先导智能:锂电池智能制造整体解决方案
一、企业简介
无锡先导智能装备股份有限公司成立于2002年,是国家火炬计划重点高新技术企业、国家两化融合示范企业,国际领先的智能制造整体解决方案服务商。公司是全球新能源装备的龙头企业,涵盖锂电池装备、光伏装备、3C智能装备、智能仓储物流系统、汽车智能产线、激光精密加工、燃料电池智能装备等七大业务,深耕新能源智能装备产业链,为锂电池、光伏电池/组件、3C、薄膜电容器等节能环保及新能源产品的生产制造商提供高端全自动智能装备及智能制造整体解决方案。
图1无锡先导智能装备股份有限公司
二、锂电池智能制造整体解决方案介绍
先导智能是全球最大的锂电池装备制造商,锂电池卷绕机/光伏串焊机市场占有率第一,与松下、索尼、三星SDI、LG化学、ATL、CATL、比亚迪等知名电池企业建立了战略合作关系。
图2先导智能成功收购泰坦新动力
2017年,先导智能全资收购国内领先的化成电源、分容测试和锂电池后道物流产线一体化解决方案提供商——珠海泰坦新动力电子有限公司,切入锂电设备后段,完成了整个锂电池智能制造的整合,可提供浆料、搅拌、涂布、辊压、分切、卷绕、组装、化成、分容测试和物流系统等锂电池整线全工序生产装备,并配套自主研发的MES系统,为电池企业打造“智能工厂”。
图3先导智能提供锂电池整线智能解决方案
以下将主要介绍先导智能的LBSS300浆料系统、LBCM850狭缝式挤压涂布机、12PPM方形动力电池全自动组装线、18650/21700圆柱形电芯卷绕机、多极耳动力电池EV卷绕机、激光切卷绕一体机以及先导LeadMES系统等智能装备及解决方案。
图4LBSS300浆料系统
LBSS300浆料系统
先导智能LBSS300浆料系统采用其独有的投料合浆布局,与传统的搅拌合浆不同,其产品高效,合浆线速度达15~44m/s,分散线速度达13~50m/s,良品率≥99%,稼动率≥98%;可实现全自动物料输送和计量反馈控制,投送精度高,主料计量精度±2%,辅料计量精度±50g;配备有高性能控制系统和传感器,稳定性强。 搅拌机采用国际先进技术,不仅搅拌更均匀,还可以为电池企业节省80%的电量。搅拌浆为五边形设计,精密浇铸成型,强度好,精度高,变形小。主轴承采用滚子式,承受负载大,适合锂电干式生产工艺。分散盘表面采用耐磨涂层处理,寿命长。
LBCM850狭缝式挤压涂布机
涂布机是动力锂电池极片生产的关键工艺设备。涂布工艺要求将规定粘度范围内的锂电池正、负极浆料均匀涂覆在极材上,其涂覆厚度为微米级,精度要求高,因而技术壁垒较高。
图5LBCM850狭缝式挤压涂布机
先导智能的LBCM850狭缝式挤压涂布机可实现最大有效涂布宽度1400mm,最大涂布速度100m/min,可实现连续涂布、条纹涂布、间歇涂布、间歇条纹涂布等多种方式,配有微米级精密调节结构和恒张力精密控制系统,良品率99%。
图612PPM方形动力电池全自动组装线
12PPM方形动力电池全自动组装线
方形动力电池全自动组装线,涵盖预热烘烤、热压成型、A/B电芯配对、超声波焊接、转接片激光焊接、包膜、入壳、激光顶盖焊接、氦检、真空烘烤、注液等多个组装工序,其整体稼动率95%,可实现12ppm电芯整线组装速度。
图718650/21700圆柱形电芯卷绕机
18650/21700圆柱形电芯卷绕机
先导智能旗下的18650/21700圆柱形锂电池卷绕机,是生产圆形锂离子电池的全自动焊接卷绕一体机,主要进行极耳焊接,极片和隔膜的自动卷绕。其最高效率有望达到40ppm,远超日韩同类设备28PPM的水平;并且大量采用伺服技术,使得产品生产规格切换更加方便;同时,该产品还采用还更先进的纠偏技术,使电芯的卷绕对齐度稳定在0.2mm以下,这也比国内0.5mm、国外0.3mm的标准更高。
多极耳动力电池EV卷绕机
先导智能用于生产电动汽车锂电池的关键设备“多极耳动力电池EV卷绕机”,填补了国内高端锂电池生产设备的空白,能替代韩国、日本进口设备,技术和性能达到世界先进水平。其线速度可以达到1500mm/s以上,卷绕效率可达7PPM。整机通过特殊控制器进行低张力、高速度、高精度的控制方式进行卷绕,使张力波动控制在6%以内。对齐度控制在±0.3mm以内,市场上同类产品对齐度普遍在±0.5mm以上。
图8激光切卷绕一体机
激光切卷绕一体机
先导智能的最新型“激光切卷绕一体机”,产能100m/min,激光切割的精度也比传统的模切大大提高。1台激光切卷绕一体机=2台模切机+1台传统卷绕机,大大节省了空间和人力成本。同时,该款产品实现了模切与卷绕分段整合,节省了模切到卷绕间的搬运过程,生产安全性显著提高。
先导智能LeadMES系统
在提供智能装备的同时,LeadMES以模块化方式为制造企业提供闭环式的信息化整体解决方案。用户可自由灵活配置,满足个性化需求,实现从原料、计划、生产、包装、交货全过程标准化、智能化管理,使管理者能够准确即时地掌握工厂的实时状况,帮助制造企业提升营运效率、缩短交期,降低成本,为企业实现数字化工厂、智能化工厂。
图9先导智能MES系统
三、近年典型案例及业绩
图先导智能对应客户的产品类型
方形铝壳电池整线设备,主要用于为宝马、奔驰、大众、比亚迪、宇通客车等生产动力锂电池,动力性&消费类软包电池设备用于为智能手机、平板电脑生产数码锂电池,技术和性能均达到世界先进水平,替代日韩进口设备;先导智能也是国内唯一能为特斯拉配套动力电池电芯卷绕机的公司,已通过松下验收,产能35PPM为全球最高。
另外,近年来先导智能也是订单不断。据媒体公开报道,2018年7月先导智能与安徽泰能新能源签订了合同含税金额高达5.36亿元的锂电池智能生产整线生产设备合同。2018年9月,先导智能及全资子公司泰坦新动力陆续收到宁德时代的锂电设备中标通知累计9.15亿元。2018年12月,先导智能与特斯拉签订卷绕机、圆柱电池组装线及化成分容系统等锂电池生产设备的采购合同,合同金额约为4300万元。2019年1月,先导智能与瑞典电池生产商Northvolt就锂电池生产设备业务建立合作关系,协议双方计划在未来进行约19.39亿元的业务合作。