4680电池激光焊接(锂电池盖帽激光焊18650)
动力电池铝壳的激光焊接工艺是怎样的
一般壳体厚度都要求达到1.0毫米以下,主流厂家目前根据电池容量不同壳体材料厚度以0.6mm和0.8mm两种为主。焊接方式主要分为侧焊和顶焊,其中侧焊的主要好处是对电芯内部的影响较小,飞溅物不会轻易进入壳盖内侧。由于焊接后可能会导致凸起,这对后续工艺的装配会有些微影响,因此侧焊工艺对激光器 的稳定性、材料的洁净度和顶盖与壳体的配合间隙有较高的要求。而顶焊工艺由于焊接在一个面上,可采用更高效的振镜扫描焊接方式
[img]新能源车又起飞!大火的4680电池将成为谁的踏板?
近来,新能源车的飓风可谓是越刮越大,不仅龙头宁德时代又抛出150亿元的扩产项目,锂电巨头松下也官宣4680电池接近商用成熟,拟对其墨西哥产能进行进一步扩产。
此外,亿纬锂能也分别投资305.21亿元和62亿元在荆门建设152.61GWh的锂电池及系统研发生产基地,以及20GWh乘用车用大圆柱电池生产线及辅助设施项目、16GWh方形磷酸铁锂电池生产线及辅助设施项目。
作为新能源车的动力来源,电池这一核心无疑处于关键位置,其成本约占整车的三分之一。“扩产潮”来临、4680电池量产等多方消息曝出,无疑又为新能源车的热潮添了一把火。
突然大火的4680电池到底是什么?
所谓4680,其实就是对电池尺寸的概括。46就是圆柱电池的直径为46mm,80是电池高度为80mm,这是特斯拉于去年“电池日”发布的新型电池。相比此前特斯拉使用的1865和2170尺寸的圆柱锂电池,4680电池的优势体现在电池容量、生产成本和效率。
据马斯克介绍,全新的4680型无极耳电池在改善成本的同时,电池容量方面将提高5倍,续航里程提高16%。此外,通过“无极耳”这一工艺可以降低电阻,使得散热和倍率问题得以解决。
电池容量提升的原因就在于尺寸增大,4680电池是2170电池容量的5倍,而容量提升自然也使得续航里程提升。而生产效率的提升和成本的降低则体现在大电芯上,同样用于75KWh的电动车里面,老版的1865需要7100个电芯左右,2170需要4400个电芯,而新型4680电池仅需要950个电芯,更少的单体数量意味着空间利用率的提高,同时生产组装需要的时间减少,所以成组效率大大提升,这也使得每千瓦时的成本降低了14%。
电池厂角逐4680大手笔布局
圆柱动力电池全球范围来看大规模使用的车企还是特斯拉。欧洲车企如戴姆勒、雷诺等主要使用软包电池,国内车企多使用方形电池。电池的选择和规划并不是短时间就能进行更改的,若4680电池正式推出,短时间来看主要的客户还是集中在特斯拉。
目前而言,松下似乎在此次角逐中占了先机。有报道称,松下在技术上基本已准备好量产特斯拉4680电池,目前公司正在日本打造一条产线并进行试产,待技术完备之后将迈向大规模生产。但是,放眼全球产业链,松下、宁德时代、LG新能源、亿纬锂能等企业都将是特斯拉4680电池的未来潜在合作方。
特斯拉此前刚刚宣布将逐渐采用磷酸铁锂电池替换三元锂电池,这意味着,宁德时代、亿纬锂能等企业仍将在4680电池的角逐中占有一席之地。毕竟4680只是一个尺寸,磷酸铁锂牌的4680电池也并无不可,甚至还能进一步降低成本,特斯拉显然不会放弃这一市场。
从目前各大电池厂商的动向也可以看出,产业链中的多方均在积极局部4680电池。以亿纬锂能为例,其投资463亿元建设的荆门动力储能电池产业园已经正式开工,涵盖锂电池全产业链,汇集了众多锂电行业龙头。在开工活动现场,亿纬锂能董事长刘金成明确表示,“有可能是全世界范围内最先量产的4680和4695电池的生产基地,这里生产的电池将装备给全球”。
此外,亿纬锂能的“20GWh乘用车用大圆柱电池生产线及辅助设施项目”中,也必然少不了4680这类大圆柱电池。
产业链多方有望受益
有机构报告此前指出,4680电池有望驱动三元高镍电池发展加快,含硅负极材料的使用比例也将得到提升,而其外壳制造工艺、极耳焊接等环节或将出现相应进步与变化。
具体到产业链环节,天风证券分析师孙潇雅指出,4680电池将带来全材料体系ASP的提升,其中有增量逻辑的是硅基负极、碳纳米管、LiFSI。
目前在相关产业链中,正负极材料方面,布局高镍正极的中伟股份、当升 科技 、容百 科技 等,硅碳负极的贝特瑞、璞泰来、杉杉股份等;结构件方面的科达利、斯莱克等;设备方面的由联赢激光、海目星等,这些企业在4680电池的角逐中都占有一席之地。
此外,亿纬锂能、科达利、中伟股份、中国宝安、天奈 科技 、天赐材料等公司也已纷纷布局,未来或将持续受益。
激光焊焊接铝电池怎样焊接最佳效果
稳定的能量,最好用光纤激光器,保护气体的正确使用都是关键。激光焊接工艺需要多次实验调整,不同批次的电池用的参数也不会一样的。铝件对激光反射率较高,一般的封盖焊都是用大功率负离焦来焊接的。电池极耳用的是铝转镍。焊接防爆阀一般采用小功率点焊定位后再连续焊接。
4680电池的优缺点
1.最大的好处就是快充。5分钟充80%。由于无极耳的应用,缩短了电池中电子电流的移动距离,所以充电速度会提高,80%的V3可以稳定在过冲前的峰值。然而,我们的锂离子电池的V2过冲无法稳定在其峰值。对于经常长跑的人来说最有用。
2.续航提升16%,90度电长时间765km提升16%,不对,对经常跑长途的人很有用。
3.价格,为什么价格排第一?很多人说4680最好的时候就是便宜。虽然4680的成本可以降低50%,但是价格会更便宜。首先降低成本需要等规模生产,其次前期代工厂需要收回设备投资成本。第一,售价是由市场和成本决定的。估计只有特斯拉只需要等2周提车的时候才会降价。如果4680千瓦时的价格和目前锂每千瓦时的价格一致,那就是良心了。想降价的再等几年吧。
4.集成装载减轻了车辆的重量,提高了操控性。就像手机越来越薄,而像电开关一样的手机越来越厚。
缺点:目前还知道不足之处,需要以后验证:
1.一体装,是否方便维修,电池坏了能否扣上。如果做到了这一点,维护就更简单了。当然电池故障的概率还是不错的。即使电池必须整体更换,它也有8年保修期。家里人也会担心。
2.4680的电池安全系数是否高于现在的锂电池,还需要市场验证。由于电子运动距离的减少,无极耳可以达到电池的发热量,自然使用时的发热量比现在的锂多,但碰撞挤压时的安全系数还是知道的。
所以,如果你觉得现在的续航够用,充电速度够快,那就没必要等4680了。还有,如果你的目标更新了,就没必要等了。早买早享受。如果你急着买,可以等。过冲了就知道充电速度的重要性了。忘了那些想等降价的人吧。续约都下来了,续约还在卖?
补充一下,4680目前只能用于元锂。因为meta-lithium耐高温,不可能是像锂铁电池那样的方形电池。如果把锂铁做成圆柱体,反而浪费空间。
宁德时代总市值破万亿的边缘:新能源车产业逻辑和观察
财联社上海4月20日讯, 去年,业内对新能源车行业最大的担忧来自于两点: 上游原材料价格上涨和补贴退坡。
3月底之前,在各大主流整车厂一顿涨价操作之后。从Q1新能源乘用车销售数据看,价格上涨并没有压低终端需求。反倒是在“抄底价”的心理倒逼下,零售数据同比大增。
具体来看,3月新能源乘用车零售44.5万辆,同比增长138.4%,环比增长80.6%;Q1新能源乘用车零售100.5万辆,同比增长135.8%,环比下降11.4%。插电混动车3月零售8.5万辆,同比增长201.2%,环比增长43.3%;Q1零售21.9万辆,同比增长212.9%,环比增长4.6%。
3月限购城市渗透率达到42.3% ,非限行限购城市和限行城市新能源渗透率分别为28.7%和31.2%,创 历史 新高。3月一线、二线、三线、四线及四线以下城市的新能源渗透率分别为42.3%、33.9%、30.6%、23.6%、17.9%,表现优异。
涨价也挡不住汹涌的订单,新能源车行业已经迎来底部反转?
探究22年一季度的销量逻辑,似乎还无法完全证伪去年的担忧。
首先, 碳酸锂涨价+补贴退坡 ,对于终端购车成本影响大概上升8000-11000元,但对于宏光MINI这样本身没有补贴 、单车带电量较小的车型, 影响成本上涨幅度较小 ;
其次,新能源车的销售模式是订单销售,导致 3-4月包含了消化前期的订单 ;
另外,终端价格涨跌对于 刚需人群 来说,不是买不买的问题,更多的是选择买哪家品牌、哪个价格段车型的问题,因此上游价格传导影响较小。还有个细节,虽然从今年初到3月底各厂家不同程度调高了售价,但 涨价的生效时间基本是3月中或月底之前,这也促使订单会呈现一定的集中,引发更多消费者理性或跟风抢订。
而接下来的二季度,是 汽车 行业传统的淡季,如果后续上述提到的关键不确定担忧不能改善或解决,那么面对一季度优秀的销量成绩单还不能太乐观。
另一方面,由于 疫情突发、海外地缘zz冲突,带来的长产业链影响逐渐已经成为最主要的需求延期担忧。
上游大宗商品价格被不断抬升,包括钢、铝、煤、电池主材等。 环境的不确定性增加了市场对于价格信心的预期出现起伏。其次,经济复苏的速度影响终端购买意愿和购买能力。
可以看到,上游原材料涨价或是补贴退补的幅度/时间都可以通过zc的一定干预实现一种理性平衡,但疫情的不确定性增加了可控的难度系数。
如何破局? 汽车 作为家庭可选大消费、对经济意义深厚的大制造业、对未来影响深远的智能 科技 产业。谁能逆境复兴?
大概可以从四个维度去观察:
第一,自持上游资源占比大的公司; 锂电池上游成本压力最大的原材料是碳酸锂,约占电池材料成本25%~30%。以宁德时代为例,在上游的锂、镍、钴资源布局上,通过收购、合资、参股、参与产业基金、定增等方式获得原材料自给权。
涉及公司包括但不限于:澳大利亚锂矿企业Pilbara Minerals、天华超净;北美镍业 North American Nickel、与广东邦普、格林美、青山钢铁、印度尼西亚IMIP合资建设印尼红土镍矿,子公司1.375亿美元获得KFM 25%股权,而KFM拥有刚果金Kisanfu铜钴矿95%权益等……
去年9月公司公告,拟在江西省宜春市投资建设宁德时代新型锂电池生产制造基地(宜春)项目,项目总投资不超过135亿元。
矿权优势让企业拥有相对更低的成本并享受更高的毛利率。伴随着海外新增供给推进进度的不确定性增加,锂资源供给需求错配时间延续,拥有上游矿权、掌握资源自供安全的公司预计持续受益行业红利。
第二,通过控股或者合资建厂锁定材料产能; 根据测算,正极一体化打通后,单吨净利有望从单纯正极环节的1万元/吨提升正极全产业链一体化后的3.4万元/吨,负极环节有望从单纯负极的4000元/吨提升至一体化后的7000元/吨,电解液从3500元/吨有望提升至8500元/吨,一体化将显著增厚盈利。
第三,预先布局新技术产能,例如4680电池的产能布局; 由此衍生出了“新的产业链条”:高镍正极(中伟股份、容百 科技 、当升 科技 、华友钴业等);硅基负极预计2022年-2025年复合增速达46%(璞泰来、杉杉股份、贝特瑞等);碳纳米管(天奈 科技 是中国最大的碳纳米管生产企业之一);新型锂盐 LiFSI(天赐材料:年产 2 万吨电解质基础材料装置及年产4000吨LiFSI装置目前已达到稳定生产状态);结构件(科达利:公司已经具备生产4680电池技术积累和生产各圆柱电池紧密结构件的能力;宁波精达:钢壳4680的拉伸设备已完成样机生产;震裕 科技 :结构件业务深度绑定宁德时代);设备:激光膜切设备(利元亨:激光膜切设备、涂布机等)、涂布机、卷绕机(先导智能:已推出适用于全极耳圆柱电池的卷绕机)、高速激光制片机(海目星:高速激光制片机龙头,无极耳切割技术领先,已在特斯拉4680电池中获得验证)、焊接设备(联赢激光:拥有4680电池焊接技术,已有样机装配调试)等新产业链;
第四,储能业务拓展; 2022年以来,受碳酸锂涨价影响,市场担心储能系统的成本上涨会削弱储能的经济性,最终削弱行业装机量需求;但从本周全球储能项目来看:共计新增4224 MW(其中电化学储能3024 MW/6099MWh),中国/美国/澳大利亚分别新增约2930/619/100 MW。美国加州储能贡献率已达电网负荷峰值的10%。日前,特斯拉公开最新巨型Megapack储能项目“Townsite Solar and Storage Facility”,其容量达360MWh,可为6万户家庭供电。该项目位于内华达州博尔德市,是特斯拉最大Megapack项目之一。可以看出海外储能需求旺盛,不降反升。
根据宁德时代2021年业绩预告:公司预计2021年1-12月实现净利润140亿元-165亿元,同比增长150.75%-195.52%。业绩增长原因主要是:2021年新能源 汽车 及储能市场渗透率提升,带动电池销售增长;市场开拓取得进展,新建产能释放,产销量相应提升。 公司2020年储能销量在2.4GWh,21Q3达8GWh,毛利率保持在35%左右。 随着更多省市对储能行业的支持和推广,火储联合调频可以改善传统电源调频性能,并不新增调频容量,相关公司储能的业绩贡献占比有望持续提高。头部电池企业、储能变流器、高精度温控都将受益。
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