中国正在成为全球动力电池领域新一轮创新的策源地,2021年以来,宁德时代的麒麟电池、比亚迪的刀片电池、中创新航的One-Stop电池、蜂巢能源的短刀电池、孚能科技的大软包电池等创新成果此起彼伏地出现,上述企业在材料和结构等环节的突破不断得到市场认可。
而新一代电池对生产工艺也提出了更严苛的要求。
攻克新一代电池工艺难点
在前段工艺中,经过匀浆、涂布和辊压工序之后,锂电池极片形成集流体及两面涂层的复合结构。接着,会根据不同电池设计结构和规格再进行针对性地冲切。
在冲切过程中,若产生毛刺和杂质,将会引起电池内短路,导致自放电甚至热失控;切边不平整则造成极片充放电过程不均匀。而随着上述头部企业在电池结构创新上的推进,叠片工艺的使用场景大大增加。相对卷绕而言,叠片工艺对极片精度与平整度的容错率极低。因此高质量的极片冲切,对新一代动力电池降本增效及提升良品率至关重要。为了实现这个目标,进行极片冲切的模具,既需要在设计方案上匹配电池规格,也需要高度精细的加工过程。模具加工涵盖模座加工、模板加工、刀口加工等,涉及到CNC粗加工、硬阳处理加工、热处理加工、放电加工、线切割、JG坐标磨床加工等多个环节,对加工设备及检测设备的要求极高。高工锂电获悉,广东日信高精密科技有限公司(以下简称"日信高科")自2014年成立以来专注深耕于锂电池极片冲切领域,通过自主研发新型模具与引入国际顶尖设备,为海内外下游锂电池厂商提供一流的高精密冲切模具、高精密切刀产品及多种解决方案。日信高科引进了日本西部、沙迪克、牧野等国际最高端品牌的慢走丝线切割和油割机,购入日本牧野立式加工中心、日本三井磨床、瑞士豪泽坐标磨等上百台高精密加工设备,可用于模具零件高精度线切割放电加工、高精密零件圆孔以及轮廓形状加工、及钻削、铣削等多种加工工艺。产品检测方面,则配备了德国蔡司的三坐标测量机、日本基恩士显微镜等一批高精密检测设备,可检测极片裁切面的平整度、毛刺大小,并对零件实现高精度要求的3D测量。
本土模具团队的高精密转型路
日信高科创始团队扎根模具制造行业已有二十年之久。依托于中国模具重镇东莞长安的产业集群优势,最早一批成员对模具的图纸设计、样品测试、批量生产全流程都有着深刻的理解,同时也深感彼时模具企业低利润及边缘化之苦。
于是,团队将转型的希望放在了走向高精密模具的定位升级上。而车规级零部件在泛工业领域对精密程度的要求几乎是最高的,彼时新能源汽车受益于政策补贴带动和头部电池企业技术突破,正处于剧烈爆发的前夜。希望在高精密方向打下一片天地的日信高科,在品牌创立不久便将核心业务聚焦在锂电池冲模赛道。凭借先发优势,日信高科一举拿下比亚迪、LG化学(南京)、欣旺达、赢合科技等大客户。甚至在比亚迪2017年首批大批量模具采购招标中,淘汰了所有竞争对手,成为了比亚迪独家供应商。2017-2018年新能源汽车首次规模放量后,日信高科仍占据了比亚迪大部分的模具供应。近十年间,日信高科的客户结构日益优化,逐渐积累了中创新航、孚能科技、冠宇动力、瑞浦兰钧、先导智能等一线客户资源,并开拓了三星等海外头部客户。如果说,最开始能够同时受到多个龙头企业客户青睐,是因为公司凭借敏锐嗅觉抢在了时间的起跑线上。那么能多年稳定处于头部企业的核心供应商体系内,依靠的则是难以替代的技术优势。日信高科模具产品综合精度可达±0.001mm,面粗度Ra0.05um。冲压毛刺最小可达0.006mm,冲速240次每分钟,刀口总寿命不低于1000万次,单次研磨后冲压寿命不低于100万次。
高精密裁切刀具方面,切刀交付量超过10万件,每月产能2000件。刃口缺口尺寸已实现:宽度f 0.003~0.015mm / 深度e 0.003~0.01mm / 1500mm长度 < 5处。
随着生产规模的不断扩大,日信高科已经积累了超万套高精密锂电池极片冲切模具交付经验,被中国质量认证中心认定为模具企业先进制造能力等级中的冲模(II类)。
攻进国际电池供应链
日信高科是最早一批建立精细化运营体系的模具企业之一。在彼时传统模具企业尚未完善售后维护服务的背景下,日信高科成立伊始,便决定组建专门的售后团队,在客户生产现场或周边设立售后服务驻点。为了保障客户权益,经理层级的高管团队也会根据实际情况,驻扎在生产现场,身体力行地提供技术服务。
日信高科的售后驻点遍布全国,包括西安、天津、西宁、武汉、重庆、南京、常州、镇江、温州、南昌等;同时还在韩国天安市成立了海外驻点,对LG新能源、三星等韩国客户提供现场服务,这为公司拓宽海外市场打下坚实基础。日信高科同样将精细化管理的理念融入到前端的模具设计与研发中。对于定制的非标产品,专业研发团队通过多次DFMEA会议讨论后,才会将最匹配的设计方案及样品交付给客户。公司与华南区域唯一的国家级模具质检中心建立了长期的战略合作,与顶尖的教授博士小组共同进行自主模具研发,持续针对最新的电池材料及结构体系进行模具迭代。未来,国家模具质检中心将与日信高科携手打造“质量品牌共建企业”。前者将提供先进设备支持,全力保障日信高科的产品研发创新需求,共同攻关检测技术难题。双方将共同进行高精密行业标准的拟定与人才培养,助力行业规范化发展。目前,日信高科累计拥有国家发明及实用新型专利41项,并通过以下核心竞争力成为了超薄材料冲切模具龙头企业:
●全球顶级的高精密加工及检测设备
●与国家级质检中心合作,持续自主研发先进模具
●规模优势与自动化生产
●精细化现场管理与深度售后服务
●全球优质客户与国际化研发团队
以东莞总部为起点,日信高科的业务辐射范围逐步扩大,在肇庆、南京、韩国天安都设立了分公司。按照规划,未来几年,日信高科将以韩国基地为跳板,进一步开发欧美市场。以日信高科为代表的低调务实、技术立本的中国民营企业,将依托于中国在锂电产业链领域的制造优势,加速向全球彰显中国制造实力。