进入TWh时代,在大规模扩产需求下,提高生产效率、提升产品良率、降低单GWh生产投资,成为动力电池企业的主流共识,锂电设备的一致性、稳定性、维护简易性、节能降本等需求更为关注。

而干燥是锂电池生产过程中的核心工序,真空干燥设备也属于锂电池高能耗生产核心装备之一。

目前,锂电池干燥存在工序多、成本高、耗能大、设备占地空间大等行业痛点。在此情况下,锂电干燥设备制造企业技术革新、产品创新“任重道远”。

愚公高科成立于2021年,创始团队深耕电芯干燥行业8年,是国内最早一批专业从事电芯干燥领域的资深成员。

近期,起点锂电与愚公高科总经理孙红伟进行了深入的交流,全方位了解愚公高科的最新创新产品与战略规划。

首创无触点真空干燥解决方案

电池的干燥工艺包含预热、真空干燥、冷却三个阶段。孙红伟表示,目前的干燥线在这三个阶段皆存在很大的降本增效空间。

在真空干燥设备中,运风对流式加热、接触式或者传导式加热是两种主流的加热方式。

接触式加热的电池托盘通常带电。在上下料时电池托盘取出,置于上下料位置进行电池放入和取出;进行真空干燥时,托盘转移至真空腔体内的加热位置,通过弹性电触点进行供电和温度测量,对加热板的温度进行实时闭环控制。

值得注意的是,一方面,一台接触式真空干燥炉往往遍布大量电触点,这对设备的稳定要求高。孙红伟介绍到,一个触点的故障就会引起设备报错,且难以避免,这对于电池企业而言,无疑会极大地影响产线运行效率,增加运行成本。

接触式自动干燥线

同时,接触式加热的核心问题还在于无法从原理上避免真空放电的问题。电池托盘与腔体之间的电触点通常暴露在真空环境,容易造成真空放电问题,生产安全造成较大影响。

为从根本上解决真空干燥设备稳定性问题,愚公高科行业首创无触点真空干燥解决方案,升级无触点技术,即取消电触点,从源头上解决产线80%以上故障,大幅提高调度系统运行稳定性,且不会出现真空放电问题,安全性高。

通过夹具、烤箱极简设计,规避夹具和烤箱通讯故障问题,不仅极大地节省设备维护成本,且真正实现性能升级。

在冷却环节上,传统冷却方案在电芯真空烘烤后需要通过拆盘模组、冷却炉、冷却下料模组、下料输送线等一系列设备、工序完成。

这一方面不仅仅会影响产线生产效率,另一方面多台设备占地面积大,不仅投资成本高,也意味着电池企业在投产前的设备调试以及运营成本进一步增加。

更为重要的是,孙红伟强调,在电芯真空烘烤后的拆卸——冷却——下料反复过程中,发热板热量逸散巨大,造成巨大浪费,且无法避免。

为此,公司将发热板直接放置腔体内,极大地避免热量反复浪费。这也是其夹具无触点方案独家专利的关键所在。

同时,愚公高科通过接触式冷却方案独家专利,以单个接触式冷却炉替代传统冷方案,既具备高稳定性,又实现快速冷却,节省能耗30%以上。

从空间角度看,用最小或者较小的设备提高生产效率,也是在降低成本。愚公高科接触式冷却炉可减少空间,减少干燥房面积,极大地降低运行成本。

在预热环节,愚公高科研发了新型发热预热炉专利,使用新型发热膜技术,大幅度提高加热效率;同时,新型发热技术热辐射效率、使用寿命远高于传统发热板,热转换效率远高于传统发热板,保证节省能耗40%以上。

孙红伟表示,针对行业痛点,愚公高科协同客户不断深入研究,将“节能、降本”贯彻到整个干燥线生产环节中,真正地帮助电池企业提质降本。

目前,愚公高科以领先的技术方案、出众的性价比收获了诸如中创新航、耀宁新能源、北汽新能源等一系列客户。

专而精 前瞻布局固态电池装备

起点研究院(SPIR)数据显示,2022年全球锂电设备规模为1037亿元,同比增长39.4%,预计到2025年全球锂电设备市场规模达1836亿元。

这意味着未来3年还有800亿元的增长空间。锂电池产能第二轮扩产潮开启,设备行业第二波红利来临。

同时与动力电池市场一致,锂电设备行业竞争也在日益加剧。在干燥环节,现阶段,锂电干燥设备由国内企业主导,市场较为集中,未来锂电干燥设备市场竞争加剧,集中度将不断提高。

大浪淘沙,不进则退。百舸争流中,设备企业如何才能抢先“登岸”?孙红伟认为,在日趋激烈的市场竞争环境下,专而精的设备企业将更具备生命力、竞争力。愚公高科将瞄准干燥设备市场,致力于成为该细分领域龙头企业,期望在2024年挤进行业Top3,加快抓住机遇窗口。

为此,愚公高科也在推进资本融资进程。近期,愚公高科获得由浙商创投在管的中小企业(浙普)基金独家投资,本次融资将有助于愚公高科持续扩大市场份额,加大研发投入,保持技术领先优势。

与此同时,在技术不断迭代的浪潮下,锂电设备企业既需有较快调整自身工艺的能力,也需要具备前瞻视野,抢先下注,才能应对和满足未来新的应用场景需求。

固态电池是行业颇为看好的赛道之一。目前,主流动力电池企业中,宁德时代、中创新航、国轩高科、赣锋锂业、孚能科技等已公开表明在固态电池技术方面有所布局。

起点研究院(SPIR)认为,半固态电池有望在2025年规模导入部分应用场景。随着固态电池技术的逐步成熟,成本逐步降低,在新能源汽车、高端消费电子产品等领域的渗透率逐步提高,预计到2030年全球固态电池市场规模将超1000亿元,未来市场空间广阔。

孙红伟表示,固态电池被视作下一代电池技术发展方向,锂电设备企业只有提前布局才能抢占先机。公司已形成相关技术储备,目前和一些固态电池机构、企业达成合作,预计今年能形成出货。

TWh时代下,机遇与挑战并存。可以预见,随着市场竞争日趋激烈,只有找准企业市场定位,具备前瞻视角,潜心研发、持续创新、规模匹配、积极响应客户的设备企业才能稳居细分市场头部,才能把握住时代红利。

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