激光清洗技术在新能源行业的应用正逐步深化,凭借其高精度、无污染、零耗材、高效率以及易于自动化等优势,成为电池制造、光伏组件维护、风电设备保养等环节的关键技术应用。2024年,中国新能源汽车产销量以惊人的速度增长,连续10年稳居全球领先地位。同时,光伏与风电的新增装机量也分别实现了28%和6%的显著增长,彰显了绿色能源转型的强劲势头。
新能源行业是激光清洗企业重要的一个赛道
新能源行业激光清洗应用分类 水滴积极拓展
新能源锂电制造全流程清洗
极片涂布前清洗:去除铝箔、铜箔表面的油污、氧化层及微粒,确保电极材料均匀涂覆,避免电池内短路风险。传统湿式清洗易残留化学物质,而激光清洗可实现“零接触”处理,提升极片一致性。
焊接前表面处理:针对电池极耳、密封钉、汇流排等焊接部位,激光清洗可快速去除氧化层和污染物,提升焊接强度,降低虚焊率。例如,在动力电池模组焊接中,激光清洗可将焊接不良率降低至0.1%以下。
电池包组装清洁:清洗电池包壳体、托盘焊缝及密封胶轨迹的氧化层,增强涂胶附着力,延长电池包使用寿命。
扁线电机扁铜线清洗:在不损伤铜线表面的前提下,将漆层逐一去除。这种精细的处理方式,确保了扁铜线的电导性能不受影响,为电机的正常运行提供了可靠保障。
光伏组件维护清理
光伏玻璃表面清洗:去除光伏玻璃表面的灰尘、鸟粪、有机污染物等,提升透光率。传统清洗依赖化学药剂或高压水枪,易损伤玻璃镀膜层,而激光清洗可实现微米级精度,保护镀膜完整性。
边框及支架处理:清除铝合金边框的氧化层,避免腐蚀扩散,延长支架寿命。增强后续镀膜或焊接效果。
P4激光清边:用于封装前的清理。
风电设备维护保养
叶片表面清洗:去除叶片表面的积尘、油污及生物附着物,恢复气动性能。传统清洗需高空作业,效率低且存在安全隐患,而激光清洗可配合无人机或机器人实现远程操作。
齿轮箱及轴承除油:激光清洗可快速清除齿轮箱表面的油污和碳化物,减少维护时间,提升设备可靠性。
塔筒防腐处理:焊接前清除金属表面氧化物,增强防腐涂层附着力。
氢燃料电池表面清洗
双极板处理:清除不锈钢或石墨双极板表面的氧化层和杂质,提升导电性和耐腐蚀性。
膜电极(MEA)清洁:去除生产过程中的残留微粒,避免质子交换膜损伤。
核能设备去污
放射性污染物清除:激光剥离核设施中金属表面的放射性沉积物(如铀、钚氧化物),减少人员辐射暴露。
退役设备处理:高效分解核废料容器表面的污染层,便于安全回收。
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宁德时代极片清洗项目
宁德时代在极片涂布前引入激光清洗技术,替代传统超声波清洗,使极片表面洁净度提升至SA3级,电池内短路率下降30%,产能提升15%。
隆基绿能光伏玻璃清洗
隆基绿能采用激光清洗技术对光伏玻璃进行定期维护,使玻璃透光率提升2%-3%,单块组件发电量增加5%-8%,年维护成本降低40%。
金风科技风电叶片清洗
金风科技在风电叶片维护中应用激光清洗技术,配合无人机实现高空作业,单台风机清洗时间从3天缩短至8小时,年发电量提升1.2%。
比亚迪
刀片电池铝壳表面处理线集成光纤激光清洗模块、电芯涂层漆层激光清洗。
锂电池激光清洗设备市场 水滴深度参与
能源危机促进了新能源汽车的发展,而作为新能源汽车的动力源,新能源动力电池需求正在快速增长。从 GGII 预测的数据来看,到 2030 年全球对动力电池的需求将超过 1100GWh ,相比于当前将增加 10 倍。据高工锂电数据,2023年锂电池激光清洗设备市场规模达12.7亿元,预计2025年突破30亿元,年复合增长率54%。
水滴激光锂电行业激光清洗应用范围
水滴激光作为国内激光清洗行业的头部企业,在激光清洗领域拥有专项专利80余项,研发的相关专业设备在三年里囊括十多项行业奖项。近几年在新能源整车制造、汽配零部件加工、动力电池生产、新能源静音胎、轮毂模具加工、电机电驱动等各个领域也都深度参与了行业的变革。
锂电池激光清洗部分案例 水滴清洗应用
电池顶盖封口清焊一体自动化设备
设备用于动力电池盖板的激光焊前清洗和激光焊接两种工艺,相应熔深、熔宽、拉拔力测试和清洗速度、焊接速度都达到业内领先水准,实现顶盖与壳体之间的密封性。
水滴激光Busbar清焊一体设备获新能源核心技术突出贡献奖
我司为某OEM定向开发的电池顶盖结构清焊一体系统就是很好的例子,在功率不变的前提下,我们通过光路设计、工艺参数和控制软件的优化实现一台激光器一个激光头进行动力电池盖板的激光焊前清洗和激光焊接两种工艺,相应熔深、熔宽、拉拔力测试和清洗速度、焊接速度都达到业内领先水准。
该产品也凭借更优工艺、更高质量、更低成本的生产技术获得了维科杯2023年新能源汽车核心技术突出贡献奖。
电芯涂层漆层激光清洗设备
清洗漆层、蓝膜和胶层,用于降解胶层与电芯铝片表面结合力,便于后道工序轻松剥离。
测试要求:
1)激光清洗过程中,样品表面温升<60°;
2)激光清洗后样品表面粗糙度和表面损伤<1μm;
3)激光清洗后样品不产生形变;
4) 测试设备:HL1000-IMP2激光清洗设备
扁线电机扁铜线激光剥漆设备
可有效无伤剥离扁铜线表面的漆层、膜包层、PEEK 层等,剥离时间少于 0.01S/次。
新能源行业激光清洗应用前景 水滴行业预判 据QYResearch预测,2030年全球激光清洗市场规模将突破60亿元,新能源行业占比将超过40%。随着固态电池、钙钛矿光伏等新技术量产,激光清洗将呈爆发式成长。未来,多技术融合:激光清洗将与AI视觉检测、机器人路径规划等技术深度融合,实现清洗过程的实时监控与自适应调整。设备小型化与便携化,针对分布式光伏电站、家庭储能系统等场景,开发手持式或车载式激光清洗设备,提升维护灵活性。
锂电池4680大圆柱电池量产带来的新工艺需求,复合集流体(PET铜箔)普及催生精密清洗要求,以及欧盟电池法案推动绿色制造技术升级,带来激光清洗更大范围应用。随着国产激光器技术的突破,设备价格将下降30%-50%,推动激光清洗在中小型新能源企业的普及。
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