2020年10月16日-17日，“第五屆動(dòng)力電池應(yīng)用國(guó)際峰會(huì)（CBIS2020）暨首屆中國(guó)新能源新材料（寧德）峰會(huì)”盛大開幕，在主題論壇2上，深圳市海目星激光智能裝備股份有限公司產(chǎn)品與技術(shù)中心副總經(jīng)理江樺銳發(fā)表了題為“激光技術(shù)助力極片制造產(chǎn)業(yè)升級(jí)”的演講，以下內(nèi)容為現(xiàn)場(chǎng)實(shí)錄。

第一個(gè)就是我們激光制片的發(fā)展在十幾年前就已經(jīng)開始了，我們的友商十幾年前就開始做激光切割極片的工藝摸索，以及推出了十幾米的極耳切割機(jī)，當(dāng)時(shí)的情況是質(zhì)量、效率、成本對(duì)比刀磨切割并不是特別明顯，第二個(gè)粉塵帶來的電芯安全問題并沒有得到充分全面的驗(yàn)證。海目星是后來者，2015年開始在客戶的帶領(lǐng)之下進(jìn)入激光切割的領(lǐng)域，我們2016年—2017年向市場(chǎng)推出了大約30米左右的激光制片機(jī)，這個(gè)時(shí)候我們的質(zhì)量效率、成本、精度已經(jīng)全面的超越刀磨了，以及跟我們的主要的合作客戶一起，共同對(duì)電芯安全進(jìn)行了比較長(zhǎng)期全面的驗(yàn)證。

從這個(gè)時(shí)候開始，行業(yè)內(nèi)大多數(shù)的鋰電客戶們都已經(jīng)開始逐漸接受激光切割的設(shè)備。到2018、2019年的時(shí)候，我們相繼推出了50米到90米切割的激光極片機(jī)，以及切割、切材一體機(jī)設(shè)備在相繼推出，質(zhì)量、效率、成本進(jìn)一步降低。

但是發(fā)展到現(xiàn)在，我們海目星最新在思考一件事情，我們激光的工藝已經(jīng)得到了驗(yàn)證，激光的功率、效率、成本、除塵得到了驗(yàn)證，進(jìn)一步我們的激光還有一些什么樣的特性能夠進(jìn)一步促進(jìn)極片制造的升級(jí)，如何突破我們現(xiàn)有設(shè)備的瓶頸呢？

我們現(xiàn)在整個(gè)行業(yè)里面比較主流的工藝大約簡(jiǎn)單列了一下，這個(gè)大家應(yīng)該比較熟悉了，我們的設(shè)備通過頭部碾壓再分切，再卷繞，或者分切以后做激光切割裁片、疊片的過程，這里面有個(gè)問題，分切的速度比較快，激光的速度也比較快，但是我們的裁片和疊片的效率目前不是特別快，我們做切裁、切疊的過程中比較大限制了的激光的發(fā)揮，所以我們覺得把激光往前集成。

所以我們想著往前集成就是在以前我們提升單機(jī)產(chǎn)能的路線下做集成產(chǎn)能的提升以及我們把這個(gè)設(shè)備做到更加標(biāo)準(zhǔn)的情況下，我們的交付效率的提升。這樣子可以讓我們客戶的投入降低，原材料投入減少，人工、廠房的投入也會(huì)減少，以及通過視覺激光定位高精度的閉環(huán)技術(shù)，讓極片的精度提高。

為了提高設(shè)備的穩(wěn)定性，我們軟件總體有四個(gè)層級(jí)來做集成開發(fā)，包括硬件執(zhí)行層、數(shù)據(jù)通訊層、中間數(shù)據(jù)處理層以及UI界面應(yīng)用層。在我們的UI界面應(yīng)用通過傳感器網(wǎng)關(guān)接口可以動(dòng)態(tài)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)反饋，這樣子可以讓我們有一些實(shí)時(shí)功能。比如說實(shí)時(shí)仿真，實(shí)時(shí)可視化甚至動(dòng)態(tài)顯示、AI工藝預(yù)測(cè)，參數(shù)調(diào)整，還有數(shù)據(jù)分析與學(xué)習(xí)這些，可以做到慢慢走向智能化與數(shù)字化的方向。中間這個(gè)就海目星2.0的軟件框架，我們的解決方案是什么呢？

第一個(gè)我們今天討論的本來是動(dòng)力電池，但是其實(shí)我們現(xiàn)在也在做關(guān)于消費(fèi)電池的激光制片機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)機(jī)，速度雖然不是很快，但是可以讓設(shè)備投入降低30%以上，分條寬度精度可以做到正負(fù)0.3，消費(fèi)力電池通常尺寸比較小，對(duì)于我們的電芯能量提升是有比較大幫助的。我們項(xiàng)目交期50天，切割分條一體的設(shè)備總長(zhǎng)不會(huì)超過6米，這是消費(fèi)電池的一款設(shè)備。另外是一出X“S型”激光極片機(jī)，跟幾個(gè)大客戶合作一起開發(fā)的包括一出2，一個(gè)料帶來，兩個(gè)料帶出，跟以前不一樣，是中間出來廢料是像S型的廢料，這是一出4，一臺(tái)設(shè)備搞定，以及一出6，一出8。所以在我們這里我們以后冷壓出來的料到我們?cè)O(shè)備上，一臺(tái)機(jī)器就可以搞定之前有可能十幾臺(tái)機(jī)器才能完成的工作。

一出X有多少好處呢？第一個(gè)由于我們是在一道工序里面使顯得極片制造，我們可以把精度在一個(gè)設(shè)備上直接完成，把之前我們通常的0.5或者0.3的精度做到0.1。以及我們用了S型切割之后，我們看到中間廢料的狀態(tài)就是兩個(gè)極片共用一段銅箔，這樣我們銅箔的寬度就可以減少，折算下來銅箔每年可以省下幾百萬，以及設(shè)備不需要這么多過程，設(shè)備一次投入也可以降低百分之二三十，廠房減面積也可以減少，物料轉(zhuǎn)運(yùn)的次數(shù)也可以大幅度減少。

剛剛講到這么多優(yōu)勢(shì)里面，我今天只是簡(jiǎn)單說一下關(guān)于精度提升大約是怎么做的，我們做的一個(gè)多層閉環(huán)控制技術(shù)。第一步做帶路標(biāo)定，標(biāo)定我們的2級(jí)糾偏與激光切割的相對(duì)位置，在標(biāo)定CCD3和后面分條的相對(duì)位置標(biāo)定，就可以得出來虛擬中線O，第一部是標(biāo)定，標(biāo)定完就是閉環(huán)，當(dāng)CCD4檢測(cè)到分條寬度有偏差的時(shí)候可以實(shí)時(shí)回饋給CCD3，讓CCD3的虛擬中線做一定的微調(diào)。CCD3做了虛擬微調(diào)之后，當(dāng)來料的實(shí)際位置和虛擬中間位置O之間產(chǎn)生便宜的時(shí)候，我們引導(dǎo)激光進(jìn)行切割軌跡的修正。同時(shí)把二級(jí)糾偏的基準(zhǔn)也進(jìn)行修正，為什么要用激光呢？

因?yàn)閯倓偽覀冎v到激光除了工藝可行、效率不錯(cuò)，成本也還不錯(cuò)，粉塵也得到驗(yàn)證的情況下，激光其實(shí)它有μm級(jí)別的定位精度以及μs級(jí)別的響應(yīng)周期，快速響應(yīng)，快速定位，使我們的精度之前0.5、03的水平可以做到0.5。邏輯就是CCD后面檢測(cè)到總寬度，一個(gè)帶路檢測(cè)外一個(gè)寬度B，A減去B就可以得到帶路的寬度XC，A和C之間的差得到的偏值就可以得到數(shù)據(jù)值，下發(fā)給到激光也給到CCD，也給到二級(jí)糾偏，這是其中分條控制的閉環(huán)方案，我們的閉環(huán)邏輯就是這樣的。

其他的技術(shù)就不多介紹了，由于時(shí)間原因，謝謝大家！最后再次感謝組委會(huì)對(duì)我們的邀請(qǐng)。謝謝！