“碳中和”理念已逐步成为国际共识，世界主要经济体相继出台一系列新能源扶持政策，继而带动了新能源汽车行业上下游相关功能件市场的蓬勃发展。

为抢占政策优势和市场机遇，多家上市公司竞相布局新能源汽车核心领域，如新能源电池产业、光伏电站等细分领域。我国也一直为动力电池厂商提供大量补贴，并在“十一五”规划期间将新能源列入十大新型产业之一。

据中汽协发布数据显示：2022年我国动力电池累计装车量294.6GWh，累计同比增长90.7%；在产量方面，2022年我国动力电池累计产量545.9GWh，累计同比增长148.5%。在此期间，宁德时代作为全球领先的新能源创新科技公司，已成为国际新能源电池的主要供应商之一，其动力电池系统使用量连续六年全球第一。

动力电池—锂电池

动力电池由电池包、模组、电芯构成，占整车成本的30%-40%，其中锂离子电池是目前应用最为广泛的新能源电池技术之一，具有高能量密度、长循环寿命、轻量化等优点。

电池包构成

据EVTank相关数据显示：2022年全球锂离子电池总体出货量957.7GWh；预计到2025年和2030年，全球锂离子电池的出货量将分别达到2,211.8GWh和 6,080.4GWh；预计2025年中国锂电池市场出货量将达到1,747GWh。

锂电池结构件产业链图解

从2017年到2021年，中国已连续五年成为全球最大的锂电池消费市场，打破了原本由日韩主导的锂电池格局，推动国内新能源电池产业快速发展。

不仅陆续在海外建厂，精密结构件的市场空间也同步增长，新能源汽车锂电池结构件的表面精加工及处理技术也得到进一步关注：

电池结构件精加工技术

电池结构件狭义上包括电芯壳体和顶盖，二者价值量占比约为1:2，是锂电池产业链中固定资产占比高的行业。

锂电池的外壳材料主要有钢壳、铝壳和镀镍铁壳三种类型，铝壳密度是钢的1/3，导热性能是钢的5倍，因其重量轻、安全性高等，被广泛应用于新能源、电子、制药等领域。

电池内部存在易导电物质如电解液、金属部件，如果毛刺掉落到电子壳里面的电路板上，容易引起短路事故。需要采用机床加工的方法去除铣削边缘产生的毛刺，使用陶瓷纤维的研磨刷对毛刺部位进行研磨。

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此外，电池壳体上还设有许多装配用螺纹孔，一般以M4和M6螺纹孔为主，可采用高压水这种机外去毛刺的工艺，对螺纹孔内部残留的毛刺和铝屑进行靶向清洁。

电池壳体在加工时会采用粘度较高的拉伸油来保护工件表面不受损害，由于高温加工导致铝材拉伸油污重、炭黑，普通碳氢无法去除，传统水洗方式用水量大意味着污水排放也相对较多。

碳氢清洗机的出现解决了这一难题，它的原理是将换能器和功率超声频率源的声能转化为机械振动，使罐内的清洗液通过罐壁辐射成超声波。由于超声波的辐射，液体中的微气泡在声波的作用下不断振动，从而产生强烈的湍流和涡流，使油污、油脂等物质被有效地去除，也可以配合使用环保类碳氢清洗剂，提高清洗工艺流程的质量。

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此外，在电池生产过程的周转装载、包装、贮存及运输中，托盘表面可能会存在加工油污、机油残留、粉屑、灰尘等杂质混合在一起，影响后续使用及感官体验。

干冰清洗技术是一种优秀的处理工艺，它不使用研磨介质，通过专用软管和喷嘴以超音速加速干冰，将干冰喷射到表面，实现快速清洗。一旦干冰冲击到表面，干冰爆炸的动能和热效应的组合就会将污渍立即清除掉。这种技术对于电池托盘表面的焊缝、氧化层、黏着剂也具有高效的处理效果。

动力电池电芯单体与模组母排之间的连接方式，会影响到电池的制造效率，动力电池模组装车之后的性能表现。一般采用激光焊接配合工业机器人的方式，实现自动化生产。

激光焊接的工作原理是利用高能量密度的激光束作为热源的一种高效精密焊接方法，激光焊接主要用于焊接薄壁材料和低速焊接，与常规的机械加工相比，激光加工更为精密、准确、迅速，利用激光束与物质相互作用的特性对包括金属和非金属在内的各种材料进行加工。其中涉及到焊接、切割、打标、打孔，热处理、成型等多种加工工艺。激光焊接已被广泛应用于动力电池行业、光通信行业以及微电子等行业。

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在激光自动焊接时，需要先完成接电芯单体和模组母排的部件极柱与连接片的连接，最终实现电池串并联。每个电池包都包含多个电池单元，它们需要与连接器、控制器和冷却系统集成在一起，再外覆铝壳包装。

在焊接另一个导电部件极耳之前，需要先清洗掉待焊极耳区域的涂层，通常采用绿色、高效的激光清洗技术，这是去除锂电池阳极极片正反面的涂膜，使铜箔裸露直接进行极耳焊接最佳办法。

在产品切割过程中，例如利用激光切割品质不佳的部分时，表面位置可能会附着不易掉落的金属屑或灰尘等杂质，也需要极为严苛的清洗工艺。这里提一下激光切割技术，它无物理磨损、切割形状灵活、边缘质量控制得当、精确性更高。

如果说动力电池是新能源汽车的“心脏”，那么电芯则是锂电池的心脏，它由正极、负极、隔膜和电解液组成，主要工作原理是通过锂离子在正极和负极之间的迁移来实现充电和放电。

在对电芯表面进行清洗时，等离子清洗工序是一种最为彻底的剥离式清洗方式，代表了一种非常温和、无溶剂且室温的过程。

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该过程可以从脆弱的表面去除污染物，并且清洗后不会产生废液。等离子清洗适用于金属、半导体、氧化物和大多数高分子材料等，能够处理整体和局部以及复杂结构的清洗。同时，等离子清洗还能确保污染物不会附着在电芯底部。

在电芯组装前，需要进行表面涂胶处理，以起到固定、绝缘和散热的作用。

宁德时代采用国际上最先进的高精度涂胶设备和机械手协作来实现电芯涂胶表面处理技术。机械手将模组置入组装夹具，把单排电池装配到一起，按照设定轨迹涂胶，并实时监控涂胶质量，确保涂胶品质。这种自动化处理技术不仅提高了每组产品的一致性，还降低了生产过程中的误差和错误率。

比亚迪动力电池下箱体采用铝合金材料，上箱体采用防火塑料，二者之间就采用硅酮胶粘接一起。打开动力电池上箱体后，电池内部还有玻璃纤维材料的保温棉。

新能源电池中有许多地方使用功能性涂层复合材料，例如：用于电池芯绝缘包扎等高强度绝缘保护的电芯包裹胶带、用于电池极耳位及卷绕位的终止绝缘固定，起到终止及防刺穿作用的电芯终止胶带、用于电池组件的固定、包装、密封和包装的耐高温胶带等。

国家火炬计划重点高新技术企业—江苏斯迪克新材料科技股份有限公司，主要产品包括功能性薄膜材料、电子级胶粘材料、热管理复合材料和薄膜包装材料四大类，并为特斯拉等企业提供新能源汽车领域的产品和技术服务。

随着全球新能源汽车行业的飞速发展，对于锂电池及其上游材料的需求也日益增长，动力电池结构件行业面临着技术创新和环保的双重挑战。

电池发展趋势

轻量化是新能源汽车降本增效的必经之路，与传统汽车相比，三电系统（电池、电机、电控）给新能源汽车带来了200-300KG额外的重量，其中电池重量占整车比重高达26%。

据《节能与新能源汽车技术路线图2.0》要求，到2025年、2030年和2035年国内纯电动乘用车的轻量化系数将分别减少15%、25%和35%。

传统技术 vs CTP vs CTC

在电池方面，CTC电池车身一体化技术可以将电池上盖与车身地板合二为一，从而减少大量零部件数量，降低电池包成本和重量。

2021年特斯拉在德国柏林工厂首次对外展示了用于4680电池上的CTC解决方案，将CTC集成技术与一体化压铸技术相结合，直接将座椅安装在地板上，用电池上盖来替代座舱地板。为车辆有效减重10%，减少了370个零部件，带动单位成本减少7%，并增加了14%的续航里程。2022年零跑汽车也发布了首款搭载CTC电池集成技术的量产车型C01。

据智研咨询预测，到2025年，我国新能源汽车后底板、前底板和电池盒的一体化压铸技术渗透率有望分别增长至31%、15%和35%。国海证券则预测，到2030年我国CTC电池车身一体化市场规模有望突破8500亿元。 

由此可见，CTC电池车身一体化技术是未来电池包技术升级的主要方向。

清华大学车辆与运载学院教授、汽车安全与节能国家重点实验室副主任宋健也表示：“CTC电池底盘一体化技术未来会成为行业主流”。