锂电池尤其是动力锂电池行业正处在快速发展阶段。虽然该阶段下的锂电行业存在很多问题，比如制造工艺整体水平偏低、安全事故不断、资本炒作日趋严重等，但同时也有很多有志之士正用自己的力量去解决这些问题，解决方式之一就是不断革新各类技术。

在此背景下，为鼓励技术创新，记录行业重大变革力量，高工锂电发起了2016年度高工金球奖评选。本届评选自从6月1日开始报名，截至目前已经有众多锂电企业参与其中。值得一提的是，从本届金球奖的报名情况来看，参选“年度创新技术、产品”奖项的锂电企业明显比往年多，这无疑显示出行业新兴变革的力量正在壮大。

本文主要围绕锂电设备创新技术展开(由于字数受限，本文只选取了部分参与金球奖评选企业的创新产品及技术，其余将在后续报道中呈现)，且看这些设备创新技术解决了哪些实际问题，技术先进性体现在哪：

1、先导智能：6PPM动力锂电池高速卷绕机/不良极片单卷功能

先导智能竞选年度创新产品的是“6PPM动力锂电池高速卷绕机”，竞选年度创新技术的是“不良极片单卷功能”。

6PPM动力锂电池高速卷绕机：线速度可达800mm/s以上，卷绕效率6PPM，通过特殊控制器进行小张力、高速、高精度的控制方式进行卷绕，张力波动控制在6%以内，特殊的纠偏系统使极片和隔膜边缘对齐度控制在±0.3mm以内，整体效率是同类产品的1.5-2倍，提速的同时也提高了产品的质量，完全替代国外进口设备，达到国际先进水平。

从技术指标可以看出，先导智能高速卷绕机生产效率高，操作简单方便，安全性好，产品兼容范围广，合格率高，为动力电池企业大大提高了生产效率，降低了生产成本。

不良极片单卷功能：先导研发出了正负极片坏品不带隔膜分别单卷的机构，在生产过程中传感器检测到不良极片的标识后，通过程序控制，自动在固定位置伸出坏品卷针进行不带隔膜单卷，单卷完成后坏品自动落到坏品盒，接着可进行正常的生产，如遇到较长或多断坏品可自动连续进行单卷。

从市场竞争力来看，此项创新替代了进口设备的正负极片坏品带隔膜同时卷绕后剔除，为客户节约了隔膜，降低了生产成本，同时减少了人工干预，提高了生产效率。先导智能透露，目前已被ATL、BYD、中航锂电、亿纬锂能(300014)、鹏辉采购应用。

2、大成精密：双架同步面密度测量仪

大成精密竞选产品是双架同步面密度测量仪。

众所周知，锂电池极片活性物质的涂覆量一致性关系着电池的容量、倍率、安全等一系列重要参数。一直以来，锂电池涂布都只能检测极片的总重，无法检测到极片的净涂覆量。现有的单架检测设备已经不能满足需求。而大成精密推出的双架同步面密度测量仪，可以双架同步测量，一架测量涂覆前面密度，一架测量涂覆后，双架相减即可测出净涂覆量。

据了解，该测量仪硬件上采用了进口高精度传感器及大理石O型龙门架，提高了精度和稳定性;控制系统上使用了工业控制主机和运动控制器结合，Internet技术与EtherCAT技术结合，提高了运算能力和响应速度;辐射屏蔽可以达到国家豁免标准。

大成精密双架面密度测量仪改变了锂电池极片只能测量总重的现状，使得极片活性物质的净涂覆量得到有效监控，使用大成精密双架面密度测量仪与涂布机做闭环生产，消除了极片基材的重量干扰，防止了极片正反面涂布差异导致的阴阳面，可以大大提高极片的一致性。

大成精密双架面密度为国内首家成熟应用于客户现场的双架测量设备，目前已应用在了ATL、CATL、合肥国轩等一线锂电池厂家，在性能和技术先进性上遥遥领先国内检测设备，在价格上也大幅低于进口设备，可以说是市场上极具性价比与竞争力的产品。

3、海目星：动力电池极片激光高速切割设备

激光设备主要用于动力电池的极耳加工工艺，此前电池企业主要使用传统的模切技术，但随着时代的变化，高技术高性能高安全性的电池需求不断增多，成本压力越来越大，传统模切的应用局限性和技术缺陷日益凸显。

而海目星成功开发锂离子动力电池极耳高速精密激光切割设备(下称“极耳高速激光切割设备”)，将加工效率大幅度提升到0.3-0.4s/片，加工毛刺缩短90%以上，并成功攻克传统模切的瓶颈，已能充分满足锂电池制造商需求。

海目星表示，上述激光设备已在国内主流动力电池生产制造商进行了试用，并获得广泛好评。广东某新能源公司客户介绍，海目星的极耳高速激光切割设备，是为新能源汽车专门定制的自动化激光产品，使用方便，上下料全自动化，效率高，激光切割速度快，速度提升明显，切割无毛刺等质量问题，对产品使用寿命有较大的提升作用。

据记者了解，极耳高速激光切割设备加工效率已超过60米/分钟，加工效率是机械模切的3倍，加工质量也远远优于机械模切。目前，海目星极耳高速激光切割设备已获得技术发明专利。

4、达力：动力电池极片自动生产线成套技术

达力公司在2010年就开始布局动力锂电池的极片生产线的立项(国家中企技术创新)，开发出了单双面挤压涂布机、Φ800连续涂布式连轧生产线设备及极片成形设备等极片制造设备，也是国内能生产极片自动化设备较少企业之一。达力公司推进极片全自动化生产线设备，再次推动极片制造自动设备发展。

目前达力解决了全线自动衔接的问题，也在解决设备产能最佳匹配的优化，极片制造可实现从自动上浆、涂布(一次涂布、二次涂布)、辊压、极片成型、刷片、入盒形成自动生产模式。其涂布机上卷料采用自动换卷模式，涂布机采用双面涂布方式，确保涂布精度的稳定性，极片碾压采用预压延方式，连续压片，并且与高速极片成型连接，极片成型幅宽达到650mm或分两条320mm极片成型，此产品线推出相对市场为高技术水平。

达力的中分式极片轧片方式对辊机解决了圆柱电池的压片问题，提高了产能，目前在国内圆柱动力电池厂家和卷绕动力电池厂家推广应用。中分式极片碾压线，做到了极片分条后再碾压，解决了极耳端面焊接式圆柱电池极耳无皱边，并且轧片效率高，实现高品质、高速度运行生产模式。

高速极片冲片机采用移动式冲模方式，速度快，是目前市场上的速度高出1/3，此产品也将代表高速度、高质量替代其他同类产品。该产品已经在申请专利，实现极片快速冲极耳，解决卷绕式电池极片的成型，并配有分条功能，达到快速生产，可以填补国内空白。

与此同时，达力还开发出了全自动极片线，已在小试样进行中。达力正打算将为澳州推出一套完整的自动线，该产线在节省人力和提高产品一致性具有非常明显的效果，未来将会在国内进行大范围推广。

5、盛弘电气：电能回馈逆变技术、脉冲化成工艺

盛弘电气参与竞选的技术是“电能回馈逆变技术、脉冲化成工艺”，该技术产品采用全新的igbt逆变技术，实现了全新的交-直流双向变换功能，掌握核心的逆变回馈技术，在行业内处于领先地位，有效解决了电池厂家电源交流侧的功率因数、谐波电流、逆变回馈节能等问题。

盛弘电气自主研发与生产的电池检测与化成设备，使用全新IGBT开关电源技术和DSP控制算法，采用模块化电源设计模式。产品各通道可独立运行也可并联使用，通过并联使用可以实现对不同容量电池进行化成与分容，从而实现一机多用，提高设备利用率的效果，并且可以节省因定制型产品过多而增加用户成本，提升了产品的性价比。

与此同时，电源的模块化设计与优良的结构设计，使得设备的维护简单易操作，大大减少了日常维护的周期与成本。另外，设备全部采用能量回馈式设计，为厂家节省大量生产用电，能量回馈效率处于行业领先地位。化成分容设备和电池组测试设备精度达到行业领先的0.05%，满足绝大部分生产线和实验室的测试要求。

目前，盛弘电气设备已经得到了包括亿纬锂能、华富储能、佳华利道、雄韬电源、玖行能源、江苏春兰、北京国能、正昀新能源、慧通天下等电池企业的高度评价和认可。

6、时代高科：全自动真空干燥系统

由于传统干燥工艺的效率低、时间长、耗能高，导致动力电池存在温度均匀性差、水分去除不充分、电池组一致性不高、安全性低等问题，同时还对电池产能造成掣肘，进而对动力电池产品性能和新能源汽车安全产生重大威胁。

而时代高科推出的全自动真空干燥系统采用隧道式全真空密闭结构，将传统的真空干燥各分散工序整合为一体流水线操作，彻底解决干燥过程中质量不稳定的隐患，大幅提高真空干燥效率和缩短干燥时间。

该系统是一套多工序连续式的自动化真空干燥设备，推翻传统干燥工艺，遵循工业4.0规范，全自动化、智能化控制，实现各工序腔体的无缝对接。在设备的长时间稳定运行中，可以保持1Pa-100Pa的高真空、2个PPM的低湿度露点值、0.1度的温度控制精度、2.5度的高温度均匀度。

同时，全自动真空干燥系统还采用多模块分区域加热及多点温控设计结构，解决真空干燥炉内温度均匀性问题，大幅提高电池批量生产质量的一致性;采用全自动封闭门技术，保证不同工序舱内的工作环境;采用全自动上料机构。

目前，时代高科的全自动隧道式真空干燥系统已经得到了比亚迪、国轩高科、中航锂电、天津力神等十数家动力电池企业的认可，并已陆续投入规模化生产，助力电池企业产能提高500%—1000%。

7、赤霄科技：自主智能迭代学习型平面材料表面检测技术

赤霄科技报名参加金球奖“年度创新技术”奖项的是“自主智能迭代学习型平面材料表面检测技术”，目前该技术已取得专利申请。

锂电池性能品质的提升不仅需要在锂电材料上不断突破，同时更需要在其制造工艺及生产设备上的持续创新。当下，在对动力电池高容量、高安全性、高品质，以及低成本要求不断提升的背景下，在生产工艺环节中引入视觉检测设备的应用正在成为主流趋势。

需要注意的是，由于行业内还没有建立统一的制造和检测标准导致国产动力电池型号规格混乱，大多数电池企业在动力电池叠片、涂布、卷绕和极片焊接等制造环节通常采用半自动甚至是人工肉眼的传统检测方法。

该方法主要存在检测质量不稳定、检测效率低下、部分缺陷不易识别、漏检率高等多种问题。因此全自动、高精度、智能化的机器视觉在线检测方案成为了电池企业解决在线检测顽疾的主流选择。

据了解，赤霄科技的自主智能迭代学习型平面材料表面检测技术拥有机器学习算法、开放式模块化软件平台、基于图像评估算法的远程光路调节技术、准直激光校正技术、针对波纹类缺陷的CMOS补偿检测技术等五大技术创新特点。

赤霄科技负责人表示，随着机器视觉技术日趋成熟，越来越多的动力电池企业将会考虑如何采用机器视觉来帮助生产线实现检查、测量和自动识别等功能，以提高效率并降低成本，从而实现生产效益最大化。