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在動(dòng)力電池極耳加工環(huán)節(jié)，目前國(guó)內(nèi)采用的主要工藝為傳統(tǒng)的五金模切技術(shù)，作為上個(gè)世紀(jì)的技術(shù)產(chǎn)物，這種工藝存在的瓶頸正逐步凸顯。

一是投入大，模切設(shè)備需要的模具存在損耗快、需求量大、換模費(fèi)用高、互通性差等問(wèn)題;二是效率低，模切設(shè)備模具更換時(shí)間長(zhǎng)，模具加工同樣比較耗時(shí)，影響整體生產(chǎn)效率;三是靈活性差，模切設(shè)備對(duì)于切割的尺寸、間距等有明顯的限制。

“在動(dòng)力電池智能制造時(shí)代，傳統(tǒng)模切方式的變革已經(jīng)迫在眉睫，激光極耳切割能夠攻克和解決傳統(tǒng)模切的難題，成為動(dòng)力電池企業(yè)降低極片生產(chǎn)成本、提升產(chǎn)品穩(wěn)定性的新路徑。”

深圳錦帛方激光科技有限公司(下稱“錦帛方”)創(chuàng)始人兼總經(jīng)理覃曉鳴向高工鋰電介紹，目前，激光極耳切割設(shè)備已經(jīng)在寧德時(shí)代、比亞迪、國(guó)軒高科及中天等龍頭企業(yè)逐步導(dǎo)入，隨著其成本的進(jìn)一步降低和技術(shù)的完善，未來(lái)將大規(guī)模替代傳統(tǒng)模切設(shè)備。

自2012年成立起，錦帛方的定位就是立志于以工業(yè)激光應(yīng)用技術(shù)為核心，成為激光自動(dòng)化整體解決方案供應(yīng)商，圍繞于這個(gè)定位，其迅速建立了一支涵蓋自動(dòng)化技術(shù)、物流技術(shù)、機(jī)器人、激光技術(shù)、視覺(jué)技術(shù)及MES系統(tǒng)等領(lǐng)域的核心技術(shù)團(tuán)隊(duì)。

截至目前，激光極耳切割設(shè)備已經(jīng)成為錦帛方對(duì)外的拳頭產(chǎn)品，該產(chǎn)品及激光系統(tǒng)已經(jīng)配套進(jìn)入包括銀隆新能源、國(guó)軒高科、安馳科技、海四達(dá)及猛獅等國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池企業(yè)。

　　錦帛方激光極耳切割設(shè)備

在覃曉鳴看來(lái)，基于多年來(lái)和客戶配套過(guò)程中工藝數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)的積累，錦帛方激光極耳切割設(shè)備在制程工藝與技術(shù)已經(jīng)充分結(jié)合，具體到該產(chǎn)品，則涵蓋了其定向吸塵、激光變頻控制、冷光源切割、結(jié)構(gòu)調(diào)整數(shù)據(jù)化、總線控制以及設(shè)備一體化技術(shù)的整體思路。

高工鋰電獲悉，正是基于錦帛方所積累起來(lái)的客戶工藝數(shù)據(jù)，使得其激光極耳設(shè)備在多個(gè)核心性能上相比國(guó)內(nèi)同類產(chǎn)品體現(xiàn)出明顯的優(yōu)勢(shì)。

粉塵是激光切割目前最大的“痛點(diǎn)”，為了解決這個(gè)難題，錦帛方進(jìn)行了針對(duì)性技術(shù)升級(jí)和突破，通過(guò)對(duì)于粉塵飛濺規(guī)律、粉塵粒徑和激光參數(shù)規(guī)律的了解，建立高效的除塵系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)可調(diào)和快拆式吸塵結(jié)構(gòu)，超聲波振動(dòng)掉塵及氣流定向吸塵控制，除塵精度達(dá)3um/cm2。

在毛刺控制上，采用PSO技術(shù)，能夠精準(zhǔn)的控制單點(diǎn)能量大小并在指定位置輸出，激光變頻控制，避免過(guò)切或切不斷，切口毛刺小于7um。除此之外，錦帛方的極耳切割設(shè)備與傳統(tǒng)工藝相比，可以直接切割mark孔，無(wú)需通過(guò)4軸運(yùn)動(dòng)來(lái)進(jìn)行沖孔。

同時(shí)，切割時(shí)熱影響區(qū)域的降低可以減少粉塵的飛濺，覃曉鳴透露，錦帛方開(kāi)始在傳統(tǒng)紅光激光的基礎(chǔ)上進(jìn)行升級(jí)，導(dǎo)入綠光皮秒激光器，其可以大幅降低熱影響區(qū)域。

據(jù)悉，紅光的熱影響區(qū)域在80-120μm左右，切割溫度在1000℃，而綠光的熱影響區(qū)域可降低至40-50μm，切割溫度降低至300~400℃，而如果采用皮秒激光，則可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于原材料原子層的斷裂，最大程度降低粉塵。

在切割精度上，錦帛方通過(guò)激光標(biāo)定傳感器定位極片，可以實(shí)現(xiàn)極片定位可視化和結(jié)構(gòu)位置調(diào)整數(shù)據(jù)化，同時(shí)，還采用全自動(dòng)總線控制技術(shù)，提高了測(cè)量與控制的精確度，減少了傳送誤差。

在效率提升上，覃曉鳴表示，通過(guò)采用網(wǎng)絡(luò)或以上控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了軟件和硬件的深度契合，其穩(wěn)定運(yùn)行速度可達(dá)30-60m/min，測(cè)試速度達(dá)到80-100m/min。

除了技術(shù)上的優(yōu)勢(shì)，更為明顯的是成本上明顯降低，覃曉鳴算了一筆賬，以總體投入1GWH產(chǎn)能為例，傳統(tǒng)模切設(shè)備投入及五年模具費(fèi)用其投入高達(dá)3600萬(wàn)元，而換成激光設(shè)備五年投入成本僅1100萬(wàn)元，成本降低超3倍。

而正是憑借于激光極耳切割設(shè)備的綜合優(yōu)勢(shì)，錦帛方的這款拳頭產(chǎn)品開(kāi)始在市場(chǎng)嶄露頭角，覃曉鳴介紹，龍頭企業(yè)的磷酸鐵鋰電池產(chǎn)線導(dǎo)入已經(jīng)開(kāi)始加速，三元電池由于其特性和激光冷光源技術(shù)的應(yīng)用逐漸形成新的技術(shù)方向，隨著這些龍頭企業(yè)的帶動(dòng)效應(yīng)，未來(lái)幾年，激光極耳切割設(shè)備將會(huì)全面取代傳統(tǒng)模切設(shè)備。

而在這輪替代潮中，錦帛方將憑借其多年來(lái)對(duì)于激光和電芯工藝的理解，加上軟件和機(jī)械硬件的匹配融合以及系統(tǒng)集成方案的整體解決能力，從現(xiàn)有客戶出發(fā)，以技術(shù)、性價(jià)比、后期服務(wù)等優(yōu)勢(shì)在該細(xì)分領(lǐng)域快速擴(kuò)張，同時(shí)，隨著設(shè)備一體化，錦帛方將進(jìn)一步將產(chǎn)品向前后段產(chǎn)品延伸，卡位國(guó)產(chǎn)動(dòng)力鋰電設(shè)備的升級(jí)換代大潮。