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涂布模头变风向,国产企业如何破局?

日期:2023-10-09    来源:高工锂电

国际储能网

2023
10/09
08:49
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关键词: 锂电企业 日信高科 锂电模具

摘要:行业预计,2025年锂电涂布模头市场规模有望达到30亿元,其中新增产能和存量替换各占50%,并且产品将进一步实现国产化替代。

打破进口涂布模头垄断“枷锁”,无论是在存量市场还是增量市场,国产涂布模头企业正在敏锐捕捉国产化机遇。

从增量市场来看,锂电厂家在产能扩张过程中,无论是在技术创新进步、产品性能提升还是在成本控制上,都在加速内卷。从生产设备到核心部件的国产化趋势明显。

在电池制程中,涂布模头是电芯制作过程最核心的部件之一,电芯性能好坏 60%-80%取决于涂布后极片性能好坏,持续提升涂布产品一致性,有利于降低电芯制程成本。

经过多年的技术积累,国产锂电设备企业在流体力学计算分析、腔体结构设计、智能模头开发、精密机械加工等方面能力持续突破,国产涂布模头的稳定性、精度持续提升,在成本及维修服务上也更胜一筹,不断获得电池企业认可。

从存量市场来看,由于涂布模头产品需求定期维修更换,海外涂布模头厂商在中国陷于代理商多、技术人员少的境况,较难及时进行售后服务,由此,具备技术实力的国产涂布模头厂商通过维修业务快速抢占进口的存量市场。

且随着锂电制造向极限制造迈进,锂电企业对涂布模头产品在高速、宽幅、寿命等方面提出越来越高的要求,国产涂布模头提供商在定制化设计能力与服务快速响应等方面,也更能匹配电池企业需求。

行业预计,2025年锂电涂布模头市场规模有望达到30亿元,其中新增产能和存量替换各占50%,并且产品将进一步实现国产化替代。

谋准涂布模头国产化机遇,一直精耕于锂电高精密模具的广东日信高精密科技股份有限公司(以下简称“日信高科”),重磅推出了高精密涂布模头产品矩阵。涵盖750L/1150L双层千分尺狭缝式挤压涂布模头、1550L单层千分尺狭缝式挤压涂布模头、750L/850L/950L/1000L单层狭缝式挤压涂布模头、700L双层间隙挤压涂布模头,包括各类垫片产品等。

高工锂电了解到,自2017年起,日信高科便陆续接到数家头部锂电客户的涂布模头维修业务,由此埋下进入涂布模头领域的机缘。2021年,敏锐捕捉到现有客户对模头的需求,且模头在研发、技术、售后等方面存在多重痛点,结合公司在模具赛道的优势,日信高科决定深度开发涂布模头项目。

作为锂电极片冲切模具龙头,日信高科拥有世界一流的超高精密加工、检测设备,高端的锂电客户群体,以及积累多年的核心研发、技术及售后团队,核心优势的横向平移,使得公司顺利进入涂布模头领域。

目前,日信高科的涂布模头已获得多家头部客户的验证通过,效果评价显著,维修业务也与多家客户达成批量合作,交付能力获得客户高度认可。

国产涂布模头的逆袭

行业内对于核心部件“国产化”的印象,多停留在低性能、低成本的层面,须知在涂布模头领域,随着企业自主研发能力的提升以及核心技术的创新,国产涂布模头已经悄然逆袭。

当前,电池企业对于锂电池箔材涂布速度的提升、幅宽变宽以及功能性涂层的更迭,给涂布设备核心组件涂布模头提出了更高的挑战与要求,这就要求涂布模头企业在定制化、高速高效、涂布宽幅、产品寿命等方面下足功夫。

以日信高科的涂布模头产品为例,其在仿真分析、产品设计、机构创新、应用材料等维度,不断提升涂布模头综合应用性能,同时针对行业面临的痛点,日信高科也在通过不断的自主创新积极解决行业难题,满足下游客户需求。

首先,更合理的定制化腔体设计。根据客户提供的浆料流变曲线(包括剪切速率、剪应力和对应粘度变化值等等),日信高科能够针对不同的浆料进行流体仿真分析,并以此为基础进行腔体设计。

据悉,日信高科涂布模头在腔体中采用专业软件流体分析,对不同流速、不同浆料、不同粘度的涂布原料进行多方位的分析和仿真,可满足客户对涂布的各项需求。

其次,面密度均一性大幅提高。日信高科自主研发三腔腔体结构,主腔分成三段独立腔和三个进料口,以达到腔内压力和速度更均匀,面密度均一性大幅提高。

第三,解决浆料沉积难题。日信高科在主腔和副腔加入回流系统的同时,增加了电机实时搅拌,使浆料保持始终均匀不沉淀。

第四,零瑕疵模头本体。模头材料是影响涂布质量和生产效率的关键因素之一,日信高科模头本体均采用日本进口的专用材料,确保品质绝无瑕疵。

第五,自研可调定位销。模头在经过多次维修后,会使得唇口高度降低,由于定位销固定,造成垫片可能突出唇口,这也一直是业内维修后的痛点。针对于此,日信高科自主研发可调定位销,可以在一定范围上使垫片匹配模头。

第六,自研可调夹具。由于不同模头在装夹过程中,存在多种不同的角度工装夹具,以至于每做一套模具都要做相应的夹具,基于此,日信高科开发了一种可调夹具,能适应几乎所有的角度工装,使加工速度大大提高。

第七,智能化闭环控制。日信高科提前进行了智能化闭环布局,为后续涂布模头智能化升级预留了空间,并为此合作定制了高兼容、高精度电机,满足千分尺与电机的替换,结合涂布机的控制系统,将涂布模头实现智能化。在闭环控制软件开发上,日信高科与广东工业大学、东莞理工学院等高校展开合作、共同研发,成效初显。

对于当前竞争日益激烈的电池市场,不仅存在复杂、多变的性能升级,快速迭代的要求,同时也面临着更为迫切的供应链降本需求。从日信高科推出的涂布模头产品来看,其正在以高效率、高品质、高性能、强售后的形式汇聚成新的市场漩涡,卷起细分领域的竞争浪潮。

加速双层涂布模头市场“渗透”

对比目前主流的涂布技术,双面同时涂布具有提高电极一致性、增加电极能量密度、提高生产效率等优势,更加符合电池企业性能优化、效率提升、节能降本的长期方向。

日信高科表示,由于双层涂布市场具有巨大的增长潜力和优势,公司将会积极推广和渗透该市场。

高工锂电注意到,目前日信高科已推出双层千分尺狭缝式挤压涂布模头,在技术上主要具备以下创新:

双层涂布模头的结构设计:为了实现同时涂布两层涂料,双层涂布模头需要具备精密的机械设计和控制系统。这包括独立的涂布模头、涂布间隙控制、涂布速度控制等。

日信高科在结构上进行优化,根据不同浆料的特性,双层分别多腔进料,多套回流系统,并且在上下模唇口都能实现千分尺调节结构,以达到精细的流量控制。

涂料的适应性:双层涂布模头需要能够适应不同类型的涂料同时涂布,包括粘度、固体含量、电导率等参数。因此,涂布模头材料和涂料的适应性是双层涂布模头技术的一个重要方面。通过流体分析,日信高科找出两种涂料能共用适应的参数范围进行腔体设计。

涂布的精度控制:双层涂布模头需要高精度的控制系统来确保每一层的涂布精度。这包括涂布模头上下层都能单独控制,日信高科都采用高精度千分尺,达到UM级的调节范围。

涂布的均匀性:双层涂布模头需要保证每一层的涂布均匀性,以确保电极的一致性和性能。这需要精确的流量控制和涂布模头设计。日信高科改进T型块的造型,使相邻T型块互相搭接,配合千分尺的精细调节,使流量得以精准控制

综上,日信高科双层涂布模头在提高电池性能、增加生产效率等方面具有显著的优势,公司也在通过技术的创新和进步,不断推动双层涂布模头的进一步发展与国产化渗透。

差异化市场策略与打法

锂电生产国产化趋势从设备端向核心部件端快速蔓延。应对当前形势,细分领域的核心零部件企业都在开启新的市场打法,捕捉更大的市场空间。日信高科亦是当中的佼佼者。

根据日信高科的策略,是在高精密模具基础上,进一步延拓锂电池极片制造前段工序核心部件,不断开发涂布模头、辊压机轧辊等新产品,为涂布机、辊压机、分条机、模切机等设备提供关键零部件产品。

目前,日信高科在锂电模具领域已沉淀出多维领先优势,包括拥有全球顶级的高精密加工及检测设备、规模优势与自动化生产、精细化现场管理与深度售后服务、全球优质客户与国际化研发团队等,这些优势不仅能够让日信高科顺势进入前段核心部件,通过底层能力实现优势平移。与此同时,这些明显区别于同行的差异化优势也将帮助日信高科在日后不断加固在前段工序关键零部件的竞争壁垒。

从赛道空间来看,全球动力及储能新能源市场仍处于蓬勃发展期,锂电设备市场规模将持续增长,2025年有望超过1500亿元。受益于国产化率提升和中国锂电制造的国际认可度攀升等利好因素,将带动国产核心部件需求的进一步增长。

值得一提的是,与中国锂电设备步调一致,中国核心部件企业也在加快出海的步伐,一方面为中国电池企业海外建厂做配套,另一方面部分企业已经进入国际一流电池企业供应链,这也标志着我国锂电核心部件制造水平逐步得到国际市场的认可。

国际市场同样在为国产核心部件的崛起打开成长空间。

日信高科的海外战略部署已经走在行业前列。基于前期在模具市场的全球化部署,日信高科已在海外成立了两家全资子公司,产品已进入国际头部电池企业供应链,并具备了加工、售后的能力,在美国、泰国、越南及欧洲多个国家均已有业务合作或业务洽谈中。

可以预见,日信高科在海外市场的优势与积累,将有望复制到其涂布模头等更多前段核心部件产品领域,日信高科在产品体系、供应体系、客户体系、售后体系等方面的构建实力也将更强,更具壁垒。


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