封装的核心工序：卷绕更贴合实际，叠片代表高性能的未来
不同的封装形式意味着核心制造工艺的差异化，形成卷绕和叠片两种技术。圆柱电池通常采 用卷绕工艺制作而成，软包电池则需应用叠片工艺，方形电池两种工艺皆可（当下主要为卷 绕）。1）卷绕是将制片工序或收卷式模切机制作的极片卷绕成电芯，原材料按照负极、隔膜、 正极、隔膜的顺序进行卷绕；2）叠片是将模切工序中制作的单体极片叠成电芯，例如典型的 “Z”字形叠片，正负极分别叠在隔膜两面，隔膜以“Z”字形穿行其间而隔开两极。
卷绕和叠片的工艺环节存在差异，使工艺更换将涉及产线的更新与再投资。电芯在卷绕或叠 片前都需要经历搅拌、涂布、辊压等环节，核心差异在于：1）卷绕工艺需要应用制片机和卷 绕机，制片是卷绕前一道工序，包括对分切后的极片焊接极耳、贴保护胶纸、极耳包胶等；2）叠片工艺主要需采用模切机与叠片机，叠片之前先进行模切，将分切后的涂布的极片冲切 成型。工序的差异带来设备的不同，工艺的更换意味着进行产线的更新和再投资。
工艺更换需要对工艺进行严格论证，当下卷绕更符合产业化需求。理论上，叠片工艺制得的 电芯产品在综合性能上优于卷绕工艺，包括能量密度、循环性能及安全性能等方面，主要系 卷绕电芯存在多处弯折区域和集流体焊接区域，内部空间利用率低，并且会有卷绕张力的不 均匀和形变等现象，而叠片电芯界面反应更均匀，活性物质容量能够得到充分发挥。但在实 际应用中，卷绕的生产效率更高，叠片则会面临虚焊、极片毛刺、粉尘等问题，控制和操作 难度更大，需要进一步开展相关设备改进、提升工艺效率。
品质升级的诉求之下，持续优化的叠片工艺逐渐导入。新能源汽车的发展逐渐从政策驱动切 换为消费驱动，对于产品的质量要求提升，体现在动力电池领域，对工艺品质提出了全面升 级的要求。传统的卷绕工艺切合规模量产要求，但叠片对于电芯性能的提升更为明显。随企 业对工艺的精进，叠片工艺开始逐渐导入。蜂巢能源已于 2019 年 4 月率先发布首款车规级 方形叠片电池，其一期工厂应用的高速叠片工艺效率已达到 0.6 秒/片（传统为 1 秒/片），二 期有望提升至 0.45 秒，三期将达到 0.25 秒以超越卷绕工艺效率。蜂巢能源之外，比亚迪的 刀片电池也采取叠片工艺，宁德时代、松下等优质电池企业也有在 2022 年之后导入叠片的 计划。我们认为，对电池品质的高要求将推动叠片技术继续精进。
工艺格局演化之思：先进技术与产业实践的契合是发展关键
全球范围内，不同封装形式电池均有一席之地，但市场竞争力已有差异。2020 年全球动力电 池装机 142.8GWh，同比增长 21%，CATL、LG 化学、松下分列装机前三。从封装类型看， 装机 TOP3 的主营类型不同，CATL 为方形、LG 化学为软包、松下是圆柱。从市场竞争力 看，TOP10 主要是软包和方形电池企业，其中韩系企业聚焦软包，中国企业主营方形居多。短期部分企业为满足下游整车要求，推出其他封装类型产品，如 LG 化学为特斯拉供应圆柱 形电池，并且取得较好的装机量；但长期看，为提升企业竞争力，向更好封装类型切换的动 力提升，如松下已开发出方形产品，避免单一的圆柱业务阻碍发展。
中国区域方形电池为主流，2020 年以来圆柱电池份额有所提升。2020 年中国动力电池出货 量约 80GWh，同比增长 12.7%，其中方形电池占比达到 81%，是主流的封装形式。另一方 面，受益特斯拉国产 Model 3 销量高增，因其搭载 LG 化学三元 811 圆柱电池，因此圆柱类 型出货量占比有所提升，我们预计未来特斯拉 4680 大圆柱带动下有望保持一定份额。分企 业看，中国 2020 年装机 TOP10 中，有 6 家企业主营方形电池，支撑方形装机。
特斯拉与松下的合作使圆柱封装盛极一时。1992 年日本索尼发明锂离子电池，随后选择稳妥 可行的 18650 圆柱电池技术满足消费电子需求。索尼之后，日本松下在 1994 年开始锂电研 发，2008 年收购三洋电机成为全球最大锂电供应商。当镍氢电池因涉及专利侵权而使得丰田 无法在纯电动车上使用该类型后，丰田及松下分别在 2010 年向特斯拉投资 5000 万及 3000 万美元，致力于锂电池系统在动力领域的应用。松下与特斯拉自 2008 年起合作逐渐深入， 并成功将圆柱电池推广到电动汽车：2008 年 Roaster 采用 18650 LCO 电芯，2012 年 Model S 及 2015 年 Model X使用 18650NCA 电芯，直至 2017 年 Model 3 搭载 21700 电芯。独家 供应特斯拉圆柱电芯，松下动力业务跟随特斯拉发展壮大。2017 年松下全球装机约 9.9GWh， 份额为 16.7%排名全球第一。圆柱电芯受到青睐，主要系工艺成熟、一致性强。但圆柱电芯 的劣势在于单体电芯容量小，因此在动力领域需要大量电芯组成电池包，增加管理的复杂程 度。特斯拉匹配圆柱电池包的电池管理系统技术世界领先，未来将推出 4680 大圆柱电芯。
中国新能源商用车的推广使方形成为主流，德系车企对方形的推崇则壮大三星 SDI。中国新 能源汽车的快速发展首先得益于新能源商用车的增长，主要系初期给予较多政策倾斜。商用 车尤其是客车对于动力电池容量要求高，需要数百 Ah，圆柱电池应用难度大，此外软包则在 内部胀气和外部穿刺时容易漏液，而方形封装形状规整、空间利用率高，与软包相比成组难 度小，因此成为首选。2014 年全球份额最大封装形式为方形，且中国动力装机排名前五均为 方形企业。在欧洲，德系车企偏爱方形，主要系车企注重安全，认为方形更符合车规级设计， 三星 SDI 通过与博世合资成立动力电池企业 SB Limotive，成功进入德系车企供应链。三星 SDI 与宝马的合作深度逐渐提升，2013 年成为宝马核心供应商。三星 SDI 在深厚的技术积 淀基础上（1999 年进入电池领域）成长为方形动力电池龙头。
LG 化学技术深厚，新能源车性能提升进入一定的瓶颈期，软包封装的高比能优势将凸显。LG 化学具备化学品和材料基础，在消费类软包电池领域已有多年积淀，研发出世界第一款 阶梯式和六角形软包电池。2009 年现代起亚混动汽车搭载 LG 化学软包电池，2010 年则应 用到通用雪佛兰 Volt，LG 化学合作的车企逐渐增加，至今仍是拥有最多全球优质客户的动力 电池企业，配套的车型数量多。另一边，销量快速增长的日产 Leaf 搭载 AESC 的软包电池， 2014 年 AESC 全球市占率达 16.2%。但此后因特斯拉崛起叠加中国新能源车市高景气，软 包份额开始下降。值得注意的是，应用软包的车企仍然较多，但还需等待相关车型的高景气 到来。随着电池材料体系性能瓶颈期的出现，软包封装的高比能优势开始凸显。工艺的精进 也在改善软包成组效率低、一致性差等问题，软包的导入逻辑持续强化。
来源：DT新材料新材料智库
不同的封装形式意味着核心制造工艺的差异化，形成卷绕和叠片两种技术。圆柱电池通常采 用卷绕工艺制作而成，软包电池则需应用叠片工艺，方形电池两种工艺皆可（当下主要为卷 绕）。1）卷绕是将制片工序或收卷式模切机制作的极片卷绕成电芯，原材料按照负极、隔膜、 正极、隔膜的顺序进行卷绕；2）叠片是将模切工序中制作的单体极片叠成电芯，例如典型的 “Z”字形叠片，正负极分别叠在隔膜两面，隔膜以“Z”字形穿行其间而隔开两极。
卷绕和叠片的工艺环节存在差异，使工艺更换将涉及产线的更新与再投资。电芯在卷绕或叠 片前都需要经历搅拌、涂布、辊压等环节，核心差异在于：1）卷绕工艺需要应用制片机和卷 绕机，制片是卷绕前一道工序，包括对分切后的极片焊接极耳、贴保护胶纸、极耳包胶等；2）叠片工艺主要需采用模切机与叠片机，叠片之前先进行模切，将分切后的涂布的极片冲切 成型。工序的差异带来设备的不同，工艺的更换意味着进行产线的更新和再投资。
工艺更换需要对工艺进行严格论证，当下卷绕更符合产业化需求。理论上，叠片工艺制得的 电芯产品在综合性能上优于卷绕工艺，包括能量密度、循环性能及安全性能等方面，主要系 卷绕电芯存在多处弯折区域和集流体焊接区域，内部空间利用率低，并且会有卷绕张力的不 均匀和形变等现象，而叠片电芯界面反应更均匀，活性物质容量能够得到充分发挥。但在实 际应用中，卷绕的生产效率更高，叠片则会面临虚焊、极片毛刺、粉尘等问题，控制和操作 难度更大，需要进一步开展相关设备改进、提升工艺效率。
品质升级的诉求之下，持续优化的叠片工艺逐渐导入。新能源汽车的发展逐渐从政策驱动切 换为消费驱动，对于产品的质量要求提升，体现在动力电池领域，对工艺品质提出了全面升 级的要求。传统的卷绕工艺切合规模量产要求，但叠片对于电芯性能的提升更为明显。随企 业对工艺的精进，叠片工艺开始逐渐导入。蜂巢能源已于 2019 年 4 月率先发布首款车规级 方形叠片电池，其一期工厂应用的高速叠片工艺效率已达到 0.6 秒/片（传统为 1 秒/片），二 期有望提升至 0.45 秒，三期将达到 0.25 秒以超越卷绕工艺效率。蜂巢能源之外，比亚迪的 刀片电池也采取叠片工艺，宁德时代、松下等优质电池企业也有在 2022 年之后导入叠片的 计划。我们认为，对电池品质的高要求将推动叠片技术继续精进。
工艺格局演化之思：先进技术与产业实践的契合是发展关键
全球范围内，不同封装形式电池均有一席之地，但市场竞争力已有差异。2020 年全球动力电 池装机 142.8GWh，同比增长 21%，CATL、LG 化学、松下分列装机前三。从封装类型看， 装机 TOP3 的主营类型不同，CATL 为方形、LG 化学为软包、松下是圆柱。从市场竞争力 看，TOP10 主要是软包和方形电池企业，其中韩系企业聚焦软包，中国企业主营方形居多。短期部分企业为满足下游整车要求，推出其他封装类型产品，如 LG 化学为特斯拉供应圆柱 形电池，并且取得较好的装机量；但长期看，为提升企业竞争力，向更好封装类型切换的动 力提升，如松下已开发出方形产品，避免单一的圆柱业务阻碍发展。
中国区域方形电池为主流，2020 年以来圆柱电池份额有所提升。2020 年中国动力电池出货 量约 80GWh，同比增长 12.7%，其中方形电池占比达到 81%，是主流的封装形式。另一方 面，受益特斯拉国产 Model 3 销量高增，因其搭载 LG 化学三元 811 圆柱电池，因此圆柱类 型出货量占比有所提升，我们预计未来特斯拉 4680 大圆柱带动下有望保持一定份额。分企 业看，中国 2020 年装机 TOP10 中，有 6 家企业主营方形电池，支撑方形装机。
特斯拉与松下的合作使圆柱封装盛极一时。1992 年日本索尼发明锂离子电池，随后选择稳妥 可行的 18650 圆柱电池技术满足消费电子需求。索尼之后，日本松下在 1994 年开始锂电研 发，2008 年收购三洋电机成为全球最大锂电供应商。当镍氢电池因涉及专利侵权而使得丰田 无法在纯电动车上使用该类型后，丰田及松下分别在 2010 年向特斯拉投资 5000 万及 3000 万美元，致力于锂电池系统在动力领域的应用。松下与特斯拉自 2008 年起合作逐渐深入， 并成功将圆柱电池推广到电动汽车：2008 年 Roaster 采用 18650 LCO 电芯，2012 年 Model S 及 2015 年 Model X使用 18650NCA 电芯，直至 2017 年 Model 3 搭载 21700 电芯。独家 供应特斯拉圆柱电芯，松下动力业务跟随特斯拉发展壮大。2017 年松下全球装机约 9.9GWh， 份额为 16.7%排名全球第一。圆柱电芯受到青睐，主要系工艺成熟、一致性强。但圆柱电芯 的劣势在于单体电芯容量小，因此在动力领域需要大量电芯组成电池包，增加管理的复杂程 度。特斯拉匹配圆柱电池包的电池管理系统技术世界领先，未来将推出 4680 大圆柱电芯。
中国新能源商用车的推广使方形成为主流，德系车企对方形的推崇则壮大三星 SDI。中国新 能源汽车的快速发展首先得益于新能源商用车的增长，主要系初期给予较多政策倾斜。商用 车尤其是客车对于动力电池容量要求高，需要数百 Ah，圆柱电池应用难度大，此外软包则在 内部胀气和外部穿刺时容易漏液，而方形封装形状规整、空间利用率高，与软包相比成组难 度小，因此成为首选。2014 年全球份额最大封装形式为方形，且中国动力装机排名前五均为 方形企业。在欧洲，德系车企偏爱方形，主要系车企注重安全，认为方形更符合车规级设计， 三星 SDI 通过与博世合资成立动力电池企业 SB Limotive，成功进入德系车企供应链。三星 SDI 与宝马的合作深度逐渐提升，2013 年成为宝马核心供应商。三星 SDI 在深厚的技术积 淀基础上（1999 年进入电池领域）成长为方形动力电池龙头。
LG 化学技术深厚，新能源车性能提升进入一定的瓶颈期，软包封装的高比能优势将凸显。LG 化学具备化学品和材料基础，在消费类软包电池领域已有多年积淀，研发出世界第一款 阶梯式和六角形软包电池。2009 年现代起亚混动汽车搭载 LG 化学软包电池，2010 年则应 用到通用雪佛兰 Volt，LG 化学合作的车企逐渐增加，至今仍是拥有最多全球优质客户的动力 电池企业，配套的车型数量多。另一边，销量快速增长的日产 Leaf 搭载 AESC 的软包电池， 2014 年 AESC 全球市占率达 16.2%。但此后因特斯拉崛起叠加中国新能源车市高景气，软 包份额开始下降。值得注意的是，应用软包的车企仍然较多，但还需等待相关车型的高景气 到来。随着电池材料体系性能瓶颈期的出现，软包封装的高比能优势开始凸显。工艺的精进 也在改善软包成组效率低、一致性差等问题，软包的导入逻辑持续强化。
来源：DT新材料新材料智库
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【史料】公主园寝的修建
清代公主作为皇室成员，在薨逝后可以建造自己独立的园寝。根据公主婚嫁与居住地的区别，公主园寝的修建分为以下几种情况：第一，未出嫁夭折的公主园寝由内务府负责，属于皇室内部事务；第二，远嫁外藩的公主如果在蒙地入葬，其园寝一般由下嫁部落及额驸家族负责修建；第三，葬在京师的出嫁公主，无论下嫁蒙古或满汉额驸者，由内务府负责修建园寝。
内务府作为皇家事务的管理机构，负责主持公主园寝修建的整个过程包括园寝选址、修建期间公主棺木停放静安庄、园寝竣工后由钦天监择吉日奉安地宫。根据内务府奏销档中关于和硕和婉公主、固伦和静公主、和硕和恪公主等公主薨逝后园寝修建的记载，其过程大致可分为三步：
首先由总管内务府大臣带领钦天监官员在京师附近择一风水吉地，并绘图纸呈览。乾隆二十五年三月和硕和婉公主薨逝，六月，总管内务府大臣和尔经额上奏：“查东直门外远十四里八家房之东现有额驸德勒克自置地一段，钦天监看得此地周围形势俱各相合用，绘图呈览。”虽然钦天监所择之地风水甚好，但乾隆并未同意和尔经额的建议，而是批复：“和婉公主坟院不必用额驸德勒克之地，即在此地附近处买一块地盖造。”和硕公主是出嫁之女，但皇di在其园寝修建中拒绝使用额驸所有的土地资源，批复使用“不必”一词，说明在皇di心中公主虽然出嫁了，但依然是皇室成员，为其修建园寝是皇家的责任。
选址得到皇di批准后，第二步是派遣大臣对修建园寝所需银两进行勘估，并将各项用银缮单上奏。勘估钱粮的大臣一般在满汉尚书、侍郎和总管内务府大臣中选择。如寿臧和硕公主园寝修建的勘估钱粮大臣是满族尚书全庆和侍郎景廉担任。
史料中记载的公主陵寝资金来源不一，本身并无规律可循，笔者根据史料将陵寝修建所用资金的几种情况总结如下：一，公主园寝修建用银由公主府与工部合出，如固伦和静公主薨逝后，“公主府预备修理园寝银一万两，并工部照例给发银五千两，共银一万五千两动用办理。”乾隆五十七年，固伦和敬公主薨逝后，也是依照和静公主之例由工部与公主府共同承担建造坟院的费用。二，园寝修建资金由内务府一力承担，如和硕和恪公主园寝建造所用银两经郎中“勘估得约需银一万一千四百七十八两九钱一分五厘，所用银两诣向广储司支领”。三，修建资金有时来自于户部款项。寿安固伦公主园寝用银是“按照修建寿恩固伦公主园寝成案，仍由户部支领。”公主园寝的资金来源较为复杂，既有国 家专款，也有内务府掌管的皇室财产，还有公主府的自备资金，导致这一情况的具体原因由于没有更多史料，暂时不得而知。
第三步是修建园寝，核销钱粮。由皇di钦派大臣来负责修建公主园寝，一般于在京满汉大学士、尚书侍郎和总管内务府大臣中选择。园寝修建完成后，需将所用工料银两造册上呈，由皇di派员查核销算。园寝修建耗时有长有短，限于资料详略的原因，难以给出精确的数字，笔者仅根据总管内务府上呈的有关修建进度奏折的时间差来大致估算公主园寝修建耗时。总管内务府在乾隆四十年四月初二上呈了和静公主园寝勘估钱粮的奏折，于是年十二月十三日奏请销算用银，相差八个月；和恪公主园寝勘估钱粮和销算钱粮分别是乾隆四十五年十二月和四十七年十二月，相差约两年；寿安固伦公主园寝勘估钱粮是在同治元年五月，因“本年南北方向不宜兴修，拟即照案于进秋备料，明岁春融即可修建”，所以正式动工是在同治二年春天，竣工则是同治四年，正月二十一日内务府上奏称“现在园寝工程均已照估如式修理完竣”，耗时约两年。从以上笔者所估算的数据来看，公主园寝修建一般耗时在一两年左右，可能与工程效率和时节等因素相关。在修建园寝的过程中，如遇有内务府无法决断的问题，亦会奏请皇di裁定。
（原作者：刘云）
【史料】公主园寝的修建
清代公主作为皇室成员，在薨逝后可以建造自己独立的园寝。根据公主婚嫁与居住地的区别，公主园寝的修建分为以下几种情况：第一，未出嫁夭折的公主园寝由内务府负责，属于皇室内部事务；第二，远嫁外藩的公主如果在蒙地入葬，其园寝一般由下嫁部落及额驸家族负责修建；第三，葬在京师的出嫁公主，无论下嫁蒙古或满汉额驸者，由内务府负责修建园寝。
内务府作为皇家事务的管理机构，负责主持公主园寝修建的整个过程包括园寝选址、修建期间公主棺木停放静安庄、园寝竣工后由钦天监择吉日奉安地宫。根据内务府奏销档中关于和硕和婉公主、固伦和静公主、和硕和恪公主等公主薨逝后园寝修建的记载，其过程大致可分为三步：
首先由总管内务府大臣带领钦天监官员在京师附近择一风水吉地，并绘图纸呈览。乾隆二十五年三月和硕和婉公主薨逝，六月，总管内务府大臣和尔经额上奏：“查东直门外远十四里八家房之东现有额驸德勒克自置地一段，钦天监看得此地周围形势俱各相合用，绘图呈览。”虽然钦天监所择之地风水甚好，但乾隆并未同意和尔经额的建议，而是批复：“和婉公主坟院不必用额驸德勒克之地，即在此地附近处买一块地盖造。”和硕公主是出嫁之女，但皇di在其园寝修建中拒绝使用额驸所有的土地资源，批复使用“不必”一词，说明在皇di心中公主虽然出嫁了，但依然是皇室成员，为其修建园寝是皇家的责任。
选址得到皇di批准后，第二步是派遣大臣对修建园寝所需银两进行勘估，并将各项用银缮单上奏。勘估钱粮的大臣一般在满汉尚书、侍郎和总管内务府大臣中选择。如寿臧和硕公主园寝修建的勘估钱粮大臣是满族尚书全庆和侍郎景廉担任。
史料中记载的公主陵寝资金来源不一，本身并无规律可循，笔者根据史料将陵寝修建所用资金的几种情况总结如下：一，公主园寝修建用银由公主府与工部合出，如固伦和静公主薨逝后，“公主府预备修理园寝银一万两，并工部照例给发银五千两，共银一万五千两动用办理。”乾隆五十七年，固伦和敬公主薨逝后，也是依照和静公主之例由工部与公主府共同承担建造坟院的费用。二，园寝修建资金由内务府一力承担，如和硕和恪公主园寝建造所用银两经郎中“勘估得约需银一万一千四百七十八两九钱一分五厘，所用银两诣向广储司支领”。三，修建资金有时来自于户部款项。寿安固伦公主园寝用银是“按照修建寿恩固伦公主园寝成案，仍由户部支领。”公主园寝的资金来源较为复杂，既有国 家专款，也有内务府掌管的皇室财产，还有公主府的自备资金，导致这一情况的具体原因由于没有更多史料，暂时不得而知。
第三步是修建园寝，核销钱粮。由皇di钦派大臣来负责修建公主园寝，一般于在京满汉大学士、尚书侍郎和总管内务府大臣中选择。园寝修建完成后，需将所用工料银两造册上呈，由皇di派员查核销算。园寝修建耗时有长有短，限于资料详略的原因，难以给出精确的数字，笔者仅根据总管内务府上呈的有关修建进度奏折的时间差来大致估算公主园寝修建耗时。总管内务府在乾隆四十年四月初二上呈了和静公主园寝勘估钱粮的奏折，于是年十二月十三日奏请销算用银，相差八个月；和恪公主园寝勘估钱粮和销算钱粮分别是乾隆四十五年十二月和四十七年十二月，相差约两年；寿安固伦公主园寝勘估钱粮是在同治元年五月，因“本年南北方向不宜兴修，拟即照案于进秋备料，明岁春融即可修建”，所以正式动工是在同治二年春天，竣工则是同治四年，正月二十一日内务府上奏称“现在园寝工程均已照估如式修理完竣”，耗时约两年。从以上笔者所估算的数据来看，公主园寝修建一般耗时在一两年左右，可能与工程效率和时节等因素相关。在修建园寝的过程中，如遇有内务府无法决断的问题，亦会奏请皇di裁定。
（原作者：刘云）
【纳尔维克】旧名“维多利亚哈文”。挪威北部城市。在奥福特峡湾东端的半岛上。人口1.9万（1980）。因北大西洋暖流经过，为不冻港。瑞典北部与斯德哥尔摩之间电气铁路的终点站。1883年起为瑞典铁矿石的主要输出港。渔业发达。1940年英、德海军曾在此激战。
#吃喝玩乐在陇原#让每一次旅行都有一种体验，然过每一次旅行都有不一样的感觉！人生本来就是一场旅行。#博说丝路#
#旅行打卡#每一处，都是风景，不同的地方就有不同的风景。
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