中國動力電池產(chan) 能規模大步向前的同時,擺脫核心部件“卡脖子”問題已經成為(wei) 頭部電池和裝備企業(ye) 的重點攻堅任務。
在動力電池核心工藝設備的激光器環節,高功率激光器長期都是IPG、相幹、通快等進口品牌的天下,2021年以來,受到國際光纖激光器供應鏈波及,一定程度上開始掣肘動力電池產(chan) 能釋放。
在此背景下,包括寧德時代、比亞(ya) 迪、中航鋰電等頭部企業(ye) 正在加快國產(chan) 激光器的規模導入,打破激光器進口品牌的壟斷桎梏,確保其供應鏈安全,掃清動力電池產(chan) 能釋放阻力。
傑普特戰略發展部王鹿鹿博士認為(wei) ,國產(chan) 激光器產(chan) 品與(yu) 技術的快速成熟,與(yu) 國際品牌性能差距日益縮小,同時國產(chan) 大功率激光器性價(jia) 比持續提升,本土化服務優(you) 勢愈發凸顯,國產(chan) 激光器在動力電池領域規模替代進口也迎來發展的窗口期。
這就給國內(nei) 優(you) 質激光器品牌提供商提供了絕佳機會(hui) ,提前搶占國產(chan) 激光器規模化爆發的市場紅利。傑普特便是其中之一。
作為(wei) 一家領先的激光器提供商,傑普特堅持“激光光源+”產(chan) 業(ye) 定位,深耕上遊核心激光光源技術,重點解決(jue) 關(guan) 鍵激光材料和部件“卡脖子”問題,與(yu) 標杆企業(ye) 深度合作,致力於(yu) 激光技術與(yu) 產(chan) 品的國產(chan) 替代。
目前,傑普特產(chan) 品覆蓋脈衝(chong) 光纖激光器、連續光纖激光器、固體(ti) 激光器和超快激光器,擁有動力電池製造所需的全係激光器產(chan) 品。
憑借差異化產(chan) 品策略,傑普特激光迅速在動力電池領域站穩腳跟。其自主研發的MOPA脈衝(chong) 光纖激光器在國內(nei) 率先實現了批量生產(chan) 和銷售,填補了國內(nei) 該領域的技術空白。
通過配套主流激光裝備製造商,傑普特已經成功進入到動力電池頭部企業(ye) 供應鏈。2021年其又拿下比亞(ya) 迪大額訂單,產(chan) 品同時在寧德時代、國軒高科、孚能科技等頭部電池企業(ye) 驗證效果良好。
可以預見的是,接下來高端激光器產(chan) 能的稀缺性將進一步凸顯,有實力並持續技術創新與(yu) 突破的國產(chan) 激光器將迎來更大的市場機會(hui) 。目前,包括傑普特在內(nei) 的國產(chan) 激光器提供商已經在產(chan) 品、產(chan) 能、市場開拓、服務等多維度做足準備,備戰激光器需求規模化爆發期。
MOPA加持 激光切割質量/性能雙提升
激光加工憑借無耗材、無汙染、無接觸應力、加工質量及精度高,易實現設備自動化等優(you) 勢,在動力電池前段製片、中段焊接以及後段模組pack封裝等核心工序環節迎來規模應用,涉及工藝環節包括切割、焊接、清洗及打碼等。
傑普特深耕光纖激光器十五年,MOPA光纖激光器產(chan) 品已經做到全球領先。傑普特的激光器產(chan) 品類別非常齊全,可以提供動力電池製造所需的全係激光器產(chan) 品。
在極片裁切環節,激光極片加工的邊緣質量(毛刺、熱影響和平整度等)、加工精度和切割過程中帶來的極片汙染對電池性能和品質都有嚴(yan) 重的影響,因此采用激光對極片加工工藝要求極為(wei) 嚴(yan) 格。
傑普特從(cong) 激光器入手,對正負極塗層材料及銅箔、鋁箔的激光加工質量、加工效率做了大量研究,開發出極片切割專(zhuan) 用MOPA脈衝(chong) 光纖激光器(FC係列,100-500W),脈衝(chong) 寬度和頻率獨立可控,具有較高的能量轉換效率以及較高且穩定的光束質量輸出,加工效率更高,能夠匹配高達150米/分鍾的產(chan) 線速度。變頻變功率響應時間快(<10μs),加工效果更優(you) 。
極片陶瓷層切割樣品
如其脈衝(chong) 光纖激光器(MOPA-FC-200W)所加工的正極陶瓷材料的熱影響區控製在25μm以內(nei) ,負極石墨塗層材料熱影響區控製在60μm以內(nei) ,同時加工表麵平整無毛刺,加工效果遠超客戶預期。
與(yu) 此同時,箔材加工表麵基本做到無熱影響區,且正極箔材切割率先實現無毛刺這一技術革新,極大的提高了極片切割的加工質量,進而提升了動力電池的產(chan) 品性能。
此外,傑普特脈衝(chong) 光纖激光器在動力電池領域中的極片清洗、密封釘清洗、打標追溯等方麵也有極佳表現,其加工工藝加速提升了客戶產(chan) 品性能,安全性進一步提升,其高性價(jia) 比也降低了客戶設備成本。
激光焊接產(chan) 品全覆蓋
激光器已經大規模用於(yu) 動力電池極耳焊接、軟連接焊接、頂蓋預焊/頂蓋滿焊、密封釘焊接、防爆閥焊接、模組匯流排焊接、模組端板/側(ce) 板焊接等多環節。
以自主技術創新為(wei) 驅動,傑普特擁有滿足動力電池焊接各工序的激光器產(chan) 品序列,並加快相應產(chan) 品的產(chan) 品迭代與(yu) 技術創新。
極耳焊接環節,該環節焊接品質直接影響電池的整體(ti) 性能、良品率及電池使用壽命。該環節的核心在於(yu) 降低飛濺、保證箔材撕裂後焊接處的完整性,以及待焊部位清潔度與(yu) 焊接速度的提升,進而降低氣孔和爆點數量。
采用傑普特單模CW-2000W、多模CW-6000W、輸出光束可調(AOB)連續光纖激光器係列產(chan) 品可實現不同厚度的銅鋁極耳焊接,焊點/焊縫形態穩定、無氣孔、爆點等缺陷,凸起高度≤0.3mm、拉力≥300N、殘留≥80%、阻值≤0.3Ω。
銅/鋁極耳焊接樣品
轉接片焊接環節,轉接片與(yu) 軟連接是電池蓋板與(yu) 電芯交互的關(guan) 鍵部件,該環節的焊接必須要考慮到電池的過流、強度、低飛濺等需求,焊接方式包括單層縫焊、單層疊焊、多層串焊,厚度多為(wei) 0.1mm、0.15mm、0.2mm等。
傑普特QCW、CW-2000W、3000W單模光纖激光器,采用擺動焊接,有效控製焊縫寬度保證電流通過。且其焊接連接強度保證了電池的穩定性,焊接過程中實現無飛濺落在電芯上,避免造成電池短路,提升電池安全性能。
轉接片焊接樣品
極柱蓋板/極柱引腳焊接環節,采用傑普特CW-2000W、3000W、QCW光纖激光器或光纖與(yu) 半導體(ti) 激光器複合焊接,焊接美觀、平滑、成型好,無炸點、爆孔、氣孔等缺陷。
極柱蓋板焊接樣品
防焊閥焊接環節,動力電池防爆閥又稱動力電池蓋帽,該環節的焊接工藝直接影響電池的安全,因此對焊接工藝要求極高。
傑普特CW-1000W單模、QCW光纖激光器焊防爆閥閥體(ti) 可有效控製熱輸入,焊縫美觀、平滑、密封性好,良率高。
防爆閥焊接樣品
殼體(ti) 密封焊接環節,動力電池殼體(ti) 材料包含鋁合金和不鏽鋼,要求焊接外觀平滑、無飛濺、熔池無氣孔、爆點等缺陷,而采用傑普特輸出光束可調(AOB)或多模CW-6000W光纖激光器焊接穩定性好、良率高。
殼體(ti) 密封焊接樣品
Pack焊接環節,主要涉及匯流排、采樣端子、模組框架等多工藝,傑普特係列產(chan) 品可高質量滿足相應的焊接需求。
其中匯流排焊接上,傑普特CW-3000W、CW-6000W連續光纖激光器焊接匯流排速度快、穩定、一次成型好。
匯流排焊接樣品
采樣端子主要是鎳片或鍍鎳銅片,其焊接拉力根據電池類型要求50N、100N、150N不等。早期超聲波壓合進行焊接的效率不高,選用傑普特單模CW-1500W連續光纖激光器或高亮度MOPA-200W脈衝(chong) 光纖激光器進行此類應用,速度快、強度高、外觀好、效果穩定。
采樣端子焊接樣品
模組框架焊接上,傑普特CW-4000W或CW-6000W連續光纖激光器,焊接速度快,一次成型好。
爭(zheng) 當國產(chan) 替代排頭兵
作為(wei) 光纖激光器國產(chan) 替代排頭兵,傑普特堅持以自主技術創新為(wei) 驅動,不斷加大研發投入加快技術更新、產(chan) 品的持續迭代及產(chan) 能等多維度布局,備戰動力電池光纖激光器規模國產(chan) 化。
王鹿鹿博士表示,傑普特每年用於(yu) 研發投入占銷售收入的比例達到10-15%。產(chan) 品已獲得蘋果公司、英特爾、意法半導體(ti) 、國巨股份、厚生電子,以及大族激光、丹納赫集團等全球領先的消費電子、半導體(ti) 、光電元器件及激光設備商的認可。
在研發實力上,傑普特擁有一支由多位海歸博士及國內(nei) 知名大學博士、碩士為(wei) 核心組成的優(you) 秀團隊,擁有先進的生產(chan) 設備、配套齊全的研發測試設備。
目前,傑普特核心激光器研發取得突破性進展,相繼成功研發高亮度MOPA脈衝(chong) 激光器、6KW單模塊和40KW高功率連續光纖激光器並已量產(chan) ,致力於(yu) 提供高功率激光國產(chan) 替代解決(jue) 方案。
此外,傑普特在產(chan) 品安全、規模化產(chan) 能優(you) 勢、國際化服務優(you) 勢等諸多領域具有競爭(zheng) 力。其產(chan) 品基於(yu) 確信可靠性原理研發生產(chan) ,安全性極高;並在全國乃至全球擁有售後服務網點,售後服務便利性極高;具備6000台至7000台的月生產(chan) 能力,規模化產(chan) 能優(you) 勢明顯,足以滿足動力電池規模擴產(chan) 對激光器的需求。
動力電池規模擴產(chan) 在即,對光纖激光器的需求量躍上新的增長,極巨大的需求驅動下,國產(chan) 化勢在必行。
對電池及材料企業(ye) 而言,無論出於(yu) 成本管控亦是供應鏈安全考量,激光器國產(chan) 替代趨勢確定,這對包括傑普特在內(nei) 做好準備的國產(chan) 激光器企業(ye) 來說,即將迎來發展的黃金期。
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