解决方案|“4680热潮”下，精密加工未来前景大爆发！
　　精密加工行业：未来前景大猜想！
　　咱们先来放大招，揭秘精密加工行业的发展趋势和独特工艺分析！
　　小编表示，这个行业可不是吃素的！精密加工行业正在以惊人的速度崛起，并展现出无限可能性！
　　这个行业可谓是技术与创新的完美结合。它蕴含着先进的工艺和高精度的设备，使得各种产品在制造过程中达到了难以想象的精准度！
　　随着科技的不断进步，精密加工行业将成为各个领域的翘楚！
　　无论是航空航天、电子通讯、医疗器械，还是汽车制造，都离不开精密加工的贡献。它不仅让产品更加精美，也提高了产品的性能和可靠性！🛫📱🏥🚗
　　而且，随着人们对生活品质的追求日益增加，精密加工行业也将迎来更广阔的市场需求。产品的个性化定制和高品质要求，将驱动行业的快速发展！
　　无论你是对这个行业感兴趣，还是想了解更多相关信息，小编在这里告诉你，精密加工行业将是未来的风口！
　　让我们一起期待精密加工行业的美好未来吧！
　　特斯拉率先实现4680电池量产装车
　　引发动力电池企业竞相崛起赶超
　　一“池”激起了千层浪
　　市场将步入新赛道？
　　未来企业该往何处发力？
　　动力电池市场的新赛道，离不开精加工技术领域的产品升级和工艺革新。未来，整车和电池领域的最大变革可能并非来自汽车本身，而是源自技术的持续进步。
　　——PME观点
　　动力电池
　　进入大圆柱时代
　　2020年9月，特斯拉在“电池日”上向全球展示了一款全新的大圆柱电池—4680无极耳电池，自此带动动力电池行业进入大圆柱时代。2023年1月，特斯拉首次宣布不仅将4680电池应用于电动汽车领域，还要将其拓展到储能领域。
　　作为全球电动车领导者和新能源汽车技术创新的“风向标”，特斯拉在4680电池上的积极推进将带动整个电池上下游产业链的变革。
　　此外，4680新解决方案的出现也与市场对电动行业在安全性、续航里程和充电能力等方面的关注指标密不可分。未来，4680电池有望成为动力电池市场的新赛道，并成为圆柱动力电池的标准型号，逐步取代部分软包和方形电池的市场份额。
　　4680电池展示  
　　整车和电池领域的企业竞相布局大圆柱电池，加速推进其研发和生产，共同掀起了“4680热潮”。宝马、沃尔沃、通用、保时捷、蔚来等国内外多家车企已公开宣布将使用或考虑使用大圆柱电池。亿纬锂能、鹏辉能源、海辰储能等电池企业自2022年起已经规划或开始布局适用于储能市场的磷酸铁锂大圆柱电池。
　　2023年，特斯拉宣布将扩产100GWh的4680电池；2022年，宝马分别与亿纬锂能、宁德时代、远景动力达成46系列圆柱电池供货协议，并计划从2024年至2025年开始大规模生产搭载4680电池的电动车。根据华泰证券预测，到2027年，全球46系列大圆柱电池的装机量有望达到407.3GWh，对应市场规模将达到2036.6亿元。
　　中国方形&圆柱结构件市场规模
　　各电池厂4680电池研发进展
　　大圆柱电池
　　降本增效的最优选择
　　4680大圆柱电池究竟有什么优势？
　　它是一种直径为46mm、高度为80mm的新一代圆柱型电池，采用了新型极耳电极设计。根据特斯拉在“电池日”公开的数据，相较于21700电池，4680电池的单颗电芯容量提升5倍，功率提升6倍。在整车层面，它可以实现16%的续航里程提升，成本可降低14%，并且每GWh的投资成本可以降低7%。
　　与传统电池相比，4680电池在尺寸、单体和系统层面都进行了创新升级。特别是实现了全极耳连接，直接从正极/负极上剪出极耳，大大增加了电池的能量密度，降低了电池电阻。随着单体电池容量的提升，整体电池组的空间利用率和成组效率也相应提高，从而带来电池功率性能的提升和成本的下降。此外，直径为46mm是圆柱电池兼顾高能量密度和高功率密度的最佳选择，无论是提升续航能力、降低成本还是回收利用价值，都具有明显的优势。
　　圆柱电池尺寸与性能变化
　　4680电池尺寸及能量密度与1865、2170对比
　　4680电池并非绝对的“完美”，其良率突破是实现量产的关键，而在工艺层面进行革新是提高良率的关键。例如，极耳模切、无极耳与集流盘激光焊接等环节，是安全性面临的最大挑战，也是未来降本增效的商机所在。
　　随着全球新能源汽车行业步入高速发展阶段，动力电池等核心部件的需求将不断上涨。工艺环节的精密加工领域已经蓄势待发，技术的提升将成为未来“卷”的关键。这是市场透露的信号，也是产业规模量产发展的趋势所在。
　　4680机械件的核心要求
　　4680带动产业链革新
　　精加工技术迎来新机遇
　　2022年1月，特斯拉成功生产了100万颗4680电池，其平均良率达到了92%，最高良率更是达到了97%，这意味着该技术已经达到了可量产的水平。相比之下，国内电池厂的良率相对较低。
　　不过，据方正证券预测，到2025年，圆柱结构件市场空间将达到156亿元。其中，4680电池将占据超过80%的市场份额，对应的4680结构件市场空间将达到125亿元。预计在未来四年内，该市场的复合增长率将达到约64%。
　　2025年圆柱结构件市场空间预测
　　4680电池的量产将带来精密结构件材料、工艺和设计方面的重大变化和升级。例如，在生产过程中涉及到的磨削、去毛刺、工业清洗、表面处理等多个精密加工细分领域，都是保证电池性能和安全性的关键因素。
　　电芯制造工艺
　　精密磨削技术
　　精密磨削是一种注重精度的磨削形式，用于获得高质量表面的光洁度和公差，它在很大程度上决定着部件的最终功能特性。作为全球动力电池最大的技术来源国，我国在市场占有率、供应链完整性和技术领先方面都占有优势。然而，随着电动化发展的趋势，零件复杂性对磨削技术提出了新的挑战。
　　例如，4680电池的磨削方式可以通过卧式拉伸技术实现。将正极片、隔膜和负极片按照顺序叠好，然后通过卷绕的方式将这些部件卷成圆柱形。接下来，将卷好的电池组件放入压模中，通过压力将电池组件压缩成预定的形状和尺寸。最后使用专用的磨床对电池进行精密磨削，来去除电池表面的毛刺和不平整部分，达到电池表面光洁度和尺寸精度的高要求。
　　卧式拉伸技术在尺寸精度、生产成本和尺寸兼容性方面具有更大的潜力，有望取代传统的立式冲压技术。根据东方证券预测，卧式拉伸技术将成为4680电池的主流制造方法，到2025年市场空间预计将超过120亿。
　　传统圆柱电池&4680电池解卷结构
　　电解去毛刺技术
　　4680电池采用了无极耳设计，与传统圆柱电池相比，对工艺精度和效率的把控十分严格。例如，在极片分切环节，经常会在极片的集流体上产生毛刺。尺寸较大的金属毛刺有可能刺破电池隔膜，导致正负极之间的短路，对电池的产品性能和安全性构成威胁。
　　因此，相关生产厂商需要提前采取措施，通过生产控制或设计预防措施来避免电极毛刺导致的内部短路问题。
　　极耳是电池在充放电过程中最容易过热的地方
　　电解去毛刺是一种化学去毛刺方法，可去除机械加工、磨削加工后的毛刺，并使金属零件尖边倒圆或倒棱，然后利用电解作用去除金属零件毛刺。其工作原理是，工具电极接在直流电源的负极，有毛刺的零件接在电源的正极，中间通过一定压力和流速的电解液，然后接通直流电源，作为阳极的金属就逐渐发生电化学溶解，达到去除毛刺的目的。
　　激光清洗技术
　　4680电池采用了全极耳+集流盘的焊接方式，焊点数量相比21700提高了五倍以上，焊接设备数量也增加了3倍，包括极耳焊接、极带的点焊接、电芯入壳的预焊、外壳顶盖密封焊接、注液口密封焊接等。这样一来，虚焊的风险会增加，同时金属箔带的污物、粉尘等也成为清洗难点。
　　为了解决这些问题，激光清洗技术被广泛应用于极片制造、电芯制作以及电池组装等主要动力电池生产制程。作为“21世纪最具有发展潜力的绿色清洗技术”，激光清洗可以在不损伤基体表面的前提下提高综合性能。
　　在电焊焊接前，进行激光清洗可以有效去除电芯导电杆内孔的废弃物、烟尘等。在涂覆电极材料时，正负集流体也可以进行极片激光清洗。常见的正极集流体是铝箔，负极集流体是铜箔。传统清洗技术可能会对其他部件造成损伤，而激光清洗技术不仅能够实现数据实时监控和清洗结果量化判定，还能提高极片批产生产的一致性。
　　激光极耳切割&激光极片清洗
　　干冰清洗技术
　　对于电池整体的清洗，干冰清洗是现代工业清洗门类中最环保的清洗方式之一。首先，它对环境友好，干冰清洗的介质是固态二氧化碳，最终会挥发成二氧化碳气体回归大自然。其次，干冰清洗对电池和工作人员都友好，它不需要拆解电池，不会磨损电池结构，并且不使用腐蚀性化学品，对操作人员无毒、安全，符合当下绿色环保的政策。再者，干冰清洗速度快，效果稳定，能够最大程度地达到理想效果。
　　苏州科锐德节能环境科技有限公司，针对新能源锂电池壳开发了一套超声波分油型清洗剂，该技术不仅降低了废水处理成本，还能使企业净利润提高15%以上。
　　只有通过严格控制生产过程中的各个精加工技术环节，才能更好地满足市场需求。随着技术的不断进步和动力电池市场的不断扩大，整车厂商需要加快对关键零部件的产业链布局，而传统零部件制造则需要不断进行技术革新。
　　未来，我们将看到更高效、环保的精加工技术被应用到电池制造过程中，精密加工行业也将迎来更广阔的发展前景。
　　“在动力电池领域，市场永远忠诚于技术”