01 锂离子动力电池快速增长

锂离子动力电池具有高比能量、高比功率、低污染、低放电率等诸多优点，是目前最受、电池厂商及汽车厂商青睐的车载动力电池系统。随着全球新能源汽车的快速发展，全球动力电池装机量也呈现出快速增长趋势，从2017年的59 GWh增长到2023年706 GWh，年复合增长率达 51.2%。

图1 2017-2023年全球动力电池装机量变化（来源：SNE Research）

2023年，全球动力电池产业继续保持高速增长。其中前十强中我国独占六席，其装机量合计超60%；宁德时代与比亚迪分别为第一、第二。另外还包括韩系三强：LG新能源、SK On、三星SDI和日本松下。2024年第一季度我国新能源汽车销售约183.3辆，同比增长45%，带动国内动力电池装机量约84.3GWh，同比增长43%。其中，第一季度新能源汽车销量前十企业合计装机约56.8GWh，占整个动力电池装机量的67.4%，宁德时代和比亚迪动力电池分别配套销量前十企业49%和37%的份额。

图2  2023年全球动力电池装机量排行 （来源：SNE Research）

02 电池精密结构件制造技术

2. 1精密结构件制造技术

动力电池精密结构件对终端电池产品性能会产生重要的影响，主要体现在电池的使用安全性、电性能（包括能量密度和功率密度）、使用寿命、一致性以及成本等各方面。锂电池主要由正极材料、负极材料、电解液、隔膜及结构件等部分组成，其中结构件主要包括壳体、盖板、连接片、安全阀等。制造企业要求在动力电池精密结构件的防爆设计、防漏液、壳体超长拉伸等方面有着丰富的技术经验，拥有高精密度、高一致性的生产工艺，以及先进的冲压加工、拉伸加工、注塑加工和模具制造技术。

图3 精密结构件

2.2.1壳体拉伸

壳体生产难度集中在连续精密拉伸，壁垒在于模具和拉伸设备。壳体的主要生产工艺包括原材料分切、精密连续拉深、切口、清洗、烘干、检测，其中精密连续拉伸过程需要保障壁厚的均匀性，防止出现断裂，相比常规一次冲压成型难度更大，其核心壁垒在于模具和拉伸设备。

（1）模具：核心在于尺寸精度、使用寿命。为了延长模具的使用寿命，需要及时停线、检修、重新镀钛，而模具的使用寿命越长，其所能承受冲压次数越多，停线检修维护的时间越少，生产效率也越高，单位制造费用更低。

（2）设备：当前主流电池壳体加工工艺为连续拉伸，加工步骤约 14-16 次，其中拉伸步骤约 7-9 次。设备也需要与模具高度匹配才能达到最优生产精度、速度。日本旭精机在模具、冲床设备配套生产，设备的精度、良率控制行业领先。

2022年2月7日，宁波精达国内领先的首条4680壳体冲压生产线交付。2月21日互动平台显示，公司新一代的圆壳拉伸设备即以冲杯机和凸轮机连续生产线，可达到每分钟1000个的生产效率，目前主机已完成试制。高速冲压线用于电池盖板、防爆盖板等零件的快速生产；专用伺服成形压力机、多连杆压力机及凸轮式多工位深拉伸压力机适用于圆壳的深拉伸成形。该生产线是一出多的设备，效率提升，且节约原材料；采用预冲杯工艺，使整线效率提升，盖板冲压设备效率可达100～120 次/分。大圆柱电池壳体由从前的立式冲压有望变成卧式拉伸技术。立式冲压生产精度更高但生产速度较慢；卧式拉伸速度快，效率较高。

图4 圆柱壳体

2.2.2盖板工艺

盖板有哪些创新的工艺技术？用到哪些模具技术和装备技术？

精密结构件有哪些头部企业？这些企业如何与电池企业做到合作伙伴关系？市场有多大？

以上问题在6月17日即将举办的“动力电池制造供应链可持续发展论坛暨节能与新能源汽车技术路线（3.0版）智慧供应链专题研讨会”上都能了解到，欢迎报名参会！