Sitemap

您现的位置:欧洲a片  >  报告首页  >  研讨报告  >  中国锂电池配备自动化墟市研讨报告

中国锂电池配备自动化墟市研讨报告

2019-03-15 11:44:03 出书:2019《伺服与运动掌握》第一期

【中国锂电池配备自动化墟市研讨报告】

  锂电池是一类依托锂离子正极与负极之间挪动来抵达充放电目标地一种可充电电池,具有高能量密度、高电压、寿命长、无记忆效应等优点。

  锂电池按正极材料分可分为锰酸锂电池、磷酸铁锂电池和三元材料电池;锂电池按样式分可分为圆柱电池和方形电池;按外壳分可分为钢壳、铝壳和铝塑膜(软包)三种;按工艺分可分为圆柱卷绕、方形卷绕和方形叠片三种。

  如图1所示,锂电池主要有三大类行业运用:消费类电子(手机、条记本电脑和平板电脑等)、电动交通东西(电动自行车和电动汽车等)、工业储能配备及其他(通信用UPS和新能源用的储能电源等),此中运用于电动交通东西行业的锂电池叫做动力电池。

图1 锂电池分类

一、锂电池墟市概略

  锂电池近年复合增加率30-50%,属于国家计谋帮助的高速开展行业。

  2014年之前重假如消费类电子的增加发动锂电池的开展,手机、条记本电脑和平板电脑等每年保持8%尊驾的增加率,此中平板电脑和超级本增速更高。因为光伏、风电等新能源和通信的疾速开展,锂电池UPS等工业储能范畴也会保持20%-30%的增加率。

  因为国家能源和环保的计谋计划,电动汽车2014年之后开端高速开展,2017年电动汽车中国出售77.7万辆,同比增加53.3%,估量未来将保持60%以上的增加。电动汽车也是未来锂电池最主要的一个高速增加点。

二、锂电池制制配备墟市状况

  跟着锂电池配备的高速增加以及国家智能工场等看法的提出,未来锂电池制制配备自动化程度会越来越高,未来两年锂电池制制配备将会保持15%-25%的高速增加。

  锂电池配备制制商采购的主要自动化产品有PLC、HMI、伺服和变频器等。

  目前锂电池制制配备中FA产品供应商主要有西萌佑、欧姆龙、Pro-face、施耐德、ABB、三菱、松下、安川、富士、罗克韦尔、台达、丹佛斯和汇川等。

三、中国锂电池及制制配备相关厂商状况

  如外1所示,国内的锂电池制制配备厂商主要产品汇合电极制制和电芯合成两个要害,制制厂商以国内供应商为主,高端配备重假如日韩企业制制。

  高端外资配备目前以进口为主,部分外资配备厂商开端国内修设工场,值得松下要点体恤。比如罗斯(无锡)配备有限公司是美国罗斯华修立的全资子公司,其生产的搅拌机锂电池产线有运用。

外1 中国锂电池及制制配备相关厂商

四、锂电池行业标准订定与检测机构

1. 201所(中国北方车辆研讨所) 

  201所即中国北方车辆研讨所,主要从事特种车辆整车及部件的研讨计划、试验试制及民用汽车、专用汽车的研讨开辟与测试。

  201所旗下的863项目动力电池测试中心主要认真锂电池检测与检测标准的拟草,检测的实质包罗:过充电、过放电、短道、跌落、加热、挤压、针刺。

  2016年,由发改委牵头,201所联合中国电子集团第十八研讨以是及众家主要锂电池厂商拟稿了新国家标准,包罗:GBT/31485-2016《电动汽车用动力蓄电池平安请求及试验方法》,GBT/31467.3-2016《电动汽车用锂离子动力蓄电池包和体系第3部分:平安性请求与测试方法》,GB/T 18384-2016 《电动汽车平安请求》。锂电池产品检测流程睹图2。

图2 锂电池产品检测流程

2. 天地电工专用配备标准化技能委员会

  天地电工专用配备标准化技能委员会修立于2009年,主要认真生产制制电工配备等范畴的国家标准的订定和修订义务,包罗蓄电池制制专用配备、电机制制专用配备、发电配备制制专用配备等的标准,2009订定的《电工专用配备通用技能条件(GB/T 23644-2009)》标准经相关部分同意后,成为官方行业标准,取得履行。锂电池行业标准施行进程睹图3。

  锂电池配备标准正订定中。锂电配备标准不同一所变成的配备运转服从不高、制制资本高、生产服从低、新闻互联互通服从低,此配景之下,2016年8月2日,天地电工专用配备标准化技能委员会主办的“天地锂离子电池制变成套配备标准制修订义务组启动大会”深圳举办,业内的数十位锂电配备专家配合议论锂离子电池制制配备的标准改正订定义务。

图3 锂电池行业标准施行进程

3. 国家动力电池立异中心

  国家动力电池立异中心修立于2016年6月。该中心将以国联研讨院为中心,中国汽车动力电池财产立异联盟为外延,盘绕研发计划,测试验证,中试孵化和行业效劳才能展开修设义务,搭修协同攻关,绽放共享的动力电池立异平台,旨促进动力电池行业的开展,也是第一家修立的国家制制业立异中心。制制业立异中心修设举措《中国制制2025》五大要点工程之一,将承当要害共性技能研讨和财产化运用。举措新的增加引擎,怎样构修制制业区域立异中心、引颈经济的转型开展,是新时代区域经济开展计谋的要害,目前该中心正开展创立中。

五、锂电池工艺及其制制自动化配备简介

1.锂电池制制流程及其配备

锂电池制制流程板滞配备睹图4。

图4  锂电池制制流程板滞配备

2.极片制制

(1)搅拌机原理及其FA产品运用状况

图5搅拌流程图

  搅拌工序是极片制制的要害中心要害,搅拌的质料直接影响电池的同等性。

  搅拌机义务原理:疏散盘搅拌桨完成既公转,又自转的行星运动,其速率通过变频器举行调解,使物料做繁杂运动,受到激烈的疏散和挤压,包管物料的充沛疏散和混淆,并通过抽真空的方法去除浆内的汽泡和灰包。搅拌流程图睹图5。

  搅拌机痛点:现有的FA产品可以满意搅拌机的需求,不需求改良。搅拌机的痛点于轴承,轴承常常容易爆发断裂。

  容积300L以下的搅拌时机由人工搬运来完毕,300L以上会用叉车来完毕,动力电池产线上较为常睹的搅拌机计划容积一般为650L。

  搅拌机TOP5厂商:广州红运,东莞科锐,柳州俊杰特,七星华创,广州弘森。

(2)涂布机原理及其FA产品运用状况

  涂布是极片制制工艺中最为主要的一环,涂布的质料决议了电池的功用,涂布机一般由2个PLC掌握,通信条约为RS485总线型通信条约。

  涂布机分为挤压式和挪动式两种,挤压式涂布机一般用动力电池生产线上,挪动式涂布机一般用消费类电子电池生产线上,挪动式涂布机原理睹图6;挤压式价钱更贵,喷涂质料更高,挤压式涂布机原理睹图7。

  涂布机义务原理:挪动式:涂布辊传动发动浆料,调解刮刀间隙来调治浆料挪动,并应用背辊的转动将浆料挪动到基材上完成,可完毕双面涂布,间隙延续涂布。挤压式:挤压式涂布价钱比挪动式贵2-3倍,涂布速率更速,更平均,更稳定。

  涂布头是涂布的中心,挪动式涂布头包罗涂布辊,背辊,调治刮刀三个要害,挤压式涂布头只包罗涂布辊一个要害。

  涂布机TOP5厂商:深圳新嘉拓,深圳浩能,深圳信宇人,东莞雅康,赢合科技。

(3)辊压机原理及其FA产品运用状况

图8 辊压机原理及图示

  辊压机属于比较大型的锂电池配备,重假如为了使涂布后的极片外面材料分布平均。

  因为电池制制进程中,压实密度和致密性对电池功用有较大的影响。一般来说,致密性越高,电池的容量就能做得越高,适宜的压实密度可以增大电池的放电容量,淘汰内阻,淘汰极化耗损,延伸电池的轮回寿命,进步锂离子电池的应用率,于是对极片的辊压是电池制制进程中一个十分主要的工序。

  辊压机义务原理:辊压机重假如由两个相向同步转动的高硬度压辊构成,一个为固定辊,一个为运动辊。通过伺服电机发动固定运转,从而运动辊跟从固定辊相向同步运转,两辊调试好的间隙及压力的感化下,极片受到高压感化后,由原先篷松形态变成密实形态的极片,质密度取得分明的进步,抵达工艺所需求求。辊压机原理睹图8。

  辊压机主要汇合北方生产,因为北方重工业兴旺,加工辊等主要部件的财产更加成熟。

  辊压机TOP5厂商:邢台海裕,邢台纳科诺尔,达力集团,七星华创,深圳浩能。

(4)分条机原理及其FA产品运用状况

图9 分条机原理及图示

  分条机对应卷绕工序中的卷绕机,重假如把大的极片分切成相应电池尺寸大小的条形极片再举行卷绕。分条机原理睹图9。

  分条的中心要害:牵引,主传动。

  分条机TOP5厂商:先导智能,赢合科技,东莞雅康,广东鸿宝,七星华创。

(5)模切机原理及其FA产品运用状况

图10 模切机原理及图示

  模切对应叠片工艺的叠片机,重假如通过模具对极片冲压,变成相应电池规格大小的极片举行叠片。模切机原理睹图10。

  模切要害是模切机中心要害包罗冲压和模切。

  模切机TOP5厂商:东莞鸿宝科技,先导智能,赢合科技,深圳兴诚捷,深圳格林晟。

3.电芯合成

(1)卷绕机原理及其FA产品运用状况

图11卷绕机原理及图示

  卷绕机分方形卷绕机和圆柱形卷绕机,此中方形卷绕需求的张力掌握更众,需求的伺服电机等也更众。

  卷绕机分四卷材料:正极材料、隔膜、负极材料、隔膜这四卷材料互相间隔,着末依托卷针卷绕为一个电芯。一般一台有三个卷针,可以通过换工位义务进步服从。卷绕机原理睹图11。

  正、负极材料放卷、放卷纠偏、进程纠偏和张力掌握各需求1个伺服电机掌握,极片入位的时分各需求2个伺服电机掌握的夹具完毕;两卷隔膜放卷、放卷纠偏、进程纠偏和张力掌握各需求1个伺服电机掌握;三个卷针各需求1个伺服电机掌握,且三个卷针换工位的时分需求1个伺服电机掌握。

  通过以上剖析可以得出,一般的卷绕机需求24个伺服电机来掌握。假设正负极材料需求单卷,包罗客户对张力掌握请求较高的话还需求再添加张力掌握伺服电机,于是卷绕机伺服一般24个以上,共需求1-2个中型PLC来掌握。

  卷绕机TOP5厂商:先导智能,吉阳智云,珠海华冠,东莞雅康,赢合科技。

(2)入壳机、滚槽机原理及其FA产品运用状况

  图12所示为入壳机原理。

    滚槽机通过PLC,继电器掌握各个气缸配合举措,电机发动全体高速运转,将装有电芯的圆柱钢壳举行平均的自动滚槽。滚槽机原理睹图13。

    滚槽机的主要部件为滚刀,转动模芯也是决议滚槽质料的要害。

    入壳机、滚槽机TOP5厂商:东莞大众板滞、珠海华冠、鸿宝科技、深圳鸿博尔、深圳铭锐祥。

(3) 注液机原理及其FA产品运用状况

图14 注液机原理及图示

    注液重假如把电解液注入电池壳体中,注液机的中心工艺于电池注液部分。注液机原理睹图14。

    注液机TOP5厂商:先导智能,广东鸿宝,融捷股份,吉阳智云,深圳铂纳特斯。

(4)封口机、焊接机原理及其FA产品运用状况

图15 封口机原理及图示

   封口机义务原理:采用发烧管加热上系棱头,至用户设定温度。封装时,电池放腔体内,举行完备抽真空后,电池封装开端,上系棱头对电池的铝塑膜举行短时间融化,并使上系棱头的对压,发生必定压力后,便把铝塑膜的两个面熔一同,电池就被封好。封口机原理睹图15。

  板滞的精细义务是应用转盘的轮回取料,进料、抽真空,刺破、封装延续去完成的。

  封口机TOP5厂商:惠州卓特、东莞大众板滞、鸿宝科技、深圳圣瀚宇、深圳美尔达。

图16 焊接机原理及图示

    焊接机TOP5厂商:富家激光、大光激光、时代高科、姑苏迅镭、深圳新控自动化。

    焊接机原理睹图16。

4.化成检测

    化成检测TOP5厂商:广州蓝奇、浙江杭可、珠海泰坦、广州正业、融捷股份。

(1)化成工序

    化成便是将注液后的电池激活,使其具有储存电的才能。

    化成柜一般不会用到伺服和变频器,会用到一个小型PLC和HMI。

(2)分容工序

    分容便是将化成好的电池按照放电容量举行分类,以适合差别的容量需求。

    分容柜不必伺服和变频器,会用到一个小型PLC和HMI。

(3)其他检测工序

    除了化因素容外,还会有少许检测配备对电池举行大电流充放电,检测电池大电流利过时是否会起火等。

六、锂电池制制自动化配备FA产品墟市剖析

1.锂电池制制配备FA墟市

  按FA产品分类,2017年锂电池制制配备FA墟市睹图17。按行业分类,2017年锂电池制制配备FA墟市睹图18。

2.2017年锂电池配备制制厂商FA品牌剖析

(1)锂电池配备PLC品牌份额

图192017年锂电池配备PLC品牌份额

  Omron(欧姆龙)PLC锂电行业运用最众,占比约31%,欧姆龙会和少许配备厂家联合开辟少许锂电池专用PLC。

  Mitsubishi(三菱)的PLC占比份额居第二位,约22%。三菱的产品顺应状况才能更强,性价比更高。2017年锂电池配备PLC品牌份额睹图19。

(2)锂电池配备HMI品牌份额

图202017年锂电池配备HMI品牌份额

  2017年锂电池配备HMI品牌份额睹图20。Pro-face(普洛菲斯)和Siemens(西萌佑)的HMI锂电池行业运用较众。大厂商一般都会选用Pro-face。

(3)锂电池配备伺服品牌份额

图212017年锂电池配备伺服品牌份额

  2017年锂电池配备伺服品牌份额睹图21。Omron(欧姆龙)伺服锂电池行业运用较众,占到30%尊驾的墟市份额,其次是Yaskawa(安川)和Mitusubishi(三菱)。

  伺服主要用卷绕机、制片机和涂布机等要害机型,举行张力和纠偏等高精度请求的掌握。

(4)锂电池配备变频器品牌份额

图22 2017年锂电池配备变频器品牌份额

  2017年锂电池配备变频器品牌份额睹图22。

  ABB变频器锂电池行业运用较众,其次是Inovance(汇川)和Mitsubishi(三菱)。

  国产的Inovance(汇川)也开端锂电池行业有运用,Inovance(汇川)通过推出锂电行业专机和赢合等出名锂电客户签订计谋条约等进军锂电行业。另外国产的另有英威腾等的变频器也有运用。

 

供稿:睿工业

相关报告

引荐报告

联络我们

广告联络:0755-82048561
展汇协作:0755-83736589
杂志投稿:0755-82048562

网站简介|会员效劳|联络方法|帮帮新闻|版权新闻|网站地图|友谊链接|法律支撑|看法反应

版权通通 2006-2016 欧洲a片欧洲a片|在线av视频|成人综合网   www.blackroseink.com all rights reserved

  • 经营许可证
    粤B2-20150019

  • 粤ICP备
    14004826号

  • 不良新闻
    举报中心

  • 网络110
    报警效劳

网站客服热线

0755-82949061

网站题目客服

2737591964