从单机突破到产线构建,曼恩斯特固态电池干法设备订单起量
发布时间:2025-05-12 14:11:48
关键词:锂电池

  凭借高比能、高安全、高倍率、宽温域、长寿命等优势,固态电池被视为是解决新能源终端(电动汽车、电动飞行器、智能机器人等)续航焦虑、热失控风险等痛点的高阶方案,其正引领全球能源存储技术的革命性突破。

  据中信证券预测,2030年全球固态电池出货量将达642.6GWh,2024-2030年复合增长率达133%。

  然而,从实验室到规模化量产,固态电池产业化仍面临多重挑战。其中,干法设备的突破,将直接影响固态电池产业化进程,这如同为一场技术革命搭建基础设施。

  如果没有制造设备的创新,再好的新材料和新技术也只能停留在规划阶段,这也成为电池企业“突围”的重点之一。

  当前,包括宁德时代、国轩高科、亿纬锂能、孚能科技、欣旺达等电池企业,都在自研或联合锂电头部设备企业,不断加码固态电池干法设备的布局与合作。

  电池中国了解到,作为一家锂电池湿法涂布龙头企业,曼恩斯特在固态电池生产设备领域,也展现出其在材料预处理、干法电极、连续生产、增效降本等方面深厚的技术实力和应用前景。

01

聚焦干法电极工艺

产线全面适配固态电池制程

  相较液态锂离子电池的制造设备,固态锂电池的试制和生产设备与其大相径庭。

  据测算,传统湿法电极工艺,仅电极涂布、干燥环节的能耗,就占锂电池生产总能耗中的30%以上,亟需创新工艺以降本增效;同时,随着一众电池巨头对固态电池持续研发,无不将“干法电极技术”推至行业“聚光灯”下。

  对于干法电极工艺的优势,曼恩斯特表示,其无需使用溶剂,不仅能够降低生产成本和环境负担,还能更好地适应高能量密度电池的生产需求。

  实际上,干法电极工艺正逐渐成为下一代高性能电池制造的核心路径,而且我国的干法工艺,在材料应用、工艺流程和设备设计方面,均已实现全面升级。

  据电池中国了解,曼恩斯特的布局是:从制膜,到电极制备,再到固态电池前段产线,不仅自研关键设备,还构建起一整套以干法工艺为主的前段产线。

从单机突破到产线构建,曼恩斯特固态电池干法设备订单起量

固态电池前段设备整体布局示意图

  据介绍,曼恩斯特固态电池前段产线可以实现能耗减少50%以上、厂房面积减少20%以上、设备投资减少20%以上,电池制造成本降低超10%。

  具体来看,其以干法工艺为主的产线对固态电池制造环节的优化,主要体现在以下四个方面:

  一是,采用曼恩斯特干法电极工艺,能够有效提升电极的导电性和稳定性,为电池的高性能表现提供支持。

  二是,当前干法电极的难点,主要在于如何实现其均匀性和一致性,曼恩斯特研发的干法电极工艺直击行业痛点。在原料纤维化处理环节,曼恩斯特运用了干法陶瓷双螺杆(原料)纤维化技术。由于陶瓷材质的双螺杆具有优异的耐磨性,它不仅可以保证原料纤维处理过程中的稳定性和长久性,更重要的是杜绝了金属异物的引入,可以提高电芯安全性和可靠性。

从单机突破到产线构建,曼恩斯特固态电池干法设备订单起量

干法极片制备流程

  三是,为了保证极片原料成膜品质,曼恩斯特引入干法预成膜机构与14辊双面同时成膜工艺。据介绍,该机构能够对原料成膜过程进行精准调控,从而减少轧辊时对材料的磨损;采用14辊双面同时成膜工艺,相较于单面成膜和较少辊数的工艺,其能够实现双面同时均匀成膜,且成膜质量更高,从而提升电极一致性。

从单机突破到产线构建,曼恩斯特固态电池干法设备订单起量

14辊压膜复合一体机

  四是,在极片上薄涂固态电解质层时,其采用湿法狭缝涂布技术与砂磨机处理工艺。据介绍,固态电解质在涂布前需经过砂磨机处理,使电解质粉体更细腻,以确保涂布均匀性和稳定性,进一步提升电芯的整体性能。

  值得一提的是,在曼恩斯特看来,固态电池设备的集成化是明确的发展方向。通过将加料、混料、纤维化、制膜、辊压、分切和收卷等环节整合在一组设备中,不仅可以减少物料在各工序间的流转时间,还可以有效提升生产效率和产品一致性。

02

精进关键设备+连续生产

干法产线竞争优势凸显

  目前,固态电池正在经历从实验室走向量产的关键阶段,电池企业亟需使用更先进的产线,以加快其固态电池研发及产业化进程。同时,高品质、高性能、高效率是企业对电池制程的核心追求。

  较早洞察到这一市场需求,曼恩斯特逐一突破固态电池关键设备的技术难点,并集成混料、纤维化、压膜复合等设备,实现固态电池前段连续生产。

  据介绍,曼恩斯特在固态电池关键设备上进行了创新和优化,其研发的陶瓷双螺杆(原料)纤维化、预成膜、14辊双面成膜、狭缝涂布等工艺设备,使通过其设备所制备的材料,在品质、性能和生产效率等方面都处于行业前列。

  为了提高材料品质,曼恩斯特的连续生产模式,可以避免中间环节的污染和质量波动;关键工艺严格把控,为电池的高品质提供了有力保障。

  在提高产品性能方面,一是避免金属异物引入,同时结合干法工艺先天优势,可以有效降低电芯内部短路等安全隐患。二是,高质量的成膜工艺和固态电解质的薄涂,助力固态电池制造,从而使电芯具有更高的能量密度和更好的循环性能,进而能够满足应用终端,对长续航、快速充/放电等需求。

  在提高生产效率方面,其产线连续生产模式,减少了传统工艺中的时间损耗和人力成本,使生产效率显著提高,能够满足大规模生产的需求。同时,该模式还强化了曼恩斯特设备在规模化生产中的成本优势和交付能力。

  在电池中国看来,曼恩斯特完成“湿法+干法”双线布局,不仅提前卡位电池从液态技术向固态技术迭代的机遇,有望抢占市场先机,而且进一步巩固了其自身的技术“护城河”。

  再者,深耕新能源行业十余年,凭借自研核心技术、订单快速响应、高品质设备交付经验、规模化应用案例、定制化服务等优势,曼恩斯特相关设备在国内新能源领域,已获得广泛的认可。其锂电合作客户包括比亚迪、宁德时代、国轩高科、亿纬锂能等头部电池企业,并且,曼恩斯特还为多家电池整线厂商提供部分设备产品,其涂布模头等核心部件市场份额连续多年排名国内第一。

  据了解,曼恩斯特目前已为国内外多家企业提供了干法工艺的测试验证试验,而且其混合、双螺杆纤维化、多辊成膜等多款干法核心新设备均已斩获订单。这也意味着,其在固态电池领域的布局,已取得实质性进展,干法设备产线未来有望成为其业绩又一增长极。

  CIBF2025期间,5月15日11:00,曼恩斯特将在深圳宝安国际会展中心11T010展位,举办固态电池极片制造解决方案发布会,介绍其最新研发成果,精彩不容错过!

稿件来源: 电池中国网
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