CCS集成母排市场伴随锂电池在新能源汽车、储能等领域的规模化应用而快速增长,同时顺应电池行业高安全性、高集成度、轻量化、降本增效等发展趋势和技术要求,CCS集成母排也朝着“轻量化、精密化、集成化、大尺寸”等方向发展。
行业内先后出现多种不同方案的产品组合,采样方式包括线束、PCB、FPC、FFC、FDC、FCC、无线采样等,集成工艺也有注塑、拼接、吸塑、热压、模切PC等。此外,更多功能集成的新方案不断孕育中,以凭借更加优异的性能、自动化生产带来的降本增效等获得更多应用终端的青睐。
新能源汽车及储能市场的快速增长,为CCS集成母排带来了巨大市场空间,国内外企业争相布局,行业竞争加剧,推动产业链上下游技术研发、提升自动化水平、加速产品迭代的步伐。
为促进行业发展,加强上下游产业链交流,艾邦智造于3月20日在苏州举办第四届新能源电池CCS集成母排产业链论坛。
此次论坛,汇聚CCS行业上下游企业精英,针对行业发展趋势,创新技术,关键制程难点及解决方案等方面进行深入的探讨和交流。
下面我们就从嘉宾主题演讲、展台风采、现场互动及特写这三个方面一起来回顾一下本届会议精彩时刻。
一、主题演讲
1. 富瑞电子 工程经理 蒲欣 —— 《富瑞电子FIC技术创新及在新能源动力电池/储能领域降本增效方案》
作为新能源电池的关键组件,随着电池包及电池模组结构的不断创新,以及行业降本增效需求的日益增强,CCS集成母排技术也在不断演进,集成工艺和信号采集组件类别日益多样化。此次会议,蒲经理就带来了富瑞电子FIC技术创新及其在动力电池、储能领域的降本增效方案。
FIC(Fuse Inside Cable),即FFC金属导体保险丝加工技术,FIC线束内置保险丝功能,保险丝CPK值达3.426,最小可以对应5A 3S,180°折弯实验(夹具R=0.5°)100次以上,满足车规双85测试,安全可靠。
富瑞电子2023年5月成功研发FIC CCS产品后产品不断迭代,新开发了FIC CCS 直连优化降本方案,FIC 刺破式/金手指+铝巴+吸塑支架的结构,布局规整、可提高自动化程度,成本进一步优化,比现有FIC方案总体降低10-20%。
FIC CCS 具有内置保险丝、低阻值、大电流(主动均衡可过2A~5A电流)、可直连、短交付、低成本等优点,广泛应用于便携储、户储、工商储、大储、新能源动力电池、两轮车、叉车、 工程车等应用领域,并实现相关行业头部客户的DWIN及交付。
2. 博翔电子 产品总监 王志伟 ——《高性能胶粘剂助力CCS行业发展革新》
近年来,CCS集成母排技术不断发展,从最开始的线束CCS,发展到现今的PCB CCS、FPC CCS、FFC CCS、FCC CCS等多种技术路线,此外,更多新技术也在不断孕育中。CCS技术的不断发展及多样化趋势,对于胶粘剂的应用提出了更多的要求。
王总表示,博翔电子的胶粘剂产品在CCS行业已有8年以上量产经验,达千万级装车量。针对动力电池及储能领域的应用需求/DV测试标准,博翔电子推出了一系列成熟的胶粘剂产品,包括CCS/FPC常规连接器专用产品、NTC专用产品、镍片专用产品,以及刺破压接专用产品、焊点补强专用产品等。
博翔还开发了用于FCC分支在焊接前临时固定用 VS-UV703,通过UV激活后表面具有很好的压敏性,可以对PI材料进行很好的临时定位。
此外,针对降本需求下被广泛使用的高性价比国产连接器,以及客户更高可靠性测试要求,博翔升级出新型号VS-8117B-6,本体强度、深度固化、耐候性等都比VS-8117B-2有显著提升。
3. 瑞可达 技术经理 吴春波 —— 《汽车动力电池CCS与储能CCS差异化分析》
作为国内知名连接器生产制造商,瑞可达在新能源领域提供一站式产品综合解决方案,包括高压大电流连接器、充换电连接器、智能网联连接器、CCS产品、各类高低压线束等集成产品。
CCS集成母排作为新能源电池组的核心部件之一,广泛应用于新能源汽车动力电池和储能领域。此次论坛,瑞可达吴经理主要分享了汽车动力电池与储能系统这两种应用场景中对于CCS集成母排性能需求的差异,适用于不同应用场景的CCS设计方案,以及不同应用场景下CCS生产工艺的差异化。
吴经理表示,动力电池、储能电池在电流冲击、动态要求、工作时间、使用寿命、峰值电压等方面存在差异,因而对于CCS电气性能要求、环境性能要求、机械性能、材质法规要求也有所不同;储能领域用到的CCS信号采集方案主要为线束、PCB、FPC、FFC、FCC,动力电池领域则主要为FPC、FDC、FCC,其中FPC方案应用成熟,在储能与动力电池包CCS中占比80%。
4. 长沐智能 创始人 彭必友博士 ——《FCC-CCS集成母排生产关键设备解决方案》
据业内人士透露,今年行业内主推的降本增效新技术将是——FCC-CCS。此次论坛,彭博士主要介绍了长沐智能 FCC-CCS集成母排生产关键设备解决方案。
针对前期研发产品打样阶段,长沐智能开发了小规模试产机,高度集成化、小型化设计,集点锡、检测、贴合、焊接、检测于一体,具有投资少、可实现快速换线、性价比高等优点,相对效率较低;长沐智能的一代自动化产线采用N个点锡/焊接头多头作业、卷料上料等设计,生产节拍约32.5S/PCS,产品合格率达98%以上,高效稳定、集成度高,适用于批量生产,缺点是柔性差;针对一代自动化产线存在的问题,长沐智能开发了二代自动化产线,产线设计主要对FFC卷料至单片产品焊接的自动化加工处理,同时采用载具板回流替代卷对卷上料方式,高度标准机集成化解决方案,提高产线柔性,同时高效、易操作。
同时,对于FCC-CCS加工关键难点,如点锡精度,转接片 NTC 贴装精度,精准焊接、满足拉拔力等,长沐智能也做了相关的技术研究,如通过材料优化、体积控制与防炸锡机制研究来提升点锡精度,开发基于机器视觉的高精度定位系统实现高精度焊接等。
5. 鑫华智能 销售技术顾问 雷雨 ——《 流体控制新纪元:多模态AI赋能的智能点胶装备 》
东莞市鑫华智能制造有限公司成立于2010年,是一家专业致力于多轴自动点胶机、自动点锡机、自动灌胶机、自动锁螺丝机、自动喷胶机、UV LED固化设备的高新技术企业,产品广泛应用于新能源汽车电子、MiniLED、光伏、3C电子、半导体、芯片、医疗、照明、塑胶五金等领域。
此次论坛,雷经理主要介绍了升级AI算法的智能点胶设备,以及鑫华智能针对CCS/FPC点胶工艺痛点,如FPC-连接器出胶不稳定、FPC-连接器偏位、FPC-NTC/镍片气泡等痛点提供的设备解决方案。
6. 凯行激光 总经理 郝小雷—— 《FCC-CCS集成母排中激光焊锡的工艺应用》
武汉凯行激光智能装备有限公司是一家集先进激光应用技术的研发、生产和销售于一体的高科技企业,专业致力于为全球客户提供精密激光加工设备及全套激光焊锡解决方案。此次论坛,郝总主要介绍了激光焊锡工艺在FCC-CCS集成母排中的应用。
激光焊锡技术精度高、质量稳定,且具有异种金属焊接兼容性,支持机械臂联动和编程控制,可集成于CCS组装生产线,实现焊接、检测全流程自动化。在CCS的信号采集组件中,激光焊锡用于FPC上的铜箔与镍片/铜排的搭接,通过锡基焊料填充缝隙,确保低电阻、高可靠性的电信号传输路径。
7. 安鑫新材 董事长助理 梅建辉 —— 《头部认证!高性能锂电池侧板、CCS集成母排热压膜解决方案 》
广西安鑫新材料科技有限公司深耕高分子复合材料领域,聚焦光伏、锂电池及半导体光电产业,以创新胶粘薄膜解决方案为核心竞争力。拥有15000平方米现代化生产基地,配备6条全自动精密涂布线,月产能突破280万平米。 此次论坛,梅先生主要介绍了安鑫新材锂电池CCS集成母排及侧板解决方案。
梅先生表示,针对目前锂电池行业对于热压封装技术成本控制与效率、轻量化及安全性等需求,安鑫新材可提供全面的产品技术矩阵:新能源CCS侧板快压膜拉伸强度、剪切强度、剥离强度、热压效率等都高于行业竞品,能耗却更低;PI覆盖膜具有十分优良的接着性能,绝缘性能和耐焊铁高温特性;气凝胶热压膜,突破性解决气凝胶与金属基材粘接强度低、耐温性不足的行业痛点,剥离强度≥40N/2.5cm,达到VTM-0级阻燃标准,耐老化1000H-2000H。
8. 鑫宏涛 品质总监 张根林 ——《 CCS集成母排在储能上的应用创新》
随着储能产业的迅猛发展,CCS集成母排作为电池连接系统的核心组件,正迎来技术变革与应用创新的黄金时期。此次论坛,鑫宏涛张总主要介绍了CCS集成母排技术的创新与应用。
张根林总监表示,CCS集成母排作为一种高效率电力分配组件,在储能系统中所扮演的关键角色。他强调,通过优化设计,CCS不仅简化了储能系统的电气连接,降低了安装和维护的复杂性,还显著提高了电流传输效率,减少了能量损耗。这一技术优势,使得CCS集成母排在电网调频、可再生能源并网以及家庭储能系统等多个应用场景中,均展现出了卓越的性能。
9. 新富尔 技术总监 贺华明 —— 《新能源CCS集成母排用NTC热敏电阻的性能要求与应用研究》
在新能源电池CCS(集成母排)中,NTC温度传感器至关重要。此次论坛上,贺总详细介绍了六种常用NTC产品的结构/材料及市场表现,回流焊热应力和二次压合机械应力对NTC的损伤及改善方案,NTC安装结构对采温的影响等。
目前常用的NTC品牌包括石冢、村田、安费诺、TDK、三菱、兴勤等,其中安费诺、兴勤的NTC的镀层为5层,而石冢、村田等NTC镀层为3层。村田由于其专业的技术背景和稳定的性能成为主推品牌。电极材料选择对性能影响显著,银的ECM活性高于铜,但铜的稳定性更优,建议在高湿、高偏压或污染环境中优先选择铜并加强防护;若需银的高导电性,需严格环境控制与封装设计。
在回流焊和二次压合过程中,由于TOP面与BOT面热应力不一致,FR4会向NTC铜箔面形成“U”形翘曲。此外,NTC焊盘过长、锡量过多也会加剧端电极在形变时受到的损伤。改善方案包括:修改NTC焊盘尺寸、减少锡量、取消外层PI二次压合制程、增加FR厚度或更换NTC补强材质等。
最后,NTC的安装结构对其温度响应速率和温差有显著影响,三种NTC结构(镍片导热、点胶面导热、背面导热)中,NTC背部(FR4)面热阻最小,升温速率及温差最佳,镍片采温次之,点胶面最差。
10. 奕东电子 新能源事业部执行副总 程正云 ——《全新一代锂电池安全管理信号采集数字化集成式CCS方案》
在新能源电池技术快速发展的今天,CCS集成母排作为电池管理系统的核心组件,其技术演进正朝着更高集成度、更高性能的方向迈进。除了信号采集组件和装配工艺的不断创新外,功能集成的CCS新方案也逐渐成为行业关注的焦点。此次论坛上,程总就带来了奕东电子全新一代数字化集成式CCS方案。
程总表示,奕东电子集成式CCS方案实现了BCU与CCS的全面集成。传统架构中,CCS负责从电芯采集温度和电压信息,通过从控板的AFE芯片传递至主控。奕东电子的创新在于将BCU的所有组件转移至CCS上,省去了从控板和转接线,仅需通信级连接器即可与主控板连接,从而大幅降低成本、节省空间并实现轻量化,同时安装连接可靠,可自动化生产,一体化集成设计,大幅提升EMC标准,均衡电阻散热空间大,可提高300mA均衡电流,延长电池寿命。
三、现场互动及特写
CCS集成母排产业链涉及主机厂,电池厂商,CCS组件供应商,信号采集组件/铜铝排/塑胶结构件等相关供应商,相关设备产线供应商及材料供应商等,为促进行业交流,艾邦特建立了CCS产业链交流群,诚邀大家加群交流。
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新能源汽车的快速发展带动了动力电池的高速增长。动力电池生产流程一般可以分为前段、中段和后段三个部分。其中,前段工序包括配料、搅拌、涂布、辊压、分切等,中段工序包括卷绕/叠片、封装、烘干、注液、封口、清洗等,后段主要为化成、分容、PACK等。材料方面主要有正负极材料,隔膜,电解液,集流体,电池包相关的结构胶,缓存,阻燃,隔热,外壳结构材料等材料。
为了更好促进行业人士交流,艾邦搭建有锂电池产业链上下游交流平台,覆盖全产业链,从主机厂,到电池包厂商,正负极材料,隔膜,铝塑膜等企业以及各个工艺过程中的设备厂商,欢迎申请加入。
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