近日，《國際汽車設計及制造》雜志“特別報道”欄目邀請了奇石樂等多家深入電動汽車電池產(chǎn)業(yè)的上游設備商、材料商，參與專題訪談。奇石樂應用經(jīng)理李永超分享了對未來動力電池市場發(fā)展的觀點，介紹奇石樂順應行業(yè)變革布局的新興技術。

汽車動力電池市場的蛋糕，怎么分？

新能源汽車在2021年產(chǎn)銷雙雙超過了350萬輛，相比于2020年已經(jīng)有了飛速的發(fā)展，這也說明了新能源汽車市場已經(jīng)從政策驅動轉向市場拉動。據(jù)業(yè)內(nèi)專家表示，高需求提高了電池制造商的利潤，并給市場帶來了激烈的競爭。目前，鋰離子電動車電池市場每年的業(yè)務規(guī)模是270億美元，隨著消費者接受更廉價的電動車，預計到2027年該市場會進一步增長至1270億美元。

三元鋰和磷酸鐵鋰是目前新能源汽車電池的主流技術路線。此外，氫燃料電池、鈉離子電池、固態(tài)電池等技術正在不同的研發(fā)階段，隨著技術的突破，其也有可能進入主流市場。

 動力電池全球市場競爭格局

目前，市場占有率排名前十的電動汽車動力電池企業(yè)總部都在亞洲國家，主要集中在中國、日本和韓國。據(jù)韓國市場研究機構SNE Research數(shù)據(jù)：三大電池制造商——寧德時代（CATL）、LG和松下呈現(xiàn)三足鼎立的局面，共同占據(jù)了電動車電池制造市場近70%的份額。

       其中，寧德時代在不到十年的時間里迅速成長為全球最大的電池企業(yè)，為特斯拉、標致、現(xiàn)代、本田、寶馬、豐田、大眾和沃爾沃等車企供應動力電池解決方案。

此外，憑借自身的體量，加上新能源客車推廣紅利期的優(yōu)勢，集整車、動力電池、光伏設備、手機裝配于一體的比亞迪成為國內(nèi)動力電池行業(yè)當仁不讓的第一。雖然后續(xù)有諸多企業(yè)在動力電池領域露出頭角，但比亞迪以在這一行業(yè)多年的深耕，依然保持著自身的優(yōu)勢，位列電池制造商排名第四位。

日韓方面，松下?lián)碛谐^100年的歷史，特斯拉和豐田都是它的電池買家。而捷豹、奧迪、保時捷、福特、通用等汽車都使用LG的電池。

讓我們把目光放到歐美市場，現(xiàn)今，許多美國公司已經(jīng)在開發(fā)下一代電池技術了，包括Ionic Materials、QuantumScape、Sila Nanotechnologies、Sion Power以及Sionic Energy等。歐洲國家也在尋求動力電池相關解決方案，以減少幾十年來對中國日益增長的依賴度。隨著西方國家發(fā)展速度加快，新的參與者有望崛起。但無論市場格局如何，對于電池制造商來說，前景無疑是光明的。

保證一致性、穩(wěn)定性，奇石樂持續(xù)發(fā)力

       在訪談中，奇石樂Kistler應用經(jīng)理李永超分享道：

“汽車行業(yè)正在經(jīng)歷一場變革：各類尖端技術趨勢的興起彼此關聯(lián)、時有重疊、并擦出火花，與隨之而來的客戶期望和消費行為的轉變遙相呼應。考慮到電動汽車使用的電池受到體積、能量密度、充電性能、抗衰減、環(huán)保要求等多方面的制約，因此未來短期內(nèi)，以鋰電池作為動力電池市場主導的這一格局很有可能將會繼續(xù)保持下去。并且，由于中國市場發(fā)展迅猛，在當下電動汽車世界版圖的占比極高。我們有理由相信，今后，前沿動力電池技術的拓展和落地也非常有可能來自于本土的動力電池供應商。

在動力電池的生產(chǎn)、研發(fā)中，奇石樂秉持動態(tài)測量專家一貫的態(tài)度，關注裝配工藝中的安全和質量，提供基于100%實時過程監(jiān)測與控制的壓裝解決方案，幫助企業(yè)有效避免因壓力不當、缺乏智能控制所造成的電芯受損、變形，第一時間發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品隱患，降低生產(chǎn)和售后成本?！?

       作為全球伺服壓機系統(tǒng)供應商——奇石樂集團于2022年推出新款NCFX伺服壓機系統(tǒng)，設計緊湊，易于集成，專為“小量程+精密壓裝工藝”打造，設有2kN、5kN兩種量程選擇，適用于新能源電池生產(chǎn)，內(nèi)置力-位移傳感器。

Kistler NCFX伺服壓機系統(tǒng)

面對電動汽車的續(xù)航里程和電池安全這兩個備受關注的議題，作為設備供應商，盡可能完善自身的設備和解決方案的安全性，以確保動力電池生產(chǎn)工藝的一致性、穩(wěn)定性，是非常重要的環(huán)節(jié)。與此同時，材料供應商在新能源動力的開發(fā)和應用過程中，在保證電池高效、安全等方面也功不可沒。

奇石樂伺服壓機系統(tǒng)在成本效益和能源高效利用方面具有突出的表現(xiàn)：

- 該系統(tǒng)具有節(jié)能（與液壓系統(tǒng)和氣動系統(tǒng)相比，可以節(jié)約高達80%的能耗）*

- 減少碳排放（各壓機產(chǎn)品不同，每年至多可減少2噸碳排放）

- 降低總體擁有成本（TCO）等優(yōu)點，能夠與汽車行業(yè)結構變革實現(xiàn)無縫銜接

*研究結果來自于卡塞爾大學（2012）

此外，奇石樂maXYmos NC過程監(jiān)控系統(tǒng)可針對力、位移或其他監(jiān)控標準完成精準停止，實現(xiàn)對壓裝工藝的精確控制，從而在保證使用靈活性同時，為工件提供最大程度的保護。據(jù)李永超介紹，該系統(tǒng)可以為相關生產(chǎn)步驟提供100%的透明度和可追溯性，為靈活、透明、高度自動化的電動汽車動力電池生產(chǎn)過程提供支持，幫助客戶在實現(xiàn)生產(chǎn)升級的同時，提高成本效益和資源效率。

Kistler maXYmos NC過程監(jiān)控系統(tǒng)

最后，李永超說道:

“不僅僅在中國，放眼全球，2021年新能源汽車在世界多個地區(qū)銷量激增，勢必將影響各地車企做出較為‘激進’的電動車戰(zhàn)略布局并更多吸引家用車消費市場的青睞，把買‘電’還是買‘油’的購車選擇邏輯深深地植入到潛在消費者的腦海中。此外，掣肘了汽車、3C、消費電子行業(yè)兩年之久的‘芯片難’問題也將在今年有望進入緩解之勢。因此我們認為，2022年，新能源汽車市場的高增長非常有可能延續(xù)。如若在動力電池技術、車輛續(xù)航和充換電時長等方面出現(xiàn)新的技術，則將進一步提高動力電池在市場上的增長幅度?！?

       奇石樂壓裝技術在新能源電池裝配過程的應用 

熱壓整形

卷繞或疊片工藝后，尤其是卷繞較厚的電芯，卷繞后的變形問題尤為突出，需要對電芯進行熱壓整形。

奇石樂伺服壓機優(yōu)勢：

? 位移重復精度可達0.01mm

? 可外接更高精度位移傳感器

? 壓裝過程中可無級調(diào)速度，節(jié)省節(jié)拍周期

? 壓裝數(shù)據(jù)可追溯

? 可根據(jù)保壓時間定制伺服壓機

? 松散狀態(tài)的電芯厚度一致性也差，會影響電芯入殼工藝，增加入殼工藝的難度，甚至導致入殼時電芯損傷

外殼焊接保壓

單個模組外面用鋁板焊接固定為一個模組單元，在焊接過程中保持恒定的壓緊力保證焊接無縫隙。

奇石樂伺服壓機優(yōu)勢：

? 測量精度高，位移重復精度可達0.01mm

? 壓裝過程中可無級調(diào)速度，節(jié)省節(jié)拍周期

? 力反饋控制保證壓裝過程力值不變

? 壓裝數(shù)據(jù)可追溯