西典新能的主營業(yè)務為電連接產品的研發(fā)、設計、生產和銷售,主要產品包括電池連接系統(tǒng)和復合母排。自設立以來,公司一直從事電連接技術的研究、開發(fā)和應用,產品廣泛應用于新能源汽車、電化學儲能、軌道交通、工業(yè)變頻、新能源發(fā)電等領域。
7月20日西典新能已經通過上市會議,下一步將是提交注冊及注冊發(fā)行,從其招股說明書(上會稿)來給大家介紹一下該公司在CCS集成母排方面的發(fā)展歷程,客戶群體,生產工藝以及CCCS發(fā)展趨勢等。
?1、電池連接系統(tǒng)概述
電池連接系統(tǒng)是電池模組內電連接的結構件,裝配于電池模組內部,具體應用示意圖如下:
公司的電池連接系統(tǒng)/CCS 將鋁巴、信號采集組件、絕緣材料通過熱壓合或鉚接等方式組合在一起,實現(xiàn)電芯間串并聯(lián),同時采集溫度、電壓等信號,產品 具有結構輕薄、集成度高等優(yōu)點,有利于提升電池包成組效率和空間利用率,具有較強的市場競爭力,符合行業(yè)輕量化、集成化以及大模組的發(fā)展趨勢。
2、電池連接系統(tǒng)產品發(fā)展歷程
2017 年,公司推出熱壓合方案電池連接系統(tǒng),創(chuàng)造性地將復合母排熱壓合工藝應用于電池連接系統(tǒng)的生產制造過程中,產品具有結構輕薄、集成度高等優(yōu)點,較傳統(tǒng)注塑托盤方案有效縮減了產品體積、重量及配件數量,提升了電池模組的空間利用率與生產效率。
另外,電池連接系統(tǒng)產品的應用電壓、電流均低于復合母排,公司將原有高電壓、大電流領域的產品設計與制造經驗應用于電池連接系統(tǒng),較好滿足了新能源電池對電池連接系統(tǒng)耐壓及載流的需求。
自進入電池連接系統(tǒng)領域以來,公司持續(xù)對電池連接系統(tǒng)進行技術創(chuàng)新,保證產品能及時滿足下游客戶不斷變化的需求,保持產品的創(chuàng)新性。公司通過對熱壓合工藝進行優(yōu)化,形成了高效節(jié)能熱控壓合技術,自主設計了熱壓合工序的生產設備,能夠有效降低單個產品壓合工序的綜合能耗與時耗、實現(xiàn)大尺寸產品壓合,較好適應下游電池行業(yè)大模組、CTP/CTC 發(fā)展趨勢引致的電池連接系統(tǒng)大尺寸化需求。
另外,公司將熱壓設備與自主設計的焊接設備、檢測設備等進行系統(tǒng)集成,開發(fā)了電池連接系統(tǒng)自動化流水線,大幅提升生產效率與產品質量的穩(wěn)定性。
公司電池連接系統(tǒng)產品發(fā)展歷程如下:
公司 PCB 采樣電池連接系統(tǒng)使用 PCB 組件替代線束作為信號采集組件,主要通過絕緣膜熱壓工藝固定連接,其中熱壓工藝使用絕緣膜經加熱粘合固定鋁巴及信號采集組件,有效減小產品體積。
2019 年,公司完成 FPC 采樣電池連接系統(tǒng)產品及工藝設備開發(fā),使用 FPC 組件作為信號采集組件,同時對熱壓設備、焊接及檢測設備進行升級改造,可實現(xiàn)大尺寸產品的自動化生產,與 PCB 采樣電池連接系統(tǒng)相比,有效增加了產品尺寸,且提高了生產效率。
2020 年,公司的 FPC 采樣電池連接系統(tǒng)投入量產, 并向寧德時代批量供貨,目前已廣泛應用于新能源汽車及儲能領域。
2022 年公司推出 FPC 吸塑盤電池連接系統(tǒng),進一步豐富產品線布局。此外,公司積極開展 FFC 采樣電池連接系統(tǒng)的研發(fā)工作,使用 FFC 作為信號采集組件,目前已在部分項目中實現(xiàn)量產。相較于 FPC 組件,F(xiàn)FC 具有成本低、強度高的優(yōu)勢,能夠進一步降低產品成本并提高產品可靠性。
3、工藝流程及主要原料
電池連接系統(tǒng)工藝流程圖
公司不同類別電池連接系統(tǒng)工藝及主要原材料對比如下:
4、近三年產能及產品營業(yè)額



5.?主要客戶
公司在電池連接系統(tǒng)業(yè)務發(fā)展初期,采取了優(yōu)先保障寧德時代需求的大客戶策略,導致現(xiàn)階段電池連接系統(tǒng)主要面向寧德時代銷售。隨著公司電池連接系統(tǒng)產能擴充,未來在保持與寧德時代穩(wěn)定合作的同時公司將積極開發(fā)其他電池連接系統(tǒng)客戶,優(yōu)化客戶結構。
目前公司已與上汽集團旗下上汽時代動力電池系統(tǒng)有限公司、上汽大通汽車有限公司,蜂巢能源、比亞迪、中創(chuàng)新航等客戶開展前期業(yè)務拓展。
6、電池連接系統(tǒng)發(fā)展態(tài)勢
在動力電池及電化學儲能領域,鋰電池主要的技術進步來源于結構創(chuàng)新和材料創(chuàng)新,前者是在物理層面對“電芯—模組—電池包”進行結構優(yōu)化,達到兼顧提高電池包體積比能量密度與降低成本的目的,后者是在化學層面對電池材料進行探索,達到兼顧提高單體電池性能與降低成本的目的。
鋰離子電池傳統(tǒng)的應用形式包括“電芯—模組—電池包”三層結構,電池模組在電池包箱體內排列,輔以管理系統(tǒng)和高壓元器件,組成完整的電池包。
目前電池結構創(chuàng)新主要朝無模組化方向發(fā)展,減少零件數量降低成本,同時節(jié)約空間提高體積比能量密度。作為電芯之間串并聯(lián)以及采集溫度和電壓等信號的連接傳輸組件,電池連接系統(tǒng)伴隨電池結構創(chuàng)新不斷迭代升級,主要體現(xiàn)在信號線路發(fā)展、集成工藝多樣化以及 CTP/CTC 趨勢下產品尺寸增加等方面。具體如下:
①.信號線路發(fā)展
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早期鋰離子電池主要采用銅線線束作為信號線路,常規(guī)線束由銅線外部包圍塑料而成,連接電池包時每一根線束到達一個電極,當動力電池包電流信號較多時,則需要多根線束配合使用,對空間擠占較大。
在電池包裝配環(huán)節(jié)由于線束較多、組裝較為復雜,且需要依賴人工將端口固定到電池包上,導致裝配自動化程度較低。
相較銅線線束,F(xiàn)PC 由于其高度集成、厚度較薄、柔軟度較高等優(yōu)點,在安全性、輕量化、布局規(guī)整等方面具備突出優(yōu)勢,裝配時可通過機械手臂抓取直接放置電池包上、自動化程度高,適合規(guī)?;笈可a。
2017 年前后,F(xiàn)PC 開始小批量應用于新能源汽車動力電池連接系統(tǒng),隨著 FPC 展現(xiàn)出的優(yōu)異性能以及規(guī)模化生產后快速降本,F(xiàn)PC 替代傳統(tǒng)線束的進程明顯提速,目前 FPC 已經成為動力電池連接系統(tǒng)的主要選擇。
FFC 為采用絕緣材料包裹多股銅絲絞合導體壓合而成的扁平型電纜,相較 FPC 具有成本低廉、強度高的優(yōu)點,但由于 FFC 作為信號采集線路使用時存在加工難度較高的問題,目前在電池連接系統(tǒng)中尚未規(guī)模應用。
未來,隨著 FFC 在電池連接系統(tǒng)中應用技術的不斷成熟,其有望憑借低成本、高強度的優(yōu)勢成為動力電池連接系統(tǒng)的主要選擇之一。
②.集成工藝多樣化發(fā)展
在公司推出絕緣膜熱壓 CCS 前,行業(yè)內主要采用注塑托盤的集成方案,通過熱鉚或卡扣固定托盤、信號線路及銅鋁排。由于塑膠結構件較厚且重量相對較重,注塑托盤方案一定程度上影響電池成組效率與空間利用率。
絕緣膜熱壓 CCS 通過熱壓工藝將絕緣膜與信號線路、鋁巴壓合為一塊薄片,與注塑托盤相比具有重量輕、空間利用率高、結構簡單等優(yōu)點,契合下游提升電池包成組效率和空間利用率的發(fā)展趨勢,適合大尺寸產品應用。
近年來還出現(xiàn)了吸塑盤方案,采用較為輕薄的吸塑盤替代注塑托盤,也能有效降低重量、提高空間利用率。
③.動力電池 CTP/CTC 發(fā)展使得電池連接系統(tǒng)尺寸不斷增加
動力電池廠商和車企在電池結構方面的研發(fā)創(chuàng)新始終圍繞著成組效率和空間利用率提升開展,致力于達到提升能量密度、降低成本的目的。
過去幾年,電池包結構創(chuàng)新主要體現(xiàn)在通過增加標準化電池模組尺寸、減少模組數量等,提升 電池包的空間利用率和系統(tǒng)能量密度,如從 355 模組向 590 模組、大尺寸模組演化。
由于模組的存在降低了動力電池包的空間利用率,影響成組效率,目前主流電池廠商已逐步采用 CTP 高效成組技術,跳過標準化模組環(huán)節(jié),將電芯直接集成至電池包,突破傳統(tǒng)“電芯—模組—電池包”三層結構。
根據寧德時代官方網站,以寧德時代 CTP 技術為例,通過簡化模組結構,能夠使電池包空間利用率提高 20%~30%,零部件數量減少 40%,生產效率提升 50%。
在 CTP 基礎上,行業(yè)內部分電池廠家、車企已開始布局 CTC 技術,將電芯直接集成至汽車底盤,可省去模組、打包過程,實現(xiàn)更高程度集成化,進一步提升新能源汽車續(xù)航里程。
上述大模組或 CTP/CTC 發(fā)展趨勢對電池連接系統(tǒng)設計、生產制造工藝水平均提出了更高的需求,電池連接系統(tǒng)尺寸需相應增加,同時進一步提升集成化水平,簡化結構的同時提高空間利用率,以適應電池成組技術發(fā)展需求。
資料來源:招股書
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原文始發(fā)于微信公眾號(鋰電產業(yè)通):從西典新能招股書(上會稿)看CCS生產工藝及發(fā)展趨勢
