01 鋰離子動力電池快速增長

鋰離子動力電池具有高比能量、高比功率、低污染、低放電率等諸多優點，是目前最受、電池廠商及汽車廠商青睞的車載動力電池系統。隨著全球新能源汽車的快速發展，全球動力電池裝機量也呈現出快速增長趨勢，從2017年的59 GWh增長到2023年706 GWh，年復合增長率達 51.2%。

圖1 2017-2023年全球動力電池裝機量變化（來源：SNE Research）

2023年，全球動力電池產業繼續保持高速增長。其中前十強中我國獨占六席，其裝機量合計超60%；寧德時代與比亞迪分別為第一、第二。另外還包括韓系三強：LG新能源、SK On、三星SDI和日本松下。2024年第一季度我國新能源汽車銷售約183.3輛，同比增長45%，帶動國內動力電池裝機量約84.3GWh，同比增長43%。其中，第一季度新能源汽車銷量前十企業合計裝機約56.8GWh，占整個動力電池裝機量的67.4%，寧德時代和比亞迪動力電池分別配套銷量前十企業49%和37%的份額。

圖2  2023年全球動力電池裝機量排行 （來源：SNE Research）

02 電池精密結構件制造技術

2. 1精密結構件制造技術

動力電池精密結構件對終端電池產品性能會產生重要的影響，主要體現在電池的使用安全性、電性能（包括能量密度和功率密度）、使用壽命、一致性以及成本等各方面。鋰電池主要由正極材料、負極材料、電解液、隔膜及結構件等部分組成，其中結構件主要包括殼體、蓋板、連接片、安全閥等。制造企業要求在動力電池精密結構件的防爆設計、防漏液、殼體超長拉伸等方面有著豐富的技術經驗，擁有高精密度、高一致性的生產工藝，以及先進的沖壓加工、拉伸加工、注塑加工和模具制造技術。

圖3 精密結構件

2.2.1殼體拉伸

殼體生產難度集中在連續精密拉伸，壁壘在于模具和拉伸設備。殼體的主要生產工藝包括原材料分切、精密連續拉深、切口、清洗、烘干、檢測，其中精密連續拉伸過程需要保障壁厚的均勻性，防止出現斷裂，相比常規一次沖壓成型難度更大，其核心壁壘在于模具和拉伸設備。

（1）模具：核心在于尺寸精度、使用壽命。為了延長模具的使用壽命，需要及時停線、檢修、重新鍍鈦，而模具的使用壽命越長，其所能承受沖壓次數越多，停線檢修維護的時間越少，生產效率也越高，單位制造費用更低。

（2）設備：當前主流電池殼體加工工藝為連續拉伸，加工步驟約 14-16 次，其中拉伸步驟約 7-9 次。設備也需要與模具高度匹配才能達到最優生產精度、速度。日本旭精機在模具、沖床設備配套生產，設備的精度、良率控制行業領先。

2022年2月7日，寧波精達國內領先的首條4680殼體沖壓生產線交付。2月21日互動平臺顯示，公司新一代的圓殼拉伸設備即以沖杯機和凸輪機連續生產線，可達到每分鐘1000個的生產效率，目前主機已完成試制。高速沖壓線用于電池蓋板、防爆蓋板等零件的快速生產；專用伺服成形壓力機、多連桿壓力機及凸輪式多工位深拉伸壓力機適用于圓殼的深拉伸成形。該生產線是一出多的設備，效率提升，且節約原材料；采用預沖杯工藝，使整線效率提升，蓋板沖壓設備效率可達100～120 次/分。大圓柱電池殼體由從前的立式沖壓有望變成臥式拉伸技術。立式沖壓生產精度更高但生產速度較慢；臥式拉伸速度快，效率較高。

圖4 圓柱殼體

2.2.2蓋板工藝

蓋板有哪些創新的工藝技術？用到哪些模具技術和裝備技術？

精密結構件有哪些頭部企業？這些企業如何與電池企業做到合作伙伴關系？市場有多大？

以上問題在6月17日即將舉辦的“動力電池制造供應鏈可持續發展論壇暨節能與新能源汽車技術路線（3.0版）智慧供應鏈專題研討會”上都能了解到，歡迎報名參會！