從單機突破到產(chǎn)線(xiàn)構建，曼恩斯特固態(tài)電池干法設備訂單起量
憑借高比能、高安全、高倍率、寬溫域、長(cháng)壽命等優(yōu)勢，固態(tài)電池被視為是解決新能源終端(電動(dòng)汽車(chē)、電動(dòng)飛行器、智能機器人等)續航焦慮、熱失控風(fēng)險等痛點(diǎn)的高階方案，其正引領(lǐng)全球能源存儲技術(shù)的革命性突破。
據中信證券預測，2030年全球固態(tài)電池出貨量將達642.6GWh，2024-2030年復合增長(cháng)率達133%。
然而，從實(shí)驗室到規?；慨a(chǎn)，固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化仍面臨多重挑戰。其中，干法設備的突破，將直接影響固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，這如同為一場(chǎng)技術(shù)革命搭建基礎設施。
如果沒(méi)有制造設備的創(chuàng )新，再好的新材料和新技術(shù)也只能停留在規劃階段，這也成為電池企業(yè)“突圍”的重點(diǎn)之一。
當前，包括寧德時(shí)代、國軒高科、億緯鋰能、孚能科技、欣旺達等電池企業(yè)，都在自研或聯(lián)合鋰電頭部設備企業(yè)，不斷加碼固態(tài)電池干法設備的布局與合作。
電池中國了解到，作為一家鋰電池濕法涂布龍頭企業(yè)，曼恩斯特在固態(tài)電池生產(chǎn)設備領(lǐng)域，也展現出其在材料預處理、干法電極、連續生產(chǎn)、增效降本等方面深厚的技術(shù)實(shí)力和應用前景。
01
聚焦干法電極工藝
產(chǎn)線(xiàn)全面適配固態(tài)電池制程
相較液態(tài)鋰離子電池的制造設備，固態(tài)鋰電池的試制和生產(chǎn)設備與其大相徑庭。
據測算，傳統濕法電極工藝，僅電極涂布、干燥環(huán)節的能耗，就占鋰電池生產(chǎn)總能耗中的30%以上，亟需創(chuàng )新工藝以降本增效;同時(shí)，隨著(zhù)一眾電池巨頭對固態(tài)電池持續研發(fā)，無(wú)不將“干法電極技術(shù)”推至行業(yè)“聚光燈”下。
對于干法電極工藝的優(yōu)勢，曼恩斯特表示，其無(wú)需使用溶劑，不僅能夠降低生產(chǎn)成本和環(huán)境負擔，還能更好地適應高能量密度電池的生產(chǎn)需求。
實(shí)際上，干法電極工藝正逐漸成為下一代高性能電池制造的核心路徑，而且我國的干法工藝，在材料應用、工藝流程和設備設計方面，均已實(shí)現全面升級。
據電池中國了解，曼恩斯特的布局是：從制膜，到電極制備，再到固態(tài)電池前段產(chǎn)線(xiàn)，不僅自研關(guān)鍵設備，還構建起一整套以干法工藝為主的前段產(chǎn)線(xiàn)。
固態(tài)電池前段設備整體布局示意圖
據介紹，曼恩斯特固態(tài)電池前段產(chǎn)線(xiàn)可以實(shí)現能耗減少50%以上、廠(chǎng)房面積減少20%以上、設備投資減少20%以上，電池制造成本降低超10%。
具體來(lái)看，其以干法工藝為主的產(chǎn)線(xiàn)對固態(tài)電池制造環(huán)節的優(yōu)化，主要體現在以下四個(gè)方面：
一是，采用曼恩斯特干法電極工藝，能夠有效提升電極的導電性和穩定性，為電池的高性能表現提供支持。
二是，當前干法電極的難點(diǎn)，主要在于如何實(shí)現其均勻性和一致性，曼恩斯特研發(fā)的干法電極工藝直擊行業(yè)痛點(diǎn)。在原料纖維化處理環(huán)節，曼恩斯特運用了干法陶瓷雙螺桿(原料)纖維化技術(shù)。由于陶瓷材質(zhì)的雙螺桿具有優(yōu)異的耐磨性，它不僅可以保證原料纖維處理過(guò)程中的穩定性和長(cháng)久性，更重要的是杜絕了金屬異物的引入，可以提高電芯安全性和可靠性。
干法極片制備流程
三是，為了保證極片原料成膜品質(zhì)，曼恩斯特引入干法預成膜機構與14輥雙面同時(shí)成膜工藝。據介紹，該機構能夠對原料成膜過(guò)程進(jìn)行精準調控，從而減少軋輥時(shí)對材料的磨損;采用14輥雙面同時(shí)成膜工藝，相較于單面成膜和較少輥數的工藝，其能夠實(shí)現雙面同時(shí)均勻成膜，且成膜質(zhì)量更高，從而提升電極一致性。
14輥壓膜復合一體機
四是，在極片上薄涂固態(tài)電解質(zhì)層時(shí)，其采用濕法狹縫涂布技術(shù)與砂磨機處理工藝。據介紹，固態(tài)電解質(zhì)在涂布前需經(jīng)過(guò)砂磨機處理，使電解質(zhì)粉體更細膩，以確保涂布均勻性和穩定性，進(jìn)一步提升電芯的整體性能。
值得一提的是，在曼恩斯特看來(lái)，固態(tài)電池設備的集成化是明確的發(fā)展方向。通過(guò)將加料、混料、纖維化、制膜、輥壓、分切和收卷等環(huán)節整合在一組設備中，不僅可以減少物料在各工序間的流轉時(shí)間，還可以有效提升生產(chǎn)效率和產(chǎn)品一致性。
02
精進(jìn)關(guān)鍵設備+連續生產(chǎn)
干法產(chǎn)線(xiàn)競爭優(yōu)勢凸顯
目前，固態(tài)電池正在經(jīng)歷從實(shí)驗室走向量產(chǎn)的關(guān)鍵階段，電池企業(yè)亟需使用更先進(jìn)的產(chǎn)線(xiàn)，以加快其固態(tài)電池研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。同時(shí)，高品質(zhì)、高性能、高效率是企業(yè)對電池制程的核心追求。
較早洞察到這一市場(chǎng)需求，曼恩斯特逐一突破固態(tài)電池關(guān)鍵設備的技術(shù)難點(diǎn)，并集成混料、纖維化、壓膜復合等設備，實(shí)現固態(tài)電池前段連續生產(chǎn)。
據介紹，曼恩斯特在固態(tài)電池關(guān)鍵設備上進(jìn)行了創(chuàng )新和優(yōu)化，其研發(fā)的陶瓷雙螺桿(原料)纖維化、預成膜、14輥雙面成膜、狹縫涂布等工藝設備，使通過(guò)其設備所制備的材料，在品質(zhì)、性能和生產(chǎn)效率等方面都處于行業(yè)前列。
為了提高材料品質(zhì)，曼恩斯特的連續生產(chǎn)模式，可以避免中間環(huán)節的污染和質(zhì)量波動(dòng);關(guān)鍵工藝嚴格把控，為電池的高品質(zhì)提供了有力保障。
在提高產(chǎn)品性能方面，一是避免金屬異物引入，同時(shí)結合干法工藝先天優(yōu)勢，可以有效降低電芯內部短路等安全隱患。二是，高質(zhì)量的成膜工藝和固態(tài)電解質(zhì)的薄涂，助力固態(tài)電池制造，從而使電芯具有更高的能量密度和更好的循環(huán)性能，進(jìn)而能夠滿(mǎn)足應用終端，對長(cháng)續航、快速充/放電等需求。
在提高生產(chǎn)效率方面，其產(chǎn)線(xiàn)連續生產(chǎn)模式，減少了傳統工藝中的時(shí)間損耗和人力成本，使生產(chǎn)效率顯著(zhù)提高，能夠滿(mǎn)足大規模生產(chǎn)的需求。同時(shí)，該模式還強化了曼恩斯特設備在規?；a(chǎn)中的成本優(yōu)勢和交付能力。
在電池中國看來(lái)，曼恩斯特完成“濕法+干法”雙線(xiàn)布局，不僅提前卡位電池從液態(tài)技術(shù)向固態(tài)技術(shù)迭代的機遇，有望搶占市場(chǎng)先機，而且進(jìn)一步鞏固了其自身的技術(shù)“護城河”。
再者，深耕新能源行業(yè)十余年，憑借自研核心技術(shù)、訂單快速響應、高品質(zhì)設備交付經(jīng)驗、規?；瘧冒咐?、定制化服務(wù)等優(yōu)勢，曼恩斯特相關(guān)設備在國內新能源領(lǐng)域，已獲得廣泛的認可。其鋰電合作客戶(hù)包括比亞迪、寧德時(shí)代、國軒高科、億緯鋰能等頭部電池企業(yè)，并且，曼恩斯特還為多家電池整線(xiàn)廠(chǎng)商提供部分設備產(chǎn)品，其涂布模頭等核心部件市場(chǎng)份額連續多年排名國內第一。
據了解，曼恩斯特目前已為國內外多家企業(yè)提供了干法工藝的測試驗證試驗，而且其混合、雙螺桿纖維化、多輥成膜等多款干法核心新設備均已斬獲訂單。這也意味著(zhù)，其在固態(tài)電池領(lǐng)域的布局，已取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展，干法設備產(chǎn)線(xiàn)未來(lái)有望成為其業(yè)績(jì)又一增長(cháng)極。
CIBF2025期間，5月15日11:00，曼恩斯特將在深圳寶安國際會(huì )展中心11T010展位，舉辦固態(tài)電池極片制造解決方案發(fā)布會(huì )，介紹其最新研發(fā)成果，精彩不容錯過(guò)!
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