Rapporto di ricerca sulle opportunità di sviluppo delle macchine da taglio nel campo delle nuove energie e dei display flessibili

riepilogo

Questo rapporto si propone di fornire un'analisi approfondita del ruolo chiave, delle opportunità di mercato e delle tendenze di sviluppo future della tecnologia delle macchine da taglio di precisione in due settori strategici emergenti ad alta crescita: le nuove energie (in particolare le batterie agli ioni di litio) e i display flessibili. In quanto attrezzatura chiave per la lavorazione di back-end di materiali di base come elettrodi, diaframmi e pellicole ottiche, il livello tecnico e le prestazioni della macchina da taglio determinano direttamente la qualità, la sicurezza e i costi di produzione del prodotto finale. Con la crescita esponenziale del nuovo mercato dell'energia e la rapida diffusione della tecnologia dei display flessibili, le macchine da taglio di fascia alta stanno aprendo opportunità di sviluppo senza precedenti e la loro evoluzione tecnologica si sta rapidamente sviluppando nella direzione di soluzioni ad alta precisione, alta efficienza, elevata intelligenza e integrate.

1. Introduzione: Introduzione e posizione strategica delle macchine da taglio

La taglierina è un'apparecchiatura di precisione che taglia e divide rotoli di materiale larghi in più rotoli di materiale stretto, tagliandoli e fendendoli con lame in base alle esigenze di processo. I suoi processi principali includono lo svolgimento, la correzione, il taglio, l'avvolgimento, ecc.

Nel campo delle nuove energie e dei display flessibili, i materiali lavorati dalle macchine da taglio presentano caratteristiche di elevato valore, elevata precisione ed elevata sensibilità (ad esempio, i poli delle batterie sono facili da staccare, i separatori sono facili da perforare e le pellicole ottiche sono facili da graffiare), quindi non sono più semplici utensili da "taglio", ma apparecchiature di produzione intelligenti di fascia alta che integrano ingegneria meccanica, scienza dei materiali, tecnologia di rilevamento, controllo automatico e visione artificiale. La sua posizione strategica è cruciale e rappresenta l'anello di "finitura" nella catena industriale, direttamente correlato al tasso di rendimento e alla competitività dei prodotti a valle.

2. Opportunità di sviluppo nel campo delle nuove energie

Il rapido sviluppo del nuovo settore energetico, in particolare quello delle batterie agli ioni di litio, ha fornito il maggiore impulso alla crescita del mercato delle macchine da taglio.

1. Fattori di mercato:

• Strategia globale per la "neutralità carbonica": i governi stanno promuovendo la transizione energetica e i mercati dei veicoli elettrici (EV) e dei sistemi di accumulo di energia (ESS) stanno crescendo in modo esponenziale, portando a una massiccia espansione della capacità produttiva di batterie al litio.

• Iterazione della tecnologia delle batterie: lo sviluppo verso una maggiore densità energetica e una maggiore velocità di ricarica (come le grandi batterie cilindriche 4680 e la tecnologia di ricarica rapida) ha imposto requisiti quasi rigorosi per l'uniformità del rivestimento e la precisione di taglio delle espansioni polari.

• Pressione sui costi: ridurre i costi e aumentare l'efficienza è un tema eterno nel settore, che richiede alle macchine da taglio di continuare a fare progressi nel migliorare i tassi di resa, ridurre le perdite di materiale (come le lamine dei poli) e migliorare l'efficienza della produzione (velocità, tempo di cambio ordine).

2. Applicazioni e opportunità specifiche delle macchine da taglio:

• Taglio di piastre elettrodiche (formatura di alette): questa è l'applicazione principale della macchina da taglio. L'opportunità risiede in:

◦ Taglio ad altissima precisione: le bave delle espansioni polari (anodo/catodo) richiedono un passaggio dall'attuale livello di μm a un livello di μm inferiore, o addirittura "zero bave", per evitare cortocircuiti all'interno della batteria. La tecnologia di taglio laser sta gradualmente sostituendo le tradizionali lame meccaniche grazie alle sue caratteristiche di assenza di contatto, assenza di sollecitazioni e alta precisione, diventando la configurazione standard della produzione di batterie di fascia alta e ha un enorme potenziale di mercato.

◦ Ispezione online e controllo intelligente: sistema di visione AI integrato per rilevare sbavature, difetti dimensionali, lamine esposte, ecc. in tempo reale e realizzare un controllo a circuito chiuso, regolare automaticamente la spaziatura e la pressione degli utensili e migliorare notevolmente il tasso di resa.

◦ Efficienza e stabilità: la velocità di taglio deve corrispondere all'elevata velocità di pressione del rullo di rivestimento anteriore (velocità lineare ≥ 100 m/min) e richiede una produzione continua 24 ore su 24, 7 giorni su 7, il che richiede un'affidabilità delle apparecchiature estremamente elevata.

• Taglio del setto:

◦ Taglio non distruttivo su scala micrometrica: il separatore ha uno spessore di soli pochi μm ed è molto fragile. Il processo di taglio deve essere privo di polvere, lacerazioni e danni termici. Il taglio a ultrasuoni e altre tecnologie hanno ampie prospettive applicative in questo campo grazie alle loro basse temperature e alla mancanza di scheggiature.

◦ Controllo di precisione della tensione: la deformazione di espansione e contrazione del separatore è estremamente sensibile alla tensione, pertanto la macchina da taglio deve disporre di un sistema di controllo della tensione estremamente preciso per garantire la coerenza della larghezza e la planarità del rotolo del separatore dopo il taglio.

3. Prospettive di mercato:

Il mercato globale delle apparecchiature per batterie al litio è enorme e le macchine da taglio, in quanto componente chiave, beneficeranno contemporaneamente degli elevati dividendi di crescita del settore. Si prevede che nei prossimi cinque anni il tasso di crescita annuo composto (CAGR) delle macchine da taglio laser e a ultrasuoni di fascia alta sarà significativamente superiore alla media del settore.

3. Opportunità di sviluppo nel campo dei display flessibili

La maturità e la diffusione della tecnologia dei display OLED flessibili hanno portato con sé un altro mercato in forte crescita con un elevato valore aggiunto per le macchine da taglio.

1. Fattori di mercato:

• Aggiornamenti dell'elettronica di consumo: la diffusione di telefoni cellulari con schermo pieghevole, TV con schermo curvo, dispositivi indossabili e altri prodotti sta accelerando e la domanda di pannelli OLED flessibili continua ad aumentare.

• Innovazione dei materiali: l'applicazione di nuovi materiali di rivestimento flessibili come CPI (poliimmide trasparente) e UTG (vetro flessibile ultrasottile) ha posto nuove sfide al processo di taglio.

• Tendenza alle grandi dimensioni: la domanda di pannelli di grandi dimensioni, come quelli dei televisori, richiede materiali più larghi e una maggiore precisione uniforme su tutta la larghezza del taglio.

2. Applicazioni e opportunità specifiche delle macchine da taglio:

• Taglio di pellicole ottiche: come pellicole polarizzanti, pellicole illuminanti (BEF), pellicole di diffusione, pellicole di copertura, ecc. Questi materiali sono costosi, altamente graffiabili e generano elettricità statica.

◦ Taglio pulito e senza polvere: deve essere eseguito in un ambiente altamente pulito e la macchina da taglio stessa deve avere un design antipolvere e un sistema antistatico ad aria ionica.

◦ Tecnologia antigraffio: vengono utilizzate tecnologie senza contatto, come rulli guida flottanti ad aria e controllo della tensione tramite levitazione magnetica, per garantire che la superficie della membrana sia esente da qualsiasi contatto fisico e danneggiamento durante l'intero processo di taglio.

◦ Correzione ad alta precisione (EPC): garantire la precisione dell'allineamento durante la composizione di pellicole multistrato è fondamentale per migliorare la resa dei pannelli espositivi.

• Taglio flessibile del substrato (PI, ecc.):

◦ Taglio di precisione eterogeneo: il taglio dei contorni per forme specifiche di circuiti stampati flessibili (FPC) o pannelli di visualizzazione richiede un sistema di controllo del movimento altamente dinamico e reattivo.

◦ Taglio senza stress: evita deformazioni o deformazioni del substrato dovute a stress interni generati durante il processo di taglio.

3. Prospettive di mercato:

Il settore dei display flessibili sta attraversando un periodo di rapida crescita e la capacità produttiva dei produttori cinesi di pannelli (come BOE, Huaxing Optoelectronics, ecc.) continua ad espandersi; inoltre, la domanda di sostituzione delle importazioni di attrezzature per il taglio di pellicole di fascia alta è forte, offrendo un ampio spazio di mercato alle aziende nazionali produttrici di macchine da taglio con capacità tecnica.

4. Tendenze di sviluppo future e sfide tecniche

1. Integrazione tecnologica: "tecnologia laser + macchina da taglio", "tecnologia a ultrasuoni + macchina da taglio" e "visione artificiale basata sull'intelligenza artificiale + macchina da taglio" diventeranno il percorso evolutivo standard. Intelligenza e sistemi senza pilota sono gli obiettivi finali.

2. Soluzione integrata: da una singola macchina da taglio alla fornitura di soluzioni di linee di produzione completamente automatiche, tra cui svolgimento, rimozione della polvere, controllo qualità, taglio, avvolgimento e imballaggio, migliorando l'aderenza al cliente e il valore del singolo ordine.

3. Sfide tecniche principali:

◦ Massima precisione e stabilità: come mantenere a lungo una precisione di taglio e una qualità di avvolgimento nell'ordine dei μm.

◦ Rilevamento dei difetti e analisi dei big data: come utilizzare i dati massivi generati durante il processo di taglio per prevedere la durata degli utensili, ottimizzare i parametri di processo e ottenere una manutenzione predittiva tramite algoritmi di intelligenza artificiale.

◦ Adattabilità a nuovi materiali: ad esempio, per affrontare le sfide di taglio di nuovi materiali come gli elettrodi delle batterie allo stato solido e gli anodi in silicio-carbonio.

4. Produzione ecologica: si presterà maggiore attenzione al consumo energetico e al controllo del rumore delle apparecchiature stesse, nonché al riciclaggio degli scarti di taglio.

5. Conclusioni e suggerimenti

Conclusione:

Le macchine da taglio svolgono un ruolo chiave indispensabile nei due settori chiave delle nuove energie e dei display flessibili. La domanda esplosiva e l'iterazione tecnologica delle industrie a valle stanno fortemente stimolando il rapido sviluppo della tecnologia delle macchine da taglio di fascia alta verso l'altissima precisione, la lavorazione non distruttiva e l'interconnessione intelligente, e le opportunità di mercato sono senza precedenti.

Suggerimento:

Per i produttori di macchine da taglio, dovrebbe:

1. Aderire a investimenti ad alta intensità in ricerca e sviluppo: concentrarsi su nuove tecnologie di taglio come laser e ultrasuoni e superare il collo di bottiglia della localizzazione dei componenti principali (come sistemi di correzione ad alta precisione e sistemi di controllo della tensione).

2. Approfondire la conoscenza del settore e le capacità di personalizzazione: comprendere a fondo i punti critici dei processi delle fabbriche di batterie e di pannelli e fornire soluzioni personalizzate per materiali e scenari applicativi specifici, anziché prodotti standardizzati.

3. Sviluppare capacità software e dati: sviluppare energicamente la piattaforma Internet of Things (IoT) e le capacità di docking del sistema di esecuzione della produzione (MES), in modo che la macchina da taglio diventi il ​​nodo dati e l'unità decisionale della fabbrica intelligente.

4. Organizzazione del mercato globale e della rete di servizi: accompagnare le aziende cinesi di nuova energia e di display ad andare all'estero, fornire servizi tempestivi di installazione, messa in servizio e manutenzione a livello globale per consolidare la reputazione del marchio.

Per gli utenti a valle (fabbriche di batterie, fabbriche di pannelli), dovrebbero:

Il processo di taglio è considerato il fulcro del controllo qualità e noi scegliamo di stabilire relazioni di cooperazione strategica con i principali fornitori di attrezzature per sviluppare e migliorare congiuntamente il processo e mantenerne la leadership.