ではシャツにオールインワンを合わせたり
デニムとタンクトップで合わせたいです!
花柄のパンツはTシャツと合わせてよりパンツをメインにして着たいです^^

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▽staff Mizusawa 173cm

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staff 水澤
real buy item!

・カットピンタックイージーパンツ ¥6,490(税込)
yellow / blue

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購入理由
センタープレスが入っており綺麗なシルエットで履ける所に惹かれました。
裾の部分が程良くフレアになっていて足元のバランスを変えてもダボっとし過ぎないのがポイントです。

アイテムのお気に入りポイント
色々な場面で着やすいカラーパンツ。
様々な用途で使えると思って思わず2色購入してしまいました^^
ハードになり過ぎない落ち着いた色味がお気に入りです!

合わせたいバランス
ビッグシルエットなTシャツでタックインしてスニーカーを合わせてカジュアルな着こなしがしたい!
気分を変えたい時はシャツやジャケット合わせで少し綺麗めな印象にしたり
日によって雰囲気をがらっと変えて着たいです。

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いかがでしたか?
原宿店スタッフのreal buy itemも是非お買い物の際に
参考にして頂けたら嬉しいです!

次回はvol.2をご紹介致しますのでそちらもお楽しみに。

掲載アイテムはこちらから




▽staff 中川 item

Kastane
SET UP Flower Print Shear Shirts
¥7,590

Kastane
SET UP Flower Print Shear Pants
¥7,150

Kastane
SET UP Flower Print Shear Shirts
¥7,590

Kastane
SET UP Flower Print Shear Pants
¥7,150

▽staff 水澤 item

Kastane
カットピンタックイージーパンツ
¥6,490

Kastane
【WHIMSIC】BEADS NECKLACE SET BIG SHIRT
¥9,350
Kastaneカスタネカジュアルtopsbottom


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