上海电视台星尚频道《企业风采》栏目—上海联净电子科技有限公司（电磁加热辊）专题内容报道。

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上海电视台纪实频道《企业风采》栏目—上海联净电子科技有限公司（电磁加热辊覆膜铁应用）

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以下是部分已获证书专利展示：

锂电池按照形态可分为圆柱电池、方形电池和软包电池等，其生产工艺有一定差异，但整体上可将锂电制造流程划分为前段工序（极片制造）、中段工序（电芯合成）、后段工序（化成封装）。由于锂离子电池的安全性能要求很高，因此在电池制造过程中对锂电设备的精度、稳定性和自动化水平都有极高的要求。

锂电池制造流程机器设备

搅拌流程图

转移式涂布机原理

挤压式涂布机原理

锂电池的生产离不开锂电池生产设备，除了电池本身所用材料之外，制造工艺和生产设备是决定电池性能的重要因素。早期，我国锂电设备主要依赖进口，经过几年的快速发展，中国锂电设备企业在技术、效率、稳定性等多个方面都已经逐步赶超了日韩设备企业，并拥有性价比、售后维护等方面的优势。目前国内锂电设备企业集群已经形成，并成为中国高端装备名片进入国际市场。随着锂电龙头纵向结盟与出海扩产，锂电设备受益下游扩产迎来快速增长的全新机遇期。

资料来源：公众号锂电前沿“版权归属原作者，如有问题，欢迎留言联系删除。”

极片电阻代表了极片的电子导电性能，该参数与极片的压实密度、孔隙率、配方等有密切关联。当极片在制备过程中，经过不同的辊压压力后，会改变极片的表面粗糙度和压实密度，这对提升极片中活性颗粒之间的接触导电性以及提升电芯的体积能量密度有一定的正向作用，但在辊压过程中，极片中的颗粒除了受到纵向挤压之外，还受到侧向剪切力，会使颗粒发生重排。在测试极片电阻时，上下电极与极片表面垂直，施加的电信号从极片表面垂直贯穿至极片另一侧，一方面测出颗粒本身的导电性，另一方面还包括了颗粒与颗粒之间的接触电阻。因此，当极片经过辊压后，随着辊压压实密度的增加，极片电阻的数值是否会如预期的减小，本文针对不同体系的正负极片进行了测试验证。

图2.正负极极片辊压前以及辊压不同压力后的极片电阻趋势图

对三种不同压实密度的石墨极片进行截面SEM观察，可看出随着辊压压力的增大，原本交叉排列的石墨片层结构倾向于平行排列。而对石墨材料来说，其晶体结构是由碳六边形的片层平行排列组成，分为平面和端面，其中大部分锂离子的嵌入均从端面进入石墨层间。并且石墨层间的碳原子之间三个电子以SP2杂化的共价键结合，剩余一个π电子可以自由移动从而具有良好的电子电导，但是具有显著的各向异性，沿层面方向有良好的电子导电性，而垂直层面方向导电子能力很差。因此当石墨极片经过辊压后，更多的平面平行于极片表面，这会导致极片电阻测试时施加的垂直于极片的电流更难纵向穿透极片涂层，因此电阻会随着辊压压密的增大而增大。另一方面，随着压实密度增加，石墨颗粒和导电剂颗粒之间的接触更加密室，这又会降低电阻，两者相互对立影响极片电阻。因此，实际辊压过程对极片电阻的影响非常复杂，需要结合具体的材料形貌特征、极片的微观结构进行分析。对负极极片测试极片电阻一方面可以结合微观结构分析电子传输特性，另一方面极片电阻测试可以表征同一组极片不同位置电阻的均匀性来评估极片的均匀性。

图3.不同压实密度的石墨极片截面图

图4.石墨晶体结构以及形貌图

对三组正极极片来说，经过较小的压力辊压后，测出的极片电阻比辊压前的极片电阻大。如前面所述正极极片电子电导率主要是导电剂颗粒之间的电子传导形成的，在浆料制备时，导电剂均匀分散在溶剂中，形成了较好的相互连通的三维电子传输网络，随后的涂布和干燥过程中，导电剂三维网络结构保持了良好的连通性，未辊压的极片虽然活性颗粒之间接触不好，但是导电剂网络使极片具有良好的电子电导率，极片电阻较低。在较小的辊压压力下辊压时导电剂电子传输网络被破坏，从而导致极片电阻增加。结合三种不同辊压压力的三元极片表面形貌图和表面碳元素分布图可推断，经过辊压后，包覆在活性颗粒表面的导电碳分子可能别辊压的侧向剪切力挤压，导电剂颗粒之间断开连接，无法传导电子，因此电阻会相比辊压前的极片电阻增大。

此外，这可能还与极片表面的粗糙度在不断变小有关，如图5所示。由于上下两探针的极片电阻测试原理测出的极片电阻不可避免的包含了上下电极与极片表面的接触电阻，因此，若极片表面的粗糙度变小后，可能导致测试电极与极片表面的接触变差，接触电阻变大，从而测出的总电阻变大。

随着辊压压力的进一步增大，活性颗粒被进一步压实，导电碳颗粒之间相互接触更加紧密，重新形成了相互连通的三维网络，因此极片电阻又会降低。所以，正极极片辊压时需要保证较大的辊压压力，否则轻微辊压反而会破坏电子导电网络，增加极片电阻，不利于电池性能发挥。此外，当测试正极片的极片电阻时，应尽量保持极片的表面状态一致，这样才可对比不同工艺配方对极片电阻的影响，同样也可通过对同组极片测试不同位置的电阻均匀性来评估极片涂敷均匀度。

图5.三种正极极片表面粗糙度变化趋势

图6.三种三元极片表面电镜图和碳元素分布

3、总结

资料来源：公众号元能科技“版权归属原作者，如有问题，欢迎留言联系删除。”

资料来源：公众号阿尔法工场研究院，作者为滕宇“版权归属原作者，如有问题，欢迎留言联系删除。”

自从索尼在1991年实现商业化以来，非水基锂离子电池的众多进展导致了许多产品的出现。为提高能量密度和比能量的努力导致了几十年来对电极活性材料的深入研究。因此，电极活性材料的发展已经远远超过了电解质化学的进展。尽管电解质溶液在电池中作为离子导体在电极之间传输锂离子的关键作用，但今天的电解质溶液的组成与20世纪90年代初基本相同。一个"标准"的电解质配方包含一个线性和环状碳酸酯溶剂的混合物，作为1摩尔（M）的盐溶液，其中的盐通常是六氟磷酸锂（LiPF₆）。然后，这种 "标准"电解液主要通过碳酸酯溶剂的变化和添加剂的专有混合物的加入，来适应特定的电池化学特性。这些添加剂可能包括溶剂、盐或其他不被认为是溶剂的分子，与电解质溶剂的量相比，通常使用的量很小。最近，Solchenbach等人建议，添加剂与活性材料的比例可能比特定浓度更相关。然而，任何特定添加剂的理想用量可能取决于其在电池中的功能，以及在不对影响性能的其他特性产生重大负面影响的情况下获得所需效果的用量。添加剂在电池中实现了许多目的，如用于形成固体电解质界面（SEI）、阴极电极界面（CEI）的成膜剂（即牺牲性添加剂）或提高系统安全性的化合物（如阻燃剂）。作为一个例子，CEI添加剂的用量可能较低，以避免增加界面电阻，而不是如阻燃剂的用量，其中需要较高的含量以影响自熄灭时间。

就主要的电解质溶液成分而言，仍然有一个相当大的竞争领域，只是在最近几年才开始被探索（图1）。例如，不含碳酸乙烯酯（EC）的电解质的概念已经被探索出来，以提高高压应用。盐的浓度方面是一个特别值得探索的方面。浓度的变化直接影响到Li⁺离子在溶液中的溶解，随后影响到所有其他电解质的特性，包括界面层（SEI和CEI）的形成。

图1：电解质及其性能与对电池的影响。

在图的中间，描述了标准的商业锂离子电池电解质溶液。这种标准电解液不仅可以通过改变成分（如溶剂或盐的阴离子），还可以通过改变浓度来改变（绿色环）。成分的变化会影响电解质的特性（蓝环），随后影响电池的性能（橙环）。

充足的锂离子传输特性对于令人满意地保证电化学储能性能是必要的。传统的智慧（即电池电解质溶液领域的专家普遍接受的对电解质特性的理解和解释）说是通过高导电性和低粘度的电解质实现的。在大多数非水锂离子导电电解质溶液中，最大的体电导率出现在大约1M的盐浓度。因此，"标准"电解质浓度为1M并非巧合。Borodin等人将此称为 "1摩尔（M）特性"。这种最大的电导率是由电荷载流子的数量和这些电荷载流子的离子迁移率之间的权衡结果。电荷载体的数量由盐的解离决定，而离子流动性主要与电解质介质的粘性有关。在1M浓度体系中，锂离子被 "传统使用的 "碳酸酯溶剂溶解，而阴离子基本上被认为是 "自由"的（通常被称为溶剂分离的离子对或SSIP）。溶剂化壳的结构，即锂离子和直接配位的电解质成分，取决于溶剂和盐阴离子的性质。此外，还有大量的非配位溶剂，即第一溶剂化壳之外的溶剂分子。在高盐浓度下，锂离子的配位情况非常不同。锂离子同时被阴离子和溶剂分子配位。此外，自由溶剂分子很少（如果有的话），它们不仅影响电解质的传输特性，而且还影响电解质和电池中其他成分之间的相互作用，例如在SEI/CEI形成中。

对 "1M "和 "高盐浓度"电解质溶液的比较导致了一个问题，什么是"高浓度"？不幸的是，这个问题没有单一的答案，因为非水电池电解质溶液的不同浓度制度之间的界限高度依赖于定义标准。从描述电解质行为的几乎所有经典方程都来自于表意的角度来看，溶液中的所有离子必须完全解离，参与扩散和迁移，并且独立移动（即不受其他离子的影响）。然而，电池电解质溶液在浓度低于0.1M时就已经偏离了理想状态；因此，即使是 "标准"的1M电解质溶液也可以被视为浓缩电解质。因此，"浓缩电解质 "的实际定义与基于独立离子运动的理想定义有很大不同。

最近有人提出，将实用电解质（即技术上相关的电化学储能装置中使用的电解质）划分为浓度制度的一种方法可能是基于离子溶剂化壳的性质。如上所述，在高浓度电解质（或 "超浓缩 "电解质）中，很少（如果有的话）有自由溶剂分子，阴离子存在于第一溶剂化壳中。相反，在 "低浓度 "电解质中（即基于上述摩尔值定义的小于3M），有溶剂分子没有直接与溶液中的阳离子配位，因此是自由的。

上面的浓度是以摩尔值（即每升溶液中溶质的摩尔数）给出的，这在文献中经常使用。然而，对于高浓度的电解质溶液来说，摩尔值不一定是衡量浓度的最佳标准，因为密度会随着浓度的变化而显著变化。作为一个例子，含有双（氟磺酰）亚胺锂（LiFSI）的电解质在EC中的密度从0.63M时的1.38g cm^-3增加到5.67M时的1.71g cm^-3。因此，表达浓度的其他单位，如molality（即每1公斤溶剂中溶质的摩尔数）或摩尔比（摩尔溶质：摩尔溶剂），更适合，特别是在广泛的浓度范围内比较电解质。

作为上面提到的传统智慧的延伸，当体电导率较低且粘度增加时，预计高浓度电解质的电池性能会更差。这一假设主要来自于低浓度时的情况，在低浓度时，车辆运输机制（即锂离子在电解质中的溶剂化壳移动）对锂离子的传导性有很大贡献。在这种情况下，"较低的浓度 "取决于溶剂，可以认为碳酸酯的浓度高达约3M。对高浓度电解质溶液的研究结果的考察，导致了对这种传统智慧的质疑，因此，作为关键评估标准的电解质电导率的有用性。其他传输机制，如结构扩散，即锂离子通过第一溶剂化壳中的成分交换（即离子耦合-解离过程），是否也能有效地将 "足够的 "锂传输到电极上？高浓度的锂离子能否将电解质中浓度梯度的影响降到最低？基于这两个问题，是否需要改变对传输特性和电池性能之间联系的传统理解模式？此外，个别电解质成分的电化学稳定性是否可以通过配位来改变，配位是如何影响界面的形成？

体电导率或锂迁移数作为关键传输特性的比较

体电解质电导率（材料的内在离子电导率，不受任何界面的影响，例如，由于在多孔结构中的限制）经常被用作评估电解质在电池测试前的关键传输特性。离子电导率是一个可以用大多数电化学实验室中的标准设备相对容易和可靠地进行筛选的参数。尽管如此，还是有一定的局限性；最值得注意的是，高的电解质电导率并不一定意味着高锂离子电导率。

锂离子传输对总电流的贡献被称为锂的迁移数。迁移数的概念并不是液体锂离子电解质溶液所特有的。它是一个一般的概念，用来描述特定物种x对总（即体）电导率的贡献（x的迁移数，T_x，值在0和1之间）。在 "标准"电解质系统中，该值通常较低（在0.2和0.4之间），这意味着"自由"阴离子比具有溶剂溶剂化壳的锂离子更具流动性。因此，阴离子，例如PF₆^--上面定义的 "标准"电解质，对整个电流贡献更大。在一个特定的电解质中，锂离子的电导率σ_Li+，可以从大量电解质电导率σ和T_Li+的乘积中确定（即σ_Li+= σ∙T_Li+）。最终，是锂离子电导率限制了在电化学电池中使用特定电解质所能达到的电流密度。

对高浓度电解质的研究表明，与低浓度电解质相比，具有较低体电导率的电解质溶液可以改善电化学储能性能。这个最初反直觉的结果意味着具有较低体电导率的电解质必须具有较高的锂离子电导率，这表明较高的T_Li+。当同行评议的报告中给出T_Li+值时，高浓度电解质中的T_Li+值高于更稀的"标准"电解质溶液（例如：1M LiPF₆ in EC/DMC（体积比为3:7）T_Li+ = 0.42；4M LiTFSI + 0.5M LiDFOB in FEC/DMC T_Li+ = 0.58；1M LiPF₆ in EC/DMC（体积比为1:2）T_Li+ = 0.32；[LiFSI]：[乙腈]：[碳酸乙烯酯] = 0.52：1：0.0917 T_Li+ = 0.57）。

由于在电解质内形成较低的浓度梯度，较高的锂离子电导率导致电极上锂离子的可用性较高。最近的一项研究使用原位拉曼光谱检查了施加电流后电池中固定位置的电解质中的锂离子数量。高浓度的电解质溶液（即10M）形成的浓度梯度明显较低。一项进一步的研究表明，尽管粘度和离子传导性是低质量负荷（如0.95 mAh cm^-2）和薄电极（如22微米）的锂离子电池的良好性能指标，但更高浓度的电解质（如1.9 M）可以缓解厚电极（如8.10 mAh cm^-2质量负载和161微米厚）的孔隙中锂离子的消耗，以提高电化学储能性能。值得注意的是，体电解质溶液的离子传导性通常高于限制在电极或隔膜的多孔结构中的电解质。

使用从迁移数得出的锂离子电导率作为预测电解质溶液行为的关键传输参数会有好处。然而，在准确测量迁移数方面存在相当大的挑战。在电化学方法（如Bruce-Vincent方法）和脉冲场梯度核磁共振获得的结果中存在着明显的差异。每种方法都有特定的限制/假设，必须加以考虑。因此，迁移数不可能作为一个通用的筛选工具。然而，迁移的概念及其对电池单元中锂离子浓度梯度的影响应该在关注电解质的研究工作中加以考虑。

对粘度影响

电解质溶液中的高盐浓度是以高粘度为代价的，这大大阻碍了离子的流动性。如上所述，高浓度下的溶剂量已不足以完全填充第一溶剂化壳。因此，阴离子参与了锂离子配位。溶剂量不足也会导致阴离子与一个以上的锂离子配位，形成通常所说的 "聚合体 "的情况。聚合体的形成与阴离子配位一起有效地增加了溶解的锂离子的离子半径。由于流动性与粘度和离子半径的乘积成反比，两者在高浓度时都较大，结果是锂基复合物的流动性大大降低。这一结果与带电粒子在电场中运动所感受到的力（电和拖）的经典图片是一致的，并描述了基于车辆运输机制的离子运动。然而，研究表明，当聚合体存在时，结构扩散对整体运输的贡献是很大（图2A），因此可以帮助抵消高粘性的其他影响。

图2：开发高浓度电解质溶液需要考虑的方面。

A 影响液态电解质中金属阳离子的车辆和结构扩散运输机制的参数。B在浓缩（10M）和标准（1M）LiFSI的EC：DMC（体积比为1：1）电解质溶液中循环的金属锂的XPS分析。C 使用高通量计算的关键特性筛选候选材料，以进行重点计算研究和/或合成和测试。

电解液粘度不仅在锂离子传输特性方面起作用，而且在对电池生产和形成很重要的方面也起作用，即电解液填充和润湿（尽管具体电解液的润湿性，如接触角所定义的，可能起更关键的作用）。例如，已经表明，使用高粘度离子液体为基础的电解质溶液的实验室规模的电池的容量在最初的循环中随着电极逐渐被电解质润湿而增加。可以使用各种策略来理解和缓解缓慢的润湿。例如，可以将作为 "稀释剂 "的溶剂加入到高浓度电解质溶液中，这些溶剂不改变局部传输机制和溶化结构，但会降低粘度。这个概念相对较新，被描述为局部高浓度电解质（LHCE），似乎很有希望。除了改性电解质，分析方法可以用来更好地理解和跟踪润湿。例如，中子射线照相术已被用来估计润湿程度，而超声波传播已被提议作为在线监测工具。

不同的浓度，不同的界面

除了传输特性，电解液的电化学稳定性和界面的形成是获得令人满意的电池性能的关键方面。在 "标准"商业电解质中，SEI/CEI的形成主要是由添加剂和电解质溶剂驱动的，这些添加剂和溶剂存在过量，而且基本上不与锂离子配位。在高浓度下，电解质的电化学稳定性以及由此产生的界面性会受到各种因素的影响，例如，第一溶剂化壳中阴离子的存在和大部分溶剂的锂配位。在这种情况下，"高浓度 "不能缩小到一个特定的浓度范围，而应该根据配位来定义，如上文所述。最近一篇同行评议的文章详细描述了在锂基非水电解质溶液中阳离子、阴离子和溶剂之间发生的复杂相互作用。几项研究的一个有趣的结果是阴离子配位和界面组成之间的联系。界面的性质从主要由溶剂及其分解产物主导转变为主要由阴离子及其分解产物影响，包括LiF（图2B）。鉴于盐对高浓度电解质的界面的重要性，探索LiPF₆以外的其他盐，并研究所形成的SEI/CEI的特性当然是很有趣的。LiFSI在这方面已经获得了兴趣。其他选择包括使用双盐系统或特定的辅助溶剂（如LHCEs）。使用盐和/或溶剂的混合物的方法允许利用各种电解质成分的优势来解决其他电池成分可能出现的问题（例如，正极的铝集流体的腐蚀）。

下一代锂基电池的电解质的发展

推动高浓度电解质研究的因素之一是希望使电池能够充分利用高电压的阴极材料和锂金属阳极。可能需要高容量或高电压的电极材料来补偿由于高浓度电解质的密度增加而造成的能量含量（特别是比能量）的损失。即使高浓度电解质已经与石墨阳极一起使用（并且通常与高压阴极配对），专注于锂金属电极的工作肯定在文献报道中占主导地位。

锂金属阳极的主要挑战之一是需要控制沉积形态，以避免锂金属的苔藓状或树枝状生长。在这方面，高浓度的电解质溶液比 "标准"电解质显示出明显的优势。一些研究表明，高浓度电解质（或也是LHCEs）能够在电流密度为1 mA cm^-2时，以更密集和圆形的沉积锂形态来沉积金属锂。在类似的条件下，"标准"的1M碳酸酯基电解质溶液中得到了枝晶结构。在这些例子中，作者将改进的金属锂沉积（和溶解）行为归因于来自浓缩电解质的SEI的组成变化（其中SEI也取决于所调查的电解质溶液的组成）。

除了这里讨论的非水电解质外，其他非常规电解质，如盐水电解质（WISE）或混合水基非水电解质（HANE），最近也越来越受到关注。WISE和HANE利用完全的溶剂配位（如上面定义的高浓度电解质）来扩展其他非锂基储能技术中水电解质的典型电化学稳定性窗口。然而，仍然需要进行大量的研究，以使这些系统能够与非水电解质竞争，用于锂基电池。

新型电解质成分和配方的进一步发展可以从涉及高通量和自主测试平台与机器学习相结合的新研究方法中受益。对特定性质的计算筛选可以限制进行深入研究的分子数量（图2C）。由机器学习算法指导的自主平台可用于优化配方，可能导致具有独特性质的非直观电解质成分，这一点已经在水电解质溶液中得到证明。此外，使用先进的表征技术可以更好地了解电解质在电池运行过程中的表现。作为一个例子，原位拉曼表征允许直接调查电解质中的锂离子耗竭情况。考虑到电解质在电池中的多方面作用及其在性能和寿命方面的影响，创新的研究方法与先进的分析方法的结合将很可能被证明是特别重要。

成本将最终成为实施高浓度电解质的一个驱动因素。尽管感兴趣的主要盐类的成本只有相对较小的差异，但电解质溶剂和盐类的成本之间有一个~10的系数。因此，减少溶剂的用量和增加盐的用量会导致电解质配方成本的净增加。正如最近文献所指出的那样。重要的是，"成本 "并不总是金钱上的，也可以是技术上的，特别是在考虑将新的组件整合到现有的电池生产过程中。

在今天的锂离子电池的生产过程中，化成和老化步骤是时间和金钱方面最昂贵的步骤。因此，节省这一生产步骤将是有益的。虽然已知在高浓度电解质中，界面的性质和组成会发生变化，但在电池生产过程中，对形成步骤的潜在影响（从时间和相关的货币成本来看）仍然是未知的。成本问题比来自材料本身的问题要复杂得多。因此，高浓度电解质溶液的性能的好处可能必须是显著的，以超过目前 "标准"1M电解质溶液的成本。

在可预见的未来，"标准"1M电解质溶液可能仍然是当前一代锂离子电池的最新技术。然而，使用高浓度电解质溶液获得的令人鼓舞的实验结果有可能为未来的高电压和高能量锂基电池开辟一条替代途径。尽管大量的离子电导率仍将是一个可获得的、可靠的和具有成本效益的电解质开发筛选工具，但重要的是要记住，最高的电导率并不一定能带来 "最好的"电池性能，特别是在速率能力方面。抛开传统的电解质智慧，专注于锂离子电导率（迁移数）和电解质内浓度梯度的形成（导致锂离子耗竭）等方面，可能会激发使用高于标准1M浓度的电解质研究的新途径。然而，不能忘记了解界面化学的重要性，因为高浓度电解质的使用改变了科学家对界面形成的许多认识。

The role of concentration in electrolyte solutions for non-aqueous lithium-based batteries
Nature Communications ( IF 17.694 ) Pub Date : 2022-09-06 , DOI: 10.1038/s41467-022-32794-z
Guinevere A. Giffin（弗劳恩霍夫陶瓷技术和系统研究所）

资料来源：公众号电化学能源；公众号理想生活“版权归属原作者，如有问题，欢迎留言联系删除。”

不关注新能源，还算合格投资者么？

过去几个月，新能源汽车概念反复席卷资本市场，不仅消费者关注，资本也跃跃欲试。连特斯拉和一众造车新势力也成为市场焦点，引得各行业巨头纷纷跨界入场。

你以为新能源的油门踩到底了吗？不，还没加满。

随着“碳达峰、碳中和”的提出，新能源车已不仅是一种新概念交通工具，更是国家顶层设计的一部分。

国务院办公厅2020年11月2日发布的《新能源汽车产业发展规划（2021-2035年）》显示，预计到2025年，国内新能源汽车新车销售量将达到汽车新车销售总量的20%左右，而当前这一数据约为4%~5%之间——这意味着市场至少有三倍的成长空间[1][2]。

所谓新能源车，其实也包括混合动力电动汽车（HEV），燃料电池电动汽车（FCEV）等其它技术路线。不过当前的语境下，这个词被提起时一般仅指纯电动车路线，即我们熟悉的特斯拉，以及一众造车新势力。

而纯电动车的核心部件则是：锂电池。

纯电动车人人都懂，但是了解锂电池的人就不多了。

锂电池是一个上下游链条长，专业性很强的复杂产品，不可能用一篇文章讲清所有细节。本文将聚焦于核心的几个环节，旨在为读者勾勒基本的锂电池技术图谱，让大家了解其核心原材料、关键技术与未来趋势。

• 离子电导性能好，离子迁移阻力要低；

• 化学稳定性高，不可与电极材料、电解液、隔膜等发生有害副反应； 

• 熔点低，沸点高，在较宽的温度范围内保持液态； 

• 安全性好，制备工艺不复杂，成本低，无毒无污染。 

 

资料来源：公众号放大灯，作者陈闷雷“版权归属原作者，如有问题，欢迎留言联系删除。”

资料来源：公众号维科网锂电，作者阿飞“版权归属原作者，如有问题，欢迎留言联系删除。”

一、辊压机介绍

为了提高电池极片表面材料的密度及厚度的一致性，正负极片在涂布工序之后须进行滚压，此工序称为电池极片的辊压。目前国内外锂离子电池厂家均使用二辊辊压机辊压极片，双辊压机是由两个铸钢压实辊以及电机和传动轴组成。主流机型辊径为500 mm，辊身长度为500 mm～700 mm，辊压出的极片沿宽度方向的厚度一致性较差。为保证厚度一致性的精度要求，轧辊长度与直径比值往往较小，最终导致极片辊压宽度较窄。

图1 极片轧制生产线示意图

而在铜箔、铝箔等箔材制造领域，箔材绝大多数由四辊辊压机辊压制造，表面精度能达到几微米的同时，辊压宽度能达到1 m 以上。但是当前还没有四辊辊压机在极片辊压中应用的先例？（

图2 左：二辊辊压机辊系布置示意图 右：四辊辊压机辊系布置示意图

完整的辊压过程是将涂布完成的极片，固定于放卷机构后，将极片正确穿过双辊间隙，并连接收卷系统。开启辊压模式后，电机带动上下辊同时转动，收卷机构拉动极片将稳步穿过辊压间隙，最终被压到所需压实密度。辊压机在非工作状态时需要涂一层薄油层，以防其生锈，在使用前用无水乙醇将油层擦干净，并清理收放卷机构、自动纠偏机构。因此，一个优秀的辊压机必须包含以下八大功能模块：

图3：气液增压泵加压式极片轧机

轧辊压力调整及快速反应功能：滚压机两只轧辊之间的压力调整是提高电池极片活性物质压实密度的必要条件，由于涂布间歇、单双面交错等因素影响，两辊之间的压力调整必须快速反应。

轧辊间隙调整及准确复位功能：滚压机两只轧辊之间的间隙调整是获得电池极片厚度的必要条件。由于极片涂布方式变化及极片接带的需要，两只轧辊之间的间隙快速调整后需要准确复位。

极片滚压前后张力调整与与快速反应功能：电池极片滚压过程中调整前后张力可以控制电池极片的板型平整度。滚压过程中滚压线速度经常发生瞬间突变，张力控制快速反应是防止断带的重要手段。

轧辊无级调速与线速度同步功能：电池极片滚压机在启停过程中或根据工艺需要必须对两只轧辊进行无级变速，同时确保两只轧辊的线速度一致。

极片滚压温度调整功能：调整电池极片滚压温度可以直接影响滚压过程中的电池极片的变形抗力和塑性变形量。

轧辊变形的矫正功能：电池极片滚压过程或温度调整过程中，两只轧辊必然存在轴向挠曲变形和径向鼓胀变形，矫正轧辊变形直接影响电池极片的厚度均匀性和压实密度均匀性。

极片滚压过程的智能控制功能：随着极片滚压速度以及自动化程度的不断提升，自动上下料、自动接带、自动加压、自动调隙、在线监测等都要求闭环控制甚至智能控制。

轧辊清洁及维护保养功能：电池极片滚压过程中两只轧辊表面粘粉是常有的事，保持辊面清洁既可以减少轧辊磨损，还可以提高电池极片表面质量。滚压机便于维护保养也是非常必要的功能。

图4 手动螺旋加压式极片轧机及调辊缝示意图

实验室通常使用实验手动螺旋加压式极片轧机，通过设定辊缝值使轧辊在极片上加载压力，没有额外的 加压装置。因此，一般实际压力比较小，辊压极片压实密度受到限制，而且一般最大辊缝受机械装置限制，一般不能辊压太厚的极片。

另外，极片轧制分为冷轧和热轧两种方式，目前国外已经广泛采用热轧的方式进行极片轧制，而国内还是多采用冷轧的方式,相比冷轧，热轧有以下优势：

(1)去除极片的里面的水分; 减少极片的内应力，因为在分切或模切时，减少极片的内应力的释放影响的不良

(2)减少极片的在轧制后的材料反弹;降低电池极片的变形抗力，有利于提高活性物质的吸液量。

(3)由于极片在加热过程中材料处于熔融状态：热轧可以增加活性物质与流体之间的粘合力少电池在充放电循环过程中掉粉情况的发生，提高电池的循环寿命

在轧制规程方面：可分为一次轧制和多次轧制。多次轧制工艺相对复杂，但可减少极片的反弹，极片光泽度好，厚度一致性高。

二、辊压目的

极片的压实密度对电池的电化学性能有重要影响。在一定范围内，随着压实密度增加，活性物质粒子间距减小，接触面积增大，利于离子导电的通路和桥梁增多，在宏观方面表现为电池内部电阻降低。但若极片的压实密度太大，活性物质粒子之间接触程度太紧密，电子导电率增加。但锂离子通道减少或者堵塞，不利于容量的发挥，进行放电时，极化增加，电压降低，容量下降。压实密度太小时，粒子间距大，锂离子移动通道通畅，电解液吸液能力较强，利于电池内部的锂离子移动，但由于粒子间接触程度不够紧密，不利于电子进行导电，在进行放电时，易导致极化增加。

辊压的必要性：极片在涂布、干燥完成后，活物质与集流体箔片的剥离强度很低，此时需要对其进行辊压，增强活物质与箔片的粘接强度，以防在电解液浸泡、电池使用过程中剥落。

轧制的目的有以下几点：

1）保证极片表面光滑和平整，防止涂层表面的毛刺刺穿隔膜引发短路；

2）对极片涂层材料进行压实，降低极片的体积，以提高电池的能量密度；

3）使活性物质、导电剂颗粒接触更加紧密，提高电子导电率；

4）增强涂层材料与集流体的结合强度，减少电池极片在循环过程中掉粉情况的发生，提高电池的循环寿命和安全性能。

三、极片辊压过程与控制

1.辊压过程

电池极片轧制的过程是电池极片由轧辊与电池极片间产生的摩擦力拉进旋转的轧辊之间，电池极片受压变形的过程。电池极片的轧制不同于钢块的轧制，轧钢的过程是一个铁分子沿纵向延伸和横向宽展的过程，其密度在轧制过程中不发生变化；而电池极片的轧制是一个正负极板上电池材料压实的过程。电池极片实施滚压时，轧制力不宜过大也不宜过小，应符合电池极片材料的特征。

图5 极片密度与轧制力的关系

I区域为第一阶段：此阶段中当轧制力刚开始逐渐增加时，极片的密度便迅速增大，这是因为这一阶段中，电极材料颗粒产生位移，孔隙结构被填充，第一阶段一般也被称为滑动阶段。这一阶段是三个阶段中极片密度增加速率最快的阶段。

II 区域为第二阶段：由于第一阶段中电极材料孔隙结构被填充，极片涂层材料的密度已经达到定值，在第二阶段中进行极片轧制时出现了一定的压缩变形阻力。与第一阶段相比，该阶段虽然轧制力继续增大，但极片的密度增加速率已经降低。从微观上来看，这是因为该阶段内极片涂层材料颗粒的位移已经很小，但是涂层材料颗粒的大位移移动还没有开始。

III 区域分为第三阶段：当轧制力超过一定大小后，电池极片的密度又开始随着轧制力的增加而增加，然后增加的速率逐渐降低。这是因为当轧制力超过某个值时极片涂层材料颗粒的位移又逐渐开始，极片的密度又开始增加。当轧制力增加到一定值时，由于极片涂层材料变形较为剧烈，造成加工硬化，如果此时继续增加轧制力，极片涂层材料发生进一步变形已经较为困难。因此，最后随着轧制力的继续增加，极片的密度增加不大，增加幅度也降低下来。

二、辊压控制

电池极片轧制的基本机理：电池极片滚压属于粉末轧制，其目的是提高电池极片活性物质的压实密度及其均匀性，提高活性物质的附着力，提高表面粗糙度。轧制过程遵从重量不变定律。

垂直压实与纵向延展：在轧制过程中，两只轧辊对电池极片的压力实际上是垂直压力和水平压力的合力，其大小取决于极片活性物质的压缩量大小和轧辊咬入角。在极片活性物质压缩量一定的前提下，垂直压力和水平压力的大小取决于两只轧辊的咬入角，咬入角大则水平压力大，咬入角小则垂直压力大。压实密度取决于垂直压力大小，纵向延伸率取决于水平压力大小。

极片压实密度均匀性与表面粗糙度：假设极片涂布厚度是均匀的，则电池极片压实密度均匀性取决于两只轧辊之间接触母线的平行度，其影响因素主要是轧辊同轴度、辊身圆柱度、轴承精度、设备刚性稳定性、轧辊两端的缝隙调整等极片滚压表面的粗糙度取决于活性物质颗粒大小和轧辊表面的粗糙度。

集流体延伸与活性物质颗粒滑移：铝箔或铜箔集流体在大辊径轧辊滚压设备上滚压时很难延展，但是集流体上粘结的活性物质在水平压力的推动下会发生滑移，进而带动电池极片集流体延伸，延伸率影响了极片的平整性和导电性。

电池极片局部延伸压缩与内应力不均：电池极片涂布经涂布厚度存在误差，两只轧辊接触母线平行度也存在误差。为此电池极片上的活性物质局部压实密度并不均匀，局部延展与周边压缩并存造成了极片内应力不均匀，进而影响了电池极片板型的平整度。

极片压实密度、延伸率与辊颈：两只轧辊咬入角大小直接影响了极片活性物质的压实密度和延伸率，而轧辊辊身直径的大小直接决定了咬入角大小。辊径大则咬入角小，辊径小则咬入角大。

极片滚压厚度反弹与滚压速度和环境湿度：滚压速度慢会减小极片活性物质的弹性变形量，也就是滚压后的厚度反弹量会变小。然而事实是当滚压速度提高到一定数值时，极片滚压后的厚度反弹量反而变小，这是因为环境湿度造成的。活性物质吸水量不仅影响了活性物质的表面碱性，也影响了厚度反弹量。

极片滚压内应力不均匀与张力控制：极片滚压的过程就是压缩变形与延展变形的过程，此过程中进口张力影响极片的内应力分布，出口张力影响极片的板型平整度。

热滚压与极片的变形抗力：一般说来，物质变形抗力都会随着温度升高而变小，塑性变形量也会随之增大。极片热滚压还有利于减少轧辊表面磨损。但就极片冷热滚压的比较一直没有明显效果，足见极片滚压影响因素的复杂性。

四、辊压过程中存在的问题及解决办法

图6：气液增压泵加压式极片轧机

极片厚度不均匀：引起极片滚压厚度不均匀的因素很多，如极片涂布厚度不均匀、轧辊同轴度误差、轧辊圆柱度误差、轧辊接触母线不平行、轧辊轴向挠曲变形、辊压设备的刚性稳定性差等等。横向厚度不均匀,在极片辊压过程中，常出现测量左右极片厚度不一致的情况。当极片左右厚度不一致时，需首先排除极片涂布过程中的影响，当测试未辊压的极片左右厚度一致时，则需要对辊压压力进行左右调节，以保证极片辊压后左右压实密度一致。在辊压过程中要定时对极片进行测试，以防辊压途中压力发生变动。纵向厚度不均匀,有时会出现极片经过辊压后，测试极片厚度符合要求，但是在分切时又出现厚度增加的现象。此为极片的反弹现象，极片反弹一是极片内部水分较多，而是辊压时速度太快。极片反弹问题可以通过使用热辊工艺和控制辊压速度解决。

极片出现镰刀弯：这种情况主要是两只轧辊接触母线不平行或极片涂布两边厚度不一样所致。由于边缘厚度较中间部位大几微米或十几微米，辊压轧辊压力作用在极片上时，边缘厚度大的区域承受更大的轧制力，从而导致极片辊压压实横向密度不一致，造成了极片辊压后翘曲严重，对后续的分切工艺也会产生不利影响。控制翘曲，关键还是要控制极片涂布质量，通过控制浆料表面张力、泵压、走带速度、辊压压力等参数可以有效减少极片翘曲的情况。当然，是在满足设计要求的条件下。

极片出现波浪边:这种情况主要是极片滚压过程中延展率比较大造成的。诱因是辊身直径小、极片滚压前张力小、极片厚度压缩量大、极片涂布两边凸起等等。当极片在辊压的过程中，活物质之间相互挤压，并对铜箔、铝箔施加了一定的压力，则会产生一定的延展。在辊压时，没有活物质涂覆的部分没有发生延展，而有活物质的极片在辊压力作用下产生延展，延展不一在外观上形成箔带边缘的波浪形皱褶，平行的波浪痕迹与箔带运动方向垂直。

极片表面出现暗条纹:这种情况主要是轧辊表面存在振纹、辊身圆柱度误差大、前张力小且不均匀所致。

极片出现卷边:这种情况就是极片延伸率过大所致。解决方法主要是加大辊身直径、减小极片压缩量、调整极片前后张力等。

极片出现断带:这种情况主要是张力不均匀不稳定、缺少张力快速响应机构、极片涂布边缘凸起严重等所致。如在涂布过程中，若在极片表面留有小颗粒等质地不均现象，则在辊压时，小颗粒受到双辊压力，便向箔带方向挤压，颗粒体较软的可被碾成粉末继而脱落，颗粒体较硬的会挤压箔带，造成箔带破孔甚至箔带断裂；涂布过程中，如果极片表面面密度不同，则在辊压过程中会出现一片过辊压而另外一片辊压不足。在极片走带过程中，张力控制相同的情况下，辊压不足的地方则会出现部分活物质脱落甚至断箔的现象。控制收卷张力，防治大颗粒杂质落到极片表面可以有效减少极片断裂。

极片两边张力松紧不同:这种情况主要是轧辊轴线与各过棍轴线不平行所致，可调整各辊轴线平行度解决。

轧辊表面出现麻点:这种情况是轧辊表面的疲劳点蚀，主要是轧辊材质及热处理金相组织不均匀，辊面抗疲劳强度差引起的，也和轧辊表面粗糙度有关。

极片滚压厚度反弹:这种情况主要是极片滚压后残余弹性变形量大、环境湿度大所致。可以尝试热滚压、慢速辊压、高速滚压、减低环境相对湿度等措施。

极片板型不平整:这种情况主要是由于极片滚压变形量不均匀、前后张力小且不均匀或极片涂布厚度误差所致。

此外还有一些操作失误，如测量极片厚度时刮料、问题点没有及时标记等人为失误，可以通过加强培训提高意识来解决。

五、辊压工艺对电芯的影响

1.辊压对极片加工状态的影响

辊压后极片的理想状态是极片表面平整、在光下光泽度一致、留白部分无明显波浪、极片无大程度翘曲。但是，在实际生产中操作熟练度、设备运行情况等都会引起部分问题的产生。最直接的影响是影响极片分切，分切极片宽度不一致，极片出现毛刺；辊压结果影响极片的卷绕，严重的翘曲会造成极片卷绕过程中极片、隔膜间产生较大的空隙，在热压后会形成某些部分多层隔膜叠加，成为应力集中点，影响电芯性能。

2.辊压对锂电池的影响

对电池比能量、比功率的影响：根据法拉第定律电池电极通过的电量与活性物质的质量成正比。极片滚压直接影响了极片活性物质的压实密度，直接影响电池比能量。

对电池能量密度、功率密度的影响：同样是极片活性物质的压实密度直接影响了电池的能量密度和功率密度。

对电池循环寿命的影响：极片滚压直接影响了活性物质在电池集流体上的附着力，也就直接影响了活性物质在电池充放电过程中的分离与脱落。进而影响着电池的循环寿命。

对电池内阻的影响：极片上活性物质的压实密度和脱落程度极大地影响着电池的欧姆内阻和电化学内阻，也就直接影响了电池的各种性能。

对电池安全的影响：极片上活性物质的压实密度均匀性，电池极片滚压造成的表面粗糙度等都会直接影响电池负极析锂、正极析铜、尖角放电。最终酿成安全事故。

6、总结

锂离子电池制作过程中有很多的影响因素，解决了每道工序中可能出现的工艺问题后，将直接减少对生产资料的浪费，完善后续的装配、注液、包装等工序的品质和效率，提高最终产品的品质和一致性，降低生产成本，继而使锂离子电池产品具有更强的市场竞争力。

资料来源：公众号锂电前沿 ，作者小小锂博士“版权归属原作者，如有问题，欢迎留言联系删除。”

电池极片轧制设备是从轧钢机械演变过来的，一般由机架部分、传动部分及电控部分组成。辊压设备需要具备的基本功能有：

根据机械结构与辊压模式，本文介绍三种常用的锂离子电池极片辊压机及其工艺特点：手动螺旋加压式极片轧机、气液增压泵加压式极片轧机、液压伺服加压式极片轧机。

1、手动螺旋加压式极片轧机

这种设备由减速电机驱动高硬度压辊旋转，采用斜块式辊缝调节装置机械调整压辊间隙，使极片受压成型，增加极片密度，主要用于轧制单片的电池极片，辊压示意如图1所示。这种设备主要应用于实验室，通过设定辊缝值使轧辊在极片上加载压力，没有额外的加压装置。因此，一般实际压力比较小，辊压极片压实密度受到限制，而且一般最大辊缝受机械装置限制，存在一个最大值，一般不能辊压太厚的极片。

图1 手动螺旋加压调辊缝示意图

2、气液增压泵加压式极片轧机

气液增压泵加压方式电池极片轧机采用楔铁和丝杠离线调节辊缝，不能对轧辊间隙和轧制力进行实时在线调节，成本比较低，能够轧制对称涂布的电池极片，如图2。

图2 极片轧机实物照

这种轧机的辊缝由可变厚度的中间斜楔调整，调隙原理：在轧辊两端的轴承座之间各有两块斜面相贴的调隙斜铁。通常固定其中一块较薄的称为静斜铁，移动另一块较厚的称为动斜铁，当两块斜铁在斜面方向上有相对位移时，组合出不同的厚度，进而有了不同辊缝。如图3所示。一般使用步进电机带动斜铁滑块运动的机构，把步进电机的旋转运动转化为轧辊之间距离的调整，其结构图见图4。在用伺服电机驱动斜铁移动时，为了能更直观看到的辊缝，所以调整斜铁到轧辊两端缝隙刚好为零，把斜铁的这个位置称为原点，并安装一个限位开关称为原点开关。

图3 斜楔调隙示意图

图4 缝隙部分步进电机机械结构

图5  斜楔式电池极片轧机示意图

图5是斜楔式电池极片轧机受力示意图，液压缸压力F作用在轧辊两侧的轴承座上，极片轧制时，液压缸压力F分解为作用在楔铁上的力和作用在极片上的有效轧制力。轧制基本过程为：设电池极片进入轧机前，轧机加压液压缸的压力为零时，预调节辊缝值S₀。利用气液增压泵加压后，轧辊轴承座以及楔铁将会被压缩，两轴承座中心距离将会缩短，由于轧辊不会接触，所有的压力将会作用在楔铁上，设缩短的距离为x₀，液压缸预紧力为F，则：

式中，K1是楔铁的刚度。当电池极片有浆料的部分进入轧机时，电池极片厚度增加，将会有轧制力作用在电池极片上，轧辊和轧辊轴承座将会产生弹性变形，楔铁所受的力减小。作用在楔铁上的作用力F1为：

式中，x作用在电池极片上的有效轧制力P为：

式中，h为辊压后极片厚度，S₀为液压缸的压力为零时预调节辊缝值，x为两轧辊轴承座中心距离的减小量，K₂为上下辊系的串联刚度，如图5所示，上下辊系的刚度分别为K₂₁ 和K₂₂，有：

作用在楔铁上的力F1与有效轧制力P的和等于液压缸的压力F，即：

联合这几式，则有：

由此式可知液压缸压力F、预调节辊缝S₀、来料厚度H等对极片有效轧制力P和辊压厚度h的影响。将上下辊系的弹性变形曲线A、电池极片的塑性变形曲线B 和轴承座与楔铁弹性变形曲线C 画在同一图中，如图6所示，O点所对应的横纵坐标就分别是有效轧制力和极片轧出厚度。

图6 带楔铁的弹塑性曲线叠加的有效轧制力-辊压厚度图

工艺参数调节要点

锂离子电池极片的压实过程也遵循粉末冶金领域的指数公式，这揭示了涂层密度或孔隙率与压实载荷之间的关系。极片被压实，在线载荷q_L = F_N / W_C作用下（F_N作用在极片上轧制力，WC极片涂层轧制宽度），涂层密度由初始值ρ_c,0变为ρ_c，有：

其中，ρ_cρ_c,max和γ_c为常数，某一种极片可以通过实验数据拟合得到。

但是，在带楔铁的轧机中，设定的液压缸压力F并不是完全作用在极片上，而是分解为作用在楔铁上的力和作用在极片上的有效轧制力两部分。而且分量随着辊压参数设定不同而不一样。

（1）液压缸压力F保持不变时，辊缝调定不同的值，如果预辊缝S₀比较小时，轴承座与楔铁脱开，压力全部作用在极片上，预辊缝由小增加直至某临界值之前，辊压厚度都不会变化，但这种情况不是很稳定。超过临界值，预辊缝S₀继续增加，作用在极片上的有效轧制力不断减小，极片厚度增加。

（2）预调定辊缝S0比较合适且不变时，如果液压缸的压力F调定值小于某一个值，在轧辊辊压极片时，轴承座就会与楔铁脱开，压力全部作用在极片上，随着油缸压力增加，作用在极片上的有效轧制力也增加，辊压厚度减小。但液压缸压力大于此值后，油缸压力继续增大，增大的压力基本消耗在楔铁上了，有效轧制力增加不明显。

（3）辊缝和液压缸压力设定不变，轧制不同厚度的电池极片。来料厚度变小时，辊压厚度也随之减小，但是损耗在楔铁上的压力增大，而有效轧制力减小，，涂层压实密度不会保持恒定。

（4）目前，气液增压泵加压式极片轧机的实际使用过程中，没有一个统一的调节辊缝与液压缸压力的方法。调定一个比较小的辊缝，液压缸液压小一些；或者调定一个较大的辊缝，液压缸压力增大些，都能轧出同样厚度的电池极片。为了使液压缸的压力得到有效的利用，减少压力增加导致的系统能量损失，应该使消耗在楔铁上的压力尽量减小，但是为了有一定的富裕度，可以使得油缸压力略大于所需轧制力，可以根据下式算出所需要的预辊缝：

3、液压伺服加压式极片轧机

AGC（AutomaticGauge Control）轧机是一种具有在线自动厚度调节技术的极片轧机，目前最先进的是全液压压下调节装置。液压伺服控制加压式极片轧机不再使用楔铁调节辊缝值，液压缸压力能够完全作用在电池极片上，为了能够实时控制作用在电池极片上压力和液压缸活塞位置，加压系统采用阀控缸的液压伺服控制系统。这种方式结构简单，灵敏度高，能够满足很严格的厚度精度要求，可实现恒压力、恒间隙轧制。传递的力和功率大的液压伺服控制系统的引入使得极片轧机能够实现压力和辊缝的在线实时调节，轧制单双层交替涂布的极片时，单层部分也能得到比较好的轧制效果，使得轧制极片的质量大大提高。轧制过程中有杆腔通过减压阀、溢流阀和蓄能器的组合保持一个恒定压力。上下轴承座之间有四个柱塞缸，通过减压阀和溢流阀的组合保持恒压以平衡上辊系的重量。

机座的刚度采用轧辊压靠法测定，确定过程具体如下：两轧辊之间没有电池极片、轧辊空转的情况下，上轧辊慢慢压下，使上下轧辊直接接触压靠。轧辊接触压靠后，控制液压伺服缸，使上轧辊继续下降，使轧机工作机座产生弹性变形。然后控制上轧辊慢慢上升，两轧辊慢慢分开，测量轧制力和液压缸体与活塞相对位置的对应关系。缸体与活塞相对位置的变化反应的就是工作机座的弹性变形。

图7  液压伺服加压式电池极片轧机示意图

液压伺服系统加压式电池极片轧机加压机构示意图如图7，液压压力全部作用在极片上，有效轧制力P为：

其中，K为整个机架的刚度，h为辊压厚度，S0为预调节辊缝。

液压伺服加压式极片轧机能够实时控制作用在电池极片上压力和液压缸活塞位置，具备恒压力、恒辊缝两种轧制模式。

恒辊缝轧制

图8  恒辊缝(100μm)轧制实验曲线

如图8所示，当轧辊从电池极片有浆料部分辊压到无浆料的过程中，因为电池极片的突然变薄，上轧辊会突然下降然后快速恢复的原位置，轧机机座的弹性变形减小，轧制力也相应减小。当轧辊从电池极片的基带部分辊压到有浆料部分的过程中，上轧辊会突然上升然后下压到要求的位置，轧机机座的弹性变形增大，轧制力也相应增大。但总体来看，位移波动不是很大。

目前甚至出现双闭环控制系统，内环位置控制环（APC）是的核心控制环节，其输出为轧辊的实际位置或称实际辊缝，即现恒辊缝轧制。外环为极片厚度控制环，实时在线检测极片厚度，厚度反馈信号用来修正位置环的辊缝设定值，通过液压伺服控制，使轧辊快速动作，以达到迅速消除厚差的目的。

恒压力轧制

图9  恒轧制力（单侧400KN）轧制实验曲线

如图9所示，当轧辊从电池极片有浆料部分辊压到无浆料部分的过程中，因为电池极片的突然变薄，轧制力会有一个减小的波动，再快速恢复到设定值，上轧辊也相应下降。当轧辊从电池极片的基带部分辊压到有浆料部分的过程中，轧制力会有个增大的波动，再快速恢复到设定值，上轧辊也相应上升。但总体来看，压力波动不是很大。

由于轧机两侧机械结构制造装配的不完全对称、传动侧与传动轴相连、电池极片在辊系间的位置也不能保证在中间，位置的变化有一定差别。由于电池极片负载的特殊性，如何克服在过极片间隙时，减小压力的波动等问题还有待进一步解决。

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资料来源：公众号电池世界在线 ，作者miko woo“版权归属原作者，如有问题，欢迎留言联系删除。”

一、锂电池生产制造流程及核心设备

（一）生产流程

锂电池的生产工艺分为前、中、后三个阶段，前段工序的目的是将原材料加工成为极片，核心工序为涂布；中段目的是将极片加工成为未激活电芯；后段工序是检测封装，核心工序是化成、分容。

锂电设备按照电池生产制造流程，划分为前段设备、中段设备、后段设备。

前段设备价值占比约40%，其中涂布机价值占75%，辊压机价值大于分切机。三元材料对前段设备的性能要求更高，前段设备价值占比会逐步增加。

中段设备价值占比约30%，其中卷绕机价值占比70%。目前卷绕机市场集中度较高，CR3达到60%-70%。卷绕机高端市场受到韩国KOEM和日本CKD的竞争，国内高端市占率50%。

后段设备价值占比约30%，其中化成分容系统占70%，组装占30%。

（二）前段：打造涂覆有正负极活性物质的极片

1、前段工序

前段工序主要包括浆料搅拌、正负极涂布、辊压、分切、极片制作和模切。

搅拌：先使用锂电池真空搅拌机，在专用溶剂和黏结剂的作用下，混合粉末状的正负极活性物质，经过高速搅拌均匀后，制成完全没有气泡的浆状正负极物质。

涂布：将制成的浆料均匀涂覆在金属箔的表面，烘干，分别制成正、负极极片。

辊压：辊压机通过上下两辊相向运行产生的压力，对极片的涂布表面进行挤压加工，极片受到高压作用由原来蓬松状态变成密实状态的极片，辊压对能量密度的明显相当关键。

分切：将辊压好的电极带按照不同电池型号，切成装配电池所需的长度和宽度，要求在切割时不出现毛刺。

2、涂布机

涂布的主要目的是将稳定性好、粘度好、流动性好的浆料，均匀地涂覆在正负极表面上。其对锂电池的重要意义主要体现在一致性、循环寿命、安全性三方面。在涂布过程中，若极片前、中、后三段位置正负极浆料涂层厚度不一致，或者极片前后参数不一致，则容易引起电池容量过低或过高，且可能在电池循环过程中形成析锂，影响电池寿命。涂布过程要严格确保没有颗粒、杂物、粉尘等混入极片中，如果混入杂物会引起电池内部微短路，严重时导致电池起火爆炸。因此为使中段的卷绕工艺能尽可能粗细均匀、紧密，要求正负极的涂布误差尽可能小，涂布机的先进程度会直接影响电池化学性能的优劣，以及最终产品的良品率（电池厂家通常要求在99%以上）。

涂布机是前段工序的核心设备。涂布机经历了三种结构类型的演化，依次是刮刀式、转移式、狭缝挤压式涂布。刮刀式主要应用于实验室条件下；转移式涂布主要应用于3C电池的生产；狭缝式挤压涂布主要应用于动力电池，近几年该类型由于动力电池生产需求的爆发而快速增加。挤压涂布技术作为这三种中最先进的技术，可以用于较高粘度流体涂布，获得较高精度的涂层。将涂布机的结构分拆来看，涂布头的设计对涂布精度有极为重要的影响，这类高精度控制的核心零部件尚需要进口。涂布机当前的国产化率较高，达到70%-80%以上，但高端产品的涂布头仍主要有国外提供，如龙头新嘉拓的涂布头曾主要由松下提供。

涂布机设备的技术先进程度主要考察四个方面：涂布技术，张力技术，纠偏技术，干燥技术。涂布技术需要满足不同厚度的生产要求，现在正极锂电铝箔厚度已经薄至6-8微米，负极锂电铜箔厚度已经薄至4.5-6微米，隔膜涂布也只有几个微米，石墨烯涂布甚至更薄，不同的厚度还需要针对客户开发不同的涂布方法，保证对浆料的涂布厚度精度控制在2微米以下。张力技术，由于幅材沿着涂布方向运动不可避免地出现张力不均匀状态，导致涂布质量缺乏一致性，因此需要确保片路运行过程中各段均有良好的张力控制。纠偏技术，由于涂布设备长度多在数十米，片路运行过程中会出现位置偏差，为了保证无论是铜膜铝膜还是很薄的隔膜都能在片路上平稳有效地运行，并实现精密涂布，需要选用不同的驱动形式配合响应的控制系统来纠偏。干燥技术，涂布生产的速度瓶颈在于烘干干燥，最直接的手段是加长风箱，但会带来成本和占地增加，加强之后还需要增强纠偏和张力控制，要想进一步改善干燥效率就需要改进风场的控制，温度场的控制，布局形式，尽量在保证涂布速度的情况下减小风箱长度。

涂布效率是领先企业进一步比拼技术实力的重要标准。当前领先的涂布机设备在保证上述技术的前提下，主攻提升涂布效率，主要的手段包括提升涂布机运行速度和涂布宽度，领先企业的涂布速度能达到120m/min，涂布宽幅达1400mm。

3、辊压机

辊压的意义在于压实极片，提高电池的能量密度。极片在完成上一工序的涂布、干燥后，活性物质与箔片的剥离强度很低，此时需要对其进行辊压，增强活性物质与箔片的粘接强度，以防在电解液浸泡、电池使用过程中剥落。合适的压实密度可增大电池的放电容量、减小内阻、减小极化损失、延长电池的循环寿命、提高锂离子电池的利用率。极片辊压一般由双辊压机完成，双辊压机是由两个铸钢压实辊以及电机和传动轴组成。开启辊压模式后，电机带动上下辊同时转动，收卷机构拉动极片将稳步穿过辊压间隙，最终被压到所需压实密度。

辊压过程对电芯性能影响很大。辊压过程会出现几个典型问题：①极片厚度不一致。厚度不一致，意味着活物质密度不一致，锂离子和电子在极片中传输、传导速率会有所不同。当电流密度不同时，极易引起锂枝晶的析出，对电芯性能不利。此外，极片厚度不同时，活性物质与集流体之间的接触电阻也不同，极片越厚内阻越大，电池极化也就越严重，影响电芯容量。②极片部分位置出现过压。由于涂布时部分位置厚度过厚，辊压后则有可能出现过压的现象。过压的位置活物质颗粒出现破碎，活物质颗粒间接触紧密，在电芯充放电过程中，电子导电性增强，但离子移动通道减小或堵塞，不利于容量发挥，放电过程中极化增大，电压下降，容量减小。同时，过压后影响电解液的浸润效果，对电芯的性能也有很大的影响。

从工艺流程上看，辊压质量还会直接影响后续的极片加工效果。辊压后极片的理想状态是极片表面平整、光泽度一致、留白部分无明显波浪、极片无大程度翘曲。但是在实际生产中，操作熟练度、设备运行情况等不可避免会产生一些问题，影响后续工序中的极片分切，导致分切极片宽度不一致，极片出现毛刺。辊压结果还会影响极片的卷绕，严重的翘曲会造成极片卷绕过程中极片、隔膜间产生较大的空隙，在热压后会形成某些部分多层隔膜叠加，成为应力集中点，影响电芯性能。

衡量辊压机技术先进程度，主要看面密度、压实密度。当前领先设备能使得磷酸铁锂正极材料比容量达到200毫安时/克，磷酸铁锂正极材料压实密度达到1.5克/立方厘米。

4、分切机

分切机的功能是将辊压后的极片分切到需要的宽度，是卷绕的前一道关键工序。低端的分切机机械精度低，张力控制简单，不能适应超薄膜材料的分切。随着用户对于分切效率和分切质量要求的提高，高端的分切机逐渐具备波浪边分切功能，并且拥有较好的张力控制技术，优化分切速度和分切质量。据浩能收购书中介绍，国内高端分切速度已达到70米/秒。

极片分切工艺的主要技术难点在于处理毛刺、波浪边和掉粉。毛刺，特别是金属毛刺对锂电池的危害巨大，尺寸较大的金属毛刺直接刺穿隔膜，导致正负极之间短路。而极片分切工艺是锂离子电池制造工艺中毛刺产生的主要过程。通常要求毛刺在12微米以下，如下图工艺缺陷形成的集流体毛刺，尺寸达到100微米。波浪边和掉粉：下图是极片分切时存在的掉料和波浪边缺陷。出现波浪边时，极片分切和卷绕时会出现边缘纠偏抖动，从而降低工艺精度，另外对电池最终的厚度和形貌也会出现不良影响。极片出现掉粉会影响电池性能，正极掉粉时，电池容量减小，而负极掉粉时出现负极无法包裹住正极的情形，容易造成析锂。

（三）中段：完成电芯的卷绕和注液

1、工序

中段工序主要包括电芯的卷绕/叠片和电芯注液，涉及的设备为卷绕机、叠片机、注液机。卷绕机对电芯进行卷绕时，可根据下游厂商需要进一步分为圆柱形卷绕和方形卷绕。叠片机在正、负极料盒中拾取极片，经过二次定位，交替将正、负极片放在叠片台上。隔膜主动放卷，叠片台带动隔膜左右往复移动形成Z字形叠绕。叠片完成后，按照设定长度切断，自动送出人工贴胶。通过注液机，将电解液注入卷绕或叠片后的电芯中。

锂电池的中段设备较前段更加强调个性化，对工序的精度、效率、一致性要求非常高。针对方形、圆柱、软包电池，中段设备会分别使用卷绕机或者叠片机。目前卷绕机应用更为普遍，突出的优势在于生产速度快，产品一致性高；叠片机工艺复杂，良品率低，生产效率较低，但其生产的软包电池尺寸更为灵活，散热设计合理，能量密度高，具有圆柱和方形不具备的诸多优势。国内企业目前大多采用中小尺寸卷绕机，叠片机的比例还不高。

2、卷绕机

张力控制是影响卷绕机先进程度的核心技术。在整个卷绕过程中，为了保证电芯组装成的电池具有高一致性，需要尤其注意卷绕的张力控制。张力波动导致的松紧差异会使得卷绕出的电芯产生不均匀的拉伸形变，使电芯材料分层或出现S型皱褶，严重影响产品的一致性，隔膜、极片表面不平整起的褶皱会增大电池内阻。卷绕张力控制是一个高速的动态平衡过程，卷绕机在电气和软件控制方面要求很高，要求伺服控制系统快速反应，软件的编程也需要独到的经验水平。对于方形锂电池的卷绕，需要保持卷绕的线速度不变，角速度需要自动调整，因此方形锂电池卷绕的张力控制对技术要求更高。当前国内领先企业能做到圆柱电池张力波动控制在5%以下，方形电池张力波动控制在10%以下。

卷绕机的自动纠偏技术和卷绕速度也比较关键。纠偏系统能保证电池卷绕过程中极片隔膜卷绕整齐，正极/负极/隔膜之间相对位置准确，目前行业通常要求卷后正负极片或隔膜的上下偏差均小于0.5mm，超过这一数值将对电池形变产生影响。目前国内领先企业的圆柱电芯能达到18米/秒以上的高速卷绕速度，方形电芯由于需要保证线速度恒定，因此变角速度卷绕较慢，国内领先企业能达到0.8米/秒以上。

3、叠片机

叠片机用于软包电芯生产，能实现高于圆柱和方形电池的性能和安全性。叠片机是将正极片、隔膜、负极极片按照顺序叠合成小电芯单体，然后将小电芯单体叠放并联起来组成大电芯。叠片工艺生产出的电芯优点在于：由于相当于多个小极片并联，内阻较低，放电平台高；电芯极片隔膜之间受力面积一致，无明显应力集中点；内部空间利用较为充分，体积比容量和能量密度更高；叠片工艺相当于多极片并联，更容易在短时间内完成大电流放电，倍率性能佳。

叠片工艺的缺点在于操作要求高，生产控制繁琐，次品率高，最大的瓶颈在于生产效率低。目前国产动力电池用叠片机的效率相比韩国差距较大，国产设备以双工位居多，效率普遍在0.5-0.8秒/片，而进口叠片机效率为0.17-0.2秒/片。卷绕式工艺生产的电芯在电化学性能上略差于叠片式，但优势在于自动化程度高，制成容易，适合大规模生产，因此市场上的方形电池，尤其是圆柱电池一般都是卷绕式工艺生产。

（四）后段：化成分容及测试分选设备

1、工序

后段工序主要包括封装、化成分容、测试分选、模块装配及PACK等。

封装是将电芯放入金属或软包外壳中。

化成是通过充放电方式，将电池内部正负极物质激活，使得电池充电活化。

分容在化成之后，对电池进行充放电循环并检测电池各项参数，根据测量参数对电池进行配组。

模块装配及PACK包括对电池模组上线检测、电池包PACK装配、电池包下线检测等，该工序之后电池基本就达到了出厂要求。

2、化成分容

化成分容及检测系统是后段工序中最关键的环节。锂电池电芯的化成分容是通过充放电的方式实现电池的初使化，使电芯的活性物质激活，是一个能量转换的过程。锂电芯的化成分容原理比较复杂，但同时也是影响电池性能很重要的一道工序，因为在Li+第一次充电时，Li+第一次插入到石墨中，会在电池内发生电化学反应，在电池首次充电过程中不可避免地要在碳负极与电解液的相界面上、形成覆盖在碳电极表面的钝化膜或SEI膜（solid[ˈsɑːlɪd] electrolyte[ɪˈlektrəlaɪt] interface[ˈɪntərfeɪs],固体电解质界面(膜)）。SEI膜的性能直接决定了电池的倍率、自放电等性能。为了达到使电池状态稳定，通常化成分容过程中会进行多次的充放电、60℃以下的恒温静置等。锂电池化成分容系统可以对单体锂电池进行恒流充电，当电压达到锂电池的充电上限电压时，转为恒压充电，直至充电电流逐渐降为0。然后再对电池进行恒流放电，直至电池电压达到放电截止电压。

化成和分容原理上略有区别，但均可用充放电机完成。化成只是充电的过程，不需要对电芯进行放电，所以化成的时候，可以使用单独的充电机，因而充电机也常常被称为化成机，又因为充电机的外表往往是方正的柜子形态，充电机又被称为化成柜。虽然化成不需要放电，但有些电芯的化成工艺需要进行一次以上的充电，紧接着化成之后的分容工序，需要对电芯先充电再放电，化成充电之后，还必须对电芯进行放电，这种工艺上的需要也导致很多电池生产厂家，直接使用带有充电和放电功能的充放电机来进行化成。

分容的意义在于筛选出合格电池并进行分组。由于电池制造过程中的工艺原因使得电池的实际容量不可能完全一致，通过一定规范进行“充满电-放完电”循环，循环时间乘以放电电流就是电池的容量。只要测试得到的容量满足或大于设计容量，电池就是合格的。通过对不同容量的电池进行分类，可以优化电池组的一致性。锂电池的化成分容过程中，对充放电电压和电流的要求非常严格，电压的高精度控制可以避免电池过充过放情况的出现。在分容过程中，需要使用到的主要设备是锂电池充放电机。具有“能量回馈”技术的充放电机可以较好解决分容充放电模块的散热问题，相比传统化成分容系统节电60%-80%。

充放电机是化成分容中的重点设备，也是后段使用量最多的设备。充放电机的最小工作单位是“通道”。一个通道可以为一个电芯进行充电或放电。在充放电机实际使用中，一个“单元”由一定数量（如24个、32个、64个等）的通道组合而成。“单元”包含了若干个“通道”，是充放电机制造和安装时的最小单位，日韩企业将此单位称为BOX。从原理上说，一台充放电机可以由无数个BOX组成，国内较多采用手工操作的习惯影响下，一般一台充放电机的BOX数量并不大，一条生产线后段往往需要十几台到上百台充放电机。

二、锂电设备行业特点

（一）定制化研发，毛利率普遍较高

锂电设备厂商的研发模式主要是客户提需求，由设备厂商成立专项研发小组定制化开发。由于各个客户生产设备差异较大，设备厂商需开发同类功能不同型号的设备。部分大型设备企业会根据各类客户需求总结研制开发集锂电池生产过程不同工艺流程的多功能机器，比如焊接卷绕一体机。

当前锂电设备行业平均毛利率为35%-45%，除隔膜以外，比其他锂电原材料稍高。设备品质是制造好产品的前提，下游电池厂商对设备厂商溢价给予认可。考虑到锂电池产品和设备均处在技术升级过程中，且设备折旧成本占电池生产成本的比例仅在6%左右，下一步预计锂电设备高毛利率可以保持。

（二）以销定产，存货中库存商品少，发出商品占比高

为了降低生产成本，大部分大型设备企业持续推进产品标准化工作，在满足客户个性化需求的基础上提高设备的标准化水平，逐步实现所产设备由“标准构件”与“客户非标构件”组成。针对部分市场需求大的设备，在取得客户订单后，对于标准构件部分的生产会适当增加投料量，从而实现标准构件的规模化生产，这样既能够降低采购成本和生产成本，同时又能提高公司的生产效率，向客户实现更快交付（通常在2-6个月交付）。

以后处理系统设备为例，锂电设备作为锂离子电池生产线的一部分，在新建或改造生产线时，需要与整条锂离子电池生产线一起试生产，从发货至验收的时间间隔较长。后段设备商制造的设备运达电池厂后，需先进行安装、调试和试生产，在能够稳定地满足客户生产需求后，经电池厂验收合格方能确认收入，时间普遍在9个月到1年左右。期间，形成后端设备商的存货。存货金额较大，一方面占用了后端设备商的大量资金，降低了资金使用效率，另一方面也增加了后端设备商管理、成本控制等方面的压力。

（三）高效率、一体化趋势增强

随着各工艺环节设备的效率提升，同样单体设备的产能增加，导致每GWh设备价值量不断下降。以涂布机为例，2018年高速双层涂布机渗透率快速提升，涂布速度从原先的50-60m/min大幅提升至120m/min，150m/min涂布机产品也正在研发中。一体化方面，通过将几个相邻工序的锂电设备集成可以提升产线生产效率，例如先导和赢合分别推出了激光切卷绕一体机（模切机及卷绕机集成）及涂辊分一体机（涂布、辊压及分切机集成）等产品，优势体现在节省空间与时间（占地面积更小，减少收放卷及上下料耗时）、降低人力成本及原材料损耗（自动化率提升）。

（四）锂电设备行业进入门槛较高

1、资金门槛

从商业模式上讲，锂电设备业务大多采用“3331”的收款模式，导致付款周期可能较长。所谓“3331”，是指客户签订合同时仅付款30%，发货后付款30%，客户安装调试并试运行后验收并付款30%，质保期（通常为一年）结束后付款10%。客户在付款时间点的选择上较为自由，在合同允许的范围内，可视自身现金流状况来确定何时验收并付款。现在有客户采取“163”模式，即一成付款，验收付六成，质保期后付剩下三成。因此锂电设备厂在处理业务时常需要做大量垫款，而业务回款趋缓，导致企业现金流紧张，对新进入企业的资金实力均提出了较高的要求。

2、自动化率门槛

一方面，政府不断提高锂电池行业准入标准，对锂电池产品的安全性和一致性有更高要求，另一方面各电池厂商产能不断扩大，规模化生产必须依赖高度自动化、智能化设备。目前国内锂电池一线厂商自动化率约为50%，二线厂商仅为20%，对比国际一流厂商近80%的自动化率，仍有较大差距。新进入的锂电设备企业如果无法具备较高自动化率水平，将难以立足。

3、客户粘性门槛

锂电池厂商对设备供应商的粘性极大，在前期选择设备供应商时极为谨慎，着重考察供应商的研发设计水平、生产工艺掌握程度、售后服务能力、产品销售记录、产品质量记录等是否达到标准。设备开发成功后又须经过用户现场操作、安装调试以及样机使用等多个环节，最终才能得到客户认可。为保证锂电池产品质量的一致性，一旦形成供货关系，除非技术更新较大或扩张过快，客户一般不会轻易更换供应商，而是优先考虑原供应商的设备。以后段设备领先供应商杭可科技为例，其对主要客户LG等体现出较强的粘性。

4、技术积累门槛

下游锂电池行业集中度不断提升，带动上游设备龙头行业地位越发稳固。要想成为优质供应商，其主打产品必须经过长时间的技术改良和Knowhow积累。以前段工序最重要的涂布机设备为例，国内龙头新嘉拓、浩能、雅康均专注涂布设备研发十多年，逐渐接近日韩企业水平，吸引了希望覆盖整线的大型锂电设备企业的收购，享受相对较高的毛利率。相比之下，多数技术水平较低的设备生产企业，集中在高度同质化的低端产品市场，竞争激烈，利润率逐年下降。

（五）行业国产化率提升，中后段设备盈利水平相对较高

1、行业国产化率提升

近年来锂电设备国产化率不断提升，从2008年的20%提升到2016年的50%左右。从2016年开始，国内设备替代进口进程开始加快，少数国内企业立足长期的技术积累，在卷绕机、分切机、化成分容系统等高端设备领域形成了一定的优势地位，逐步赶超国外巨头。国内企业产品性能在不断提升的同时，价格和服务优势相比国外巨头优势明显。据高工锂电研究所调研，1GWh锂电池建设项目，若采用国产设备，则大概需要5-6亿元，其中设备价值占比50%-60%，对应国产设备成本约2.5-3.6亿元，而同等设备国外价格约在4.8-5.4亿元，部分重要设备国外的价格是国内的两倍以上。

2、中后段设备盈利水平相对较高

技术领先的国产设备享有更高的议价能力，前段、中段、后段设备的盈利水平依次提升。

前段设备厂商中，新嘉拓和浩能主打产品为涂布机，赢合科技前段业务占一定比例，纳克诺尔主打前段辊压机，这些企业或业务的毛利率相对较低。原因有三个方面：一是国产前段设备目前与国外差距较大，主要欠缺高端精密设备和控制技术，比如涂布头等关键部件依赖进口、控制系统和电气控制软件部分需要加强，导致国产设备偏向中低端，精度和稳定性弱于国外；二是由于高端产品的关键部件依赖进口，客户往往指定PLC、伺服、涂布头等零部件的供应商品牌清单，导致这些部件进口比例较高，压缩了利润空间；三是前段设备偏标准化，而中段和后段设备的柔性化程度较高，客户会对定制化方案设计给予高溢价，但对标准化且偏组装性质的前段设备给的溢价少。

前段设备，以璞泰来（新嘉拓）为例，2019-2020年锂电设备毛利率分别为27.35%、26.97%。

中段设备，以赢合科技为例，2019-2020年毛利率分别为35.42%、30.92%。

后段设备，以杭可科技为例，2019-2020年毛利率分别为49.36%、48.44%。

（六）未来市场空间

1、目前的市场规模

据GGII统计：2018年中国锂电设备产值约186亿元，后处理设备产值约62亿元，杭可市占率约20%；2019年中国锂电生产设备需求同比增长10.5%，达228.5亿元。

根据智研咨询数据：2020年全球锂电池设备市场规模为532亿元，同比增长4%。2020年中国锂电池设备市场规模265亿元。

2、远期市场空间

（1）智研咨询预测

智研咨询发布的《2021-2027中国锂电池设备行业市场全景评估及投资策略研究报告》显示：2020全球锂电池出货量为259.5GWh，同比增长34%，预计到2025年将达1135.4gwh，相比2020年增长337.5%。到2030年为6486.6GWH。

从细分领域动力电池来看，2020年全球动力锂电池（含汽车、电动自行车等动力类）出货量为190.5GWH，同比增长36.95%。预计到2025年为873.6GWH，2030年为4704.1GWH。

从储能电池出货量来看，2020年全球应用于电力电网、工业储能、家庭储能和通信储能等储能领域的锂电池出货量为19GWH，同比增长52%。预计到2025年全球锂电池出货量为167.5GWH，2030年全球锂电池出货量为1566.7GWH。

从3C数码类电池来看，2020年全球3C数码类的锂电池出货量为50GWH，同比增长17%。预计到2025年全球3C数码类的锂电池出货量为94.6GWH，2030年全球3C数码类的锂电池出货量为215.8GWH。

2020年全球锂电池设备市场规模为532亿元，同比增长4%。预计到2023年，全球锂电池设备市场规模将达912亿元。2020年中国锂电池设备市场规模265亿元，预计到2023年中国锂电池设备市场规模将达512亿元。

（2）我的预测

单GWh设备投资

2018年CATL增发项目的单GWh设备投资金额为2.8亿元，2020年定增对应项目的单GWh设备投资为2.1亿元左右。考虑到锂电设备国产化替代加快，以及高端设备的不断推出，预计未来单GWH设备投资金额下降幅度将收窄。

2021年6月初，在2021中航锂电全球合作伙伴大会上，中航锂电提出2025产能规划为300GWh。中航锂电副总经理耿言安透露，按照规划，要是实现生产300GWh的产品，意味着中航锂电未来有超过2000亿元的材料订单，以及400亿元的设备订单。（单GWh设备投资1.3亿元）

假设到2025年，单GWh设备投资降至1.5亿元左右。

单车带电量

2020年12月，我国新能源汽车平均装车电量53.4KWh，其中纯电动乘用车和纯电动客车单车平均带电量分别为45.5KWh／辆和220.6KWh／辆。

假设到2025年，平均单车带电量提升至70KWh。

按照2025年全球1755万辆新能源乘用车、单车带电量70KWh的预测，对动力电池的需求量为1229GWh。按照1GWh投资1.5亿元测算，锂电设备的总产值在1840亿元左右，其中国内预计在900亿元左右。

小结，5年后，到2025年，锂电设备行业大概有3倍左右的增长空间。

三、竞争格局

（一）龙头企业

1、前段设备：浩能、新嘉拓、雅康

涂布机是前段核心设备，目前与国际一流存在技术差距。前段设备对电芯性能影响较大，虽然国产化程度不断加深，但国产设备在效率、精度、稳定性等方面与国外还存在一定差距，决定电池一致性及品质的涂布机尤为明显，目前高端涂布机仍然大量依赖进口。搅拌机国产率较高，尤其小容量搅拌机基本实现国产化，辊压机的国产化率已达80%以上。一直以来，以涂布机为核心的锂电池前段设备，在技术和市场方面长期被日韩企业所垄断（日本东丽、日本井上、日本平野等）。尽管国产涂布机的产品性能近年来已经不断提升，但在设备的稳定性、涂布精度、涂布效率和自动化等方面与进口设备还存在一定的差距。

2015年开始，国内领先的电池厂倒逼涂布设备追赶国际最高水平，浩能、新嘉拓、雅康脱颖而出。之后浩能被科恒股份收购，新嘉拓被璞泰来收购，雅康被赢合科技收购。

2019年，我国国产涂布机在全国市场中的份额占比约为82%，但高端产能快速扩张的主力选择仍然是国外产品。

2、中段设备：先导智能、赢合科技

（1）先导智能在卷绕机市场占有率突出，赢合卷绕机紧随其后

先导智能主打中段、后段（泰坦）和部分整线业务，在高强度研发下持续保持技术领先。

先导智能卷绕机已进入国际第一梯队，国内市场份额绝对领先。2018年国产锂电卷绕机市场份额排名前五企业市场份额占比超过90%，其中先导智能遥遥领先，市场占比超过60%。

赢合卷绕机紧随其后，高端卷绕机斩获LG订单。2018年同电池企业LG化学签订了采购协议，负责提供19台MAX品牌的圆柱电池卷绕机设备，供南京LG的9/10号线，卷绕机单价400万左右，显著高于市场平均价格200-250万。本次采购的MAX品牌采用六伺服直驱，实现了超精密控制、高速、超薄胶纸无泡贴胶、前置入片纠偏等功能，卷绕机性能指标对标日韩产品，效率上达到33pmm，较16年的18-20ppm提升明显，设备尺寸为全球最小，同时在张力控制、除尘系统、长时间无需换料等方面具有明显的技术亮点，预计能开拓大量国内外高端客户。公司2018年11月公告将在波兰设立锂电设备子公司以加强海外市场拓展，后期有望在欧洲市场有所突破。

先导和赢合均开展了整线业务，但先导自制率已提升至95%，使得扩展客户的同时盈利能力能够较好维持。

（2）超业、佳的、格林晟占据60%-70%叠片机市场

行业积淀较深的叠片传统公司超业、佳的、格林晟占据60%-70%叠片机市场，但是大部分公司规模体量相对较小，想要匹配未来软包动力电池市场的发展，将面临大型锂电设备上市公司的冲击。

赢合科技针对性的对于叠片设备的研发进行集中攻关，成功研发了模切叠片一体设备，已经开始逐步导入到国内多家主流电池企业应用，实现快速稳定、连续生产。

先导智能从2017年开始做叠片机，凭借大力研发投入，在国产叠片机领域已位于前列，并获得部分客户的订单。

3、后段设备：杭可科技、泰坦新动力、利元亨

后端设备的龙头公司是杭可科技、泰坦新动力、利元亨。

随着下游动力电池企业生产和技术要求的提升，牢牢掌握化成分容核心研发能力的杭可科技等企业脱颖而出，在自动化程度、检测精度、高温加压等方面超越其他对手，且基于充放电设备（后段最关键单机，也是化成分容的主体）逐步集成pack、自动化仓储物流等，赢得了越来越多的海外客户订单，盈利水平稳中有升。相比之下，Pack业务偏多的星云股份的业务和盈利能力则受到侵蚀。

单就充放电设备来讲，当前技术先进性的标准取决于自动化程度、检测精度、充放电电流大小、能量回收功能、针对软包电池的高温加压功能等。杭可目前的技术水平领先国内企业，比肩国外优秀水平，尤其是高温高压技术为国内企业首创。杭可科技也以总包方式销售全自动后处理系统生产线（含充放电设备和自动化物流线）。

某机构测算，2016-2018年，杭可的市场占有率分别为20.23%、22.72%、20.01%，在业内处于领先位置。

我的测算：根据智研咨询的数据，2020年中国锂电池设备市场规模265亿元，假设后段设备占比1/3，其中化成分容占比70%，则2020年化成分容设备市场规模61.83亿元。杭可，2020年充放电设备营业收入11.05亿，占国内化成分容设备市场61.83亿的18%。

杭可科技由于技术相较国外技术差距小，出口比例高。2020年，杭可境内和境外营业收入占比分别为59%、41%，境内和境外毛利率分别为39.62%、61.40%。

杭可、泰坦、利元亨财务数据比较

泰坦：2019年收入11.5亿，利润3亿。2020年收入5.8亿，下滑严重，亏损1亿，亏损严重。

杭可：2019年营收13.13亿，净利润2.91亿。2020年营收14.93亿，营业成本7.7亿，财务费用-0.1亿，管理费用1.42亿，研发费用1.04亿，信用减值损失（应收账款计提坏账）+资产减值损失0.55亿，净利润3.72亿。

利元亨：2019年营收8.89亿，净利润0.93亿。2020年营收14.3亿，营业成本8.82亿，财务费用0.31亿，管理费用1.59亿，研发费用1.64亿，信用减值损失（应收账款计提坏账）+资产减值损失0.31亿，净利润1.41亿。

从财务数据的角度：杭可貌似全面优于利元亨，毛利率高，营收接近的情况下，杭可管理费用低，财务费用低，不良计提更充分，利润明显高。同时，杭可貌似远优于泰坦。

（二）短期格局：设备龙头绑定大客户，短期地位稳固

下游电池大客户产能提升直接拉动上游设备商收入增长。总体来看，脱颖而出设备商的下游客户均为行业领先的电池企业。

先导的卷绕机等产品定位高端，大客户相对集中，CATL、ATL等一线电池龙头占比高。

赢合的锂电设备种类丰富，率先开展整线业务模式，前期客户相对分散，除传统大客户国轩，2018年主动加强了CATL（中标涂布机）、LG化学（中标卷绕机）等一线电池企业客户拓展，并与CATL、LG、国轩、比亚迪、孚能科技等客户陆续签订合同，但整体中标体量及份额低于先导。

杭可主营后段锂电设备，与国外技术差距小。目前第一个大客户LG化学，杭可在LG化学的份额高达60%以上。

科恒股份子公司浩能专注于前段涂布机、辊压、分切等设备，据说目前宁德时代一半的涂布机都是浩能的。

（三）长期格局：锂电设备行业集中度会继续提升

1、下游大客户集中度提升

动力电池整体产能过剩，但高端产能不足，锂电龙头企业的行业集中度高。

2020年，全球动力电池装机量为137 GWh。其中，宁德时代以34GWh的装机量，成为全球最大动力电池企业，全球市场份额为24.82%；LG新能源以31GWh 的装机量，位居全球第二，市场份额为22.63%；日本松下以25GWh的装机量位居全球第三，市场份额为18.25%。前三强的市场份额集中度在提高，从2019年的62.4%升至65.2%。

2020年，比亚迪装机量为10GWh，同比下滑14%，排位从2019年的第四位降至2020年的第五位。

2020年，国内动力电池装机量63.6GWh，宁德时代在中国范围内装机量31.79GWh，比亚迪9.48GWh，和比亚迪两家装机量占国内比例65%。

下游动力电池企业集中度提升，带动上游设备企业集中度提升，顺理成章。以先导智能为例，2017年对CATL销售额为6.16亿元，占设备业务总营收的34%；2018年CATL中标订单金额占比可能达到45%-50%；2020年对CATL销售额可能为15.71亿元，占锂电设备总营收32.38亿的49%。

2、设备企业横向整合加速，多工序集成设备成为亮点产品

锂电设备企业通过收购可以快速获得新技术或者强化现有技术和市场。例如先导2017年完成并购泰坦后实现了后段设备的覆盖；赢合在2016年收购雅康，增厚原有涂布机业务优势；科恒股份继前期完成并购浩能后，2019年3月公告并购诚捷（卷绕）及誉辰（中后段自动化设备）。

多工序集成设备成为亮点产品，提升产线自动化率。技术积累较好的企业如先导和赢合近几年分别推出了激光切卷绕一体机（模切机及卷绕机集成）及涂辊分一体机（涂布、辊压及分切机集成）等产品，竞争优势明显，具体体现在：节省空间提高效率（占地面积更小，减少收放卷及上下料耗时）、降低人力成本及原材料损耗（自动化率提升）。例如赢合的涂辊分一体机产品可以24小时不停机，人工成本降低50%，空间利用率提高30%，减少收放卷上下料时间50%，原材料的损耗可减少2%以上。

3、海外设备商逐渐丧失国内份额，高端国产设备替代取得突破

海外领先设备供应商正在逐渐丧失国内的市场份额，这一趋势还会继续持续。以前段设备商平野为例，2015-2017年日本本土、北美等地区的销售收入在上升，而除日本之外的东亚地区收入却在下降，占比从57%下降至41%。究其原因主要有三个方面：首先，从固定资产增速来看，海外设备供应商的产能扩张明显更慢，CKD和平野的固定资产增速最高只有20%，某些年份甚至基本没有增加，而先导和赢合增速在15%以上甚至在2018年达到70%多；其次，由于锂电设备定制化程度高，售后服务及响应是设备厂商重要的竞争力，需要企业投入相应的人力以支持业务扩张带来的售后需求增加，先导和赢合在2013年员工数量还和平野相当，但4年之后分别达到了平野的10倍和7倍，海外设备上人员增长之缓慢显然无法满足日益增长的中国客户需求；最后，国内龙头正在持续的研发追赶，先导和赢合在2013年研发投入还只有CKD的1/3，2017年研发投入已经达到CKD的3倍，且研发投入占比和研发人员数量也一直维持在较高水平。

从实际市场表现来看，中、后段设备国产化替代取得突破，龙头设备企业份额有望进一步增长，比如比亚迪前期设备以进口为主，2018年开始逐步采用国产设备（卷绕：先导；化成分容：泰坦、杭可、擎天）。

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        上海联净开发的《5G高频覆铜板用LCP薄膜后处理工艺及设备》获选“引智创新成果50佳”。

        上海联净公司成立于2003年，旗下分别拥有上海联净电子科技有限公司、上海联净自动化科技有限公司、上海联净环保科技有限公司、上海联净复合材料技术有限公司、杭州联净复合材料科技有限公司，公司目前拥有140余项专利。公司先后获得上海市“高新技术企业”、科技部“科技型中小企业技术创新基金”、“上海市专利新产品”、“上海市节能产品”、“闵行区科技小巨人企业”等荣誉，2019年获批成立“院士专家工作站”，拥有在站博士7名。

        公司致力于新材料、新能源以及高端装备领域为用户提供从产品、工艺、设备的成套解决方案。

“相关申报工作进行到什么程度？”

“企业还需要哪些要求？”

        闵行区科委陈红铭副主任，科技服务科副科长盛酉红，科创推进科张凯、刘慷慨，科技服务科张建、李倩燕等一行12月8日上午专程来到上海联净现场办公。

        公司总经理贾奎对企业创始团队、发展历程、院士工作站专家团队、近期成绩和荣誉、核心产品及技术优势、未来发展战略等公司相关情况进行了汇报，陈红铭副主任对上海联净的发展给予了高度肯定，同时也对企业相关工作给予了重要提示。

        从科技企业持续发展的角度，要继续重视研发投入和知识产权的高质量布局，营收增长、规模扩充，都不要影响对研发和产品执著追逐的初心。在知识产权布局层面，不仅要保证知识产权数量，更要保证知识产权质量，更进一步的加强知识产权海外布局。

        作为高新技术企业，从国家到地方出台的新材料、新能源以及高端装备等领域的相关扶持政策，上海联净要派专人对接研究关注，既要埋头耕耘、也要抬头看天。

        闵行区有科技企业联合会、各级创新类组织，政府支持企业多参与、共建设、加强沟通互动。

        上海联净可以利用在新材料、新能源以及高端装备等领域自身优势，为本区内产业聚集区的相关企业在进行赋能与支持。

        陈红铭说，实地走访让闵行科委对上海联净有了更多直观了解。希望上海联净为上海和闵行的新材料、新能源以及高端装备的发展做出更多贡献，闵行科委也始终做好“店小二”，对科技企业发展中的需求和扶持有求必应。

    总经理贾奎先生，接受现场采访，向记者简要介绍了近年来我公司的发展情况。

（以下全文引用广通社发布）

        为聚焦新兴产业，加快关键核心技术创新应用，近期，由科技部主办的全国颠覆性技术创新大赛上，上海联净电子科技有限公司凭借“毫米波远程无线供电发射及接收装置”项目，成功入围大赛领域赛。

        上海联净电子科技有限公司，成立于2003年，是一家为高端材料生产、工艺开发、装备制造提供整体解决方案的企业。公司目前在上海闵行区和松江区建有研发、装配和加工基地，拥有先进的加工生产设备，并在杭州、绵阳建有新材料生产基地。

        上海联净始终追求高质量发展，精于创新。业务涉及除了各种高分子材料深加工领域及5G高频覆铜板、碳纤维预浸料、氢燃料电池膜电极、覆膜铁等新材料之外，其产品还在新型水系储能电池、光伏轻量化、光学薄膜、纺织、特种印刷、食品和药品包装等也有着广泛的应用。

        上海联净以电磁加热辊为基点，辐射多个行业，专注高分子材料及装备研发，量身打造整套解决方案。

        上海联净电子科技有限公司总经理贾奎说道：“我们联净一直以科技创新为主导，期待用科技改变人们的生活方式，公司一直致力于成为知名的高端材料生产、工艺、装备和开发一体化解决服务供应商。 2019年，公司“院士专家工作站”获批成立，进一步增强了公司的研发实力。电磁感应加热辊的研发成功，打破了日本的垄断，超高温、高精度电磁加热辊技术的攻克，为高端材料的产业化生产解决了关键设备部件。”

        作为一家拥有多项核心技术的高新技术企业，上海联净坚持自我创新，在技术研发上持续投入，上海联净研发和制造的多种精密热压/复合设备及电磁感应加热辊等产品已成为许多材料生产企业的首选。公司的高温熔融覆膜铁装备和技术填补了国内空白，被评为 “上海市专利新产品”。上海联净先后获得 “科技型中小企业技术创新基金”、“上海市节能产品”等荣誉。

        1个院士专家工作站，2个高新技术企业，100余项专利技术，上海联净以强大的研发实力及技术优势、高素质的技术服务团队及高产能，吸引了全球的目光，并已为国内外数千家企业提供了专业的产品和服务，深获好评。

        上海联净“毫米波远程无线供电发射及接收装置”项目，为产业更高层次上的发展，带来无限可能。

        上海联净电子科技有限公司技术总监涂伯乐提到：该项目是一套没有充电线、充电垫甚至没有电池的智能终端毫米波无线输能系统，以射频方式进行无线供电，可同时为多个静止或移动终端发射电能供电，让智能终端运行不再需要布线甚至电池，电源发射端像Wi-Fi发射信号一样发射电能，手机等智能终端像接收信号一样获取电能。无线电源商业化之后，每年将减少数十亿计的充电器、无数的充电线、上百亿的各类电池的生产，可节省大量的社会资源，同时也为双碳目标的实现作出贡献。

        目前，上海联净已实现LCP原料、制膜及LCP-FCCL等材料与生产装备“全部自主国产化”，为毫米波柔性天线制造产业解决了“卡脖子”的关键材料。

        新材料，新装备，展望未来，上海联净将继续紧扣市场需求，深耕行业应用的技术及产品研发，充分发挥自身优势，为客户提供更好的一体化服务！

        本节目于11月28日在上海东方财经频道播出。

    广通社（ 责编：高飞 | 编导：侍勤勤 ）

全国颠覆性技术创新大赛由科技部主办，旨在突出颠覆性技术创新，加强颠覆性技术供给，培育颠覆性创新文化，探索颠覆性技术“发现—遴选—培育”的新机制，重点发现和挖掘一批颠覆性技术……7月14日，科技部印发《关于举办全国颠覆性技术创新大赛的通知》，通过面向社会公开征集和重点推荐等方式，聚焦对产业具有颠覆前景的技术项目，探索未来产业发展方向。

全国颠覆性技术创新大赛是贯彻落实“十四五”规划和2035年远景目标纲要的相关部署，紧紧围绕全球科技革命大趋势和产业变革大方向，在认真研判颠覆性技术创新特点和规律的基础上，探索建立颠覆性技术发现和遴选的新机制，挖掘具有战略性、前瞻性的颠覆性技术方向，在全社会营造颠覆性技术创新的良好生态，带动我国原始创新能力和产业竞争力提升，为我国产业转型升级和经济高质量发展提供强大动力引擎。

什么样的技术能被称为颠覆性技术？“颠覆性技术是‘可改变游戏规则’的创新技术，以创新思维为根本，开辟新型技术发展模式，在发展到一定阶段时，将超越原有技术并产生替代，具有另辟蹊径改变技术轨道的演化曲线和颠覆现况的变革性效果。”科技部火炬中心相关负责人表示，从技术角度看，是以科学技术的新原理、新组合和新应用为基础，开辟全新技术轨道，产生突破性的创新技术；从产业角度看，应与产业紧密结合，通过形成新工艺、新产品或新模式，利用技术创新带动产业升级换代，改变行业主流产品和市场格局，推动相关产业乃至全球经济的革命性、颠覆性进步。

对于符合颠覆性技术创新特征的项目，大赛将建立颠覆性技术大赛项目库，并择优推荐进入科技部颠覆性技术备选库。大赛协助对接产业顶层战略机构、创业投资机构、商业银行等创新资源，建立全生命周期服务体系，推动开展系统的深度孵化服务。同时，协助寻找产业化场地、产品市场、产业化资金、产业战略合作伙伴等资源，助力迅速开展成果转移转化，并做大做强，推动形成颠覆性技术产业。

“创业在上海”国际创新创业大赛暨中国创新创业大赛(上海赛区)由中央科技部火炬高技术产业开发中心、上海市科学技术委员会主办，中共上海市委组织部、上海市发展和改革委员会、上海市经济和信息化委员会等单位联合主办。上海联净一直以来对科技创新持续投入，从产品、技术、服务、管理等各个方面进行革新和迭代，公司先后获得上海市“高新技术企业”、科技部“科技型中小企业技术创新基金”、“上海市专利新产品”、“上海市节能产品”等荣誉，2019年获批成立“院士专家工作站”，拥有在站博士7名。未来，上海联净将会积极响应党和国家的号召，持续加大研发投入，以最大的努力、最强的信心、最大的激情最参与中国制造业全面转型升级的澎湃浪潮。

2.湿法生产工艺，又称相分离法或热致相分离法，湿法工艺将液态烃或一些小分子物质与聚烯烃树脂混合，加热熔融后，形成均匀的混合物，然后降温进行相分离，压制得膜片，再将膜片加热至接近熔点温度，进行双向拉伸使分子链取向，最后保温一按时间，用易挥发物质洗脱残留的溶剂，可制备出相互贯通的微孔膜材料。

3.锂离子电池隔膜的湿法生产工艺设备复杂、投资较大、周期长、工艺复杂、成本高、能耗大。但是微孔尺寸、分布均匀，适宜生产较薄产品，只能生产单层PE膜。在产品质量上有更高的乳隙率和更好的透气性，可以满足大电流充放电要求。

4.干法和湿法除了加工工艺不同，使用的原料也不同。干法使用的原料是流动性好、分子量低的，所以高温只能达到135度，遇热会收缩，安全性不适合做大功率、高容量电池；湿法使用不流动、分子量高的原料，热关闭温度可以达到180度，能保证大功率锂离子电池的安全性。

 从理论上分析，干法双向拉伸工艺生产的隔膜经过双向拉伸，在纵向拉伸强度相差不大的情况下，横向拉伸强度要明显高于干法单向拉伸工艺生产的隔膜。在物理性能和机械性能方面，干法单向拉伸工艺生产的隔膜更具有优势。然而，采用湿法生产工艺生产出来的锂离子电池隔膜具有较高的孔隙率和良好的透气性，可以满足动力锂电池的大电流充放的要求。

近日，上海联净电子科技有限公司被上海市科学技术委员会、上海市财政局、国家税务总局上海市税务局等多联合正式评定，通过“国家高新技术企业”再次认定。

“高门槛”凸显硬实力

这是继入选“科技型中小企业技术创新基金”“上海市节能产品”“上海市专利新产品”“院士工作站”后，上海联净获得的又一次实力认可。

       国家高新技术企业认定的评选条件十分严格，根据科技部、财政部、国家税务总局《高新技术企业认定管理办法》（国科发火〔2016〕32号）、《高新技术企业认定管理工作指引》（国科发火〔2016〕195号）、《上海市高新技术企业认定管理实施办法》（沪科合〔2016〕22号）的有关规定，对企业拥有的知识产权、研发投入、研发团队建设、高新产品收入、组织管理能力、成长能力等综合能力进行全方位的权重考评，不仅是科研企业在业内的最高荣誉之一，也是目前国内对企业在科技综合实力方面最权威的评价。

上海联净依托电磁感应加热辊为技术核心，业务领域涉及多种高分子复合材料深加工，包括LCP薄膜加工设备、LCP-FCCL复合设备等。公司持续开发5G商用所需高频高速覆铜板的材料、装备及应用技术，已成为5G关键电子原材料LCP树脂、LCP薄膜、高频LCP覆铜板等一体化生产解决技术方案领先的服务供应商。这些硬核技术可实现LCP材料、装备及应用技术全部自主国产化。

经过多部委的层层筛选、严格审查和综合评估，上海联净最终荣获国家高新技术企业再认定，这对上海联净来说是一种肯定与褒奖，更对上海联净未来的业务布局和战略视野提出了更高的要求。

(1)压延铜箔(Rolled copper foil) 是将铜板经过多次重复辊轧而制成的原箔(也叫毛箔)，根据要求进行粗化处理。由于压延铜箔加工工艺的限制，其宽度很难满足刚性覆铜板的要求，所以压延铜箔在刚性覆铜箔板上使用极少。由于压延铜箔耐折性和弹性系数大于电解铜箔，故适用于柔性覆铜箔板上。它的铜纯度(99.9％)高于电解铜箔(99.8 %)，在毛面上比电解铜箔平滑，这些都有利于电信号的快速传递。因此，近几年国外在高频高速信号传输、细导线印制板的基材上，采用压延铜箔。它在音响设备上的印制板基材使用，还可提高音质效果。它还用于为了降低细导线、高层数的多层线路板的热膨胀系数(TCE)而制的“金属夹心板”上。日本近年还推出压延铜箔的新品种，如：高韧性压延铜箔，一种具有低温结晶特性的压延铜箔。由于其具有高的抗弯折曲性，适用于柔性板上。另一种是无氧压延铜箔，其特性是含氧量只有0.001％，其拉伸强度高，可用于TAB中要求引线强度高的印制电路板上，以及音响设备的印制板上。

(2)电解铜箔(Electrolytic copper foil)是将铜先经溶解制成溶液，再在专用的电解设备中将硫酸铜电解液在直流电的作用下，电沉积而制成原箔，然后根据要求对原箔进行表面处理、耐热层处理及防氧化处理等一系列的表面处理。电解铜箔不同于压延铜箔，电解铜箔两面表面结晶形态不同，紧贴阴极辊的一面比较光滑，称为光面；另一面呈现凹凸形状的结晶组织结构，比较粗糙，称为毛面。电解铜箔和压延铜箔的表面处理也有一定的区别。由于电解铜箔属柱状结晶组织结构，强度韧性等性能要逊于压延铜箔，所以电解铜箔多用于刚性覆铜板的生产，进而制成刚性印制板。

对电解铜箔(包括粗化处理后的)主要有厚度、标准质量、外观、抗张强度、剥离强度、抗高温氧化性、铜箔的质量电阻系数的技术性能要求。除以上7项主要性能要求外，有些国家、地区的厂家，还有其他方面性能要求，如延伸率、耐折性、硬度、弹性系数、高温延伸性、表面粗糙度、蚀刻性、可焊性、UV油墨的附着性、铜箔的色相等。

随着印制板的高密度细线化、多层化、薄型化(<0．8mm)及高频化的不断发展，一些高性能的电解铜箔制造技术也应运而生，据测这种铜箔的市场占有比例将达到40％以上。这些高性能电解铜箔的类型如下。

①优异的抗拉强度及延伸率铜箔 常态下的高抗拉强度及高征伸率，可以提高电解铜箔的加工处理性，增强刚性避免皱纹以提高生产合格率。高温延伸性(THE)铜箔及高温下高抗拉强度铜箔，可以提高印制板的热稳定性，避免变形及翘曲。

②低轮廓铜箔 多层板的高密度布线技术的进步，使得传统型的电解铜箔不适应制造高精细化印制板图形电路的需要。因此，新一代铜箔——低轮廓(Low Profile，LP)和超低轮廓(VLP)电解铜箔相继出现。与一般电解铜箔相比较，LP铜箔的结晶很细腻(<2μm)，为等轴晶粒，不含柱状晶体，是成片层晶体，且棱线平坦、表面粗化度低。VLP铜箔表面粗化度更低，据测，平均粗化度为0.55μm(一般铜箔为1.40μm)。另外，还具有更好的尺寸稳定性，更高的硬度等特点。

③超薄铜箔 以移动电话、笔记本电脑为代表的携带型电子产品用含微细埋、盲通孑L的多层板以及BGA、CSP等有机树脂封装基板所用的铜箔向薄箔型、超薄箔型推进。同时CO₂激光蚀孔加工，也需要基板采用极薄铜箔，以便可以对铜箔层直接微线孔加工。在日本、美国等国对9μm、5μm、3μm的电解铜箔已可以工业化生产。目前，超薄铜箔的生产技术的难点或关键点在于能否脱离载体而直接生产且产品合格率较高及开发新型载体。

加热辊广泛应用于造纸、印刷、打印、复印、纺织、橡胶、塑料、化纤等行业中预热、烘干、定型、层压、压纹、压花、复合等生产工艺，主要用于产品的加热及热加工。通过某种方式对辊进行加热，辊通过转动将辊上运行的产品进行加热。

根据加热方式的不同，加热辊可以分为流体加热和电加热两大类。其中流体加热主要有导热油、水、蒸汽这三种介质；电加热主要分为电热管直接加热和电磁感应加热两种。

导热油加热辊

这是最常用的一种加热辊，目前在用的加热辊大都采用导热油加热。优点是结构相对简单，造价低。不足是长时间使用后容易结垢，导致温度不均匀；受限于导热油本身的性质，温度不能太高（一般不高于250℃）；需要外接油泵循环，通过旋转接头接入辊筒，不但额外浪费能源，还存在漏油的隐患。

水加热辊

水加热辊的辊筒结构类似于导热油加热辊，造价同样较低。受限于水温（开放系统下不超过100℃），辊面温度很难超过80℃。如果用的普通自来水，辊筒内壁也存在结水垢的问题；外接水泵循环还有额外的能源浪费。

蒸汽加热辊

蒸汽加热辊通过旋转接头外接蒸汽管道将蒸汽通入辊内加热。辊筒结构简单，造价低。同样，受限于蒸汽压力随温度升高而迅速上升，辊筒温度也不太高（一般不超过180℃）。随着国家对锅炉使用的限制，蒸汽加热辊的数量正在快速下降。

电加热辊

电加热大都使用电热棒作为热源，因此，理论上辊筒可以被加热到很高的温度。

现有电加热辊中的电热棒与辊筒并非完全接触，所以热量传递存在传导和辐射两种方式。如果不处理好热量合理传递问题，辊筒温度的均匀性往往不佳。为此，很多厂商在辊壁上开有油孔，将导热油灌入其中，这样，通过导热油的均热作用，可以让辊温变得更均匀。但如果遇到热量消耗特别大的情况，不均匀的现象还是会很严重。另外，灌入导热油也会存安全问题，媒体有报道因为导热油受热膨胀而导致辊筒涨裂的现象。

电磁感应加热辊

这是加热辊中技术含量最高的一种，由日本特电株式会社于1964年发明。经过50多年的发展，该公司至今仍然垄断高端加热辊市场。中国具有自主知识产权的电磁感应加热辊在2009年由上海联净公司研制成功。电磁感应加热辊不但可以实现很高的辊温（400℃以上），而且清洁、节能。嵌入好的均温技术之后，也可以做到温度均匀性良好。因此，电磁感应加热辊是许多高端材料理想的加热和加工工具。同时，由于结构复杂，其造价也必然高企。这也是限制电磁感应加热辊大规模应用的最大障碍。

以上海联净公司的电磁感应加热辊为例，其优点如下：

联净电磁加热辊结构示意图

独特的能量密度发布技术，让辊筒实现高效加热的同时，表面温度均匀性可保持在±0.5℃以内。

联净电磁加热辊工作原理

辊体内均匀布置的加热线圈外接电源控制模块。

通电后将50HZ/60HZ的交流电变换成直流电压，再经过电源控制模块将直流电压转换频率为20-40KHZ的高频电压输出，快速运动的高压电流在辊体内部线圈中产生高速变化的磁场。

磁生热，线圈中产生的磁场与金属辊体接触后加热辊辊体内部聚集切割交变磁力线而产生交变的电流(即涡流)，涡流使加热辊辊体的铁原子高速无规则运动，原子互相碰撞、摩擦而产生热能。

简单说，电磁感应加热的原理就是利用电、磁、热能间的转换达到使被加热物体自身发热的效果。

联净电磁加热辊特点

温度分布范围大

辊筒在电磁场的作用下自身感应发热，可以实现50~420℃范围内调节电磁加热辊的温度。

温控精度高，辊面温度均匀

采用特殊的能量密度分布技术，可实线辊面温度精度最高达±0.5℃。

还可以按照用户工艺需求，进行特殊的温度分布设计。

结构紧凑，节省空间

联净电磁感应加热辊只需要用电，无须其他动力设施，安装和使用空间小。

使用清洁，维护方便

没有使用导热油、蒸汽及其它可燃物的泄露，工作现场清洁。模块化设计结合多元化人机交互画面，一键操控，操作维护方便。

支持Modbus/TCP、Modbus RTU/ASCII、RS-485、EtherNet-IP等通信协议，实现更多的工业互联可能。

能耗更低

通过感应方式加热，热效率高，和传统导热油加热辊、蒸汽加热辊相比，能耗降低50%左右，部分行业节能率超过70%。

首先是选材，常用辊筒材料包括：45钢、20钢、40Cr、38CrMoAl、40CrMoAl、42CrMo、45CrMo等等。要根据使用场合的要求选择合适的材料。常用端盖材料略有不同，主要包括：45钢、20钢、40Cr、42CrMo、38CrMoAl、40CrMoAl等等。

加工工艺描述起来比较麻烦，这里用一个流程图表示：

当然，有些加热辊表面处理不是电镀，而是喷涂特氟龙，或者是喷涂陶瓷。还有些辊筒表面根据需要做各种雕刻。喷涂特氟龙和雕刻的辊筒就无须做精磨和抛光了。

从上面可以看出，电磁加热辊的生产工艺的确不简单。单从这一点也可以看出，其价值肯定远超导热油加热辊和蒸汽加热辊。因此，特别适合高端材料的生产。

这就要从这几种方法的特点谈起。

三种方法中，镀铬是最常用的。铬电镀分两大类：装饰铬和硬铬。辊筒表面的电镀基本上是硬铬。

电镀铬的厚度大都在0.1~0.2mm，当然还可以厚一点，也可以薄一点，根据需要决定。如果是热辊，一般建议不要太厚，主要原因是铬的热膨胀系数比较小，只有钢铁的一半。如果太厚，加热又比较快，就很容易引起铬层表面龟裂。因此，大部分热辊的铬层厚度低于0.012mm，高温辊筒的铬层更是低至0.03~0.05mm。如果是普通辊筒，就没有这个要求了，而且把铬层加厚还是补偿直径不够的一个常见方法。

镀好的铬层表面看起来并不好看，很粗糙，这就需要精磨。如果要做到镜面，还要抛光。铬层抛光后粗糙度可以很高，最高可以达到14级（Ra＜0.0125mm）。硬铬的使用温度比较高，通常在500℃下还可以稳定工作。

特氟龙分为两种：

1).PTFE：通常为绿色，有些为灰色。PTFE又称“塑料王”，化学名聚四氟乙烯。喷涂厚度一般0.03-0.04mm；

2).PFA：灰色，喷涂厚度一般为0.05-0.06mm，也可以更薄一些。

特氟龙表面粗糙度不高，大部分在Ra0.5~1.5，但是特氟龙表面因为其本身的化学性质关系，通常用于需要防粘的场合。受制于特氟龙的熔点（通常在300~320℃），其使用温度通常不高于260℃。

工业陶瓷种类非常多，最常见的为碳化钨（WC）。可做到镜面（Ra0.025~0.03），涂层厚度一般≥15个丝（0.15mm），最厚可达30-40个丝（0.3-0.4mm）。硬度高，可达到HRC75~76。但是价格贵，单位面积价格为镀铬或喷涂特氟龙的10倍左右。

陶瓷热喷涂方法主要有两种：超音速火焰喷涂，等离子喷涂。超音速火焰喷涂常规喷涂材料：WC-12%Co；WC-20Co-7Ni；WC-10Co-4Cr；Cr3Cr2-20~25%NiCr；316不锈钢；Ni系超合金等。

等离子喷涂常规喷涂材料：Al2O3；Al2O3-3%TiO2；Al2O3-13TiO2；Al2O3-40TiO2；Co2O3；ZrO2-8%Y2O3；TiO2等。喷涂陶瓷的表面粗糙度比特氟龙好，但不如硬铬。以WC为例，粗糙度最好只能做到Ra0.025左右。

总的来说，镀硬铬是最常见的方法，性价比高；喷涂特氟龙主要目的是防粘；喷涂陶瓷有较多的功能，其中用得最多的是耐磨。

到底哪个好，还是要根据自身工艺的需要选择。

加热辊在手机的生产中真的有那么重要吗？这就要从智能手机的零部件谈起。现有智能手机的零部件主要包括：液晶屏、锂电池、CPU、线路板、内存、摄像头、扬声器、耳机、机壳等，还有众多的辅助线路、垫片等等。其中，液晶屏、锂电池、线路板、耳机、垫片等等元器件/材料都与加热辊有关。锂电池与加热辊的关系是最为密切的。

现在流行的锂电池大都为聚合物锂电池，主要有五大关键材料，包括：极片（正极和负极）、极耳、铝塑膜、隔膜以及电解液。其中，电解液是化工原料，生产过程中无需加热辊，其它四种材料都与加热辊密切相关。

锂电池极片包括正极和负极。正极材料除了铝箔之外，通常还有锂盐（磷酸铁锂、钴酸锂等）、导电剂、粘合剂以及正极引线。负极材料除了铜箔之外，还有石墨、导电剂、添加剂、粘合剂及负极引线。这些材料与铝箔/铜箔粘合之后，都需要用到轧辊进一步压合。压合可以用不加热的轧辊，也可以用加热轧辊。

据文献报道，如果用热辊，可以有效提升电池的容量。目前，日本都是采用特电株式会社的轧辊，主要参数如下：

辊筒尺寸：φ820×L800

最大压力：1500kN/m

工作温度：85~130℃

可见，辊筒工作时压力很大。因此，如何保持辊筒长期稳定工作而不变形非常重要。除了特电之外，上海联净也成功开发了这种辊筒以及相应的热轧机。

铝塑膜的生产中也需要用到加热辊。根据生产工艺分为干法和热法2种，其中干法生产所需温度不高，一般不超过100℃。采用热法的公司较少，公布的资料也不多，据了解最高温需要300℃。

隔膜的种类很多，生产工艺也分干法和湿法。无论是干法还是湿法，都有拉伸工艺（分单拉和双拉），拉伸时需要用到多支加热辊。由于材料不同，各公司生产工艺不同，辊筒的温度也有很大较大的区别，但总体不算高，最高一般不超过200℃。

上海联净锂电池铝塑膜

上海联净锂电池极片热轧设备

如何设计出最佳的加热辊是热辊工程师必须掌握的基本功。通常，设计出最合适的加热辊需要从以下几方面入手：

首先，必须清楚加热辊应用的行业及具体的工序。使用加热辊常见的行业有造纸、印刷、打印、复印、纺织、橡胶、塑料、化纤、包装、无纺布、锂电池、汽车、建材、各种复合材料等行业。常用的工序包括预热、烘干、定型、层压、压纹、压花、压延、复合等。确定了行业和工序，加热辊的大致要求就清楚了。

其次，必须清楚加热辊使用时的基本工艺条件。比如，所生产的产品及主要物理和化学性质；产品的宽度及厚度；常用的辊面温度及温度精度；生产线速度；工作压力；辊筒的安装方式（单支导辊、钢辊对压还是钢辊与胶辊对压）等等。

第三，明确辊筒的机械要求。比如辊筒尺寸（直径、辊面长度、轴承位尺寸）；辊筒表面处理要求（硬铬、特氟龙、陶瓷等）；辊筒的表面硬度、粗糙度、跳动等机械参数。

第四，根据上述信息，再确定采用何种加热方式。

从辊面温度来看，如果所需温度很低（≤100℃），可以选择任何加热方式；如果温度在100~160℃，就不能选择水加热辊，但可以采用蒸汽加热、导热油加热、电加热以及电磁感应加热。如果辊面温度大于160℃，通常不选择蒸汽加热，因为，蒸汽的温度与压力严格对应，例如180℃时，蒸汽压力为10bar，由于辊筒表面存在温差，用10bar的蒸汽加热，辊面温度一般不超过160℃。如果辊面温度超过250℃，受制于导热油的性能，油加热就很少用了，这时候可选择的就只有电加热和电磁加热了。

从使用环境来看，如果有洁净要求，蒸汽辊和油辊就不太适合。

从使用的温度精度来看，通常电磁加热辊精度更高，而导热油辊在长期使用后精度会逐渐下降。

从外部条件考虑，如果没有现成的锅炉供热，或者不允许新建锅炉，就不宜选择蒸汽辊。

确定了加热方式，加热辊的后续设计就是常规工作了。对于普通用户选择加热辊来说，清楚了以上的信息就足够了。

近年来，随着对材料的要求越来越高，高端的电磁感应加热辊应用也越来越普遍了。用户最需要做的事情就是睁大眼睛，选择最合适的制造厂商。加热辊目前技术领先的企业还是在日本，但中国企业的差距越来越小了。2012年~2013年，日本知名加热辊企业和上海联净公司历时2年，打了2场知识产权官司，结果上海联净都取得了胜利。这让后者名噪一时，也迅速跻身世界高端辊业的舞台中央。尤其是近几年上海联净用于FCCL复合的辊筒大规模应用，更是让中国的加热辊（电磁感应加热辊）水准首次站到了世界的前沿。

要合理选择加热辊，必须清楚该加热辊工作时所需的功率。本文谈谈如何计算材料所需的功率。

一般来说，功率的计算主要有以下两种类型。

1.简单升温型

涉及的材料简单，不含水分，升温过程不会有蒸发现象发生。

计算需要的条件：

产量（P）、升高温度（ΔT）、材料比热（Cp）

计算方法：

Q=P×ΔT×Cp换算成千瓦数：Q/3600

要点：注意单位

Q：kJ（千焦）P：kg/hr（千克/小时）

ΔT：℃Cp：kJ/kg.℃功率：kW

*例题1一种无纺布宽度为1.5m，其面密度为100g/㎡，线速度为20m/min，原始温度为25℃，需要用加热辊将无纺布温度提升到125℃。已知这种无纺布比热为2.5kJ/kg.℃，求这个过程需要的净功率。

假设热利用率为40%，则加热辊至少需要配置多少功率？

解答：每小时产量：P=1.5m×20m/min×60×0.1kg=180kg/hr

净功率：Q=P×ΔT×Cp

=180kg/hr×（125-25）℃×2.5kJ/kg.℃

=45000kJ/hr

=45000/3600kJ/s

=12.5kW

实际配置功率≥12.5kW/40%=31.25kW

2.含水升温型

材料中含有一定的水分，需要部分或者全部蒸发。

计算需要的条件：

产量（P）、含水量（Mw）、升高温度（ΔT）、材料比热（Cp）

计算方法：热量需求分三部分，分别计算后相加

1)材料升温热量需求Q1

2)水从当前温度加热到100℃需要的热量Q2

3)水从100℃蒸发成100℃的蒸汽需要的热量Q3

其中，材料升温热量需求（Q1）计算，同前。

水从当前温度（T1）加热到100℃（T2）需要的热量计算：

已知水的比热（Cw）为：4.18kJ/kg.℃

Q2=Mw×（T2-T1）×Cw

水从100℃蒸发成100℃的蒸汽需要的热量已知水的蒸发热（ΔQ）为：2260kJ/kg

Q3=Mw×ΔQ

总的热量需求为：Q=Q1+Q2+Q3

*例题2某特种高分子材料宽度为2m，厚度为0.5mm，烘干后密度为300kg/m³，加工前含水率为12%。已知生产线速度为10m/min，材料比热为2kJ/kg.℃，加工前材料温度为20℃，需要用加热辊将材料加热到160℃。求这个过程需要的净功率。

假设热利用率为50%，每支辊的功率配置约35kW，则需要配置多少支加热辊比较合理？

解答：每小时加工材料的产量

.P=10m/min×2m×0.5×10-3m×300kg/m³×60=180kg/hr

每小时需要蒸发的含水量

Mw=180kg/hr÷（1-12%）×12%=24.5kg/hr

材料升温热量需求

Q1=P×ΔT×Cp

=180kg/hr×140℃×2kJ/kg.℃

=50400kJ/hr

水从当前温度加热到100℃需要的热量

Q2=Mw×（T2-T1）×Cw

=24.5kg/hr×80℃×4.18kJ/kg.℃

=8193kJ/hr

水从100℃蒸发成100℃的蒸汽需要的热量

Q3=Mw×ΔQ

=24.5kg/hr×2260kJ/kg=55370kJ/hr

总的热量需求为：Q=Q1+Q2+Q3

=50400kJ/hr+8193kJ/hr+55370kJ/hr

=113963kJ/hr

=113963/3600kJ/s

≈32kW

所以产品的净功率约为32kW

假设热利用率为50%，那么实际配置的功率是64kW，每支辊的功率配置约35kW的话，建议

配置两支加热辊比较合理。

确定了合理的功率，辊筒的选择就成功了一半。

联净电磁加热辊结构示意图

独特的能量密度发布技术，让辊筒实现高效加热的同时，表面温度均匀性可保持在±0.5℃以内。

联净电磁加热辊工作原理

辊体内均匀布置的加热线圈外接电源控制模块。

通电后将50HZ/60HZ的交流电变换成直流电压，再经过电源控制模块将直流电压转换频率为20-40KHZ的高频电压输出，快速运动的高压电流在辊体内部线圈中产生高速变化的磁场。

磁生热，线圈中产生的磁场与金属辊体接触后加热辊辊体内部聚集切割交变磁力线而产生交变的电流(即涡流)，涡流使加热辊辊体的铁原子高速无规则运动，原子互相碰撞、摩擦而产生热能。

简单说，电磁感应加热的原理就是利用电、磁、热能间的转换达到使被加热物体自身发热的效果。

联净电磁加热辊特点

温度分布范围大

辊筒在电磁场的作用下自身感应发热，可以实现50~420℃范围内调节电磁加热辊的温度。

温控精度高，辊面温度均匀

采用特殊的能量密度分布技术，可实线辊面温度精度最高达±0.5℃。

还可以按照用户工艺需求，进行特殊的温度分布设计。

结构紧凑，节省空间

联净电磁感应加热辊只需要用电，无须其他动力设施，安装和使用空间小。

使用清洁，维护方便

没有使用导热油、蒸汽及其它可燃物的泄露，工作现场清洁。模块化设计结合多元化人机交互画面，一键操控，操作维护方便。

支持Modbus/TCP、Modbus RTU/ASCII、RS-485、EtherNet-IP等通信协议，实现更多的工业互联可能。

能耗更低

通过感应方式加热，热效率高，和传统导热油加热辊、蒸汽加热辊相比，能耗降低50%左右，部分行业节能率超过70%。

联净电磁感应加热辊在激光防伪模压设备中的应用

依据辊面材料、轧压力、温度、不同的软、硬轧辊组合及穿布方式，可获得不同的轧光效果。

镜面轧光机

上辊为表面经过高度抛光的金属辊，也是加热辊，中间为尼龙辊，下辊为金属辊，主要起托辊作用。生产时布料从上辊（电磁感应加热辊）和中辊（尼龙辊）之间穿过，加压状态下感应加热辊和尼龙辊形成轧点，布料经过轧点从而达到轧光效果。

工艺 温度从冷压~160℃之间，速度70m/min，压力8~10kg。

用途：多用于布料要求轧光有一般光泽的、改善手感的（轧光处理后手感会变软滑）、轧布面平整度的、去除染整布面浆花的（布面看上去有类似白色水印）、改变颜色的（轧后颜色会变浅）以及涂层整理的前道工序（轧光后涂层可增加织物的耐水压性，胶面更平整柔软滑爽，同时也节约胶水），还有轧织物防绒的也常用镜面轧光机整理，例如近年流行的轻薄羽绒服面料——380T尼丝纺（无胆防绒）。

皮膜轧光机

中间为电磁加热辊上下为尼龙辊，工作时布料从下辊和电磁感应加热辊穿过再从加热辊和上辊之间穿过，从而形成两个轧点，相当于面料被轧2遍。

工艺 温度120~160℃ ，8~10kg压力，40m/min。

用途：面料要求光泽哑光的，手感柔软厚实有糯感，肤感的，有皮膜效果的，例如多F涤塔夫皮膜轧光整理。

七辊轧光机

有两支电磁感应加热辊、三个棉花辊和上下两个金属托辊组成，工作时布料从各辊之间绕过，形成五个轧点达到反复多次轧光效果。类似于七辊机的还有五辊轧光机以及把七辊机的最下面两辊换成一根尼龙辊的六辊机，工作原理都基本一致！

工艺 温度110~140℃，压力4~8kg，速度60m/min。

用途：主要用于羽绒服内胆布的防绒整理，例如最常见的290T涤塔夫胆布！

常见问题

温度、速度、压力是轧光机三要素，轧后效果不理想首先要从这三个方面找原因。

1、手感偏硬，整理后手感偏硬应该考虑温度压力和速度是过高和太慢，油面后手感偏硬可以镜面冷压一下，当然织物整理前如果太硬的话轧后也不太可能变的太软！

2、光泽度太亮或太暗 亮度主要是温度决定的，太亮应该降低温度，加快速度和减小压力，太暗则相反。

3、边中差和头尾差，两边亮应该减小压力，中间亮应该增加压力（辊筒有中高）；头尾差应该是温度没有保持一致，一般温度控制在正负5度之内！

4、防绒效果差 防绒效果不好应该减慢速度和调高温度压力，或者增加轧光的次数！

5、皱印 轧死印是轧光常见的问题，两边皱印应该增加进布的张力，中间皱印要减小进布的张力。中间皱印也要检查下进布架是否干净，摩擦力太大也容易造成布面擦伤。一般加工匹装的散布应该打成大卷装后再加工，以达到恒张力的目的！

6、轧光斑点 轧光斑点是最常见的病疵，辊面不干净造成的（例如辊面有线头），生产中一定要经常擦拭辊面！辊面损伤也会产生轧光斑点（例如尼龙辊压到硬物造成的凹陷小坑等）。

由于电阻加热空气干燥方式的精度较低，已逐渐无法满足当前碳纤维制备的工艺发展要求。电磁感应加热辊节能技术应用在碳纤维制备领域，以碳纤维表面处理时干燥环节为例，介绍了这一技术的实施及效果，使节能技术的应用得到进一步拓展。

应用原理

电磁感应是磁通量变化产生感应电动势的现象。电磁感应加热是在一定频率的交流电流作用下，形成感应涡流，从而产生热量，使辊体自身被加热，迅速升温。

实施过程

碳纤维表面处理过程主要包括电解、水洗、水洗干燥、上浆、上浆干燥等工序，目的是避免碳纤维表面吸附空气中的水分和灰尘，提高与基体树脂的浸润性能，减少毛丝现象出现。实验在碳纤维上浆后的干燥辊装置上应用了电磁感应加热辊，从而使电磁加热辊升温速度操控时能够实现快速响应，电磁感应加热辊装置如下图。

装置采用卧式机架，热辊分上下排布，以电机直接或齿轮形式主动传动，可变频调速，加热辊辊同速运行。安装后，加热辊远端径向跳动≤0.03ｍｍ，平行度≤0.02mｍ。每两辊的运行间歇一致，配合紧密无窜动，压力可调，出丝处加热辊带气动压辊，压紧力调节范围为（１２０～３７０）ｋｇ。

加热辊装置通过电磁感应多段式控温，采用中频段电流，每个辊均可独立控温。

碳纤维表面处理用电磁感应加热辊装置材料为碳钢，表面镀铬，主要规格参数为辊体直径500ｍｍ，辊体幅宽1000ｍｍ，有效工作温区800ｍｍ，设计最高温度２００℃，辊表面温度均匀性≤±１℃，齿轮传动，精度６级，无噪声。

利用电磁感应加热辊节能技术，对表面处理上浆后的碳纤维进行干燥，具有控温精确、高效节能、操作简单、安全环保等优势，且能够有效保护纤维表面结构，降低含水率，利于丝束扩展，有助于碳纤维丝束与基体进行界面复合。

碳纤维制备流程中，原料聚合成纤维后，要经过预氧化、碳化、表面处理等过程，流程长，涉及干燥处理的环节较多，如原丝的预干燥及上油后干燥。电磁感应加热节能技术能提高干燥温度的精度和效果，对纤维的结构及性能影响也较小，具有实用价值和经济意义，可以应用于碳纤维制备全流程的干燥处理。

科技型中小企业是指依托一定数量的科技人员从事科学技术研究开发活动，取得自主知识产权并将其转化为高新技术产品或服务，从而实现可持续发展的中小企业。

自2003年成立以来，上海联净一直注重自主研发，拥有一支高素质、经验丰富的研发团队。

依托电磁感应加热辊为核心技术，上海联净成功推出LCP薄膜加工设备、覆膜铜生产设备、热压复合设备等。持续开发5G商用所需高频高速覆铜板的材料、装备及应用技术，成为5G关键电子原材料LCP树脂、LCP薄膜、高频LCP覆铜板等一体化生产解决技术方案领先的服务供应商，实现LCP材料、装备及应用技术全部自主国产化。

此次入库科技型中小企业，是对上海联净在技术创新领域的充分肯定，也是对科技成果转化能力的高度认可，该荣誉的取得必将对公司未来发展起到强有力的推动作用。我们将以此为契机，进一步加大自主研发投入，不断推进产品研发和创新，为国人提供更多优质产品！

电池极片涂布是指将搅拌均匀的浆料均匀地涂覆在集流体上，并将浆料中的有机溶剂进行烘干的一种工艺。

图1. 锂电池制造工艺流程

电池极片制造工艺包括浆料制备、浆料涂覆、极片辊压、极片分切、极片干燥等五道程序。

电池制造过程中，每道工序都会出现或多或少的资源浪费，浪费的原因是多方面的，有员工失误、设备失误、环境等因素，为了保证产品成品率足够高，就要尽量保证每一步工序的合格。

在电池制作过程中，极片涂布工艺存在着一些缺陷，而减少这些缺陷，提高涂布质量和良品率，降低制作成本，正是行业专业人士研究解决的主要任务。

在极片涂布中，常出现的问题包括原料污染、涂布工艺不稳定、操作不规范、干燥程序设置错误等，而这些问题又会造成极片出现或多或少的缺陷，如点状缺陷、厚边缺陷等。

点状缺陷主要来自于浆料内气泡和混入的异物。气泡可以来自搅拌中脱泡未完全、供料工作过程中或者涂布过程中，异物主要来自于操作时的失误或环境问题。

在极片涂布过程中，浆料内部气泡喷涂在极片上，经过烘箱烘干时，气泡破裂，在极片上形成白色圆斑。而这些活物质涂层较薄，在电池充放电过程中容易造成微短路。

此外，极片中有异物存在时，颗粒周围涂膜处是低表面张力区域，液膜向周围呈发射状迁移，形成点状缺陷。

为防止此类缺陷的出现，可以通过控制操作环境、优化浆料搅拌、控制涂布速度、保证基材干净等措施来解决。

厚边缺陷是指，极片在辊压过程中，厚边承受更大的压力，不仅造成极片在横向密度上不同，也会造成厚边处活物质颗粒被碾碎。

存在厚边缺陷的极片经过压制后，会出现较严重的翘曲现象，对后续的分切、卷绕过程中也会有很大的影响。

厚边处活物质颗粒被碾碎后，在充放电过程中锂离子和电子的传输路径变远，就会导致电池内阻增大极化加深，影响电池的使用寿命和安全。

此外，析锂和微短路对电池性能也是极为不利的。

产生厚边的主要原因是浆料表面张力的驱使，使浆料向极片边缘无涂覆处迁移，烘干后形成厚边。

图2. 电池极片干燥过程示意图

研究表明，涂布速度对边缘宽度和高度无显著影响，边缘梯度随着涂布速度增加而增大，减小间隙比，可以降低边缘效应。

此外，相关间隙涂布研究表明，通过调整涂布间隙、压力预调整也可以降低厚边，利用添加界面活性剂降低浆料表面张力的方法也能在一定程度上减少厚边的发生。

据了解，极片涂布设备主要由收放卷单元、供料单元、张力控制系统、涂布机头、烘箱等部分组成。

极片涂布可以分为转移式涂布和挤出式涂布两种，且都存在优缺点。

转移式涂布是指涂辊转动带动浆料，通过调整刮刀间隙来调节浆料转移量，并利用背辊或涂辊的转动将浆料转移到基材上，按工艺要求，控制涂布层的厚度以达到重量要求。

此外，通过干燥加热除去平铺于基材上的浆料中的溶剂，使固体物质很好地粘结于基材上。

转移式涂布的优点是对浆料粘度的要求不高，比较容易调节涂布参数，且没有堵料。

转移式涂布的不足之处在于，对动力电池来说涂布精度较差，无法保证极片的一致性。浆料在辊间暴露于空气中，对浆料的性质有影响。

挤出式涂布是指上料系统将涂料输送给螺杆泵，再将浆料动力输送至挤出头中，通过挤出形式将浆料制成液膜后涂布至移动的集流体上，经过干燥后形成质地均匀的涂层，如图3所示。

图3. 挤出式涂布工艺

挤出式涂布的优点是，涂膜后极片非常均匀且精度较高，涂层边缘平整度高，密闭操作系统，不受异物影响，适合量产。

挤出式涂布的不足之处在于，设备精度要求较高，维护保养要求也高，浆料粘度范围要求也高，变换规格时需要更换新的垫片。

极片涂布工艺中，浆料涂覆是继制备浆料完成后的一道工序，主要目的是为了将稳定性好、粘度好、流动性好的浆料均匀地涂覆在正负极集流体上。

从电池寿命来讲，浆料涂覆前后差异大、极片混入粉尘、极片左右厚度不均匀等等，都关系到电池电化学性能的优劣。

从电池的容量来讲，在涂布过程中，若极片前、中、后三段位置正负极浆料涂层厚度不一致，就容易引起电池容量过低、过高，在电池循环过程中形成析锂，影响电池寿命。

从电池性能的一致性来讲，电池厂比较忌讳的是电池的容量差异、循环寿命差异较大，所以在极片涂布过程中要保证极片前后参数一致。

从电池的安全性来讲，极片涂布之前要做好5S工作，确保涂布过程中没有颗粒、杂物、粉尘等混入极片中，如果混入杂物会引起电池内部微短路，严重时导致电池起火爆炸。

操作实践表明，挤压式涂布因为具有高精度、涂布均匀、适合较大宽度涂布等优点，被广泛应用于动力电池领域，且逐渐取代适用于中试线的转移式涂布机。

根据市场发展来看，未来涂布工艺可能会朝着高设备性能、高稼动率、在线测厚控制精度、提高干燥效率等方向发展。

入选的学者共分布在38个不同的学科，其中材料科学共190位、材料力学42位、化学180位、化学工程101位。

据了解，爱思唯尔“中国高被引学者榜单” 以Scopus数据库（全球领先的同行评议文摘引文索引库）作为统计来源。Scopus是爱思唯尔公司推出的，全球领先的同行评议摘要引文数据库，收录了全球5,000多家出版商的超过24,000种期刊（其中中国大陆期刊超过730本），980多万篇学术会议论文，22万本书以及全球5大专利机构4400万条专利信息。覆盖自然科学、技术、工程、医学、社会科学、艺术与人文等学科。

化学工程学科入选名单

发展历程

初始孕育阶段（1978-1992年）：

英国ICI开发研制出PEEK以及其玻璃纤维和碳纤维增强产品，申请专利并将其工业化，产能达1000吨/年，主要用于国防军工领域。

垄断发展及瓦解阶段（1993-2004年）：

英国威格斯（Victrex）公司从ICI收购PEEK业务，呈现垄断式发展态势，并不断扩大生产规模，2003年产能增加至2800吨/年，应用领域也从最初的军用拓展至工业及生物医疗等民用领域。

由于PEEK多应用于军事领域，威格斯对其进行了技术封锁。在我国政策大力扶持下，吉林大学吴忠文教授团队自主研发出具有独立知识产权的PEEK专利技术，创建了吉大高新材料有限责任公司并投产。吉大高新成为第一个打破威格斯垄断地位的公司。

全面发展阶段（2005-至今）：

2005年，赢创（Evonik）收购了吉大高新，索尔维（Solvay）收购了印度Garda的PEEK业务；2009年，我国金发科技股份有限公司、盘锦中润特塑有限公司等进入该领域，PEEK进入全面发展阶段。此外，PEEK的改性复合及加工技术逐步发展，应用领域也在不断扩大。

生产加工技术

（一）主流合成方法

现有的PEEK合成生产工艺路线主要是亲核取代化学反应和亲电取代化学反应两大类。其中亲电工艺采用以二苯醚和间苯二甲酞氯为原料的低温反应制备。其优点是条件温和、原料来源方便，但存在较多的聚合物支化、交联等副反应。目前国际上工业化的主要是第一类亲核工艺。

亲核工艺的基本思路是以4,4-二氟二苯甲酮、对苯二酚为原料，在无水碳酸钠存在的条件下，以二苯砜为溶剂，通过氮气保护，在逐渐升温至接近聚合物熔点的温度（320℃）时缩合反应得到高分子量的PEEK。这种工艺的优点是聚合物的支化、交联等副反应较易控制，过程中不使用金属基催化剂，也不使用稳定剂和添加剂，可以生产出高纯度的PEEK粉末。然而，这种反应路径有反应条件苛刻、合成工艺复杂、单体价格昂贵以及成本高等缺点。

图 PEEK主流工业化亲核生产工艺流程（示意图）

多年来，各主流生产企业均在亲核工艺的基本思路上开展了进一步的研发和改良、克服弊端、降低成本，形成了各自的核心工艺路线，这也是PEEK合成行业的核心价值技术。

（二）加工与改性技术

PEEK作为热塑性工程塑料的代表，具有易加工的特点，适用于常规的塑料加工成型方式包括注塑成型、挤出成型、模压成型和熔融纺丝等。近年来，随着3D打印技术的不断发展，PEEK作为可3D打印的聚合物材料代表，拓展了其在医疗器械领域的应用，尤其是复杂形态结构的医用植入物方面。

在加工技术发展的同时，随着市场对材料性能要求的提高，近年来对PEEK的改性和复合成为了行业发展的热点。除了在聚合阶段通过改变聚合物主链的成分和/或比例，以此进行化学改性外，在工业上常见的性能提升方法还包括表面改性、共混改性以及复合填充增强等，同时改善PEEK的成型加工性能和使用性能。

主要应用领域

PEEK具有优良的综合性能，在许多特殊领域可以替代金属、陶瓷等传统材料。PEEK在机械制造、航空航天、汽车工业、医疗、电子电气、制药和食品加工业都有所应用，其中以运输工业（包括汽车和航空）、机械工业和电子电气工业的应用占比最高。

未来发展趋势

经过40多年的应用开发，PEEK的产品种类型号、参与企业和应用领域都在不断拓展，保持较高的行业增速。但因其价格较高，在特种工程塑料中占有的市场份额较少。欧美主流企业多年来通过并购和自主开发（或合作开发）相结合的方式，依靠扩大生产规模以产生规模效应、积极开发改性及复合新产品，以及通过下游产业的合作开发来不断拓展应用范围，寻找出路。

我国目虽然已有PEEK合成的自主研发技术，并且一定程度上解决了PEEK原料成本过高的问题。但是我国的PEEK产业链发展较发达国家还有很大差距，尤其在高附加价值下游应用的拓展方面，受整体工业制造能力的限制，难以占据优势。随着我国大型飞机、轨道客车、汽车工业、医疗和国防军工产业的发展，对于以PEEK为代表的特种工程塑料需求也在不断提高，尤其在提升高性能产品的生产和加工能力方面的要求十分迫切。

聚醚醚酮(polyetheretherketone,简称PEEK)作为芳香族半结晶型热塑性高分子材料,具有良好的刚度和柔韧度,其力学性能受温度影响很小,可长期使用的温度高达250℃,甚至在300℃的高温环境下仍然能够有效保持良好的力学性能,PEEK的分子结构式如图1所示,其耐化学溶剂性仅次于氟塑料,不溶于浓硫酸以外的所有的溶剂,不受水和水蒸汽的化学侵蚀;其制品在高温、高压的热水和蒸气中长时间浸泡后,仍然能够保持优异的性能。PEEK以特有的良好性能成为国内外电连接器生产单位研制复合材料电连接器的首选材料。

图1 PEEK分子结构式

在复合材料电连接器产品中,PEEK不仅用于制作绝缘件,还用于制造起连接和支承作用的外部壳体零件;因此,在PEEK的应用过程中,不仅要解决其成型问题,还需要解决其表面处理问题,以达到产品具有屏蔽性能的目的。

1.PEEK成型

PEEK是超耐热性树脂,有较高的热变形温度和分解温度,高温(350~400℃)流动性良好,热分解温度高(560℃);因此,可以采用注射成型、挤出成型和粉末喷涂等多种方法加工成型。经过近几年的发展,其注射成型工艺已趋于成熟,下面介绍常用的PEEK注射成型工艺条件和模具结构设计要点。

1.1注射成型

1.1.1设备

PEEK可用常用的螺杆式或柱塞式注射成型机加工成型,注射成型机应满足下述基本条件:

1)料筒温度可升到400℃,通常情况下料筒各部位的大致温度如图2所示;

2)料筒内没有形成熔融料死角的地方;

3)因为熔融黏度高,不会自动流淌,所以喷嘴不需要加断流阀。

图2 PEEK注射成型时料筒各部位的大致温度

1.1.2模具温度

模具的温度控制在160℃以上时,可以保证半结晶性PEEK进行充分结晶。高温下成型不但可以制得综合性能良好的零件,而且可以提高零件的外观质量。

1.1.3预备干燥

PEEK的吸水率很低,其饱和吸水率只有0.5%,但为保证高温下的成型质量,材料在注射成型之前需要在150℃干燥3h以上。

1.1.4注射成型工艺

PEEK的标准注射成型条件见表1。

图3 PEEK注射成型零件

2表面处理

按照国内外军用标准的要求,复合材料电连接器应具备屏蔽的功能,以防止飞行器线路间的相互干扰。采用绝缘材料PEEK作为外壳材料时,即使选择碳纤维增强,其导电性仍不能满足标准要求的屏蔽性能,这就要求在PEEK外壳体表面镀覆一层导电层来达到屏蔽的目的。按照标准规定,需要在适合的底镀层上再镀覆镍层、镉层或锡层。

2.1表面处理工艺

查阅相关资料可知,目前关于普通工程塑料(如ABS)的表面处理基本上都有成熟的工艺,有许多资料可供参考。PEEK材料已经成功应用在国外复合材料电连接器上,但在国内仍属于初期阶段,由于PEEK的特殊性和新颖性,还没有PEEK表面处理的相关信息。

图4 PEEK镀镍工艺流程

在整个镀覆过程中,去除应力往往是容易被忽视的环节,该过程应在零件成型后和电镀表面处理前进行。资料显示,经过去除应力处理零件的镀层接合力高于未去除应力制品50%以上。

塑料表面除油方式一般分为有机溶剂除油、碱性化学除油和酸性化学除油。在此环节,PEEK材料同其他塑料一样,选用碱性化学除油方法,但在除油液中,最好不要加入硅酸钠,因为它容易吸附在塑料表面,从而影响镀层与塑料基体的接合强度。

粗化是表面处理过程中的重要步骤之一,目的是增大制件表面的表面粗糙度、接触面积和亲水能力,以此提高制件与镀层的接合力和湿润性,这样塑料表面才能接受金属的吸附,对镀层的接合力及整平性影响达到最大。一般采用机械粗化、有机溶剂粗化和化学粗化等方法,根据塑料品种、形状复杂程度和制品使用环境,选用其中1种或2种方法进行粗化,对于具有化学隋性的PEEK材料,推荐使用机械粗化后再进行化学粗化的方法。衡量粗化是否成功主要看制件表面是否产生了微观粗糙(见图5),镀层接合力是否提高。粗化操作应严格控制条件,若粗化不足,则会引起镀层起泡和接合力差,甚至在沉积金属时出现局部沉积不上;若粗化过度,则会引起零件变形或使表面层腐蚀,从而使表面粗糙度过大。

图5 玻璃纤维增强PEEK粗化后的表面状态

敏化就是在经过粗化后的塑料表面吸附一层容易还原的物质,以便在下道活化处理时,通过还原反应使塑料表面附着一层金属薄层,该薄层能承载化学镀和电镀时的载荷电流。氯化亚锡是普遍使用的一种敏化剂,同样适用于PEEK材料。

活化处理就是给塑料涂覆一层很薄且有催化性的金属层。经过敏化后的零件表面吸附了还原剂,在含有氧化剂的溶液中进行反应,能够使贵金属还原成金属,活化处理可在塑料表面形成催化中心,以便在化学沉积中加速反应,因此活化处理过程的实质是“播种”。通常可采用硝酸银型和氯化钯型2种离子型活化液,实践证明氯化钯型的活化液更适合应用在PEEK材料的活化处理上。

图6 表面处理后的PEEK件

利用化学还原的方法在制件表面催化膜上沉积一层金属,使原来不导电的塑料表面沉积薄薄一层导电的铜或镍层,以便于随后电镀各种金属。从经济和性能等各方面考虑,采用铜作为底镀层已成为塑料电镀的首选,同时通过剖析国外样件,在PEEK的表面处理上,同样推荐用铜作为底镀层。表面处理后的PEEK件如图6所示。

2.2镀层质量检验

在PEEK表面进行镀覆属于新工艺,而且按照军用标准的要求,需对镀层的附着力进行检验。

2.2.1锉刀法检验

将零件夹在台钳上用粗锉刀锉镀层边缘,锉刀与镀层表面大约成45°,锉至约入基材1mm处,用放大镜观察切口,镀层未出现脱落和揭起。

2.2.2锡焊拉力检验

按GJB3234规定,采用软钎焊料将2mm2的多股铜线焊接在镀层表面上。电烙铁的功率≤35W,焊线加热的时间≤30s,焊点的直径约为6.35mm。将零件安装在拉伸试验机上,拉扯导线直至镀层与基体分离或断裂。测量焊接导线从电连接器外壳上被拉脱部位的面积并将分离或断裂时的拉力除以该面积,以确定是否满足剪切强度>5.145MPa的标准要求。

2.2.3热冲击试验

将镀覆好的零件放置在200℃的空气干燥箱中30min,然后将零件从箱中取出,并在15s内将其浸入温度约为0℃的冰水中发现,镀层未出现起泡、脱皮或其他镀层分离现象。

结语

应用研究表明,掌握了PEEK成型和模具结构要点,可成型出符合军用标准要求的零件。PEEK经表面处理后,要在镀层上镀覆其他金属材料,以满足军用屏蔽性能的要求。改性PEEK材料的密度约为1.5g/mm3,接近铝合金的一半,比强度显著,可减轻同型连接器质量30%以上,在型号减重工作上具有重要意义。同国外同类产品相比,该产品已达到国际水平,目前已在国内多种型号上应用。

一、历史研究

LCP的研究历史，要远远晚于液晶的研究。

1.液晶在1888年由奥地利植物学家Friedrich Reinitzer (1857-1927)观察苯甲酸胆甾醇酯时发现的;

2.直到1941年Kargin才提出液晶态是聚合物体系的一种普遍存才状态，才开始对液晶聚合物(LCP)开展研究;

3.1966年美国杜邦公司首次使用相列态聚合物溶液制备出高强度、高模量的纤维Fiber B；

4.1972年，又成功开发出溶致液晶Kevlar纤维，高分子液晶逐步走向市场，引起人们的极大兴趣。

二、分子结构

LCP外观：米黄色（也有呈白色的不透明的固体粉末）。

无论是哪一种类型的LCP，其分子主链上都拥有大量的刚性苯环结构，这决定了其特殊的物化特征和加工性质。LCP由于分子链保持着高度的规整性，所以加热到晶化温度以后，只要稍微给一点剪切力，LCP溶体的流动性便会变得像水一样，这一特性使得LCP更容易成型薄壁小型化的一些连接器制件。

液晶高分子结构

同时LCP的染色能力也极差。即便是染成黑色，也没有办法做到钢琴漆的那种黑，或者标准炭黑的那种黑，通常黑色的LCP都是灰灰的。除了黑色，其他配色也极为简单，除了本色的淡黄色，基本没有其他的颜色的产品了。

三、性能特性

1.物理性能：自增强性，具有异常规整的纤维状结构特点，因而不增强的液晶塑料即可达到甚至超过普通工程塑料用百分之几十玻璃纤维增强后的机械强度及其模量的水平；不增强时的收缩高异向性，纤维填充后可稍微降低，这种特性和其他塑料刚好相反；很高尺寸稳定性和尺寸精度；

2.力学性能：优异的机械性能；厚度越薄，拉伸强度越大；熔接强度低；性能与树脂流动方向相关；几乎为零的蠕变；耐磨、减磨性优越；线性热膨胀率接近金属；机械特性中却存在各向异性。

3.耐热性能：优异的耐热性，热分解温度500℃，高的热变形温度（160-340℃与品级有关）、连续使用温度（-50～240℃）、耐焊锡焊温度（260℃、10秒～310℃、10秒）。

4.燃烧性能：有着出色的难燃性，不含有阻燃剂，其燃烧等级达到UL94V-0级水平，燃烧产物主要是二氧化碳和水，在火焰中不滴落，不产生有毒烟雾。

5.化学稳定性：耐腐蚀性能，LCP制品在浓度为90%酸及浓度为50%碱存在下不会受到侵蚀，对于工业溶剂、燃料油、洗涤剂及热水，接触后不会被溶解，也不会引起应力开裂。

6.电性能：优良的电绝缘性能。其介电强度比一般工程塑料高，耐电弧性良好。在连续使用温度200-300℃，其电性能不受影响。间断使用温度可达316℃左右。

7.耐候性能：耐气候性、耐辐射性良好；对微波透明。

8.加工性：表观粘度受剪切速度和温度的影响较大，在适当的成型条件下，粘度可以变得较低；高流动性和低毛边性，非常适用于小型电子零部件的成型；溶融粘度低，流动性好，不需要过高的射出压力；对于具有复杂形状的薄壁，推荐中～高速成型，,对较厚壁的产品有熔接问题时，在考虑金属模具内通气 口的同时，选择 20～40mm/sec.中·低速成型较合适；表面非常平整光滑；薄型成型品存在脆性。

四.应用领域

4.1传统工业

在商品化的工程塑料中，LCP具有很高的流动性，能填充细小及薄壁的产品，在无铅回流工艺的高热稳定性及优良的环保阻燃性，极低的吸水性，较短的成型周期，低收缩率等特点。

热致LCP还可与多种塑料制成聚合物共混材料，这些共混材料中液晶聚合物起到玻纤增强的作用，可以大大提高材料的强度、刚性及耐热性等。LCP具有高强度，高模量的力学性能，由于其结构特点而具有自增强性；如果用玻璃纤维、碳纤维等增强，更远远超过其他工程塑料，所以其应用极为广泛。

1.电子电气：高密度连接器、线圈架、线轴、基片载体、电容器外壳、插座、表面贴装的电子元件、电 子封装材料、印刷电路板、制动器材、照明器材 、接插件、SIMM 插口、QFP 插口、发光二极管外壳、 晶体管类封装件、注射成型线路部件(MID)、LED(MID)、PLCC(MID)、光感应器(MID)、水晶振荡器座 (MID)、集成块支承座；

2.汽车工业：汽车燃烧系统元件、燃烧泵、隔热部件、精密元件、电子元件；

3.航空航天：雷达天线屏蔽罩、 耐高温耐辐射壳体、电子元件；

4.办公设备：软盘、硬盘驱动器、复印机、打印机、传真机零部件；

5.视听设备：扬声器震动板、耳机开关；

6.体育器材：网球拍、滑雪器材、游艇器材；

7.医疗器材：外科设备、插管、刀具、消毒托盘、腹腔镜及齿科材料；

8.消费材料：微波炉灶容器、食品容器、包装材料；

9.化学装置：精馏塔填料、阀门、泵、油井设备、计量仪器零部件、密封件、轴承 光纤通信 光纤二次被 覆、抗拉构件、藕合器、连接器。

4.2 5G通讯领域

随着电子设备向着更薄、更复杂的方向发展，对LCP的需求急剧增加。如今，通信速度越来越快，5G通信正在走向世界。由于这种新技术位于高频范围，所以对器件的材料提出更高的要求。

相比较高温尼龙，LCP材料具有极低的吸水性和更好的介电稳定性。LCP具有超低翘曲，高流动性，尺寸稳定性，适合应用在5G高速连接器。低介电常数，低介电损耗，电磁屏蔽的LCP材料还可以应用在：镜头模组/FPC等。

基站上的应用有：天线振子、移相器、高速连接器以及对耐高温、高流动性需求的热管理系统上。除了5G通信材料的应用，LCP具有尺寸稳定性，低挥发的LCP材料可以用于小型投影仪上。控制单元需要LCP材料的高耐热，低线性膨胀系数以及尺寸稳定性。

4.3 LCP应用在柔性电路板

软板又名柔性电路板，是以柔性覆铜板（FCCL）制成的一种具有高度可靠性，绝佳可挠性的印刷电路板，具有配线密度高、重量轻、厚度薄、弯折性好的特点。软板的应用几乎涉及所有电子产品，如硬盘驱动器的带状引线、汽车电子、照相机、数码 摄像机、仪器仪表、办公自动化设备、医疗器械等领域。对于智能手机、平板电脑、笔记本电脑等，软板被用于制造射频天线和高速传输线。随着手机、平板、笔记本电脑和可穿戴设备等高端小型化电子产品的发展，对软板的需求越来越大，市场空间已超120亿美元。

LCP作为特种热塑性材料，可在保证较高可靠性的前提下实现高频高速软板。LCP具有优异的电学特征：

（1）在高达110GHz的全部射频范围几乎能保持恒定的介电常数，一致性好；

（2）正切损耗非常小，仅为0.002，即使在110 GHz时也只增加到0.0045，非常适合毫米波应用；

（3）热膨胀特性非常小，可作为理想的高频封装材料。目前LCP主要应用在高频电路基板、COF基板、多层板、IC封装、u-BGA、高频连接器、天线、扬声器基板等领域。随着高频高速应用趋势的兴起，LCP将替代聚酰亚胺(PI)成为新的软板工艺。

LCP作为一种特殊的材料，随着液晶高分子的理论日臻完善，其在高性能结构材料、信息记录材料、功能膜及非线性光学材料等方面的作用将越来越多。

温度传感器是指能感受温度并转换成可用输出信号的传感器。温度传感器是温度测量仪表的核心部分，品种繁多。温度传感器对于环境温度的测量非常准确，广泛应用于农业、工业、车间、库房等领域。

温度传感器发展历史

公元1600年，伽利略研制出气体温度计。一百年后，研制成究竟温度计和水银温度计。随着现代工业技术发展的需要，相继研制出金属丝电阻、温差电动势元件、双金属式温度传感器。1950年以后，相继研发制成半导体热敏电阻器。最近，随着原材料、加工技术的飞速发展、又陆续研制出各种类型的温度传感器。

温度传感器分类

按测量方式可分为接触式和非接触式两大类。

1、接触式

接触式温度传感器的检测部分与被测对象有良好的接触，又称温度计。

温度计通过传导或对流达到热平衡，从而使温度计的示值能直接表示被测对象的温度。

一般测量精度较高。在一定的测温范围内，温度计也可测量物体内部的温度分布。但对于运动体、小目标或热容量很小的对象则会产生较大的测量误差，常用的温度计有双金属温度计、玻璃液体温度计、压力式温度计、电阻温度计、热敏电阻和温差电偶等。它们广泛应用于工业、农业、商业等部门。在日常生活中人们也常常使用这些温度计。

2、非接触式

它的敏感元件与被测对象互不接触，又称非接触式测温仪表。这种仪表可用来测量运动物体、小目标和热容量小或温度变化迅速（瞬变）对象的表面温度，也可用于测量温度场的温度分布。

最常用的非接触式测温仪表基于黑体辐射的基本定律，称为辐射测温仪表。各类辐射测温方法只能测出对应的光度温度、辐射温度或比色温度。只有对黑体（吸收全部辐射并不反射光的物体）所测温度才是真实温度。如欲测定物体的真实温度，则必须进行材料表面发射率的修正。而材料表面发射率不仅取决于温度和波长，而且还与表面状态、涂膜和微观组织等有关，因此很难精确测量。

非接触式温度传感器的优点是测量上限不受感温元件耐温程度的限制，因而对最高可测温度原则上没有限制。

按照传感器材料及电子元件特性分为热电阻和热电偶两类。

1、热电阻

热敏电阻是用半导体材料， 大多为负温度系数，即阻值随温度增加而降低。

温度变化会造成大的阻值改变，因此它是最灵敏的温度传感器。但热敏电阻的线性度极差，并且与生产工艺有很大关系。

热敏电阻还有其自身的测量技巧。热敏电阻体积小是优点，它能很快稳定，不会造成热负载。不过也因此很不结实，大电流会造成自热。由于热敏电阻是一种电阻性器件，任何电流源都会在其上因功率而造成发热。功率等于电流平方与电阻的积。因此要使用小的电流源。如果热敏电阻暴露在高热中，将导致永久性的损坏。

2、热电偶

热电偶是温度测量中最常用的温度传感器。其主要好处是宽温度范围和适应各种大气环境，而且结实、价低，无需供电，也是最便宜的。电偶是最简单和最通用的温度传感器，但热电偶并不适合高精度的的测量和应用。

按照温度传感器输出信号的模式，可大致划分为三大类：数字式温度传感器、逻辑输出温度传感器、模拟式温度传感器。

1、数字式温度传感器

它采用硅工艺生产的数字式温度传感器，其采用PTAT结构，这种半导体结构具有精确的，与温度相关的良好输出特性。

2、逻辑输出温度传感器

在许多应用中，我们并不需要严格测量温度值，只关心温度是否超出了一个设定范围，一旦温度超出所规定的范围，则发出报警信号，启动或关闭风扇、空调、加热器或其它控制设备，此时可选用逻辑输出式温度传感器

3、模拟式温度传感器

模拟温度传感器，如热电偶、热敏电阻和RTDS对温度的监控，在一些温度范围内线性不好，需要进行冷端补偿或引线补偿；热惯性大，响应时间慢。集成模拟温度传感器与之相比，具有灵敏度高、线性度好、响应速度快等优点，而且它还将驱动电路、信号处理电路以及必要的逻辑控制电路集成在单片IC上，有实际尺寸小、使用方便等优点。常见的模拟温度传感器有LM3911、LM335、LM45、AD22103电压输出型、AD590电流输出型。

温度传感器工作原理

1、热电偶传感器工作原理

当有两种不同的导体和半导体A和B组成一个回路，其两端相互连接时，只要两结点处的温度不同，一端温度为T，称为工作端或热端，另一端温度为TO，称为自由端或冷端，则回路中就有电流产生，即回路中存在的电动势称为热电动势。这种由于温度不同而产生电动势的现象称为塞贝克效应。与塞贝克有关的效应有两个：其一，当有电流流过两个不同导体的连接处时，此处便吸收或放出热量(取决于电流的方向)，称为珀尔帖效应；其二，当有电流流过存在温度梯度的导体时，导体吸收或放出热量(取决于电流相对于温度梯度的方向)，称为汤姆逊效应。两种不同导体或半导体的组合称为热电偶。

2、电阻传感器工作原理

导体的电阻值随温度变化而改变，通过测量其阻值推算出被测物体的温度，利用此原理构成的传感器就是电阻温度传感器，这种传感器主要用于-200—500℃温度范围内的温度测量。纯金属是热电阻的主要制造材料，热电阻的材料应具有以下特性：

(1)、电阻温度系数要大而且稳定，电阻值与温度之间应具有良好的线性关系。

(2)、电阻率高，热容量小，反应速度快。

(3)、材料的复现性和工艺性好，价格低。

(4)、在测温范围内化学物理特性稳定。

目前，在工业中应用最广的铂和铜，并已制作成标准测温热电阻。

3、红外温度传感器

在自然界中,当物体的温度高于绝对零度时，由于它内部热运动的存在,就会不断地向四周辐射电磁波，其中就包含了波段位于0.75～100μm的红外线，红外温度传感器就是利用这一原理制作而成的。

4、数字式温度传感器

它采用硅工艺生产的数字式温度传感器，其采用PTAT结构，这种半导体结构具有精确的，与温度相关的良好输出特性。PTAT的输出通过占空比比较器调制成数字信号，占空比与温度的关系如下式：DC=0.32 0.0047*t，t为摄氏度。输出数字信号故与微处理器MCU兼容，通过处理器的高频采样可算出输出电压方波信号的占空比，即可得到温度。该款温度传感器因其特殊工艺，分辨率优于0.005K。

5、逻辑输出型温度传感器

设定一个温度范围，一旦温度超出所规定的范围，则发出报警信号，启动或关闭风扇、空调、加热器或其它控制设备，此时可选用逻辑输出式温度传感器。LM56、MAX6501-MAX6504、MAX6509/6510是其典型代表。

6、模拟温度传感器

常见的模拟温度传感器有LM3911、LM335、LM45、AD22103电压输出型、AD590电流输出型。

AD590是美国模拟器件公司的电流输出型温度传感器，供电电压范围为3~30V，输出电流223μA（-50℃）~423μA（ 150℃），灵敏度为1μA/℃。当在电路中串接采样电阻R时，R两端的电压可作为输出电压。注意R的阻值不能取得太大，以保证AD590两端电压不低于3V。AD590输出电流信号传输距离可达到1km以上。作为一种高阻电流源，最高可达20MΩ，所以它不必考虑选择开关或CMOS多路转换器所引入的附加电阻造成的误差。适用于多点温度测量和远距离温度测量的控制。

挑选温度传感器注意事项

1、被测对象的环境条件对测温元件是否有损害。

2、被测对象的温度是否需记录、报警和自动控制，是否需要远距离测量和传送。 3800 100

3、在被测对象温度随时间变化的场合，测温元件的滞后能否适应测温要求。

4、测温范围的大小和精度要求。

5、测温元件大小是否适当。

如何避免误差

温度传感器在安装和使用时，应当避免以下误差的出现，保证最佳测量效果。

1、安装不当引入的误差

如热电偶安装的位置及插入深度不能反映炉膛的真实温度等，换句话说，热电偶不应装在太靠近门和加热的地方，插入的深度至少应为保护管直径的8～10倍。

2、热阻误差

高温时，如保护管上有一层煤灰，尘埃附在上面，则热阻增加，阻碍热的传导，这时温度示值比被测温度的真值低。因此，应保持热电偶保护管外部的清洁，以减小误差。

3、绝缘变差而引入的误差

如热电偶绝缘了，保护管和拉线板污垢或盐渣过多致使热电偶极间与炉壁间绝缘不良，在高温下更为严重，这不仅会引起热电势的损耗而且还会引入干扰，由此引起的误差有时可达上百度。

4、热惰性引入的误差

由于热电偶的热惰性使仪表的指示值落后于被测温度的变化，在进行快速测量时这种影响尤为突出。所以应尽可能采用热电极较细、保护管直径较小的热电偶。测温环境许可时，甚至可将保护管取去。由于存在测量滞后，用热电偶检测出的温度波动的振幅较温度波动的振幅小。测量滞后越大，热电偶波动的振幅就越小，与实际温都的差别也就越大。

现代军用和民用电子装备正在向小型化、轻量化、 高可靠、多功能和低成本方向发展，尤其对机载、舰载 和星载等电子装备更为关键。作为电子装备前端的微 波电路与系统，其电气性能和物理结构对整个电子装 备的性能有着举足轻重的影响。如有源相控阵雷达上 大量使用的发/收(T/R)组件,其微波电路系统的功能 越来越复杂、电性能指标越来越高,而要求体积越来越 小、重量越来越轻,在满足微波电路系统电气性能指标 要求的前提下，尽可能提高微波电路与系统的集成水平、减小其体积和重量。基于液晶聚合物(LCP)技术的SOP(系统级封装)、MCM(多芯片组装)和三维集成 微波电路技术是实现上述目标的有效途径。

LCP是一种由刚性分子链构成的、在一定物理条件下既有液体的流动性又有晶体的物理性能各向异性 (此状态称为液晶态)的高分子物质。它被认为是继

特点

FCCL除具有薄、轻和可挠性的优点外，还具有电性能、热性能、耐热性优良的特点。它的较低介电常数（Dk）性，使得电信号得到快速的传输。良好的热性能，可使得组件易于降温。较高的玻璃化温度（Tg）可使得组件在更高的温度下良好运行。由于FCCL大部分的产品，是以连续成卷状形态提供给用户，因此，采用FCCL生产印制电路板，利于实现FPC的自动化连续生产和在FPC上进行元器件的连续性的表面安装。 

分类

软性铜箔基材（FCCL）分为两大类：传统有接着剂型三层软板基材（3L-FCCL）与新型无接着剂型二层软板基材（2L-FCCL）两大类。其是由挠性绝缘基膜与金属箔组成的，由铜箔、薄膜、胶粘剂三个不同材料所复合而成的挠性覆铜板称为三层型挠性覆铜板（简称“3L-FCCL”）。无胶粘剂的挠性覆铜板称为二层型挠性覆铜板（简称“2L-FCCL”）。因为此二类软性铜箔基材的制造方法不同，所以两类基材的材料特性亦不同。应用上，两类FCCL的应用产品项目不同，3L-FCCL应用在大宗的软板产品上，而2L FCCL则应用在较高阶的软板制造上，如软硬板、COF等。

挠性覆铜板

产品组成

挠性覆铜板的组成主要包括三大类材料：绝缘基膜材料：挠性覆铜板用的绝缘基膜材料有液晶聚合物(LCP)薄膜、聚酯（PET）薄膜、聚酰亚胺（PI）薄膜、聚酯酰亚胺薄膜、氟碳乙烯薄膜、亚酰胺纤维纸、聚丁烯对酞酸盐薄膜等。其中，目前使用得最广泛的是聚酯薄膜（PET薄膜）和聚酰亚胺薄膜（PI薄膜）液晶聚合物(LCP)薄膜。业界正持续努力的开发新的高性能高分子材料，以希望取代PI(聚酰亚胺)膜，其中最有影响力的是液晶聚合物(LCP)(Liquid Crystal Polymer,简称LCP(液晶聚合物))和聚醚醚酮(PE(聚乙烯)EK)。从薄膜的基本性能来看，这两大类高分子材料完全可以有效弥补PI(聚酰亚胺)膜的缺陷，主要包括低吸湿性、低热膨胀系数、低介电常数及高尺寸稳定性等。

金属导体箔

金属导体箔是挠性覆铜板用的导体材料，有铜箔（普通电解铜箔、高延展性电解铜箔、压延铜箔）、铝箔和铜－铍合金箔。绝大多数是采用铜箔，其中有电解铜箔（ED）和压延铜箔（RA）。

胶粘剂

胶粘剂是三层法挠性覆铜板的重要组成部分，它直接影响挠性覆铜板的产品性能和质量。用于挠性覆铜板胶粘剂的主要有聚酯类胶粘剂、丙烯酸类胶粘剂、环氧或改性环氧类胶粘剂、聚酰亚胺类胶粘剂、酚醛－缩丁醛类胶粘剂等。在三层法挠性覆铜板行业中胶粘剂主要分为丙烯酸类胶粘剂和环氧类胶粘剂两大流派。

分类

杜邦单面FCCL。

单面三层法挠性覆铜板产品（杜邦公司，尺寸0.6×0.9m）。

双面三层法挠性覆铜板产品（杜邦公司，尺寸0.6×0.9m ）。

常见品种

其包含：PI覆盖膜、PET覆盖膜、聚脂覆盖膜、聚酰亚胺覆盖膜、亚克力覆盖膜、丙烯酸覆盖膜、环氧树脂覆盖膜、单面铜箔基材、双面铜箔基材、电解铜箔基材、压延铜箔基材、液晶聚合物(LCP)薄膜、PI薄膜基材、PET薄膜基材、PVC薄膜基材、PEN薄膜基材、聚酰亚胺铜箔基材、聚酯铜箔基材、聚氯乙烯铜箔基材、聚四氟乙烯铜箔基材、无胶铜箔基材、双面铜箔无胶基材、单面铜箔无胶基材、亚克力纯胶片、丙烯酸纯胶片、环氧树脂纯胶片。

覆盖膜常用厚度：25μm、30μm、35μm、36μm、38μm、40μm、42μm、50μm、60μm、75μm、80μm、100μm、115μm、120μm、125μm、160μm、320μm。

覆盖膜常用宽度：120mm、130 mm、150 mm、250 mm、260 mm、270 mm、280 mm、300 mm、304 mm、305 mm、310 mm、330 mm、450 mm、500 mm、510 mm、550 mm、600 mm、610 mm、630 mm、750 mm、800 mm、810 mm、1220 mm、1300 mm。

覆盖膜常用长度：250mm、300 mm、305 mm、420 mm、450 mm、500 mm、600 mm、610 mm、630 mm、750 mm、800 mm、810 mm、1220 mm、1300 mm、25M、27.4M、50M、100M、600M、1000M。

铜箔基材常用厚度：

铜箔基材主要供应商有：Nippon Steel、Nippon Mektron、Arisawa、Toray、Mitsui Chemical、Nitto Denko、3M、杜邦太巨、台虹、长捷士、律胜、新扬等。

供应现况

全球FCCL市场与供应厂全球FCCL 2002年时市场值为12.5亿美元，2003年时成长到14.2亿美元的规模，预估2004年在全球软板市场仍是成长的状况之下，且FCCL仍是供不应求的情势下，全球FCCL市场可望达到16.7亿美元的规模.台湾软性铜箔基材的总产值，从1998年的18亿元新台币，成长至2002年的30.2亿元新台币，在各大产能陆续开出的影响下，2003年的产值由原先预估的36~40亿元，向上修正为44.5亿元，占全球FCCL的比重为9%。2004年预期台湾各软性铜箔基板厂积极扩厂的影响下，产能将继续成长到69.9亿元规模，预估台湾的比重可占全球的12%。

日本的生产全球约二分之一的FCCL原料，而大厂数目亦是全球最具规模的国家，生产的FCCL涵盖了3L-FCCL与2L FCCL，各厂的生产情形不同，但是日本厂商因为重视研发且于制程技术上注重品质管制，所以一般而言，全球的FPC厂商对于日本的FCCL接受度普遍较高。美国生产FCCL的产量并无明显成长的趋势，但是美国有能力供应特殊用途的FCCL材料，特用材料的产品型态以片状（sheet）居多，Roll材料，其部份并以宽幅的型式呈现。美国厂商生产2L的比例较高，所以美国摆脱大量生产的方式，改生产特殊利基型的产品。日本、美国朝 laminate 2L FCCL研发，尤其在two metal 制程和使用TPI原料上，美国2L FCCL 的生产制程中，casting 制程占80%；sputtering占15%, laminate则小于5%。未来在2L FCCL制程稳定且价格降至市场可接受的范围时，将有部份的3L FCCL被2L FCCL被取代，直到一个稳定平衡的的应用市场，3L FCCL与2L FCCL各有其应用市场。

以全球供应的观点来看，全球最大的供应商为日本的Nippon Steel，约占有全球81%的市场，以供应国而言属於日本和美国厂居多，三层有胶系软性铜箔基板材主要的供应商有： Nippon Mektron、Arisawa、Toray等。二层无胶系软性铜箔基板材则以Nippon Steel、Mitsui Chemical、Nitto Denko、3M等为主。

LCP(液晶聚合物)薄膜的特点

目前，LCP(液晶聚合物)的合成主要是缩聚反应，合成的LCP(液晶聚合物)主要有：主链型的聚酰胺类、聚酯类、聚醚类、聚噻唑类聚咪唑类等;侧链型的有聚异氰酸酯类、聚偶氮类、聚二甲基硅氧烷类、聚丙烯(PP)酸酯类等。此外还有一些特殊机构的高分子液晶等。LCP(液晶聚合物)与其他有机高分子材料相比，具有较为独特的分子结构和热行为，它的分子由刚性棒状大分子链组成受热熔融或被溶剂溶解后不再具有固体物质的大部分性质，而是形成一种具有固体和液体部分性质的过渡中间相态——液晶态，其分子排列介于理想的液体和晶体之间，呈一位或而为的远程有序，分子排列子在位置上显示无序性，但在分子去向上仍有一定的有序性，表现出良好的各向异性。LCP(液晶聚合物)的各向异性使其具有高强度、高模量和自增强性能，突出的耐热性能，优异的耐冷热交变性能，优良的耐腐蚀性、阻燃性、电性能和成型加工性能。其线膨胀系数和摩擦系数极小，还具有优异的耐辐射性能和对微波良好的透明性，其在电子器件、精密器械零件、家电产品配件、医疗器械、汽车零部件及化工设备零件等领域有着广泛应用。

而且从电子产品中介电性能的关键指标看，LCP(液晶聚合物)的介电性能远好于PI(聚酰亚胺)，这在高端领域的FPC(聚碳酸酯)应用中具备很强的优势。

尽管LCP(液晶聚合物)薄膜性能优势明显，但因为LCP(液晶聚合物)树脂及薄膜的制造工艺掌握在国外企业，目前还没有实现国产化，如下是某品牌LCP(液晶聚合物)薄膜相关性能指标。
 

LCP(液晶聚合物)薄膜在FCCL的应用

由于PI(聚酰亚胺)膜存在结构性缺陷，业界对LCP(液晶聚合物)的研究越来越多。下图列举了典型的LCP(液晶聚合物)基FCCL和PI(聚酰亚胺)基FCCL基本性能对比，LCP(液晶聚合物)基FCCL的缺陷是剥离强度较低。
 

LCP(液晶聚合物)的最大优势在与其很低的吸湿性和优异的尺寸稳定性，在极潮湿的环境下依然能保持很好的尺寸稳定性和剥离强度，且LCP(液晶聚合物)的界质损耗比较小，几乎和PTFE在同一水平，适用于高频线路。主要用于LCP(液晶聚合物)、PDP的驱动器、IC封装、t-BGA、无线LAN、通信网络设备和高速数字连接器等。

LCP(液晶聚合物)薄膜存在的问题

LCP(液晶聚合物)虽然性能优异，但也存在着成型加工工艺不易控制、制品的物理性质呈各向异性、与成型时剪切流动成直角的方向力学性能较差、易于原纤维化等缺点，所以需要对其改性，以提高LCP(液晶聚合物)膜的力学性能。另一方面LCP(液晶聚合物)原料价格昂贵，从而导致了LCP(液晶聚合物)的价格较高，这是影响LCP(液晶聚合物)发展的最主要的问题，因此降低成本已成为生产商的研究重点。

电池极片褶皱、断带、试机料浪费、极片波浪边、极片削薄区、极片单面压实密度的控制、快充电芯极片的压密控制、极片双面过压、单面欠压、脱碳掉粉等，越来越成为困扰电芯厂工艺设备人员的问题。那么，这些问题该如何解决？对于电池极片出现卷边，很大程度上是由于电池极片延伸率过大导致，可以通过加大辊身直径、减小电池极片压缩量、调整电池极片前后张力等方法解决。导致电池极片滚压厚度不均匀的原因有很多，如电池极片涂布厚度不均匀、轧辊同轴度误差、轧辊圆柱度误差、轧辊接触母线不平行、轧辊轴向挠曲变形、辊压设备的刚性稳定性差等。当电池极片涂布横向厚度不均匀时，在电池极片辊压过程中，常会出现测量左右极片厚度不一致的情况。当极片左右厚度不一致时，首先要排除极片涂布过程中的影响，当测试未辊压的极片左右厚度一致时，则需要对辊压压力进行左右调节，以保证极片辊压后左右压实密度一致。此外，在辊压过程中要定时对电池极片进行测试，以防辊压途中压力发生变动。当电池极片涂布纵向厚度不均匀时，会出现极片经过辊压后，测试极片厚度符合要求，但是在分切时出现厚度增加的现象，这是极片的反弹现象，可以通过使用电磁感应加热辊工艺和控制辊压速度来解决。轧辊表面出现麻点是轧辊表面的疲劳点蚀，主要是因为轧辊材质及热处理金相组织不均匀，辊面抗疲劳强度差引起的，也和轧辊表面粗糙度有关。电池极片出现镰刀弯主要是因为两只轧辊接触母线不平行或极片涂布两边厚度不一样所致。由于边缘厚度较中间部位大几微米或十几微米，辊压轧辊压力作用在极片上时，边缘厚度大的区域承受更大的轧制力，从而导致极片辊压压实横向密度不一致，造成了极片辊压后翘曲严重，对后续的分切工艺也会产生不利影响。电池极片出现波浪边主要是因为极片滚压过程中延展率比较大造成的。导致这个因素的原因很多，比如辊身直径小、极片滚压前张力小、极片厚度压缩量大、极片涂布两边凸起等。当电池极片在辊压的过程中，活物质之间相互挤压，并对铜箔、铝箔施加了一定的压力，则会产生一定的延展。在辊压时，没有活物质涂覆的部分没有发生延展，而有活物质的极片在辊压力作用下会产生延展，延展不一在外观上形成箔带边缘的波浪形皱褶，平行的波浪痕迹与箔带运动方向垂直。电池极片出现断带主要是张力不均匀、不稳定，缺少张力快速响应机构，极片涂布边缘凸起严重等原因所致。如在涂布过程中，若在极片表面留有小颗粒等质地不均现象，则在辊压时，小颗粒受到双辊压力，便向箔带方向挤压，颗粒体较软的可被碾成粉末继而脱落，颗粒体较硬的会挤压箔带，造成箔带破孔甚至箔带断裂。电池极片涂布过程中，如果极片表面密度不同，则在辊压过程中会出现一片过辊压而另外一片辊压不足。在极片走带过程中，张力控制相同的情况下，辊压不足的地方则会出现部分活物质脱落甚至断箔的现象。控制收卷张力，防治大颗粒杂质落到极片表面可以有效减少极片断裂。电池极片滚压厚度反弹主要是因为极片滚压后残余弹性变形量大、环境湿度大所致。可以通过热滚压、慢速辊压、高速滚压、减低环境相对湿度等措施解决。电池极片板型不平整主要是因为极片滚压变形量不均匀、前后张力小且不均匀或极片涂布厚度误差所致。

辊压是电池极片最常用的压实工艺，相比其他工艺过程，辊压对极片孔洞结构的改变巨大，而且会影响导电剂的分布状态，从而影响电池的电化学性能。从电池循环寿命来看，由于极片滚压影响活性物质在电池集流体上的附着力，所以也影响活性物质在电池充放电过程中的分离与脱落，从而影响电池的循环寿命。从电池比能量来看，根据法拉第定律，由于电池电极通过的电量与活性物质的质量成正比，所以极片滚压直接影响极片活性物质的压实密度和电池比能量。从电池能量密度来看，极片活性物质的压实密度影响电池的能量密度和功率密度。从电池内阻角度来看，因为极片上活性物质的压实密度和脱落程度影响着电池的欧姆内阻和电化学内阻，从而影响着电池的各种性能。从电池安全角度来看，极片上活性物质的压实密度均匀性，电池极片滚压造成的表面粗糙度会影响电池负极析锂、正极析铜、尖角放电，从而会造成安全隐患。从加工状态来看，辊压后极片的理想状态是极片表面平整、在光下光泽度一致、留白部分无明显波浪、极片无大程度翘曲。不过，在实际生产中操作熟练度、设备运行情况都会引起部分问题的产生。比如影响极片分切，分切极片宽度不一致，极片出现毛刺。此外，辊压的结果也影响极片的卷绕，严重的翘曲会造成极片卷绕过程中极片、隔膜间产生较大的空隙，在热压后会形成某些部分多层隔膜叠加，成为应力集中点，影响电芯性能。

所谓“兵来将挡，水来土掩”，生活的本质就是问题叠着问题，麻烦接着麻烦，而我们要做的，就是一件件，一桩桩的解决掉它们。解决问题的方法和途径有很多，有经验的人都知道，解决问题最直接、最有效、最便捷的办法之一，就是通过加强培训、提高意识来解决，更好的提升电池极片辊压工序工艺人员、操作人员的技术水平，提升工艺人员、操作人员在生产过程中对电池极片辊压工序问题的解决能力。“5G 元年”来临，随着消费快速升级，电池需求量的大规模爆发，电池厂如何“降本、增效、提质”，这对电池制造过程提出了新的升级要求。如何面对、解决这些新的要求，将直接决定企业产品的品质和生产效率，以及产品的生产成本和市场竞争力。

但近两年由于新能源汽车安全事故的频发，引起了全社会的广泛关注和政府及全行业的高度关注。

锂离子动力电池与新能源汽车发展相辅相成，根据封装方式与形状的不同，可分为方形电池、圆柱电池和软包电池。

随着新能源乘用车逐渐成为我国新能源汽车市场的主力军，能量密度更高、安全性更好的软包动力电池日益受到整车厂的青睐。

鉴于软包电池在安全、能量密度等方面的优势，业内专家预计，随着电池路线的发展，未来软包电池在新能源汽车领域的应用将不断提升。

软包电池指外壳为软包装材料，通常为铝塑复合膜的锂电池，具有体积小、重量轻、比能量高、安全性高、设计灵活等多种优点。

安全方面，软包电池在结构上采用铝塑膜包装，发生安全问题时，电池一般会鼓气裂开，不会像钢壳或铝壳电芯一样发生爆炸。重量方面，软包电池重量较同等容量的钢壳锂电池轻40%，较铝壳锂电池轻20%。

此外，软包电池内阻较一般电池要小，可以极大的降低电池的自耗电，且循环性能好，循环寿命长，外形可变成任意形状，可根据客户需求定制、开发新的电芯型号。

2018年以来，软包电池的市场需求持续上升，装机占比明显上升。当前，包括外资车企、自主品牌、新势力车企等都在积极进行软包电池的测试与导入，可预见其市场份额在未来几年将会持续增长。

在此背景下，软包电池领域的市场竞争也开始加剧。

近年来，孚能科技、宁德时代、三星SDI、东莞ATL、索尼、LG化学等电池企业，纷纷加大了对软包动力电池的研究力度，现有的软包市场格局或将在未来几年发生较大的变化。

从国内方面来看，孚能科技、卡耐新能源、捷威动力等软包电池企业都在积极扩充产能。以宁德时代、国轩高科、力神电池、亿纬锂能等以方形铝壳为主的企业也明显加大了在软包领域的投入力度。

孚能科技在软包动力电池领域已发展近20年，是最早确立三元化学体系及软包动力电池结构为动力电池研发的企业之一，也是国内第一批实现三元软包动力电池量产的企业。

2016年，孚能科技与北汽新能源正式达成战略合作，开始批量供货，2019年，双方深化合作，签署5年《中长期战略合作协议》。

2017年以来，孚能科技在软包动力电池方面发展惊人，产品出货量与装机量连续两年排名均为全球第三，全国第一，量产能量密度285Wh/kg的电芯性能在全球范围内处于行业领先水平。

2018年，孚能科技在全球动力电池出货量的市场份额为1.8%，在全球软包动力电池出货量的占比为8.2%，在中国动力电池出货量的市场份额为2.9%，在中国软包动力电池出货量的市场份额为18.8%，占到中国软包动力电池装机量的24.1%。

2019年9月，戴姆勒集团对外宣布与孚能科技建立可持续发展合作伙伴关系，将向福能科技采购电动车所需的锂离子电池。

从国际方面来看，自2018年以来，LG化学、SKI等企业高调宣布在全球范围内投建动力电池项目，并将中国作为全球布局的重要市场，加大了在中国动力电池市场的布局。

2018年8月底，SKI与北京汽车合作，在常州投资50亿人民币建厂，估计年产7.5Gwh，预计2020年正式启动量产。

2018年10月，LG化学在中国南京总投资20亿美元的动力电池项目动工建，年产能可达32GWh。2019年1月，LG化学表示再投资1.2万亿韩元扩大其南京工厂产能。

2019年2月，AESC总投资220亿的远景AESC智能电池项目，在江阴市开工，规划建设年产20GWh的三元软包动力电池和电极材料。

2020年将进入我国“后补贴时代”，LG化学、SKI和AESC等外资电池企业都在进行全力布局，同时也契合了大众、奔驰等国际车企在中国推广电动汽车的时间节点，这或将对中国未来动力电池市场竞争格局产生极大影响。

从另一方面来看，目前国内孚能科技、宁德时代与亿纬锂能也打入了国际车企的供应链，这也给本土电池企业竞争国际市场给予了极大的信心和鼓舞，不排除未来有更多中国优秀电池企业与国际车企达成合作，其中，软包电池企业的机会可能会更大一些。

来源【电池联盟】

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上海电视台纪实频道《企业风采》栏目—上海联净电子科技有限公司（电磁加热辊覆膜铁应用）

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液晶高分子（Liquid Cystal Polymer:LCP）为典型芳香族高分子材料，依耐热性高低大略分为三个类型，如图一所示。具有刚直棒状之分子结构与列向性为其材料特征，因此LCP具有优异的耐热及机械特性，被广泛应用于3C电子产品、航太、军用及汽车等产业。近年来LCP应用蓬勃发展，在许多高值化及高端应用领域可看到。 LCP的相关产品，其中又以LCP薄膜发展最受瞩目。因其具有低吸湿、低介电常数及低介电损耗的特性，且随着5G高速传输的时代来临，目前应用于手持行动通讯软性铜箔基板（FCCL）的PI膜将不敷使用。

市场趋势

目前全球LCP产能约为4.14万吨，供应商集中在美、日两国,美国产能约1.7万吨，主要大厂是泰科纳（Ticona），该公司在并购杜邦（DuPont）LCP厂后，目前年产能在2.2万吨，日本较具规模的公司为宝理（Polyplastics）及住友化学（Sumitomo），年产能分别为1万吨与9,200吨。目前宝理在位于富士的工厂有新厂扩产计划，该厂在2012年投产5,000吨的LCP产能。而住友化学是从美国Carborundum 公司引进技术，保有精密零组件市场。根据日本富士总研指出，目前LCP树脂全球预估到2020年全球LCP树脂产量约达3.5~4万吨，主要应用在电子与通讯产业，在未来5G的高频传输需求下，LCP材料有望取代目前普遍使用的PI材料，LCP市场将出现供不应求的窘境。

液晶高分子(LCP)膜材应用

LCP膜材的多样应用性与日俱增。随着高频通讯传输时代的来临，预估2018年全球智能手机出货量将超过15亿支，平板电脑出货量将超过3亿台，一支智慧型手机约使用8~12片软板，预估2020年后全球市场年增长率将年增10%，且需求量逐年增加。一般Connetor射出用线性LCP，因其无纠缠至刚直棒状的高分子结构呈现极低的熔融黏度及近似牛顿流体型之熔融流变行为，不易进行高熔融强度需求之押出成膜或吹膜等加工成型制程。因此，借助分子设计之LCP膜材料，以顺利进行押膜等成型加工制程，研制高性能LCP膜材料，已成为全球各LCP Maker众所努力之研发目标。此高性能LCP膜材料之潜在应用领域如下：1LCP用基材；2TBGA及CSP用Interposer；高密度构装用多层基板；4高频基板；5IC Packaging用绝缘Film/Tape；Bear Chip及CSP贴合主机板用接着Tape；7TAB用Carrier Film及Adhesive Film。

LCP在吸水率、阻气特性、介电常数及尺寸稳定性皆凌驾目前所使用之PI构装材料,可因应次世代电子构装材料及高性能工程塑胶基材之需求。LCP具有比PI膜材料更低之吸水率、介电常数、损失系数、热膨胀系数（CTE）及较优之尺寸稳定性、阻气性及热传导率，且具有可回收再利用之热可塑材料特性，可直接进行热帖合铜箔，而不需要Epoxy背胶。而LCP材料合成所需之关键单体原料，如p-HBA、BP及TPA等，国内皆有生产，因此更具有低原料成本的优势竞争力，预期应用到次世代电子构装材料之潜力无穷。

液晶高分子（LCP）薄膜加工技术目前发展情形

LCP材料具有高分子排列顺向性，于加工制膜后LCP分子流动特性受加工制程影响，且对薄膜机械性质之影响。最早投入LCP制作开发的Superex(Foster-Miller)公司，借由旋转模头调控不同方向剪切应力，以调控分子排列顺向性，如图六所示；日商Kuraray则透过吹膜制程中的吹胀制程，进一步调控MD/TD方向的薄膜特性；Primatec(Japan Gore-Tex)则提及可透过双轴延伸二次加工方式来增加TD方向分子排列特性等。

国际发展趋势与工研院于高分子（LCP）材料之能量

目前全球LCP树脂供应商约超过10家，但不同于树脂，LCP膜加工技术制程门槛高，现今市场上公开具备或销售LCP之制程技术、专利或产品的公司，主要有美国Superex、日本Kuraray、日本Primatec、日本Sumitomo。以日本Kuraray占高频软板应用市场大宗（全球市占率>90%），Kuraray生产的LCP膜商品，厚度范围为25~175µm。在2016年的Film Tech OSAKA展会中，日本千代田公司发表膜厚为25µm的LCP薄膜，熔点约为317℃，Dk =2.81，Df =0.001，

Polyplastics公司在此展会中也发表了低介电的LCP材料，主要强调与玻纤形成复材后可维持低介电的特性，测试频率为10GHz TD方向时，RSL11123 LCP的产品的Dk =2.8/ Df =0.002,且耐热温度达230℃；RSL10986 LCP的产品的Dk =2.9/ Df =0.005, 且耐热温度达230℃；并展示了目前LCP/GF复材以用于iPhone 6手机部件，未来到了5G时代，LCP材料应会有更多通讯产品上的应用。

工研院材化所研究团队对于LCP材料之聚合制程、热性质、黏弹性、精密制膜加工薄膜性质评估等进行整合。透过耐温的液晶高分子构型及分子机构设计，利用乙醯化及熔融聚合等制程，可以有效提升材料分子量及黏度，由原材端分子设计调控LCP材料，达到兼顾高耐热、高韧性、高熔融强度及干扰LCP高度方向排列性（Isotropic）,有利于增进LCP制膜加工视窗。将市售商品Kuraray CTF-50,TZ-50与自制LCP膜之电气性质进行分析评估，从表三的数据分析可知，自制LCP薄膜具有优异的介电特性，Df =0.0014，应具有较高的高频讯号传输特性。进一步将自制LCP薄膜进行铜箔压合制程，LCP膜透过表面电浆处理并进行压合参数设定，在压合温度低于300℃、压合压力40Kgf/cm2 、压合时间为55分钟的条件下，压合后接着强度测试结果如表四，自制LCP Film具有高接着强度，Peel Strength (lb/in)大于22以上，推测可与更低Roughness压合铜贴合，利于5G高频传输的应用。

结论及建议

LCP薄膜为搞经济价值产品，开发低吸湿、高频下低介电常数与低耗散因子之软性无接着剂LCP基板材料，可应用于ICT可携式高频基板，例如高速资料通路、高频和高速的应用（Wireless LAN、ITS(ETC Atennas、Millimeter Wave for ASV)、LCD或PDF的驱动器、IC封装（TBGA）以及多层板等。目前此材料仍需仰赖国外进口，但国内的软板产业已很成熟，再加上深耕两岸完整的分工体系，仅需加紧脚步开发、即可快速建立国内软板技术，提升我国国际竞争力。伴随目前电子通讯产品、无线系统的发展，LCP薄膜需求量日益增长。近年来工研院投入LCP分子结构聚合设计技术、薄膜微结构解析与精密流变以及薄膜加工等研究，除了善用国内生产之LCP聚合关键单体，降低生产成本与串联国内厂商，为避免受限国外文献与专利之薄膜制程技术，致力于建立自主LCP膜材配方、薄膜加工设备设计及建立流变平台，更有限连接原料聚合设计端与产品加工应用端，未来也可协助国内相关业者进行新产品开发，缩短研发时程、大幅提升产业之竞争力。

但目前全球范围内成熟的产业化技术被日本和美国所掌握，因此包括华为在内的中国企业，必须掌握材料的主导权，否则将被国外企业扼住咽喉。LCP 的国产化势在必行，产业链的投资机会巨大。

液晶高分子（Liquid Crystal Polymer, LCP）是一种新型的高分子材料。液晶聚合物是一种介于晶体和液体之间的中间相态聚合物，在受热熔融或者被溶剂溶解后会由刚性固定转变为具有流动性的液体物质，同时又保持着晶态物质的取向有序性，从而形成兼具液态流动性和晶态分子有序排列特征的液晶态。从分子结构看，LCP 具有刚性棒状分子链结构，分子链可高度取向排列，结构堆积紧密，大分子间作用力较大。因此，与其他有机高分子材料相比，LCP表现出优异的性能如耐高温、高强度机械性能、优越的电性能和加工性能等。

根据生成液晶的条件不同，LCP 可以分为溶致性液晶（LLCP）、热致性液晶 (TLCP)、压致性液晶。其中，压致性液晶比较少见；溶致性液晶需要在溶液中加工, 一般用作纤维和涂料；热致性液晶可在熔融状态加工, 可生产注塑级、纤维级和薄膜级材料，目前应用最为广泛。

 2002 年，全球 LCP 市场需求量仅为 1.6 万吨，2016 年总需求量达 5.4万吨，规模达 9.5 亿美元。根据 Zion MarketResearch预测，2023 年全球 LCP 市场规模将达 14.5 亿美元，2016-2023 年复合增速为 6.2%,LCP 下游应用十分广泛。最初，美国发明 TLCP 材料后将其主要用于微波炉或其他炉具等耐高温材料，由于利润不高美国逐渐退出生产领域，而日本厂商则对 LCP 材料的生产和研发持续关注。随着工程领域对特殊性材料的需求日益增长，LCP 因其特有的物理性能而被重新纳入大众的视野。根据 Prismane consulting 统计，从产品应用上看，电子电器及消费电子、工业、汽车是主要的下游应用领域，分别占据 80%、7%和 6%，其中连接器用量近 2/3。

 LCP 在电子电器中的应用主要为高密度连接器(SMT)、天线、线圈、开关、插座等；在工业领域用于泵零件和阀零件，如化学装置中使用的阀门、泵、蒸馏塔填料、耦合器等装置；在汽车领域应用于汽车燃烧系统元件、燃烧泵、隔热部件、精密元件、电子元件等。其他功能应用也很广泛，如消费材料类用于电磁炉灶容器、包装材料以及体育器材；医疗器材类用于外科设备、插管、腹腔镜和齿科材料等；体育器材用于网球拍、滑雪器材等；视听设备用于耳机开关、扬声器振动板等材料。

随着 1G、2G、3G、4G 的发展，手机通信使用的无线电波频率逐渐提高。目前主流的 4G LTE 技术属于特高频和超高频的范畴，即频率 0.3 GHz～30GHz。5G 的频率最高，分为 6GHz 以下和 24GHz 以上两种。现在正在进行的 5G技术试验主要以 28GHz 进行。由于电磁波具有频率越高，波长越短，越容易在传播介质中衰减的特点，频率越高，要求天线材料的损耗越小。LCP（Liquid Crystal Polymer）是对 5G 信号表现最佳的材料，电学性质十分优异：即使在在极高频也能保持介电常数恒定，具有一致性；介质损耗与导体损耗小，能够应用于毫米波的处理；热可塑性强，容易实现多层叠层。随着高频高速的 5G 时代的到来，LCP 应用前景光明，很有可能替代 PI 成为新的软板材料。目前商业应用为苹果公司率先在 iPhone X 中使用多层 LCP 天线，去年发布的 iPhone XS，iPhone XS Max 及 iPhone XR 中均使用了六根 LCP天线。此外，iPhoneX 采用全面屏后，留给天线的净空间减少，天线设计需要改变，LCP 天线可以节省空间、代替射频同轴连接器。但 LCP 的缺点也很明显，其制作工艺的复杂性导致目前的良品率不高，掌握该技术的天线供应商少，也正因为如此，LCP 的成本很高，单组 LCP 天线的成本约为 PI 天线的 10～20 倍。

假设未来 5G 布局符合大众预期，在 5 年全球范围内实现全覆盖，以 2018 年 iPhone XS 系列和 XR 系列的 6 根 LCP天线需求量为基准，可以预测 2023 年 LCP 天线材料需求量将达到 2764.92 吨，市场规模可达到 7.74 亿元，年均复合增长率达到 82.00%。

电子级玻璃纤维纱（简称电子纱），即单丝直径9微米以下的玻璃纤维。由于电子纱具备优异的耐热性、耐化学性、 耐燃性以及电气及力学性能，因而被广泛用于电绝缘产品中。

电子纱是影响覆铜板性能的关键原材料

电子纱位于“电子纱（布）——覆铜板——PCB”产业链最上游

覆铜板占PCB成本的37%左右，电子纱占覆铜板成本22%~26%

电子纱的直接下游产品是电子布，位于覆铜板（CCL）——PCB产业链的最上游。电子纱经过整经、上浆、编织和退浆等工艺处理后可制成电子布。以电子布等作增强材料，浸以树脂，单面或双面覆以铜箔，经热压可制成覆铜板，最终应用于印制电路板等电子元器件，形成完整的“电子纱（布）——覆铜板（CCL）——PCB”产业链。

为了实现5G高频高速要求，多层印制电路板兴起，产量已经超过单面板和双面板。据Prismark预测，2018-23年，我国18+层以上覆铜板产值CAGR有望达到10.4%，将有助于带动薄型电子布和超细电子纱的需求增加。另外，电子布市场也呈现明显的差异化发展：高端电子布售价和毛利率更高，市场增速将快于中低端电子布，市场份额和占比将持续扩大。

中泰证券测算出2023年国内电子纱需求量有望达93万吨， 市场规模约93亿元。以2018年我国电子纱需求量64.3万吨为测算基准， 2019-23年我国电子纱需求量分别为 68.9/73.9/79.2/86.7/93.2万吨，同比增速分别为7.1%/7.2%/7.2%/9.4%/7.5%，复合增速为7.7%。 若以10000元/吨价格计算，市场规模约达93亿元。

GaN器件可以实现比硅器件快100倍的开关速度。硅半导体器件向前推进可以实现200K开关频率，而以纳微GaN产品为例，单管已经可以实现20M的开关频率。被小米10 Pro充电器采用的纳微半导体65W氮化GaN方案，开关频率仅设计在500K左右，是传统硅器件的6-7倍的速度，但其优点已经非常显著了。

GaN从IR做第一个功率器件到现在已历时15年以上，而2018年后GaN器件才真正进入一个大批量量产的过程。目前GaN功率器件玩家主要有两类，一类是基于IR“基因”的初创公司，另一类是功率半导体巨头们，不过每一家在技术路线上都有明显的差异，且每一家都在走尝试性路线。相比硅半导体方面，GaN方案在体积、效率等方面优势明显。在价格方面，由于GaN器件的量还没有起来，所以价格是传统硅器件的2倍以上，但是可以预见在未来的2-3年，GaN器件价格将以每年20%-30%下降，因此会迅速逼近硅器件的成本，这也是GaN迎来爆发式增长的关键节点。

在消费领域纳微GaN产品优势已得以体现，去年累计出货量实现150万颗。随着GaN器件在手机以及笔记本电脑领域渗透率进一步提升，我们认为GaN器件今年在消费市场总体出货量会在1500-2000万颗。

服务器电源、数据中心电源、5G基站电源这三大领域的共同特点是，需要省电、效率需提升、功率等级不是很大，而这恰符合GaN工作的范畴。

随着年装机量的不断增长，光伏电站的质量问题频现，涉及光伏背板的问题如：开裂、破损、分层、变色等。

光伏组件由玻璃-EVA-电池片-EVA-背板的结构封装而成，光伏背板是用在太阳能电池组件背面的一种保护性材料，用来保护电池片在户外恶劣环境中25年乃至更长时间的工作寿命，需要具备优异的耐候性、水汽阻隔性、电气绝缘性、尺寸稳定性、易加工性和耐撕裂性等要求。

由于复合型背板的外层氟膜的致密性远好于涂覆型背板，所以市场主流是复合型背板，少数是涂覆型背板，且复合背板、涂覆型背板均离不开含氟材料的保护层。

含氟材料之所以能成为光伏背板的首选，与其结构特点密不可分。

C-F键具较高的键能，F原子具有极低的极化率、高的电负性和较小的范德华半径，能够较好地保护内层C-C键不被破坏，这赋予了含氟材料特殊的结构特点。

由表1可以看出，C-F键特殊的结构特点赋予了其高度的结构稳定性，使其具有较高的键能能量，使得含氟材料具有比一般材料更耐化学侵蚀、耐光辐照破坏、耐氧老化的优点。应用在光伏背板上，主要是含氟材料比一般材料更耐日光长期暴晒。

根据爱因斯坦光子能量理论，可以计算出不同波段的紫外光所对应的能量，波长和所对应的能量划分如下：

由于C-F键键能为485kJ/mol，可由光子能量理论推算出，断裂C-F所需的最大波长约为247nm。即理论而言，只有波长小于247nm波长范围的紫外光才有可能破坏C-F键。

而太阳光中这部分的光子含量不到5%，经过长距离传输和大气层臭氧层的吸收作用，紫外光中几乎已无247nm波长的紫外光达到地球表面。因此C-F键的多少即氟含量的多少往往成为评判结构材料户外耐候性的主要技术指标之一。

光伏背板用氟膜主要有PVDF膜(聚偏氟乙烯)、PVF膜(聚氟乙烯)、ETFE膜(乙烯-四氟乙烯共聚物)、ECTFE膜(乙烯-偏氟乙烯共聚物)、THV膜(四氟乙烯-六氟丙烯-偏氟乙烯共聚物)等，ETFE、ECTFE、THV由于原料供应能力和成本原因在光伏背板上未能规模化应用，在光伏背板上广泛应用的主要是PVDF膜和PVF膜。

如下为PVDF膜、PVF膜、PET膜的性能描述：

由于PVDF具有优异的加工性、耐候性、阻隔性，同时具有较低的商品化成本，非常适合成为光伏背板耐候材料。

与PVF相比，其具有含氟量更高(59% VS 41%)，耐候性更加优异，耐粘污性更强，阻燃等级更高(V0 VS HB)、发烟少的优点。

PVDF分子偶极矩较大，易于结晶，同样厚度的PVDF薄膜透水率仅有PVF薄膜的约十分之一。

此外，PVDF薄膜加工性更好，其熔融温度与热分解温度差值高达170℃，无需添加潜溶剂或共聚改性即可良好成膜，是含氟塑料中最易加工的品种。

PVF膜(聚氟乙烯膜)，纯的PVF粒料呈半透明状，基本没有阻隔紫外线的能力，必须要加入无机填料来阻隔紫外线。

由于PVF分子的熔点与分解温度只相差20℃，无法采用热熔加工，只能采用一种称为“糊式加工法”的加工方式，即加入潜溶剂来降低熔点进行加工，在PVF成膜后需要将潜溶剂挥发掉，所以PVF膜表面有大量空隙，而且由于膜里潜溶剂的残留使商品化的PVF膜呈灰色。

所以PVF膜商品化的含氟量只有29%左右，某些新闻中宣称PVF膜的含氟量为41%纯属无稽之谈。PVF的对油脂、有机溶剂、碱类物质的耐受性良好，但不耐浓盐酸、硫酸、硝酸和氨水。

由图1可以看出，PVDF膜(30μm)、PVF膜(38μm)经过UVB 150KWH老化后，PVDF膜表面无粉化、PVF膜表面已粉化。

PMMA是一种刚性硬质的无色透明材料，密度1.18g/cm3，具有良好的综合力学性能(拉伸强度50MPa)、介电性、电绝缘性、抗电弧性，是一种用途广泛的通用型塑料，可用于人造大理石、导光板、镜头、机械零件、汽车灯外壳、日化塑料用品、油墨、涂料、添加剂等。

PMMA产品消按费种类分为通用级、耐热级、高冲击型、光学级、特殊级等。特殊级的PMMA具有7倍于普通亚克力树脂的抗冲击性能，同时具有优异的仅此于含氟材料的抗紫外性能。

PMMA也常作为PVDF膜的加工助剂，赋予PVDF膜易加工性、粘结性，并且PVDF膜在添加了高遮蔽性的钛白粉后可以有效避免PMMA直接暴露在阳光下。PVDF膜配方中对于PMMA品类的选择和配方体系的相容性、协同性很重要。

市场上主流的PVDF膜厚度有20、22.5、25、30μm等几种厚度，PVF膜主流厚度是38μm、25μm两种，这两种氟膜的厚度差异主要源于在制造能力上。

PVDF膜主要是吹塑、流延两种热熔加工，可以调整设备的口模的间隙来调整厚度；但PVF的糊式加工法由于设备限制只能生产38μm、25μm两种厚度，不具备生产其他厚度的能力，所以PVF膜的厚度和成本几乎无下降的空间。

相反PVDF膜可以根据背板的具体结构来调整、定制相应的厚度和相关的性能来满足背板的性能、价格要求，例如PVDF膜减薄后可以通过结构调整来增强阻水、耐磨能力。

所以PVF膜的市场份额逐年缩小，主流背板厂、组件厂除了央企指定订单外，无一例外选择性价比高的PVDF膜。

根据国际能源署光伏系统项目的报告，到2050年废弃的光伏组件会达到0.8亿吨，各国政府都开始着手考虑光伏组件的回收问题。

含氟材料由于其C-F键的存在，难以被分解、回收处理，但国内一家PVDF膜制造商杭州福膜创新性地发明了含PVDF膜背板的回收技术，可100%的对含PVDF膜的背板进行回收再利用，奠定了含PVDF膜背板的绿色属性。

而PVF由于熔点、分解温度只差20℃，以现有的技术手段无法对其回收再利用，后续含PVF的背板回收将是组件回收的一大难题。

PVDF膜无论是单层结构还是三层结构，所有的耐候性能、阻燃性能都是C-F键赋予的，所以在选择时要首先关注氟含量，其次是选择有品牌、出货的稳定性和有一定市场份额的公司。

PVDF膜经过这么多年的发展有市场知名度的国内外有ARKEMA、SKC、杭州福膜等。

综上，PVDF膜是比PVF膜在耐紫外、阻燃、水汽透过率等方面更优异的耐候性材料。

现在市场上出现一些PVDF膜厂家配方、工艺稳定性差、含氟量低在一定程度上增加了光伏组件的使用风险，所以选择有一定市场份额和品牌的PVDF膜制造商是必要的

院士工作站的建立，将进一步拓展上海联净产学研的交流与合作，加快自身科技创新能力的提升，通过汇集院士专家及研究团队的资源和智慧，为推动产业发展、技术攻关、人才培养等提供强有力的支撑。

未来，上海联净院士专家工作站将与华东理工大学许振良教授及其领衔的技术团队一起，集聚更多行业精英，依托于院士专家工作站的平台和政策优势，在氢燃料电池核心装备、关键材料及5G应用关键电子材料覆膜铜等未来国家战略产业发展关键技术上进行聚焦，深入、持久的开展重大专项研究和开发。可以期待，上海联净将借助院士专家工作站的产、学、研平台，进一步增强企业的研发水平、构建完备的研发体系，加快新技术、新产品的迭代进度，在上海建设世界级科创中心城市和国际化标杆城市的进程中行稳致远。

联净电磁加热辊将出展

第三十三届中国国际塑料橡胶工业展览会（CHINAPLAS 2019）

一年一度的亚洲最大规模橡塑展（CHINAPLAS 2019），将于2019年5月21-24日在广州中国进出口商品交易会展馆举行。上海联净电磁感应加热辊将参展本次展会。展位号10.1 K65。

“CHINAPLAS 国际橡塑展”首办于1983年，自2006年起成为全球展览业协会 (UFI) 认可的塑料橡胶工业展，是全球领先的国际塑料橡胶展，是商贸采购、技术交流的一站式绝佳平台。展会以用户需求为导向，贯穿包装、汽车、建筑、电子信息及电器、医疗行业及产品生命周期的每一个环节，展示中外展商带来的领先橡塑机械、材料及技术的最新解决方案，助力企业升级转型、可持续发展。

上海联净公司自成立以来，专注于电磁感应加热辊及无结露冷却辊的自主研发，填补国内空白并引领行业发展，先后取得数十项国家知识产权及相应荣誉，并广泛应用橡塑高分子行业产品生产中，得到广大客户的高度认可。

电磁加热辊具有高精度、高性能、智能、环保等特性，目前产品已经涵盖到各类高分子材料的复合、压延、压光、牵伸、烘干、热处理、模压等生产工艺。针对不同产品的生产工艺可提供相应的针对方案。涵盖的加工材料及产品有：

各类合成纤维、碳纤维、ePTFE纤维、芳纶1414纤维等；

各类复合材料，食品包装材料、金属覆膜铁、热固性预浸料、热塑料性预浸料、建筑复合材料、铝塑膜、纸塑复合、电子层压材料等；各类纸张材料烘干、压光、复合等，生活用纸、文化用纸、特种纸；模压材料，激光防伪印刷材料模压（基于特种PET、OPP材料的模压、复合）、微楞镜反光材料模压（基于PC、PMMA等材料的热转移及复合、玻璃微珠反光材料复合）等。

针对高熔点的高分子材料，如芳纶、碳纤、PI、PC、PPS、PES、PEEK、PEI等复合、热处理工艺，提供有针对性的电磁加热辊方案。同时，提供无结露冷却辊，应用塑料挤出片板膜材料、复合材料、拉伸材料等的冷却换热，做到辊体换热面温度均匀的同进，还可实现辊体两侧非工作区不结露功能。解决多数冷却辊在生产中存在结露而造成的困扰。在汽车行业的PVB膜拉伸、片板膜的挤出、淋膜、纸塑复合等工艺中发挥与从不同的优势。

如果你正在为高分子材料深加工温度的控制而烦恼，那么，不妨来CHINAPLAS 2019，这里应该给你不同的最新技术方案。联净电磁加热辊展位10.1 K65。期待大家莅临指导交流！

金华市委书记陈龙参观上海联净电磁加热辊

下午，陈龙书记一行来到上海中环科技园上海联净电子科技有限公司、上海彰华膜净化有限公司等园区企业考察，听取企业经营业务、技术研发、产品应用、未来发展规划等相关情况汇报，详细了解园区规划理念、运营管理、项目实施、发展愿景等情况。
陈龙书记来到电磁加热辊行业的代表性企业上海联净考察期间，对电磁加热辊及其应用十分感兴趣。联净公司负责人邹斌详细的讲解了国内外电磁加热发展情况，企业电磁加热辊产品特点及相应代表行业应用发展情况。

邹斌(左一)向金华市委书记陈龙（左三）汇报企业电磁回报电磁加热辊发展情况

邹斌说道，电磁加热辊是高分子材料深加工设备的重要核心部件，为各类高分子材料深加工提供技术保障，电磁加热辊是国家制造2025高端装备的特种支柱产品之一，特别是在复合材料、模压材料、纤维热处理等方面有重要地位。如金华最大的反光材料上市公司，反光模压设备模压核心部件一直采用联净电磁加热辊。另外，如方芳纶1414纤维、epfe纤维、高温预浸料等高性能材料的高温电磁加热辊，联净公司已经在市场上取得了相应的应用，效果都不错。
企业一直注重自主知识产权的研发，在发展初期，曾遭到国外电磁加热辊企业日本TOKUDEN公司的知识产权诉讼，后联净胜诉。后面，企业更加注重自主知识产权的研发投入，至今获得了数十项国家专利，并着力自主研发金属行业热处理用工艺用高温电磁加热辊，目前已经取得初步成效。
公司在发展过程中，紧跟国内材料加工及其装备发展方向，相对国外同行，在技术上做了很多创新，特别是在产品的网络互联及智能控制方面，能充分满足国内用户的特定需求。
陈龙书记在认真听取电磁加热辊的相关汇报后，对联净公司表示充分的肯定。相信联净电磁加热辊能在中国乃至世界舞台有更大的发展空间，希望通过园区“婺城上海科创中心”平台与园区代表性企业建立交流，也希望联净电磁加热辊产品能与金华相关材料设备商、高分子材料生产企业有更多的合作机会。

经过了10多年的发展，联净电磁加热辊应用于高分子材料深加工的各个领域，同时还开发了自主知识产权的无结露冷却辊，为广大的汽车玻璃、高分子流延膜、纸塑复合生产环节的冷却工艺中结露问题提供合理解决方案。

通过多年发展，联净电磁加热辊在不断的与各行业进行接触，现将联净电加热辊2018年工业展览会相关情况整理如下：

1.APPPEXPO：上海广印展第二十六届上海国际广告技术设备展览会暨2018中国(上海)2018上海广告展；

联净电磁加热辊为广告材料、反光材料、相册复合提供整体的解决方案，包括婚纱相册覆膜及其覆膜装置非标订制方案、婚纱相册覆膜设备用电磁加热辊、婚纱相册覆膜用无结露冷却辊。广告材料方面，我们为玻璃微珠反光材料、微棱镜反光材料的加工提供专用个性化的电磁感应加热辊，满足不同用户不同的工艺需求。同时为广告印刷用户提供专用的加热解决方案。

2.CIDPEX：第二十五届生活用纸国际科技展览及会议；

联净电磁加热辊为生活用纸行业纸专题烘干、纸尿裤、女士卫生用品生产提供专用加热辊方案，解决生产中存在温度及机械性能问题，提高生产效率及产品合格率。同时，为生产卫生用品的ES纤维等提供个性化解决方案。

3.CHINAPLAS 2018 中国国际橡塑展；

中国国际橡塑展是亚洲最大的橡胶与塑料综合型展会，联净电磁加热辊一直保持与各行产品应用密切流流合作，为橡胶硫化、片板膜、流延、挤出、复合、压延等塑料生产用户提供专业解决方案。

4.APFE：第十四上海国际胶带、保护膜及光学膜（模切展）；

光学膜与其对应的涂布、复合、热处理都离不开热辊的作用，联净电磁加热辊为行业用户提供个性化的超小型加热辊，解决生产存在的温度难题，产品广泛应用于光学膜、声学膜、光伏复合等领域。同时提供专用的耐高胶辊的加热解决方案，材料生产结露解决方案。

5.第24届中国国际复合材料工业技术展览会；

从各类纤维生产到玻璃纤维还是碳纤维组成的各类复合材料深加工应用，联净电磁加热辊为其提供不同温度解决方案，包括热塑性预浸料、热固性预浸料、复合层村板、缠绕材料固化、高温复合及热处理等应用。

6.2018中国国际纺织机械展览会暨ITMA亚洲展览会；

化纤与纺织是从国防工业到交通工业再到民生工业，都与其密切相关，我们致力为从统纺丝到个性化纤维的工业应用提供温度解决方案，包括长丝、短丝、缝纫线纤维、空气变形丝、地毯丝、氟塑料丝、芳纶丝、静电纺丝等。

图为联净电磁加热辊部分展会情境

2019展情，将随后公布，期待在明年的相关展会上与各行业新老朋友深入交流。共创美好未来！

验收会由闵行区经信委高新技术产业促进中心主任云伟俊主持，评审组成组长由上海交通大学机械与动力工程学院机械人研究所、宁波星箭航天智能化装备研究中心中任顿向明博士担任。

上海联净负责人邹斌对公司及项目的所有情况做了详细介绍，包括公司的基本情况及发展历程、电磁感应加热辊在国内外发展情况、电磁加热辊在各行业的工业应用情况，如包装、纺织、无纺布、印刷、特种纸、光学膜、锂电池、太阳能、覆膜铁、特种纤维等高分子深加工领域。特别是联净电磁加热辊在金属覆膜铁产业发展中的应用作了详细介绍。基于电磁加热辊为核心的覆膜铁加工设备，联净公司相关技术获得了“上海市专利新产品”荣誉。会中，邹斌对从电磁加热辊的基原理、结构、特点等多方面着手对电磁加热辊做了详细介绍，同进与市场上传统的电加热辊、蒸汽加热辊、油加热辊各项特性做对比分析。对电磁加热辊项目产业化总体目标的完成情况做详细汇报，包括技术性能指标、产业化进程、知识产权转换情况等。

专家组长顿博士主持技术验收，各位专家组成员对项目中的技术问题实现进行提问及探讨，对各项技术点从不同的角度提出了新的观点及看法，会上进行了热烈的探讨。同时，专家组对项目情况实地进行参观考察，对联净公司及相关人员在电磁加热辊行来10多年的技术积累、对项目一直的坚持予以肯定。感叹在高新技术产业方面，电磁加热辊将会为国家产业未来提供更多的可能。解决了很多高分子材料行没有适合的热辊或海外禁购的问题。

闵行区经信委云伟俊主任主持对项目进行总结：区委对区内的传统优势中小企业及战略性新兴技术中小企业扶持力度一直不变，企业应坚持技术创新，注重自身知识产权的保护，不断完善自身产品技术及质量。以电磁加热辊为核心，及结不同行业的优势资源力量，拓展更多的产业应用、开发更多的专用高端装备，为国家新的“中国制造”转型及产业技术升级做出应用贡献。要持续加大辊的应用研究，积极拓展新材料的开发，让公司成为国内新材料领域的发动机。

[电磁加热辊]项目此次顺利通过验收，联净负责人邹斌非常高兴，多年的努力，又一次的得到各界专家认同、领导肯定。表示对今后电磁加热辊的发展更加有信心，一定要坚持自己主创新，做好产品。并积极拓展电磁加热辊与各行业高分子材料深加工的应用开发。

原文地址：http://www.chinacompositesexpo.com/cn/news-detail-246-6962.html

电磁加热辊一般外形图

对于电磁加热辊的原理，简单概括，就是利用电磁感应的涡流效应及磁滞效应让辊体自身发热，通均温手段让辊面工作区温度均一，与被加工材料进行间接或直接的换热，通过闭环回路进行温度的补充控制。百家号“联净电磁加热辊”中有另外的文章说明，本文不做重要的介绍。

电磁加热辊相对于导热油辊，不存在两端头温度的进油侧高，出油侧低的情况，线圈直接分布于辊体内部，端部不存在导热油加热的换热情况。所以轴承位的温度更低，降低了高温度工艺生产条件下使用加热辊带来轴承养护成本及工作强度，减少设备故障率。正因为电磁加热辊感应线圈放置于辊体内部的原因，线圈与两个边部的端盖止口有一定的安全距离，通常按一般的结构，对应辊面边部向中心方向大约40~100mm是没有感应线圈分部的，当然，加工电磁加热辊时，会在边部做一定的磁密度补偿及均温补偿，但还是会因端盖散热、补偿不够等原因（因辊体的不同需求时会有不同的设计方案）造成辊体的边部效应大。即，辊体两边的无效边会比较大，通常按温度精度会存在50~150mm的无效边。电磁加热辊的温度边际效应，详见下图：

一般电磁加热辊的温度分布及边际效应示意图

关于电磁加热辊工作区的边际效应问题，通常是制造商采用强大的温度均一手段进行弥补，因不同的辊体情况，制作方法有所区别，因涉相关方法及资料涉及企业knowhow问题，在此不作相关介绍。对于电磁加热辊内部线圈结构，可以是单个或多个组成。配套控制方式可以是每线圈进行独立回路控制、或多个线圈组合控制、或多个线圈一点控制，多点补偿修正。这个跟辊体的线圈结构设计有关系。

为什么会这么复杂呢？用一个线圈不就好了吗？

是的，当然是用一个线圈好！

一个线圈，做制作、使用及养护等方面来说，都要方便得多。比如，一支300kW的电磁加热辊，采用10kW电源模块来进行组合，需要30个电源模块，光线圈导线就有60根，加上庞大的控制电气柜，这一把线不论是在现场的施工还是后期的维护都是一十分痛苦的事情。市场上主流的品牌电磁加热辊，如日本特电、上海联净。99%采用单线圈结构都是采用一个线圈的结构方式。

那为什么会有多线圈结构方式呢？

原因有二，下面我们简要概括：

原因一，辊体温度均匀技术问题，当企业技术设计及制作水平不够，无法满足于边部较小距离时，采取分段控制的方法。比如模压辊,直径约300mm，长度约1500mm电磁加热辊，有效材料工作宽幅1300mm，工作温度200℃±2℃。有企业进行分3个线圈独立控制、也有企业分5个线圈独立控制。当然，温度的均匀性也并没有达到预期分段控制所要达到的目标。

对均温技术的欠缺，是导致其采用此方法的主要原因。

原因二，对于特殊工艺要求，如辊面横向工艺温度需要差异化调节、单位时间的负载有大量的热量消耗、波动的极不平衡负载、对机械精度需要热补偿修正误差的工艺。会特殊定制差异化的温度控制方法，如电子软板业的三线圈一点控制多点补偿修正（与上述原因一说的单段独立控制不是一回事）。即，这样的方式通常用用特殊制程工艺需求。并不是主流的电磁加热辊产品温度的控制手段。

那要采购电磁加热辊时，是选一段线圈还是多段线圈？

这个要选择什么样的产品时，这里面原因可能会有人际关系、资金预算等方面的原因，从技术角度上来说，选一个线圈的准没错，如果你是这个设备的使用者，你的制程工艺又没有特殊需求，那你就不要给自己今后找麻烦，选一个线圈结构的。相信我的推荐！

对于常规的电磁加热辊的温度控制，都是采用单个或多个闭环回路来进行控制的，我们在此就不多说。本文想针对一些特殊制程的工艺需求，采用多线圈控制差异化温度的一些方法给大家分享，抛砖引玉。下面我们列举针对布料烫整定型专用电磁加热辊筒来分步详细说明。

技术领域

涉及纺织辅助设备领域，具体地，涉及一种运用于针织圆机的仅通过一个感应加热电源模块进行分区循环加热的加热辊及其加热方法。

背景技术

在织布行业中，圆织机有着庞大的市场占有率，在圆织机的织布机构内部，可以增加一个立式的电磁加热辊，作为布料的烫整处理，可以省去后续的烫整工序。

图1为现有技术的采用立式的电磁加热辊的针织圆机的结构图。如图1所示，其中电磁加热辊的辊体401，被设置在针织圆机50中织出的圆筒型的布料60的位置的下方，布料60包裹在辊体401表面，电磁加热辊直接对布料60进行烘干。（现有技术的针织圆机50通常还包括纱架、储纱器、喂纱嘴、送纱盘、纱圈托架等等部件，本案中为了避免上述部件遮挡本案的结构，所以图纸中不显示上述部件）

继续参考图1，在实际生产工艺中，根据不同的布料，对此方法的烫整工艺会有不同的需求，即在物料经过辊面的过程中，要实现分段温度烫整。通常，在辊体方面采用上中下三个温度区，分别为第一温区A、第二温区B、第三温区C，根据不同的布料工艺需求，可能采用第一温区A、第二温区B、第三温区C温度分布为不同位置高度的温区。如第一温区A高、第二温区B较第一温区A低、第三温区C较第二温区B低；第一温区A低、第二温区B较第一温区A高、第三温区C较第二温区B高等方式组合烫整工艺。按此方法，可以在电磁辊中设三个加温区，由三个检测点控制加温，对应三个感应加热线圈，每个线圈对应一个感应加热电源模块。

现有技术中，通过三个感应加热电源模块分别对应每个线圈，对每个线圈进行温度监控和加热。但是，在实际使用中，通常感应加热电源模块的工作状态的时间短，停机状态的时间较长，利用率不高，而且感应加热电源的成本很高，这造成了电磁加热辊的实际成本上升，核心部件的利用率较低。

与此同时，烫整面料工艺对温差有一定容忍量，一般，烫整面料工艺对温差的波动可以在3至5℃左右，在这个温差范围内，烫整面料的效果没有什么差别。

方案内容

针对现有技术中的缺陷，本方案提供了一种分区循环加热的加热辊及其加热方法，克服了现有技术的困难，减少两个感应加热电源模块的使用，降低了电磁加热辊的实际成本，提高了核心部件的利用率。

根据本方案的一个方面，提供一种分区循环加热的加热辊，包括：加热辊模块、电源模块、循环加热切换模块以及控制模块；

所述热辊模块包括一辊体，所述辊体内环绕着三个感应加热线圈，每个感应加热线圈分别对应所述辊体表面的一个温区，且每个温区分别设有一热电阻；

所述电源模块通过所述循环加热切换模块分别连接所述感应加热线圈；

所述控制模块分别连接三个所述热电阻以及循环加热切换模块，根据所述热电阻测得的温度数值，通过所述循环加热切换模块调节所述电源模块与每个感应加热线圈之间的连接状态。

优选地，所述循环加热切换模块包括三个接触器，所述接触器的一端连接所述电源模块，另一端连接所述热辊模块中的一个感应加热线圈，每个所述接触器上还设有一接收控制信号的接触器线圈，所述接触器线圈分别连接到所述控制模块。

优选地，所述辊体内还设有一辊体内轴，所述辊体环形包覆在辊体内轴外的，可相对于辊体内轴旋转，所述感应加热线圈相互平行地环绕在所述辊体内轴表面，被所述辊体内轴和所述辊体完全覆盖。

优选地，所述加热辊模块还包括一环形的下推力轴承和一环形的上支撑轴承，所述辊体的内圈的上下两侧分别通过所述上支撑轴承和下推力轴承夹持所述辊体内轴的上下表面。

优选地，所述辊体的上部还设有一集电环，所述控制模块通过所述集电环连接所述热电阻。

优选地，所述电源模块是一高频电磁感应加热电源，频率在18至40kHz。

根据本方案的另一个方面，还提供一种分区循环加热的加热方法，采用如上述的分区循环加热的加热辊，包括以下步骤：

S101：所述加热辊开始工作；

S102：所述控制模块进行采样对比，判断第一温区的所述热电阻测得的实时温度数值是否小于预存的该温区目标温度，若是，执行步骤S103；若否，执行步骤S104；

S103：断开第二、第三温区的感应加热线圈与电源模块，接通第一温区的感应加热线圈与电源模块，执行步骤S108；

S104：所述控制模块进行采样对比，判断第二温区的所述热电阻测得的实时温度数值是否小于预存的该温区目标温度，若是，执行步骤S105；则若否，执行步骤S106；

S105：断开第一、第三温区的感应加热线圈与电源模块，接通第二温区的感应加热线圈与电源模块，执行步骤S108；

S106：所述控制模块进行采样对比，判断第三温区的所述热电阻测得的实时温度数值是否小于预存的该温区目标温度，若是，则执行步骤S107；若否，执行步骤S102；

S107：断开第一、第二温区的感应加热线圈与电源模块，接通第三温区的感应加热线圈与电源模块，执行步骤S108；

S108：对被接通的温区进行电磁加热；以及

S109：加热结束，执行步骤S102。

优选地，所述控制模块进行采样对比的采样频率是100至500毫秒。

优选地，所述步骤S103、S105、S107中，断开前1秒，停止电源模块。

优选地，所述步骤S108中，进行电磁加热之前还包括延时1秒。

优选地，所述步骤S105中，进行电磁加热的时间长度为10秒。

与现有技术相比，本方案的分区循环加热的加热辊及其加热方法采用三个采温点进行温度对比，仅通过一个感应加热电源模块对三个温度区进行循环轮流加热，减少两个感应加热电源模块的使用，降低了电磁加热辊的实际成本，提高了核心部件的利用率。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本方案的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为现有技术的采用立式的电磁加热辊的针织圆机的结构图；

图2为本方案的分区循环加热的加热辊的模块连接示意图；

图3为本方案中加热辊模块的剖面图；

图4为本方案中辊体的立体局剖结构示意图；以及

图5为本方案的分区循环加热的加热方法的流程图。

具体实施方式

本领域技术人员理解，本领域技术人员结合现有技术以及上述实施例可以实现变化例，在此不予赘述。这样的变化例并不影响本方案的实质内容，在此不予赘述。

第一实施例

图2为本方案的分区循环加热的加热辊的模块连接示意图。如图2所示，本方案的分区循环加热的加热辊，包括加热辊模块40、电源模块20、循环加热切换模块30以及控制模块10。电源模块20分别为加热辊模块40和控制模块10供电，循环加热切换模块30设置在电源模块20和加热辊模块40之间，可以选择性接通或断开加热辊模块40中每个感应加热线圈406、407、408的供电连接。控制模块10根据每个温区的温度与目标温度的比较，对循环加热切换模块30进行调整，通过循环加热每个温区，使得每个温区都能达到预定的温度值。由于在烫整面料工艺对温差有一定容忍量（只要将温差控制在3至5℃之内，烫整效果不会有差别），所以即使本方案不是时刻监控并调整每个温区的温度，其烫整效果和使用价值与现有技术的每个温区都设有一套感应加热电源模块的装置是相同的。但在本方案中，只需要使用一个感应加热电源模块，所以，本方案与现有技术在实现成本上相差很大。

继续参考图2，具体来说，加热辊模块40包括一垂直于地面的辊体401，辊体401内环绕着三个感应加热线圈406、407、408，每个感应加热线圈分别对应辊体表面的一个温区，且每个温区分别设有一热电阻（图中未示出）。由于针织生产工艺的特殊性，本方案中特别选用电磁感应加热装置作为热源。电磁感应加热的基本工作原理是利用交变的电流产生交变的磁场，这个交变的磁场使其中的金属导体内部产生涡流（eddy current），从而使辊体401迅速发热。辊体401的下部设有一个高频接口402连接到电源模块20，形成供电回路。辊体401的上部还设有一集电环403以及集电环信号接口404。由于辊体401在使用中会一直旋转，集电环403可以在连续旋转的同时，始终传输信号，避免导线在旋转过程中造成扭伤。加热辊模块40对应三个温区的热电阻分别通过集电环信号接口404连接到控制模块10中的温度信号采集器101。

控制模块10中的温度信号采集器101将从热电阻测得的每个温区的实时温度发送到可编程逻辑控制器104。上位机105中预存有各个温区的目标温度、加热时间，延迟时间等等控制数据，连接到可编程逻辑控制器104的通信接口102，进行数据交换。可编程逻辑控制器104对每个温区的实时温度与目标温度进行对比，调整循环加热切换模块30中的连接状态。而且，可编程逻辑控制器104还通过输出接口103连接到电源模块20中的电源203的启动信号接口201。其中，可编程逻辑控制器104（英文简称PLC），可能采用市面上通行的品牌。也可以是采用单片微型计算机（英文简称MCU）、数字信号微处理器（英文简称DSP）、复杂可编程逻辑器件（英文简称CPLD）、现场可编程门阵列（英文简称FPGA）等系统处理，且不以此为限。为通用方便，优先采用PLC系统。上位机105可以是个人电脑，工控机、人机显示屏、文本操作屏，液晶显示屏等终端操作设备，且不以此为限。

电源模块20中的高频输出接口202通过循环加热切换模块30以及加热辊模块40中的高频接口402，分别连接到感应加热线圈406、407、408供电。电源模块20是一高频电磁感应加热电源，其加热的效果由频率，电流，磁场共同决定。在本实施例中，出于烘干布料的工艺要求（需要考虑所需温度、布料的适度、加热的速度、材料抗老化以及常用的布料材质等等），优选的频率为18至40kHz，但不以此为限。

循环加热切换模块30包括三个接触器302、304、306，接触器的一端连接电源模块20的高频输出接口202，另一端连接热辊模块40中的高频接口402，向感应加热线圈406、407、408供电。每个接触器302、304、306上还设有一接收控制信号的接触器线圈301、303、305，接触器线圈301、303、305分别连接到控制模块10的输出接口103。接触器302、304、306利用线圈流过电流产生磁场，可以使触头闭合，导通感应加热线圈406、407、408与电源模块20。其中，接触器302、304、306可以是交流接触器，或是直流接触器。

图3为本方案中加热辊模块的剖面图。如图3所示，辊体401内还设有一辊体内轴405、一环形的下推力轴承409和一环形的上支撑轴承410。辊体401环形包覆在辊体内轴405外的，可相对于辊体内轴405旋转，感应加热线圈406、407、408相互平行地环绕在辊体内轴405表面，被辊体内轴405和辊体401完全覆盖。感应加热线圈406、407、408分别对应了辊体401表面的第一温区A、第二温区B和第三温区C。

图4为本方案中辊体的立体局剖结构示意图。如图4所示，辊体401的内圈的上下两侧分别通过上支撑轴承410和下推力轴承409夹持辊体内轴405的上下表面，使得辊体401可以相对于辊体内轴405流畅地旋转。工作状态下，辊体401可以被针织圆机50（参见附图1）织出的圆筒形的布料60（参见附图1）包紧，而随着布料的旋转而转动，而此时，辊体内轴405保持不动，并不会跟随旋转。辊体401与辊体内轴405之间保留一定距离，防止辊体401在旋转中划伤感应加热线圈406、407、408。

图5为本方案的分区循环加热的加热方法的流程图。如图5所示，本方案的分区循环加热的加热方法，采用上述的分区循环加热的加热辊，包括以下步骤：

S101：加热辊开始工作。

S102：控制模块进行采样对比，判断第一温区的热电阻测得的实时温度数值是否小于预存的该温区目标温度，若是，执行步骤S103；若否，执行步骤S104。

S103：断开第二、第三温区的感应加热线圈所对应的接触器，接通第一温区的感应加热线圈所对应的接触器，执行步骤S108。

S104：控制模块进行采样对比，判断第二温区的热电阻测得的实时温度数值是否小于预存的该温区目标温度，若是，执行步骤S105；则若否，执行步骤S106。

S105：断开第一、第三温区的感应加热线圈所对应的接触器，接通第二温区的感应加热线圈所对应的接触器，执行步骤S108。

S106：控制模块进行采样对比，判断第三温区的热电阻测得的实时温度数值是否小于预存的该温区目标温度，若是，则执行步骤S107；若否，执行步骤S102。

S107：断开第一、第二温区的感应加热线圈所对应的接触器，接通第三温区的感应加热线圈所对应的接触器，执行步骤S108。

S108：对被接通的温区进行电磁加热。以及

S109：加热结束，执行步骤S102。

优选地，自加热辊启动开始频繁对三个温度点进行采样对比，采样频率可以在100至500毫秒。

优选地，在步骤S103、S105、S107中，在接触器断开前1秒左右的时间（这个时间可根实际据需要而定，不以此为限），停止电源模块。这么做的目的在于能够防止接触器触点断开时产生拉弧，将接触器触点损坏。

同样地，步骤S108中，进行电磁加热之前还包括延时1秒左右的时间（这个时间可根实际据需要而定，不以此为限）。这么做的目的在于使接触器触点接合牢靠后再通电源，以免造成线路接触不好带来的如拉弧使接触器触点粘结损坏。

步骤S105中，进行电磁加热的时间长度为10秒。该时间可以通过上位机来设定，根据需要可以修改。考虑到太长的加热时间会使加热辊温度过高，损坏布料，而加热时间较短，则不能使加热辊到达目标温度，所以优选的时间段为5至20秒之间，但不以此为限。

本方案的分区循环加热的加热辊的使用过程大致如下：

控制模块10中的温度信号采集器101将从热电阻测得的每个温区的实时温度发送到可编程逻辑控制器104，与上位机105中预存的各个温区的目标温度进行比较，发现第一温区A的当前温度没有达到设定温度，则首先单独对第一温区A进行加热。此时，可编程逻辑控制器104通过输出接口103控制第一温区接触器302首先接通（第二温区接触器304、第三温区接触器306禁止接通），延时1秒后，可编程逻辑控制器104向电源模块20的启动信号接口201输送启动加热的信号，电源模块20开始工作，立式电磁加热辊烘筒开始工作。仅通过感应加热线圈406对第一温区A加热10秒（该时间可以通过上位机开放，根据需要可以修改），加热10秒后，可编程逻辑控制器104通过输出接口103控制电源模块20的启动信号接口201断开。延时1秒后，断开302交流接触器线圈301控制信号，同时，接触器触点断开。（本实施例中，假设通过10秒加热后，第一温区A达到设定温度）

控制模块10第二次对比每个温区的实时温度与目标温度，发现第一温区A的当前温度达到设定温度、第二温区B的当前温度没有达到设定温度，则开始单独对第二温区B进行加热。可编程逻辑控制器104通过输出接口103控制第二温区接触器304接通（其中第一温区接触器302、第三温区接触器306禁止接通）。延时1秒后，启动加热，仅通过感应加热线圈407对第二温区B加热10秒，加热时间到后，启动信号接口201先断开，1秒后，第二温区接触器304断开。同样，加热时间长短可以通过上位机开放设置。（本实施例中，假设通过10秒加热后，第二温区B达到设定温度）

控制模块10第三次对比每个温区的实时温度与目标温度，发现第一温区A的当前温度达到设定温度、第二温区B的当前温度达到设定温度，第三温区C的当前温度没有达到设定温度，则开始单独对第三温区C进行加热。第三温区接触器306接通（第一温区接触器302、第二温区接触器304禁止接通）。延时1秒后，启动加热，仅通过感应加热线圈408对第三温区C加热10秒，该加热时间可以通过上位机设置。加热时间到后，加热停止，延时1秒后，接触器306断开。

通过这种方式，本方案可以仅用一个电源模块不断循环加热对应三个温区的三个感应加热线圈，在此过程中，如果有一个温区达到设定的目标温度，则换成在其余两个温区（没达到设定目标温度）之间循环加热。如果只有一个温区没有达到目标温度，则只在一个温区间加热，直至达到目标温度，若中途有温区温度下降低于设定温度时，则进入一个或多个温区的循环加热。

综上可知，本方案的分区循环加热的加热辊及其加热方法采用三个采温点进行温度对比，仅通过一个感应加热电源模块对三个温度区进行循环轮流加热，减少两个感应加热电源模块的使用，降低了电磁加热辊的实际成本，提高了核心部件的利用率。

以上对本方案的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本方案并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本方案的实质内容。

电磁加热辊的原理及一种温度控制方法,以上信息供参考，更多关于电磁加热辊的文章，请关注百家号“联净电磁加热辊”。

 是一种用于工业用材料连续加工生产中，可自身发热圆柱形辊体。其加热的基本原理是采用辊体内部的线圈产生电磁场,通过磁力线切割金属表面产生焦耳热而达到辊体自身发热的效果，辊面再与被加工对象材料进行热交换，并通过闭环回路的温度控制系统维持辊体设定的工作温度。

自该产品的问世以来，被广泛应用于各类高分子材料的深加工工艺，如PVC片材加工、化纤纺丝加工、复合材料加工、各类材料的烘干、无机材料的延展等领域。电磁加热辊具有良好的温度性能及传统导热油所不具备的环保及安全等方面的优势，特别是部分高温、高精度材料工艺生产中，是必不可少加热源，电磁感应加热辊发明以来很快得到各行业的认可。因电磁加热辊目前成本相对导热油辊或其它加热方式的辊体成本较高，当前市场的普及率并不高。

(一般电磁加热辊外形图样)

二、电磁加热辊结构

电磁感应加热辊内部结构较为复杂，本文只作一些大体结构的介绍。按照不同的生产工艺需要，电磁加热辊分为单轴形及双轴形两种结构形式。即辊体是由单端支撑还是双端支撑。单轴形一般应用化学纤维纺丝工艺较为多见，其次有应用于特种塑膜的烘干、牵伸等。双轴形辊体的应用更为广泛，如材料的压延、压光、压整、烘干、复合、模压、热定型、热转移等。

单轴型电磁加热辊按不同生产工艺分为一体式、分体式结构。也有与电机传动合为一体式结构。但主体结构都是由线圈装置、辊壳体、传动支撑机构、测温机构组成。

（单轴型电磁加热辊图样）

   双轴型电磁加热辊结构由左端盖、右端盖、内轴加热线圈、温度测测装置等组成。

(双轴型电磁加热辊图样)

关于电磁加热辊内部结构由金属辊体、支撑轴、感应线圈、温度传感器等组成，下面我们以双轴形电磁加热辊内部结构来简要说明：

（一般双轴型电磁加热辊内部结构示意图）

感应发热方式：

电磁加热辊按感应发热方式分类，分为内置式线圈发热及外置式线圈发热两种方式。通常，内置式加热方式较为多见，因其加热的效率、安全因素及温度可控制程度要比外置式好太多。典型代表企业有日本t0kuden、上海联净等。

外置式加热

（外置线圈式电磁感应加热辊）

电磁感应加热辊采用外置式感应线圈加热辊,就是将一个或多个电磁感应线圈放置辊体周围一定距离的位置，当线圈通入交变电流时，磁力线切割辊体表面，从而产生热量。辊体感应发热时，通过不停旋转辊体，来让辊体外表面相对均匀的来接受电磁场的磁力线的切割。

采用此方案的电磁加热辊并不多见，限于一些特定的应用场景。外置线圈可以是一个或多个。此方案在日本及加拿大有应用，主要应用于导热油超大宽幅纸张（通常４米以上宽幅）烘干整形的辊面温度补偿。通常采用多个单线圈对不同部位进行热补偿，一般辊体分为99段，即在辊体的外圆周上分布距离可以调节的99个感应线圈，纸张经过辊体后加X射线扫描，检测纸张厚度，通过此数据的分析，再以由闭环系统进行每个线圈电流大小的调节。

关于内置线圈的电磁加热辊，电磁加热辊99%以上的内部线圈采用单线圈结构形式。极少情况会用多线圈结构形式。典型代表企业有日本tokuden、上海联净等。

通过单线圈，辊体内部磁场不存在多线圈结构的线圈与线圈之间相互干扰问题。制作时对于线圈磁密度分布也更好的调节，更利于温度均匀性的控制；

单线圈对于电路控制及现场线路的施工也更加简洁。操作简单、维护方便。所以，除非是温度均匀控制技术水平无法做到生产工艺要求，否则不会采用多线圈方案。

三、电磁感应加热辊的温度调节控制

    1.测温方式分：按测温方式，可分为直接测温和间接测温方式。

    a.直接测温，就是采用感温元件直接在辊体的表面或是辊壁内部进行测温。通常是采用在辊体内壁敷设感温元器件进行温度的采集。一般采用K型热电偶或PT100，K型热电偶测温方式，成本较为低廉，连接线需要采用专用补偿导线（变送通信传输的则不需要），相对热电阻，稳定性会更好些，不过相对感温元件成本会偏高。市场代表性企业有日本TOKUDEN、上海联净;

    b.间接性测温，一般分红外测温或空气测温。

红外测温：是利用黑体辐射定律进行测温。但对于不同的材质及辊面粗糙度不同，对应的反射率会不同，加上红外接收器的检测角度、检测距离、辊面的干洁程度（不同程度的清洁会对反射率有较大影响）、使用环境等因素，会存在测量较大偏差或错误的风险性较高。

因此，红外测温较少用于电磁加热辊在线的测温系统中。如干净直空环境、高等级的无尘室，可以考虑采用红外探头方案来进行温度的测量。红外探头测温技术发展到今天也是十分成熟了，并可以将检回信号进行4~20mA输出，基于485通信的输出等。也有红外测量一条线温度或红外成像测量整个温度场温度，但都是基于工艺分析，较少有用于辊体的生产控温检测方式。

　　空气测温方式一般常用于化学纤维生产的电磁加热辊，多为分体式结构采用。既在辊体壁靠传动侧的端面选取合适位置进行开槽处理。将感温探头放置于该槽空间中部，当辊壁发热后，槽内空气被加热，辊体在高速度旋转中，会保持一个相对温度，控温系统对采样温度做PID运算，再控制感应线圈子电流大小进行调节。

  ２.测温位置：

  a.测空气温度，既间接测温的常用方式，多见于部分化学纤维生产。代表性企业有日本特电、上海联净。

  b.测辊壁，即在辊壁内按需要开设不同数量及长度的测温小孔，进行温度的检测，代表性企业如tokuden、上海联净。

  c.测辊表面,一般采用红外测温或接触式滚轮热电偶测温。此方法可靠性较差，一般不采用。

  3.温度传送方式

  a.信号直接传送：将热电偶或热电阻信号直接向温度控制单元传送;

  b.信号变送:将热电偶或热电阻信号先进行信号转换处理，再向温度控制单元传送。转变后的信号如4~20mA等工业常用控制信号，也可按需求，进行无线传输或有线通信传输。无线传输需要提供独立干电池供电电源，在旋转的辊体使用中，不是一种很好的方式。有线的通信传输则要来得可靠得多，通常，以工业常用的RS485形式，有较好的性价比及通用性，也可以按生产线通信实际的现场情况，选取MOBUS TCP、EtherNet/IP等工业通信协议。这类产品，最早是美国人发明，该技术在日本也较为成熟。性能及通信方面，欧州部分企业会更加有优势，同时价格适中，最主要看应用需求。因为成本关系，采用率较为低一些。国内也有这方面的产品，不过只限于小部分的应用。

联净电磁加热辊侧面

　　在上述温度检测手端的基础上，感温探头将辊体的温度实时采样后，送回温度控制单元进行PID过算，输信号源对电源调节模块进行控制，从而改变励磁线圈的电流大小，通过此闭环控制，达到温度高低控制的目的。

上海联净公司是一家以电磁感应加热辊、无结露冷却辊为主要核心产品的国家高新技术企业，拥有自主知识产权的相关国家专利70多项。公司是梅陇镇中环科技园区的科技创新代表企业，也是闵行区科技协会科技创新帮扶实地服务的重点企业之一，成立以来公司一直坚持科技创新的、不断进取，满足市场客户的差异化需求，通过十多年的努力，得到国内外用户的一致认可。

正因为公司成立以来坚持自己主“ＩＰ”创新，坚持做中国人自己的电磁加热辊。在2012~2013年与日本TOKUDEN知识产权官司中才得以胜诉。

调研期间，雷副主席向公司相关负责了解了公司运营基本情况、一年来公司在产品的科技创新工开展情况及工作存在的困难。公司专利负责人刘贵发代表公司向科协领导汇报了公司研发团队一年以来科技创新详细工作，联净研发团队一年来利用闵行区科技协会搭建的专业数据平台、专家库平台、专项技术问题分析帮助平台，取得了很多宝贵数据及渠道资料，成功的解决了企业产品创新中存在的一些技术瓶劲。借此机会，也向闵行区科协表示感谢，感谢科协务实的为企业解决实际问题。

期间，雷副主席引用了闵行区其它科技企业的创新、知识产权规划的成功案例，对联净企业现在存在的不足进行了针对性工作辅导。

闵行区科协学会学术部周旋女士对2018年科技信息服务工作的常规内容及创新内容进行了详细介绍。并邀请企业进行进一步的人员技能培训工作，全面的了解科协的相关科技创新平台功能。

雷副主席表示，实业兴国一定民族未来，科技创新是科技型制造业的根本，企业要坚持科技创新道路创造自己的民族品牌价值，企业要充公利用好政府的相关帮扶政策、利用好科技协会搭建的科技创新平台，让政府的相关职能部门实实在在的为企业做好有用的服务。企业也可以将一些技术、材料或工艺的难题向科协提交，科协会在能力范围内组织和协调相关资源为企业来解决问题。

CFRTP的主要成型形态包括单方向纤维预浸料(Unidirectional Prepreg)、编织纤维预浸料(Fabric Prepreg)、混合纤维(Commingled yarn)以及其他方式，其中预浸布(Prepreg)相关产品应用为目前市场上的主流技术之一。预估2014年全球连续纤维增强热塑性复合材料产值可达$US188.7 million，年平均成长率12%。

其对应的树脂载体有，玻璃纤维、玄武岩纤维、芳纶、植物纤维（亚麻）等，预浸料基体有聚醚醚酮（PEEK）、聚醚酮酮（PEKK）、尼龙系列（PA）、聚碳酸酯（PC）、聚丙烯（PP）、聚乳酸（PLA）、PPS、PI、PA、PEI等。

全球主要生产商有：荷兰帝斯曼（DSM）、德国赢创（EVONIK）、法国阿科玛（ARKEMA）、比利时苏威(SOLVAY)、日本帝人（TEIJIN）及美国赫氏（HEXCEL）、美国杜邦（Dupont）公司。

为了更好地实现连续纤维增强复合材料的性能剪裁和树脂含量控制，同热固性树脂基复合材料一样，热塑性复合材料一般也需要先制成连续纤维预浸料，在此基础上再进行复合材料制件的成型制造。

与热固性树脂不同，高性能的热塑性树脂基体大多很难溶于化学溶剂，所以预浸料的制备一般较少采用树脂溶液浸渍法，而是采用树脂熔融浸渍法，但高牲能热塑住树脂的熔点高且熔体黏度大，这不仅需要提高加工温度(通常在300℃以上)，而且还要解决树脂在纤维上均匀分布和树脂对纤维的连续浸渍问题。

热塑性纤维增强预浸料(热塑性预浸带/预浸卷材)主要含浸工法可区如下：

溶液法(Solution Impregnation Technique)、熔融法(Melt Impregnation Technique)、薄膜层迭法(Film Stacking Technique)、粉末法(Powder Impregnation Technique)、纤维混编法(Fiber Commingled Technique)、聚合法(In-situ polymerization)。

以CF+PEEK预浸料图例

热塑性纤维增强预浸料(热塑性预浸带/预浸卷材)各种方法的特型及优缺点简介如下：

一、溶液法(Solution Impregnation Technique)

将塑料基材溶于特定溶剂中制备基材溶液，再将增强纤维浸入溶液中，最后将溶剂去除，此法因以溶剂溶解塑料基材，基材黏度较低，可得较佳的含浸效果，但溶剂的选择、回收、人体安全性等都是限制此法发展的不利因素。

二、熔融法(Melt Impregnation Technique)

该工艺主要通过加热，使热塑性树脂基材熔融，涂布于离型纸上，然后以压辊使树脂基材与增强纤维或织物混合。此法操作较容易，但须注意塑料基材的成膜性及高温流动特性。目前美国litzler公司已经量产热塑性预浸料生产设备，该设备幅宽可达1500毫米，由于独有的S型包裹技术，可以使设备生产速度达到30米每分钟。全球着名的剑杆织机生产商——德国道尼尔公司，在今年的JEC展会上也展出了其最新研制的展带预浸机，其可以将单束或多束玻纤纱进行展平，同时预浸热塑性树脂，制成热塑性预浸带。此外，瑞士Santex公司也已经最新研制了熔融法热塑性预浸带生产装备。

先将树脂加热熔融，然后纤维通过熔融树脂得到浸渍，树脂浸渍的纤维经冷却，并由带状拉出机牵拉甲整得到预浸料。此法的特点是预浸料树脂的质量分数容易控制，脂体熔体不含溶剂，无溶剂污染，预浸料的挥发分含量低，避免了由于溶剂的存在而引发的空隙含量高的内部缺陷，特别适用于结晶性树腊制备预浸带但熔融树脂法要求树脂的熔点较低，并在熔融状态下其黏度较低，具有较高的表面张力，与纤维有较好的浸润性。

尤为重要的一点是树脂在熔融状态下，基本上无化学反应，具有较好的化学稳定住和较小的黏度波动。

三、薄膜层迭法(Film Stacking Technique)

薄膜层迭法：该工艺是将热塑性树脂膜与增强纤维或织物规则层迭后，热压融浸。此法为熔融法的改良型，可以用较低的加工温度，但需较长的加工时间。并注意薄膜制作与层迭含浸的加工限制。

目前，德国MEYER公司、英国Reliant公司，均有此项工艺与装备。

四、粉末法(Powder Impregnation Technique)

以合成、研磨等化学或物理方式将塑料基材制成粉末后，透过溶剂、流体化床、静电等方式使粉末与纤维充分混合后加热含浸，此法必须控制粉体的粒径、批覆均匀性，并注意粉体及静电可能带来的危害。

先将树脂制成粉末状，再以各种不同方式施加到纤维上。这种方法生产效率高、工艺稳定且易于控制。根据工艺过程的不同及树脂和纤维结合状态的差异，粉末预浸法可纷为以下两种方法。

1.  悬浮液锓清法。该法是制备连续纤维增强热塑性树脂基预浸料的一种新方法。即将树脂粉末及其他添加剂配制成悬浮液，碳纤维长丝经过漫胶槽，在其中经悬浮液充分浸渍后，进入加热炉中熔融、烘干。也可通过喷涂、刷涂等方法使树脂粉末均匀地分布于碳纤维中。经过加热炉处理后的碳纤维/树脂柬可制成连续碳纤维预浸料。这种方法工艺简单，生产效率高，成本低，适用于各种热塑牲树脂基体；可有效地控制产品质量，适于生产大型制品，因此是一种很有发展前途的工艺方法。

2. 流化床浸渍工艺法。该法是使每束碳纤维或织物通过一个有树脂粉末的流化床，树脂粉末悬浮于一般或多股气流中，气流在控制的压力下穿过纤维，所带的树脂粉末沉积在碳纤维上，随后经过熔融炉使树脂熔化并黏附在碳纤维上，再经过冷却定型段，使其表面均匀、平整，最后经由收卷装置收卷制得预浸料。这种工艺对碳纤维损伤小，聚合物无降解，具有成本低的潜在优势，但适合于这种技术的树脂粉未必须非常细小，直径以l0~ 20μm为宜，而且粉末也难以均匀地黏附在纤雒的表面上，容易造成粉末堆积，形成较多空隙。

3. 粉末悬浮浸渍法

水悬浮浸渍法是近几年研究得较多的一种工艺。这种工艺中，热塑性树脂粉末和表面活性剂在浸渍室中形成水悬浮液，导辊将连续纤维牵拉入主槽中浸渍，使粉末均匀地渗人纤维之间，然后经干燥、加热压实成型，再经撤出机拉出，这种工艺与上述其他工艺相比，具有以下优点：

1.采用资源丰富且无污染的水作为悬浮分散剂，方便易得且易除去；

2.采用连续纤维没渍适合于大批量、高效率生产，降低生产成本；

3.树腊粉末大小在毫米级，克服了粉末法20μm的极限；

4.水悬浮法操怍容易，安全卫生，黏度低，克服了熔融浸渍的高黏问题；

5.仅在热滚压时需要高温，在熔融颜树脂阶段停留时间短，减少了其重量损失。大大避免了热降解，对温度敏感的聚合物也可以适用，节省了能耗。

此法技术新，成本低上工艺简单，设备投资少，制备周期短，可用于连续纤维增强热塑憔树脂基复合材料的生产。

五、纤维混编法(Fiber Commingled Technique)

将增强纤维与热塑基材纤维透过混编、混纱、绕股等方式均匀分散，制成特殊的纤维束，之后经过编织成所需织物后加热加压成型，此法必须注意避免过程中补强纤维受损。

纤维混编法是将热塑性树脂纺成纤维或薄膜带，然后根据含胶量的多少将一定比例的增强纤维与树脂纤维柬紧密地合并成混合纱，再通过一个高温密封浸溃区使树脂和纤维熔成连续的基体。该法的优点是树脂含量易于控制，纤维能得到充分浸润，可以直接缠绕成型得到制件。它是一很有前途的方法。但由于制取直径极细的热塑性树脂纤维(＜10μm)非常困难，同时编织过程中易造成纤维损伤，限制了这一技术的应用。

六、聚合法(In-situ polymerization)

利用热塑性高分子之单体或寡聚合物(oligomer)，被覆在纤维上，在将此单体或寡聚合物聚合成所要之高分子基材，此法反应控制不易，制程时间较长。

除了上述热塑性纤维增强预浸料含浸工法之选择外，必须同时注意复合材料界面问题，包括补强纤维表面改质、纤维表面官能基、基材改质、基材/补强材表面能等，如此才能制备具商业量产性之热塑性纤维补强预浸料。

连续长纤维增强热塑性复合材料的应用

连续长纤维增强热塑性复合材料作为结构材料，可应用于工业、民用、军工等各个领域，目前已在航空航天、汽车、电器设备、通讯、体育器械等多个领域得到应用。

1、汽车工业

“环保、节能、汽车轻量化”推动长纤维增强热塑性复合材料制备、制件设计与应用快速发展。以聚丙烯（PP）为基体的长玻纤增强热塑性复合材料在汽车工业终端制件中占有很大应用份额。有数据表明，有80％的长玻纤增强热塑性复合材料需求来自汽车工业（零配件），目前已在欧洲品牌汽车中得到广泛的应用。而汽车部件的高性能、多样化的特殊要求，也使长纤维增强热塑性复合材料对纤维、树脂有更多的选择。汽车上长纤维增强热塑性复合材料使用部位有：前端模块、仪表板、门模块、车身、底板以及其他复杂形状配件，既包括使用注塑工艺得到的复杂部件，也包括使用模塑得到的门窗、车身底板、仪表等，或者作为箱式货车的车厢护板、顶棚等层压板材。

长纤维增强热塑性复合材料在欧洲品牌汽车中的应用情况

宝马在2013年7月29日发布了新款纯电动汽车（EV）“i3”，该车整车使用碳纤维复合材料，由德国大型材料厂商西格里(SGL)与宝马的合资公司使用三菱丽阳开发的碳纤维原纱，利用树脂等材料将其加工成CFRP(碳纤维增强树脂基复合材料)，提供给宝马的EV。在三家公司的合作下，成型的时间缩短到10分钟之内，使成本降低到了实用水平。

2.防护产品

斯蒂芬妮·克沃勒克（Stephaine Kwolek）在上世纪60年代发明了芳纶1414，并根据其名字命名为凯夫拉（Kevlar），该材料首先被应用于军事，制造防弹衣、头盔等。在相当长的时间内，凯夫拉几乎就等于防弹材料的代名词。后来随着技术的发展，出现了高分子量高强高模聚乙烯纤维、碳纤维等高性能纤维，使热塑性复合材料有了更多的选择，但芳纶仍然是该类材料优先选择。

使用芳纶1414长纤维或高分子量高强高模聚乙烯长纤维，进行溶液浸渍得到预浸料，并把多层预浸料进行0/90°叠加，然后加热模压得到热塑性复合材料，该材料可以用于防弹衣、盾牌、头盔等。

３.航空航天、高铁等

航天、航空等对先进、高性能材料有着特殊的需求，该领域不同产品对长纤维增强热塑性复合材料有多样性的要求，这其中以碳纤维复合材料最为突出。纤维复合材料以其独特、卓越的理化性能，广泛应用在火箭、导弹和高速飞行器等航空航天业。例如采用碳纤维与塑料制成的复合材料制造的飞机、卫星、火箭等宇宙飞行器，不但推力大，噪音小；而且由于其质量较轻，所以动力消耗少，可节约大量燃料。据报道，航天飞行器的质量每减少lkg，就可使运载火箭减轻500kg。2007年面世的超大型飞机A380，复合材料的密度达23％。美国波音公司20世纪90年代初推出的波音777型客机也大量采用了复合材料达到10%以上，而其2007年下线的B787整机主体结构都是碳纤维复合材料制得。

4.建材

连续长纤维增强热塑性复合材料在高档建材领域使用主要以板材为主，主要是用连续玻璃纤维增强PP，重量轻，比强度、比模量高、耐腐蚀、耐水性好，使用方便、成本低、可以根据需要裁切，可以用螺钉，铆钉安装，也可以热融焊接等优点，可以用作墙板、墙体衬板、以及建筑模板等。

连续长纤维增强热塑性复合材料还可用于制作高品质的塑料管材。北京化工大学发采用连续长纤维增强高密度聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯等热塑性塑料，缠绕成型制造承压塑料管，特别是大口径塑料管，设计压力可达到1.2MPa，设计壁厚可比同类塑料管的壁厚减少10～50%，具有强度高、成本低、质量轻的特点。

目前世界一些著名的高分子材料公司如美国通用、泰科纳、杜邦，英国ICI，德国的巴斯夫、拜耳，日本的住友、日本智索，沙特的沙基，韩国的三星等有连续长纤维增强热塑性复合材料工业化产品。国内的金发、杰事杰、普利特、海尔新材等也对连续长纤维增强热塑性复合材料进行研发和工业化产品出售，但和国外有一些差距。其他还有一些规模比较小的企业，针对某一特点产品，如板材、成型件等进行开发，形成自身的特点。关于热塑性纤维增强预浸料(热塑性预浸带/预浸卷材CFRTP)制作方法，国内企业尚处理启步阶段，目前栈料主要应在于高铁、汽车、建材等领域。相关设备相关企业尚处理探索阶段，设备中的热源，参照国外技术，日系的辊体主要是TOKUDEN公司提供的高温电磁加热辊，欧美主要是以热媒油加热方式为主，针对日系方案，国内可替代的加热辊制造商可以选择上海联净。

热塑性纤维增强预浸料(热塑性预浸带/预浸卷材CFRTP)材料，连续长纤维增强热塑性复合材料因其显著的优点在许多领域都有应用，而随着技术的进步和连续长纤维增强热塑性复合材料成本的进一步降低，其应用必将更加广泛。

      第14届上海国际胶粘带、保护膜及光学膜展览会&第十四届上海国际功能薄膜展览会(APFE2018),电磁加热辊将定于2018年5月25-27日在国家会展中心(上海·虹桥)开展。展览规模将达27,000平方米（6.1号馆全馆），云集23个国家和地区的中外品牌企业达536家参展合计搭建达1350个展位。届时，将演绎出胶带与薄膜行业小材料大市场的神话，国际性的胶带薄膜行业品牌企业悉数聚首上海，是业内人士不容错过的行业盛会！展会期间，将有多场行业论坛与技术的讲座同期活动贯穿整个展期，这些前沿技术论坛和战略交流活动为业内精英提供了一个信息共享、产业一体化沟通的高效平台，共同探讨中国胶带薄膜行业的发展新路径。

　
　　联净电磁加热辊将携带电磁感应加热辊、无结露冷却辊再次参展，为各类高分子材料深加工提供不一样的非标热加工解决方案。为各类用户提供可靠的非标电磁感应加热辊，如模切、涂布、印刷、复合、烘干、压整、压光、模压等工艺。最小尺寸D100mm*L100mm，最大尺寸D1250mm*L4000mm，温度最从常温至420℃。联净电磁加热辊具有如下特点，更好的适应于国家2025高端装备、智能设备的需求。
　　本次展位号：6.1H E171

一、温度分布范围大:
       辊筒在电磁场的作用下自身感应发热，可以实现在50~420℃范围内调节辊筒温度；
 
二、温控精度高，辊面温度均匀
       采用特殊的能量密度分布技术，可实现辊面温度精度最高达到±0.5℃，还可以按照用户需要，进行特殊的温度分布设计；
 
三、结构紧凑，节省空间
       联净?电磁感应加热辊只需要用电，无须其它动力设施，安装和使用空间小；
 
四、使用清洁，维护方便
       没有使用导热油、蒸汽及其它可燃物的泄漏，工作现场清洁。模块化设计结合多元化人机交互画面，一键操控，操作维护方便。支持ModBus/TCP、MosBus RTU/ASCII RS-485 、EtherNet-IP等通信协议，适现更多的工业互联可能；

　　下面列罗上一届相关展商，不同展商的无限精彩展现，值得期待：他们有艾利·丹尼森、NICHIBAN（蒙氏）、YOUNGWOO（永佑）、BEMIS、NIPPA、司克（SICAD）、道康宁、瓦克，蓝星、迈图、综研、耐恒、毕玛时、乐凯、东材、中国石油、上海联净电磁加热辊、兰埔成、亚博联、泰得思、法鑫忠信、金利宝、世星新材、新丰、通利光电、皇冠、友谊、万华、道明光学、永冠、星辰、群特、吉翔宝、和昌、鼎力等；设备品牌展商包括克ConQuip、Kensinger、GUZZETTI，G& A、PNT、CO-TECH、Samheung、阿母，萩原工业、日立高新、丸红、保利泰/华鹰，爱德旺斯、PORA、BST、BESA，佑顺发、泓旸、陕西北人、松德、华阳、远东轻化、浩能、金纬、佳源、韦伯康、富日、丰日、科斗、华滋、哈德胜、无锡正先、中鼎高科、永盛、玉龙等。大会共吸引来自三十多个国家与地区超过2万名专业观众到会参观，观众主要来自电子、光电、汽车、能源、家电、通讯、印刷、包装、外贸等采购热点领域。

就在“覆膜铁在中国食品饮料行业的应用尚需时日”的观点一度甚嚣尘上之际，上海联净公司（以下简称“联净”）作为金属包装行业的后来者却异军突起，所生产的覆膜铁在食品行业应用的品类和推进速度令同业咋舌；更重要的是，它还在行业独树一帜，首创了集产品、平台、商业模式多重定义于一身的“白罐上品”模式，为推广覆膜铁应用开辟了新的发展路径。

图1 “白罐上品”既是产品，也是平台，还是一个好的商业模式。

走进联净：打破国际技术垄断的创新基因

从公司董事长文元庆、总裁曾科以及创始人之一的邹斌先生向笔者的介绍可以看出，无论从打破电磁感应加热辊技术国际垄断起家奠定细分行业龙头地位，还是产业链延伸开发覆膜材料，推出“白罐上品”模式在金属包装行业后来者居上，联净都展现出了一脉相承的创新基因。

开发电磁感应加热辊初试啼声 联净成立于2003年，最初公司的主营业务聚焦在复合设备，尤其是关键部件电磁感应加热辊的开发，在国内率先成功实现了这项技术的自主研发及商业化应用，打破了在此之前长达三十多年的时间内由一家日本公司所垄断的局面。随后引发了日方对其长达两年的专利侵权诉讼，最终联净赢了官司，也由此奠定了它在国内电磁感应加热辊领域的领导地位，展现了公司技术创新的发展特质。

迄今，联净电磁感应加热辊的客户涵盖了国内外众多行业龙头和知名企业，涉足包装、印刷、光伏、光学膜、碳纤维等众多高分子材料深加工领域。

延伸产业链：进军下游复合材料领域 作为电磁感应加热辊应用的一个重要领域，覆膜铁是联净立足自身优势，适时延伸产业链的典型案例之一。

当席卷日本二十多年的覆膜铁热登陆中国，被普遍认定为金属包装行业未来之星时，联净决定顺势而为由装备向下游拓展，于2011年开始了复合材料的研发，重点聚焦覆膜铁、覆膜铝和覆膜铜等先进复合材料。

通过多年不懈努力，联净已经完成了从核心专用功能膜、覆合装备、应用开发为一体的全套覆膜铁包装解决方案平台搭建和能力建设，建有一条年产5万吨的覆膜铁生产线，国内首条790覆膜铁二片罐生产线（兼容7113罐型）。与此同时，荣誉也纷至沓来，2014年联净的覆膜铁设备曾被评为“上海市专利新产品”第六名，上海电视台还为此进行了专题报道。至此，联净覆膜铁已迈入全面推广应用的新阶段。 

覆膜铁大规模应用探索：跨越应用技术与商业化障碍

作为一种全新的金属包装材料，食品级高温热熔覆膜铁的应用事关金属包装全产业链的升级。覆膜铁材料的成功开发仅意味着具备了应用的基础，如果要规模化应用于食品、饮料包装，则需要跨越应用技术与商业化的双重障碍。

在应用技术端，需要解决覆膜铁二片罐、易开盖的专用装备及制造技术，以及覆膜铁罐的封装技术等难题，即必须重新构建覆膜铁二片罐的生产体系，或将现有的二片罐生产线进行技术升级，这对制罐生产商和终端用户食品饮料生产商来说是一个巨大挑战。

而覆膜铁在商业化应用上的挑战更大。覆膜铁这一行业创新产品在产业化推广的初期，综合成本必然高出已经充分竞争的涂料铁产品。因此，如何让新产品物尽其用，体现自身应有的价值，是联净覆膜铁推广应用所面临的新课题。

图2 白罐上品应用案例之苏小鲜秘制鲜辣酱 

传统运营模式失效的原因

按照传统模式，覆膜铁生产商从钢铁厂购买镀铬板（TFS），覆膜后出售给制罐/盖厂，由后者再将罐盖出售给食品厂进行灌装。

基于传统的产业链运营模式，自2014年底开始，联净覆膜铁工厂在一年多的时间里共接待了来自全球十多个国家和地区，50多批制罐/盖客户。他们都从工厂拿到了联净的覆膜铁样品，甚至还有部分客户经历了从样品到小批量制罐和灌装试验。从后续的反馈情况来看却让人有点哭笑不得：一方面联净的产品得到了绝大多数客户的认可；另一方面以下四个应用端难题亦凸显出来，且短期内难以解决。

应用于三片罐无法体现覆膜铁的固有优势，也有悖于行业“三转二”的发展趋势。这些制罐厂大都只有三片罐生产线，将覆膜铁用于三片罐需要在覆膜时留空，焊接之后再补涂。这虽然可以减少因大面积涂布带来的VOCs排放，但整个生产工艺流程并没有得到本质上的优化，生产过程也不够环保，因而无法体现覆膜铁材料的特有优势，并且也与金属包装行业“三转二”的发展趋势背道而驰。

生产综合成本居高不下，与涂料铁竞争处于劣势。涂料铁的应用已经十分成熟，竞争日益白热化，致使整个金属包装行业处于微利状态，对包装材料的成本极度敏感。而国内的覆膜铁由于尚处于起步阶段，各项配套还不完善，生产综合成本在初期势必较高，让多数制罐/盖厂家规模化使用覆膜铁的意愿非常弱。

应用端对于材料规格和测试要求让覆膜铁供应商疲于应付。由于不同制罐厂对覆膜铁的规格要求不尽相同，因此所需TFS的硬度、宽度、厚度，以及薄膜的颜色、厚度也有差别，给覆膜铁生产企业的备料带来极大困扰。此外，要达到批量采购，每家公司都需进行周期长达6~12个月的完整测试，给覆膜铁工厂带来了巨大的资金压力。

卷封设备需优化设计。覆膜铁的封口、印刷技术也有别于现有的涂料铁。尤其是封口，如果直接采用现有封口设备，将造成大量擦伤，因此需要根据覆膜铁材料特性进行卷封结构的优化设计，并对封口压头的材质提出了更高的要求。 

白罐上品：为覆膜铁大规模应用而生

鉴于二片罐是覆膜铁应用的优势领域，面向三片罐的留空覆膜技术不具有可持续发展的生命力，因此联净首先在成型技术路线上做出了“坚守二片、放弃三片”的决定。

突破应用技术障碍 至于前述覆膜铁罐盖专用封口技术，其关键是基于罐盖产品的参数进行卷封轮的专门设计。为此联净与国内外多家专用封装设备厂进行了合作协同，圆满解决了封口问题。在产品的规格方面，联净的对策是做减法，即先选定最终的罐、盖规格，然后统一TFS和薄膜的规格，以将备货的种类减到最小。至于罐体印刷问题，联净根据产品品类规格和特性，提供了贴标、数字打印及传统印刷等多种解决方案。

在覆膜铁应用技术研发攻关上，联净取得了令国内同行瞩目的佳绩：继首个DRD深冲罐（668罐型）商业化应用之后，进一步引进国内第一条790覆膜铁DRD制罐线；首次将0.16 DR9材料应用于全开盖，旨在大幅降低全开盖的开启力，改善消费体验，并解决羽化问题；覆膜铁用于深拉伸气雾两片罐的开发已经进入尾声，凭借更优的耐化学性能拓宽了内容物的配方设计；进行覆膜铁专用薄膜（防粘膜）的深度开发，以解决覆膜铁产品在应用于肉糜、海产类食品时内容物与罐壁粘连的问题……。

用新模式实现应用市场良性发展 当应用技术障碍被逐一攻破后，如何打开覆膜铁应用市场，确保项目进入可赢利的良性发展轨道，成为联净覆膜铁项目进一步推进的关键。包装材料和包装制品作为食品包装产业链的前端，一直受制于行业价格战所引发的恶性竞争而无法与终端用户合理议价，致使通过制罐供应商、食品生产商来实现覆膜铁产品的价值面临巨大的现实困境，因此必须采用新思路、新模式实现覆膜铁应用市场的良性发展。

在食品罐行业人士看来，“白罐上品”模式（图3）似乎是为联净覆膜铁的应用而生。从某种意义上来说，它是对现有金属包装行业运营方式的全新尝试，而覆膜铁只是其运作所需的关键要素之一。简言之，“白罐上品”模式就是选择好的优质品牌产品，采用“白罐上品”的统一包装形象，同时使用双方品牌，双方资源互补，对合作开发品类赋能增值，共同销售合作产品，实现共赢。覆膜铁材料作为一种绿色、安全、环保的新型金属包装材料，完美契合了“白罐上品”高端、时尚、安全的品牌定位，二者相得益彰。

图3 白罐上品运营模式示意图

通过“白罐上品”模式，联净可以将覆膜铁材料、制罐厂/制盖厂、灌装设备厂、封口设备厂以及贴标等辅助设备全部整合在一起，系统地为食品企业提供一站式包装整体解决方案。同时，“白罐上品”还将重心聚焦在玻璃、塑料和纸等包材所应用的高档食品和生活用品领域，凭借更胜一筹的罐藏品质、包装档次感、物流运输及货架安全性能，让产品类型由鱼肉、水果类等传统罐头，进一步拓展至调味品、坚果、谷物、代餐粉等品类（图4）。

图4 白罐上品部分合作品牌

通过为高端优质品牌合作方量身定制全套包装解决方案及所需技术支持，“白罐上品”借助差异化、时尚的包装形式让合作产品实现了包装升级，重塑了消费者认知和产品价值。同时，它还可为产品定制相适合的全新销售模式，通过线上线下、大数据挖掘及当前新零售模式等渠道，将产品高效推送至目标人群。

自2016年底开始运作以来，联净就“白罐上品”模式已和上百家企业签订了合作协议，确立合作意向的客户近千家。随着产业链的贯通与渠道的逐步拓宽，“白罐上品”将持续推出更多的新品类，最终打造成一个由高端食品、生活用品组成的包装、营销运营平台。 

在这个过程中，“白罐上品”得到了业内许多企业的大力支持，尤其是中粮包装和义乌易开盖两家公司，为白罐从实验室走向市场发挥了巨大作用。正是上下游各企业的通力协作，才成就了“白罐上品”，同时也为覆膜铁的应用打下了坚实的基础。

朝三大目标出发

如今，“白罐上品”在消费者心中已经形成了一定的知名度，为今后三大发展目标的实现奠定了良好的基础。

建立完整的覆膜铁包装整体解决方案支撑平台 联净耗时数年为“白罐上品”打造了从覆膜铁材料生产、制罐、灌装直至整体包装方案设计为一体的支撑服务平台，并拥有自已的覆膜铁产业化示范应用基地。接下来，公司将在包装罐型上拓展，产品系列涵盖DRD罐、瓶罐、气雾罐等，为白罐上品从高端食品进军饮料、高档日化用品做好准备。

构建品种齐全、质量可靠的产品生态体系。联净将围绕产品品牌度、产品品质辨识度、产品地理标志、产品文化属性及稀缺性等特征进行品类拓展和完善，将“白罐上品”逐步打造成一个高品质的食品品类生态体系，通过结合区块链技术，做到产品全程溯源，安全可靠，货真价优，让消费者放心、满意。

打造具有自我特色的营销渠道体系 在销售渠道上，“白罐上品”不但会在原有线上渠道继续发力，还开辟出有别于现有销售模式的线下渠道，如：“白罐上品”体验店、办公室无人货架、自动贩卖机等。未来“白罐上品”的渠道体系将更立体、丰富，并自成一家。

“白罐上品”的未来：任你定义

“白罐上品”源起于覆膜铁，具有与生俱来的时尚、安全、健康的特质。随着品牌知名度的提升，其内涵将更加广泛，“新材料+高品质食品+新视觉+新零售+区块链防伪溯源+……”将持续为其注入新的活力。

在定义上，“白罐上品”既是产品，也是平台，还是一个好的商业模式。具体来说，在大众眼中，它是一种严选的高品质食品，可以放心食用。合作方则将之视为一个销售平台，也是一个好的事业伙伴，可以给自己的产品赋能，创造更大的价值。对于投资人而言，它是一个全新的商业模式，可以激发合作各方的潜能，集聚生态链最大的产业正向协同效应。

现在，“白罐上品”已经引起各界关注，同时也为覆膜铁的应用开启了机会之窗。我们期待，在不久的将来“白罐上品”能在食品饮料行业绽放出独有的光芒，助力“健康中国”、“美丽中国”。

转载自《罐言盖语》公众号，作者：慕白

    日期：2018年4月24-27日
    开放时间：上午9:30至下午5:30
    地点：中国‧上海‧虹桥‧国家会展中心(中国上海市青浦区崧泽大道333号)

　
    本次展会特点：
　  一、规模空前，集结全球4000家参展商。当中约560家新参展企业；
　  二、超34万平方米的展会面积，相比两年前在上海举办的展会，已增加近10万平方米，释放橡塑             行业巨大能量；
　三、展位需求多年持续走高的国家展团，获得更大发挥空间。观众将可看到更多高科技含量的创新           材料、优化设备以至整条生产线；
　四、作为全球第二大塑料盛事，CHINAPLAS被业界称为新技术的“首发地”。不来这里，如何知道自           己脑洞有多大？
　五、行业发展现状及趋势，创新技术未来走向，一年一次在CHINAPLAS上走一圈，基本就了然于             胸了；
　六、国家会展中心具有得天独厚的区位优势，通过虹桥交通枢纽，航班只需2 - 3小时直达亚太主             要城市，高铁1小时辐射长三角城市群，地铁半小时联动上海各大商圈， CHINAPLAS将辐射       更广、渗透更深。

　    上海联净将于3号馆3P01展出电磁加热辊、无结露冷却辊在高分子材料后加工的相关应用，主要有复合材料、化学纤维、材料压延、材料烫整、模压、烘干、橡胶硫化、印刷工艺的加热及冷却应用。
　   上海联净公司创建于2003年，是一家拥有自主知识产权的电磁感应加热辊、无结露冷却辊及相关材料热加工非标设备的“高新技术企业”。
     经过10多年的经营，联净已经成长为国内高端电磁感应加热辊行业的标杆。公司现拥有国家专利70多项，先后获得“科技型中小企业技术创新基金”、“上海市专利新产品”、“上海市节能产品”等荣誉。是目前国内唯一可完整提供工业化电磁感应加热辊及相关产品的制造商。

　　联净产品已广泛应用于食品与医药包装、无纺布、印刷、纺织、特种纸、光学膜、锂电池、汽车玻璃、金属包装等高分子材料深加工领域，为用户定制非标产品、提供专业成套解决方案。如金属覆膜铁生产、PVB拉膜生产、BOPET膜生产、PTFE纤维生产、ePTFE膜复合生产、PPS纤维后处理生产
、导光膜生产、光伏TPT热压生产、碳纤维预浸料生产、反光膜生产等加工领域。公司的客户以外资企业、国内各行业龙头企业为主。

 第25届生活用纸国际科技展览及会议（2018年生活用纸年会暨妇婴童、老人卫生护理用品展会）将于4月18-20日在南京国际博览中心举办。 CIDPEX2018共使用南京国际博览中心6个展馆，展出面积8万m²。

上海联净是一家自主IP的电磁加热辊、无结露冷却辊专业制造商，曾于2012-2013年与Tokuden长达两年的IP官司，最终联净胜诉。多年来，上海联净人不停的探索与创新，将电磁加热辊、无结露冷却辊应用于各类高分子材料深加工应用中。得到用户的肯定，联净首次参展南京生活用纸展，主要展出电磁加热辊在化纤纺丝、无纺布、纸尿裤、卫生纸生产中的各项应用。如热牵伸、热轧、复合、烘干等。我们提供的电磁加热辊体尺寸能力：最小辊体：Φ120mm×120mm  (已经做过的)。最大辊体：Φ1250mm×4000mm  (已经做过的)。

　 同时，上海联净可为高分子材料的相关生产环节提供非标的加热解决方案。

　 展位号：8I52,欢迎各界朋友莅临指导！

 　 电话：+86-21 5437 9817   

　 传真：+86-21 5437 9925 

　 电邮：market@legion.com.cn 

　 网址：www.legion.com.cn

每年一次的全球广告标识行业盛会——APPPEXPO将于2018年3月28 -31日在上海虹桥国家会展中心继续开展。展品范围包括：数字喷印技术设备及材料、数字印花、广告介质及材料、雕刻机、标牌与数字标识、展览器材、POP及商用设施、LED产品、瓦楞纸箱、彩盒包装等诸多领域。

上海联净电磁加热辊将携展品参展，联净电磁加热辊应用于反光材料的模压生产、热转移印刷、瓦楞纸干燥等工业应用。上海联净产品在激光镭射模压、反光材料模压方面有应丰富的应用，如广告级、工程级、高强级、超强级的反光膜材料生产。同时，上海联净为各类高分子材料的深加工生产提供不一样的定制电磁加热辊及加热解决方案。展位号4.1馆B2027，欢迎各位新老朋友前来参观指导。

4.1广告介质及材料展馆同时还有喷绘布 、胶粘制品 、墨水、油墨、相纸、亚克力板材、PVC发泡板 、铝塑板及相关户内外数码打印耗材商展出。

7.1H馆、8.1H馆将会有印刷包装纸业、瓦楞彩盒，数字印刷、 标签、 丝网、特种印刷 、瓦楞纸箱机械设备 、 蜂窝纸箱机械设备耗材、彩色印刷、胶印、轮转印刷、 标签、柔印、凹印、丝网、特种印刷 、 数字包装印刷喷印设备等展商。

届时，预计将有来自100多个国家的超过180,000专业观众前来参观采购，并有来自30多个国家和地区的2,000多家企业参展，展览面积超过23万平方米，值得期待。

这边需要注意一点：完成生产好的预浸料，上面所浸润的树脂都是属于半固化状态。从一些视频网站可以看到，尤其是自行车的制作视频中发现，工人操作用的布，是不是连编织的纹路都没有？

然而，做出来的产品外观，都是有碳纤维的编织纹路的？

广义上讲：有编织纹路和没有编织纹路的都叫做“预浸料”。

狭义上讲：有编织纹路的（比如我们常说的平纹编织、斜纹编织）纤维布浸润树脂，叫做预浸布（如图2）；没有编织纹路的，我们叫做单向预浸料（如图1）。

单向预浸料，除了碳丝树脂，其他什么都没有，跟前面讲的单向编织布，没有关系！下图就是单向编织布---横向的白线，叫做热熔丝，起固定作用的。

预浸纤维布的存储：需要冷藏！！！零下8-10度，一般存储时间在3个月，也是有保质期的。

预浸纤维布的使用：撕去覆盖膜（有蓝色或者红色），撕去离型纸（一般是白色）。按照尺寸大小进行裁剪，不用担心散丝的情况，因为有半固化的树脂粘着。如果觉得不够黏，贴到产品表面贴不住，可以适当的对裁剪的布进行下加温，因为冷藏的东西拿出来用，多少要稍微化化的。

    第十八届上海国际纺织工业展览会“ShanghaiTex 2017”将于2017年11月27日至30日在上海浦东新国际博览中心举办。除了传统的纺织机械外，本次展会旨在打破纺织行业的困局和界限，协助企业逐步迈向工业4.0。提供更多的产业思路及方案。

上海联净（电磁加热辊）本次在E1C22展出，其电磁加热辊应范围包括，化纤工业纺丝、纺纱、高分子材料复合、布料烘干、压光、定型等工艺使用电磁加热辊。最小规格Φ120×120mm，最大规格Φ1250×4000mm。

本产主要展出产品类别：导丝辊（Godet Roller）

  合成纤维热处理轧辊（简称热辊或导丝辊）,从航空航天领域到民用服装面料，在具有高强度、优良耐热的化学纤维、独特质感的新合成纤维的制造工艺中，边加热边拉丝的“热拉伸”是一个重要的工艺。在该工艺中，联净感应加热导丝辊通过高速旋转拉伸对纤维进行高精度热处理，整合分子排列，形成均一结晶。可以加工出质地均匀的高品质材料。

 导丝辊的规格：

尺寸  Φ100~450mm×L100~460mm       Φ700~800mm×L700~1400mm