高工锂电年会直击⑧:设备端迎“订单潮”,智造工艺集体“上新” 摘要 【专场七:工艺革新与智能制造】中, 国轩高科 、工源三仟、 杰普特 、公大激光、中

摘要

【专场七:工艺革新与智能制造】中,国轩高科、工源三仟、杰普特、公大激光、中科雷舜、雷索新材料、柏楚电子围绕相关议题发表主题演讲。

全球锂电设备行业正迎来强劲“订单狂潮”。据高工锂电不完全统计,2025年上半年,先导智能海目星赢合科技利元亨等头部设备企业新签及在手订单总额超300亿元,同比增长70%~80%,电池领域新一轮扩产周期全面启动。

与上一轮单纯追求规模扩张不同,本轮扩产对设备企业提出“高安全、高可靠、高性能、高价值”的严苛要求,核心聚焦三大挑战:一是规模化与灵活性的平衡,扩产需求规模巨大但技术迭代加速,产线需同时适配当前主流技术量产与未来先进技术升级,考验设备企业交付能力与产线兼容性;

二是工艺复杂度与良率稳定性的双重压力,固态电池等先进产品产业化推进,工艺集成难度远超传统锂电池,设备企业需以技术创新提供适配方案,保障量产一致性与良率;

三是全球化响应能力的考验,锂电行业从“产品出海”转向“产能出海”,设备企业需提供符合国际标准的产品,同时具备快速海外服务响应与本地化支持能力。

11月18日—20日,由海目星激光总冠名、卡洛维德协办、大族锂电特别赞助的2025(第十五届)高工锂电年会暨十五周年庆典&高工金球奖颁奖典礼,在深圳前海华侨城JW万豪酒店盛大举行。

在19日上午的【专场七:工艺革新与智能制造】中,国轩高科工研总院副院长兼智能制造院院长徐嘉文博士、工源三仟总经理兼联合创始人刘瀚祺、杰普特绿能产品线总监赵曙明、公大激光首席运营官江柏霖、中科雷舜总经理赵夙博士、雷索新材料副总经理宋琪博士、柏楚电子精密业务锂焊解决方案总监毕晨炜,围绕相关议题发表主题演讲。

▲现场盛况

国轩高科工研总院副院长、智能制造院院长徐嘉文博士发表“国轩高科数智化转型战术实践”主题演讲。

国轩高科工研总院副院长、智能制造院院长徐嘉文博士

徐嘉文博士抛出产业协同的“三新”倡议:一是联合探索准固态、半固态、固态电池的新型装备与技术,二是共享焊接、压制、卷绕等加工环节的“杀手锏”技术,三是共建工业AI检测、无人工作站、黑灯区域智能调度等生态级合作。

谈及国轩高科智能制造的核心布局,徐嘉文博士介绍,公司智能制造体系围绕四大职能板块展开,即数字工程技术、装备工程技术、动力工程技术与设计工程技术。

在数智化架构设计上,徐嘉文博士强调国轩高科摒弃了传统工业信息化的“固定框架”,转而采用“敏捷脚手架”模式,依托“软件吞噬世界”理念,通过“三个产品线+一个平台”(智能制造管理平台-工业AI产品线、智造大数据产品线、数字精益产品线)实现产线全生命周期管理。

在制造环节,国轩高科的“智慧工艺系统”解决了锂电生产的核心痛点——毛刺控制。针对辊切工序毛刺“如癌细胞般难根除”、换线效率低、人工差异大的问题,系统通过信息论与控制论结合,从设备、来料、环境三大维度定位第一性原理因素,实现全工序毛刺抑制。目前该系统已托管给工序智能体,人员仅需看护即可。

此外,国轩高科还构建了“数智化失效分析平台”,与电池大数据预警监控系统联动,可反向追溯至制造平台与研发平台,实现根因自动分析,避免重复犯错,提升客户满意度。

徐嘉文博士表示,国轩高科的数智化转型仍在持续深化,未来将继续以软件为核心、以生态为支撑,打通研发、制造、售后全链路,为锂电产业高质量发展提供可复制的实践经验。

工源三仟总经理兼联合创始人刘瀚祺发表了“新一代CT技术电池应用前瞻”主题演讲。

▲工源三仟总经理兼联合创始人刘瀚祺

工源三仟致力于成为先进工业X射线解决方案的提供商,公司X射线全系列产品可在锂电行业实现全覆盖。

针对锂电池X光检测图像感知弱、极片末端特征微弱等困难,工源三仟检测设备更快、更准、内容更加广泛。70mm方壳电芯检测速度达8S,40mm方壳电芯检测速度达6S,25mm裸电芯检测速度今年从3S向2.5S缩短。

不仅如此,工源三仟具备全流程的X射线源制作能力,并建成了建成真空电子管、高压电源、一体化射线源工厂,年产量大于200台。国产检测设备的崛起,可降低45-200%的进口设备。

未来,随着AI与大数据的爆发,工源三仟的核心优势还在于将工业X射线/CT检测技术与人工智能算法深度融合,持续提高电池的检测速度。

杰普特绿能产品线总监赵曙明发表“激光焊过程控制技术在动力电池中的应用”主题演讲。

杰普特绿能产品线总监赵曙明

赵曙明介绍,杰普特是集研发、生产、销售激光器、激光光学装备及光纤器件于一体的国家高新技术企业。杰普特坚持“激光+”的定位,深耕核心激光技术,深度融合A赋能构建智能驱动引擎,持续聚焦激光核心模块与未来光连接解决方案,着力打造“光+AI”融合创新生态。

公司依托自主可控的技术矩阵,战略布局覆盖消费电子、数据中心、新一代通信基建、电动汽车精密制造、新能源锂电智造、AR/VR等核心领域,以底层光学技术重构产业价值链,为智能时代提供全场景光学解决方案。

针对激光焊接过程复杂、影响因素多的行业痛点,赵曙明提出“焊前-焊中-焊后”全流程控制思路:焊前通过定制化激光光源、光束整形、视觉定位、飞行清洗等优化控制因素;焊中聚焦实时监测与补偿;焊后依托2D/3D检测及AI深度学习实现质量核验,其中焊中控制技术是核心重点。

他重点介绍四大核心控制模块:激光功率反馈补偿模块:解决激光器长期使用功率衰减问题,实时检测激光功率,超上下限时自动报警,检测补偿精度±2.5%,响应时间<50微秒。已在动力电池极耳软连接、注液口等工序批量应用,精准维持功率稳定,保障焊接熔深与熔宽达标。

激光加工温度补偿模块:通过红外温度传感器检测工件表面温度,反馈调节激光功率,确保焊接温度一致性,补偿精度±5℃,温度范围100-1500℃,已在3C锂电池锡膏焊接、PCB 核心电路板场景落地。

激光焊接过程监测模块:搭载于焊接头,检测光辐射、等离子体、热辐射及激光回反光信号,转化为电信号评估质量,适配连续焊与脉冲焊,可实时检测功率波动、材料间隙等变量,覆盖动力电池防爆阀、极柱连接片等工序。

激光焊接熔深检测模块:杰普特是国内首家全自主开发并实现该技术产品化的厂家。适配多种焊接头,光路、电路等全自主设计,理论轴向精度20微米、横向精度25微米,可实现焊前、焊中、焊后全阶段监测,在电池满焊、转接片焊接等场景下振镜全幅面检测误差<0.12 毫米。

赵曙明表示,杰普特可提供“激光焊接+OCT检测”整套解决方案,搭配单模环形激光器、全幅面视觉定位与检测,突破小范围检测局限。未来,公司计划将各核心模块集成至光路系统,打造AI智能化方案,实现过程自适应、质量自诊断,进一步拓展技术在动力电池领域的应用边界。

公大激光首席运营官江柏霖带来了“高功率光纤绿光在锂电池极片切割中应用进展”主题演讲。

▲公大激光首席运营官江柏霖

目前,锂电池极片切割存在诸多问题,包括毛刺偏大、切割边沿膨胀、漏金属较大,热影响严重等问题。

对此,光纤绿光在铜箔区切割效果显著,材料HAZ小于80um,石墨区无漏铜,无端面毛刺,热影响区小于50um,多次测试及动态测试效果一致。而铝箔区的在光纤绿光切割下,平面毛刺小于10um、端面毛刺5um;AT陶瓷层无端面毛刺,漏铝区小于20um。

对比红光,绿光的优势在于,更短的波长,加工中可利用更小的聚焦光斑,获得更高加工精度,更小的毛刺;绿光具备更高的单光子能量,更高的吸收率,加工材料范围更广;具备更高的能效比,减少输入光功率,减少热残余的影响,获得更优的加工效果;另外,对高发材料和高分子材料,加工效率上限更高,生产成本更低。

从适配的切割矩阵来看,光纤绿光可用在圆柱电池铜箔切割、叠片电池负极片切割、方壳电池正极片陶瓷层切割。从对应的切割产品来看,公大激光带来了锂电专用版本的脉冲光纤绿光。

激光器采用兼容设计,具备所有红外激光器功能,接口定义通用,方便产线快速升级。针对海外市场,产品已通过CE 认证,更便于在全球范围内的部署与应用。

中科雷舜总经理赵夙博士发表“新一代锂电制浆技术,高能超声空化分散” 主题演讲。

▲中科雷舜总经理赵夙博士

赵夙博士表示,锂电制浆是电池生产的核心环节,浆料分散效果直接影响电池能量密度、一致性与安全性。传统搅拌设备依赖宏观高速运动实现分散,不仅能耗高、效率低,还易破坏电极材料包覆层、产生金属颗粒污染,同时存在浆料稳定性差、泡沫过多等痛点,成为制约电池性能升级的关键瓶颈。

而超声空化技术通过正向利用液体压力变化产生的真空泡爆炸效应,将能量直接作用于微观层面,精准打散物料团聚颗粒,从根源上解决了传统制浆工艺的诸多难题。

他详细阐释了超声空化技术的核心原理:在高频振动的超声波作用下,液体中会产生高密度微小真空泡,这些气泡剧烈溃灭时释放的能量,能在微观层面实现物料的高效分散,且宏观运动平缓,避免了传统工艺的高速剪切损伤。

基于这一核心技术,中科雷舜推出三大系列产品:超声空化分散设备、超声主动过滤设备与超声透气(除泡)系统,全面覆盖锂电制浆全流程需求。

其中,超声空化分散设备形成了从实验级(处理几十毫升至1升浆料)、中试级(处理几升至几十升浆料)到量产级(12千瓦功率,1000-2000升/小时处理量)的完整产品矩阵。量产级设备采用通过式处理设计,集成两台6000瓦超声核心部件,物料经预混后一次通过即可达到理想分散效。

赵夙博士分享了实际应用数据:采用超声分散工艺后,浆料稳定性显著提升,泡沫量减少,金属颗粒污染大幅下降,面密度与剥离力的一致性得到优化;搭配原有搅拌罐作为预混罐,通过多罐轮流供料模式,产能可提升2-3倍,单罐物料电能消耗节约78%。

此外,超声主动过滤设备将超声技术集成于滤筒,通过在线分散团聚物料,大幅提升浆料通过性,可适配更高精度滤网,既节约耗材与原料,又提高过滤效率;

超声除气系统则利用高频震动与空化效应,将微小气泡团聚为大气泡,配合负压技术可实现高粘浆料近100%除泡,低粘浆料可直接在线安装使用,全面解决制浆过程中的过滤与除泡痛点。

赵夙博士强调,中科雷舜的核心竞争力源于完全自主的超声波核心部件研发能力,是全球唯二、国内唯一能生产工业级超大功率超声空化分散设备的厂商。

中科雷舜成立于2019年,由中科院宁波材料所与雷索集团共建,在超声空化领域拥有完善的专利布局。赵夙博士表示,公司将持续聚焦超声空化技术的深化与场景拓展,以“微观高效分散、全链降本增效、低碳环保适配”为核心,为锂电行业解决制浆环节的品质、效率与能耗痛点。

雷索新材料副总经理宋琪博士发表了“新一代高效涂布干燥技术-平面红外技术及应用”主题演讲。

▲雷索新材料副总经理宋琪博士

涂布后干燥设备已成为电池生产中占地与能耗最大的单体设备。雷索新材料平面红外系统,可实现高效、零碳干燥。

紧跟锂电需求,雷索新材料平面红外系统已实现大尺寸、高均匀性革新,整面均匀红外加热能力,表面温度偏差

此外,雷索新材料全密封、耐高温、长寿命红外元件集成模组,可隔绝空气、水蒸气、溶剂、粉尘,长期耐受>350℃高温,使用寿命>20000h,有效适应烘箱内复杂工作环境。

综合来看,平面红外系统应用,可实现节能50%、提速40%、烘箱缩短30%,还可完全替代导热油、蒸汽供热方式,最终实现0碳。对原有加热方式的完全替代,大幅降低运行费用。不仅如此,雷索新材料实现了业内首个防爆型平面红外技术。

交付方面,2022年至今累计交付平面红外系统200余套,红外模组30000余件,服务客户20余家。

柏楚电子精密业务锂焊解决方案总监毕晨炜发表“三位一体IWM锂电焊接解决方案”主题演讲。

柏楚电子精密业务锂焊解决方案总监毕晨炜

毕晨炜表示,激光焊接是锂电生产核心工艺,直接决定电池寿命与安全,但实际生产中仍面临三大痛点:质量风险难预警,常出现批次性不合格产品;问题根源难追溯,焊接过程呈“黑箱”状态,故障定位难;工艺优化依赖人工调试,效率低且不稳定。这一问题的根源,正是焊接系统的复杂性与工艺本身的高难度,使其成为自动化产线的“不稳定因子”。

对此,柏楚电子以数据驱动构建闭环控制体系。其自研UltraOCT在线质量监测系统,通过直接观测焊接匙孔状态,实现100%无损在线全检,熔深检测精度达熔深值的10%,搭配动态校准技术,可精准应对螺旋线焊接等复杂场景,实时预警脏污、参数波动带来的熔深异常问题。

数字振镜焊接模组作为智能执行单元,集成镜片污染、温度监测等功能,触发多维度报警并同步数据,避免批量报废,为问题追溯提供可靠依据。

UltraScan振镜控制系统则基于大量实验数据,实现激光能量精准分布,通过轨迹与功率协同控制,打破人工调试依赖,支持自定义焊接参数,适配不同自动化产线需求。

“三位一体”方案形成完整闭环:UltraOCT系统与数字振镜焊接模组采集数据、分析异常根源,UltraScan振镜控制系统动态优化焊接参数,显著提升焊接可靠性与一致性。

柏楚电子作为深耕激光领域17年的高新技术企业,研发人员占比超45%,近三年研发投入超5亿元,通过智能焊接、超高精密驱控一体技术,向锂电行业提供专业化、智能化的激光加工解决方案。

毕晨炜表示,未来将持续深化方案创新,与上下游伙伴携手拓展激光焊接应用边界,助力锂电行业实现高质量生产。

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