鋰電池技術不斷進步,對設備的效率、精細度、穩(wěn)定性、自動化等要求逐步提高。而動力電池制造過程中焊接方法與工藝的合理選用,將直接影響電池的成本、質(zhì)量、安全以及一致性。
從電芯的制造到PACK成組,焊接都是一道很重要的制造工序,鋰電池的導電性、強度、氣密性、金屬疲勞和耐腐蝕性,是電池焊接質(zhì)量評價的標準。
當前,電池外殼采用全鋁材料替代鋼殼,有效降低了動力電池組的重量,在耐腐蝕、強度、硬度、以及膨脹系數(shù)等方面有著優(yōu)越性能,提高了電池的安全系數(shù)。而電池材料和尺寸等參數(shù)變化以及大規(guī)模自動化生產(chǎn),也對電池焊接工藝和設備提出了新的要求。
“隨著近幾年動力電池產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展,光纖激光器在鋰電池領域的焊接、切割、打標、清洗,包括整個表面的處理應用越來越成熟,可有效提升動力電池的安全性,從而為替代傳統(tǒng)的CO2激光器提供了條件?!蔽錆h銳科光纖激光技術股份有限公司(下稱“銳科激光(300747)”)副總經(jīng)理李杰對高工鋰電表示,光纖激光器在提高生產(chǎn)效率、提升安全性能和節(jié)省能耗等方面都有明顯優(yōu)勢,當前已有越來越多的電池企業(yè)導入光纖激光設備。
銳科激光成立于2007年,是一家專業(yè)從事光纖激光器及其關鍵器件與材料的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售的國家火炬計劃重點高新技術企業(yè),擁有高功率光纖激光器國家重點領域創(chuàng)新團隊和光纖激光器技術國家地方聯(lián)合工程研究中心,具有從材料、器件到整機垂直集成能力的光纖激光器研發(fā)、生產(chǎn)和服務供應商,是國產(chǎn)光纖激光器的龍頭企業(yè)。
銳科激光主營業(yè)務包括為激光制造裝備集成商提供各類光纖激光器產(chǎn)品和應用解決方案,并為客戶提供技術研發(fā)服務和定制化產(chǎn)品。
目前,銳科激光主要產(chǎn)品包括10W至200W的脈沖光纖激光器;10W至20000W連續(xù)光纖激光器;75W至450W準連續(xù)光纖激光器;80W至4000W直接半導體激光器等。公司產(chǎn)品廣泛用于激光制造如打標、切割、焊接、增材制造等領域。
在鋰電池領域,其產(chǎn)品應用環(huán)節(jié)包括電池防爆閥焊接、電池極耳焊接、電池極帶點焊、動力電池殼體與蓋板封口焊接、動力電池模組及PACK焊接、注液孔、busbar的激光清洗等。
據(jù)了解,相比于其他激光器,光纖激光器具有輸出激光光束質(zhì)量好、能量密度高、電光效率高、使用方便、可加工材料范圍廣等特點,廣泛應用于雕刻/打標、切割/鉆孔、熔覆/焊接、表面處理等加工處理環(huán)節(jié)。
當前,在光纖激光器領域,IPG、Coherent(相干)、Trumpf(通快)等進口品牌在高功率產(chǎn)品領域占據(jù)主要市場份額,但在中低端功率市場,國產(chǎn)已經(jīng)明顯替代,高功率產(chǎn)品的替代也在加快。
例如,以銳科激光為代表的國內(nèi)企業(yè)已經(jīng)逐步實現(xiàn)了從低功率到高功率的光纖激光器的產(chǎn)業(yè)化。公司在中低功率光纖激光器領域占據(jù)了較大市場份額,并向高功率光纖激光器領域開始發(fā)力,加速實現(xiàn)替代進口。
“當前國內(nèi)高功率光纖激光器70-80%的市場被進口品牌所壟斷,價格與國產(chǎn)相差30%以上?!崩罱鼙硎?,動力電池企業(yè)為提升產(chǎn)品性能對生產(chǎn)設備提出了更高的要求,但進口設備價格昂貴。在降成本的壓力下,性能不斷提升的國產(chǎn)光纖激光器迎來了發(fā)展機會。
李杰指出,銳科激光研發(fā)的高功率光纖激光器在產(chǎn)品性能上已經(jīng)可以和進口相媲美,但價格卻低30%,同時還能為客戶研發(fā)和制定適合不同需求的光纖激光器產(chǎn)品和解決方案,為客戶提供更良好的售后服務。
銳科激光表示,公司通過自主研發(fā)及產(chǎn)業(yè)并購已掌握泵浦源、特種光纖、光纖耦合器、傳輸光纜、功率合束器、光纖光柵等激光器的核心原材料和元器件,掌握了關鍵技術并實現(xiàn)了規(guī)?;a(chǎn)。
銳科激光2018年年報顯示,公司實現(xiàn)營業(yè)收入14.6億元,歸屬上市公司股東的凈利潤4.3億元;分別較去年同期增長53.63%和56.05%,公司銷售收入繼續(xù)保持穩(wěn)步增長,盈利能力進一步提升。
公司產(chǎn)品在中低功率產(chǎn)品銷量穩(wěn)步增長的同時,高功率產(chǎn)品銷量也快速增長。
報告期內(nèi),銳科激光連續(xù)光纖激光器產(chǎn)品的銷售收入達到11.1億元,較上年增長55.17%,其中2000W及以上的高功率連續(xù)光纖激光器產(chǎn)品的銷售收入與去年同期相比增長190.03%。
2018年,銳科激光連續(xù)光纖激光器的重點產(chǎn)品逐步向更高功率產(chǎn)品轉(zhuǎn)移。在3300W上實現(xiàn)客戶和銷售數(shù)量的大幅增長,3300W連續(xù)光纖激光器收入增長258.67%;6000W連續(xù)光纖激光器收入增長126.21%,12kW光纖激光器實現(xiàn)小批量銷售。
李杰表示,銳科激光的光纖激光器已經(jīng)在新能源汽車和動力電池領域的輕量化和降成本方面做了很多努力。公司擁有從脈沖、連續(xù),到光纖輸出半導體、準連續(xù)等類型的光纖激光器,能滿足新能源行業(yè)所有的應用。
未來,銳科激光將致力于為新能源用戶降低成本、提高加工效率,助力動力電池智能制造的光纖激光應用普及。
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