动储时代，激光焊接、超声波焊接的替代者来了

数据显示，2023年全球动力电池装机量近705.5Wh，同比增长38.6%。我国动力电池装机量则约387.7GWh，同比增长31.42%，占全球装机量的54.95%。预计到2030年，全球动力锂离子电池需求量将达3000GWh。

与此同时，全球储能领域中的锂电池储能装机规模逐年扩大，从2017年的2.7GWh增长到2023年的185GWh，6年间增长近70倍。预计2030年，全球储能电池的出货量将达到1397.8GWh。

基于动力电池与储能电池广阔的发展前景，相关企业纷纷推出新的技术，以在市场竞争中获得更大优势。

动储时代 品质取决于装备

围绕锂电池极耳创新而来的新技术正引领动储时代，例如：

特斯拉4680大圆柱电池，采用的是全极耳工艺，该电池与原有的2170电池相比，可提供5倍的能量、6倍的功率，并将续航里程提升16%，生产成本将降低50%以上。

中创新航发布的“顶流”电池，采用一体化装配技术，打造极耳直连顶部一体式集流盘，实现电流流经路径下降70%，ACR（交流内阻）下降27%，DCR（直流阻抗）下降40%，结构内阻下降50%，空间利用率提升3%。

瑞浦兰钧“问顶”电池的思路也是通过极耳结构创新、空间的优化利用，直接提升电芯的快充与续航性能……

不过，随着箔材极薄化与极耳层数的攀升，极耳焊接环节的难度越来越高，成为制约锂电性能提升的“拦路虎”。

具体的表现是，现有极片焊接工艺主要通过超声波焊接、激光焊接结合完成，根据产线设置的区别，连同焊极柱需两步或三步。多步工序带来了良率的偏低，当其他工序良率普遍突破99%时，极耳焊接良率成为明显的短板。

据了解，特斯拉4680大圆柱电池的“难产”，就与多层极耳的焊接技术不达标有着关系。

这一背景下，专业从事动力电池和储能电池领域焊接的卡洛维德，带着全球首创的新焊接工艺——压熔焊来了！

图：卡洛维德压熔焊设备

不止替代 压熔焊前所未有

压熔焊是在一定的焊接压力作用下，将被焊材料压紧在上下电极之间，利用电流流经被焊材料的接触面及邻近区域产生电阻热，将被焊金属加热到局部熔化状态，实现原子间的结合，从而形成牢固的焊接接头的焊接技术。

压熔焊示意图

在焊接市场中，压熔焊是融合电阻焊、超声波焊、激光焊优点于一体的新工艺。

在压熔焊诞生之前，锂电池制造需要多种焊接工艺的互相配合。例如，激光焊是熔化焊，超声波焊是固态焊，这两种焊接方法，对非常薄的材料的焊接工序复杂，需要先进行超声波焊，将金属材料焊在一起（预焊）；再进行激光焊，以消除超声波焊接中的虚焊。

而在锂电制造的多层极耳焊接与接续的极柱焊接流程中，则一般分为两步或三步。两步在多层极耳预焊环节加上极柱，再进行激光终焊；三步为多层极耳预焊（超声波）、多层极耳终焊（激光）、极耳极柱焊接（激光）。

压熔焊技术消除了电阻焊中的飞溅现象，融合电阻焊、超声波焊、激光焊优点于一体。如下图，需要两次或以上的焊接，压熔焊设备能够一次性完成，这是压熔焊设备的特点之一。

此外，在复合集流体的焊接上，由于复合层不导电的特性，使得复合集流体的焊接困难重重，没有办法进行焊接。

但压熔焊设备解决了复合集流体无法进行焊接的难点。即压熔焊不止实现对超声波焊、激光焊的替代，还前所未有。

在焊接效果上，据了解，卡洛维德压熔焊设备最多可实现铝箔120层、铜箔100层。以实际生产中的60-70层为例，卡洛维德压熔焊可达到垂直向400N拉力（通常电池厂要求50N以上），焊接良率高。

有一个对比是，应用压熔焊的过流能力，约等于激光焊的8-10倍！即压熔焊只需要激光焊1/10的面积，则可获得与激光焊同样的过流能力。

压熔焊，让锂电极耳焊接的良率，不再是短板；让复合集流体焊接技术难点，得以解决。

提质之际 降成本空间巨大

从设备本身看，由于极耳焊接需要用到激光焊与超声波焊，不止工艺复杂，并且需要的设备也多，这就需要投入比较大的成本。

而压熔焊只需要投入压熔焊设备的成本。这是一个显性的、最直观的比较。

还有一个隐性的成本是，应用激光焊与超声波焊结合的方式，需要用到连接片。虽然激光焊与超声波焊的设备投入是一次性的，但连接片却是锂电生产过程中的耗材，需要源源不断地消耗。

据悉，一家头部锂电企业中的一条生产线，对连接片的使用，每个月接近1000万元人民币。由此推算，二十条生产线，一个月对连接片的消耗，将达到约2亿元的人民币。

重点来了：压熔焊不需要使用连接片。需要投入连接片的成本，压熔焊设备全部节省下来了！

由此可见，如果说设备投入的回报率一般在三年左右，那么，压熔焊设备的投入回报率，却是按月计。

值得一提的是，除了多层极耳焊接，卡洛维德已经布局封口焊接、汇流排焊接等工序设备。

卡洛维德领航智能焊接

近年来，随着我国锂电产业链的不断完善，锂电设备领域也出现了一定程度上的内卷与内耗的现象。

例如，锂电池企业采购设备时常常采取低价中标，严重压价；设备企业之间恶意竞争、低价抢单；锂电行业之间同质化竞争严重，相互抄袭等。

创新成为当务之急。成立于2023年3月的卡洛维德，没有在传统的激光焊接、超声波焊接等方向往下研究，而是用压熔焊这种创新的技术去弥补激光焊接和超声波焊接在技术上的不足。

提及未来市场上将有其它设备企业跟进压熔焊技术时，卡洛维德表示，要做一个智能焊接领域中的领航者。“领先是证明跑得快，但领航体现的是方向，方向比领先更重要。”

至此我们看到：在动储时代，压熔焊正在实现对锂电制造中激光焊接、超声波焊接的替代；卡洛维德正在掀起一场电池焊接市场的颠覆性变局。