Rapport de recherche sur les opportunités de développement des machines de refendage dans le domaine des nouvelles énergies et des écrans flexibles

résumé

Ce rapport vise à fournir une analyse approfondie du rôle clé, des opportunités de marché et des tendances de développement futures de la technologie des machines de refendage de précision dans deux secteurs stratégiques émergents à forte croissance : les nouvelles énergies (notamment les batteries lithium-ion) et les écrans flexibles. Équipement clé pour le traitement final des matériaux de base tels que les électrodes, les diaphragmes et les films optiques, le niveau technique et les performances de la machine de refendage déterminent directement la qualité, la sécurité et le coût de production du produit final. Avec la croissance fulgurante du marché des nouvelles énergies et la popularisation rapide de la technologie des écrans flexibles, les machines de refendage haut de gamme offrent des opportunités de développement sans précédent, et leur évolution technologique s'oriente rapidement vers la haute précision, le rendement élevé, l'intelligence et les solutions intégrées.

1. Introduction : Introduction et position stratégique des machines de refendage

La refendeuse est un équipement de précision qui découpe et refend de larges rouleaux de matériau en plusieurs rouleaux de matériau étroit, en les coupant et en les refendant à l'aide de lames, selon les exigences du processus. Ses principales opérations comprennent le déroulage, la correction, le refendage, l'enroulement, etc.

Dans le domaine des nouvelles énergies et des écrans flexibles, les matériaux traités par les machines de refendage présentent des caractéristiques de haute valeur, de haute précision et de haute sensibilité (les pôles des batteries sont faciles à détacher, les séparateurs à perforer et les films optiques à rayer). Il ne s'agit donc plus de simples outils de découpe, mais d'équipements de fabrication intelligents haut de gamme intégrant l'ingénierie mécanique, la science des matériaux, la technologie de détection, le contrôle automatique et la vision industrielle. Sa position stratégique est cruciale : elle constitue le maillon final de la chaîne industrielle, directement lié au rendement et à la compétitivité des produits en aval.

2. Opportunités de développement dans le domaine des nouvelles énergies

Le développement rapide du nouveau domaine de l'énergie, en particulier de l'industrie des batteries lithium-ion, a fourni la plus forte dynamique de croissance au marché des machines de refendage.

1. Facteurs moteurs du marché :

• Stratégie mondiale de « neutralité carbone » : les gouvernements encouragent la transition énergétique et les marchés des véhicules électriques (VE) et des systèmes de stockage d’énergie (SSE) connaissent une croissance exponentielle, entraînant une expansion massive de la capacité de production de batteries au lithium.

• Itération de la technologie des batteries : Le développement vers une densité énergétique plus élevée et une vitesse de charge plus rapide (comme les grandes batteries cylindriques 4680 et la technologie de charge rapide) a mis en avant des exigences presque strictes pour l'uniformité du revêtement et la précision de la découpe des pièces polaires.

• Pression sur les coûts : la réduction des coûts et l'augmentation de l'efficacité sont un thème éternel dans l'industrie, ce qui exige que les machines de refendage continuent de faire des percées dans l'amélioration des taux de rendement, la réduction des pertes de matériaux (comme les feuilles polaires) et l'amélioration de l'efficacité de la production (vitesse, temps de changement de commande).

2. Applications et opportunités spécifiques des machines de refendage :

• Refendage de plaques d'électrodes (formage de pattes) : Il s'agit de l'application principale de la machine de refendage. Les opportunités résident dans :

◦ Découpe ultra-précise : Les bavures des pièces polaires (anode/cathode) nécessitent un déplacement de l'ordre du μm vers un niveau plus petit, voire « zéro bavure », afin d'éviter les courts-circuits à l'intérieur de la batterie. La technologie de découpe laser remplace progressivement les lames mécaniques traditionnelles grâce à ses caractéristiques sans contact, sans contrainte et de haute précision. Elle devient la norme pour la production de batteries haut de gamme et présente un potentiel de marché considérable.

◦ Inspection en ligne et contrôle intelligent : système de vision IA intégré pour détecter les bavures, les défauts dimensionnels, les feuilles exposées, etc. en temps réel, et réaliser un contrôle en boucle fermée, ajuster automatiquement l'espacement et la pression des outils et améliorer considérablement le taux de rendement.

◦ Efficacité et stabilité : La vitesse de refendage doit correspondre à la vitesse élevée de la pression du rouleau de revêtement avant (vitesse linéaire ≥ 100 m/min) et nécessite une production continue 24h/24 et 7j/7, ce qui nécessite une fiabilité de l'équipement extrêmement élevée.

• Fente du septum :

◦ Découpe non destructive à l'échelle micrométrique : Le séparateur, d'une épaisseur de quelques μm seulement, est très fragile. Le processus de découpe doit être exempt de poussière, de déchirure et de dommages thermiques. La découpe par ultrasons et d'autres technologies offrent de vastes perspectives d'application dans ce domaine grâce à leurs caractéristiques de basse température et d'absence de copeaux.

◦ Contrôle de précision de la tension : La déformation par expansion et contraction du séparateur est extrêmement sensible à la tension, la machine de refendage doit donc disposer d'un système de contrôle de tension ultra-précis pour garantir la cohérence de la largeur et la planéité du rouleau du séparateur après le refendage.

3. Perspectives du marché :

Le marché mondial des équipements pour batteries au lithium est vaste, et les machines de refendage, en tant que composant clé, bénéficieront simultanément des dividendes de forte croissance du secteur. On prévoit qu'au cours des cinq prochaines années, le taux de croissance annuel composé (TCAC) des machines de refendage laser et ultrasoniques haut de gamme sera nettement supérieur à la moyenne du secteur.

3. Opportunités de développement dans le domaine des écrans flexibles

La maturité et la popularisation de la technologie d’affichage OLED flexible ont apporté un autre marché à forte croissance et à forte valeur ajoutée aux machines de refendage.

1. Facteurs moteurs du marché :

• Mises à niveau de l'électronique grand public : la pénétration des téléphones portables à écran pliable, des téléviseurs à écran incurvé, des appareils portables et d'autres produits s'accélère, et la demande de panneaux OLED flexibles continue d'augmenter.

• Innovation matérielle : L’application de nouveaux matériaux de couverture flexibles tels que le CPI (polyimide transparent) et l’UTG (verre flexible ultra-mince) a posé de nouveaux défis au processus de refendage.

• Tendance aux grandes tailles : la demande de panneaux de grande taille tels que les téléviseurs nécessite des matériaux plus larges et une plus grande cohérence de précision sur toute la largeur de la découpe.

2. Applications et opportunités spécifiques des machines de refendage :

• Découpe de films optiques : tels que polariseur, film éclaircissant (BEF), film de diffusion, film de couverture, etc. Ces matériaux sont coûteux et très rayables et génèrent de l'électricité statique.

◦ Découpe propre et sans poussière : Elle doit être réalisée dans un environnement propre de haut niveau, et la machine de découpe elle-même doit avoir une conception anti-poussière et un système antistatique à air ionique.

◦ Technologie zéro rayure : des technologies sans contact telles que des rouleaux de guidage flottants à air et un contrôle de tension par lévitation magnétique sont utilisées pour garantir que la surface de la membrane est exempte de tout contact physique et de tout dommage pendant tout le processus de refendage.

◦ Correction de haute précision (EPC) : garantir la précision de l'alignement lors de la composition de films multicouches est essentiel pour améliorer le rendement des panneaux d'affichage.

• Découpe de substrat flexible (PI, etc.) :

◦ Découpe de précision hétérogène : la découpe de contours pour des formes spécifiques de cartes de circuits imprimés flexibles (FPC) ou de panneaux d'affichage nécessite un système de contrôle de mouvement hautement réactif et dynamique.

◦ Découpe sans contrainte : évite le gauchissement ou la déformation du substrat en raison des contraintes internes générées pendant le processus de découpe.

3. Perspectives du marché :

L'industrie de l'affichage flexible est dans une période de croissance rapide, et la capacité de production des fabricants de panneaux chinois (tels que BOE, Huaxing Optoelectronics, etc.) continue de croître, et la demande de substitution aux importations d'équipements de découpe de films haut de gamme est forte, offrant un large espace de marché pour les entreprises nationales de machines de découpe dotées d'une force technique.

4. Tendances de développement futures et défis techniques

1. Intégration technologique : « technologie laser + machine de refendage », « technologie ultrasonique + machine de refendage » et « vision artificielle + machine de refendage » deviendront la voie d'évolution standard. L'intelligence et le sans pilote constituent les objectifs ultimes.

2. Solution intégrée : d'un seul équipement de machine de refendage à la fourniture de solutions de ligne de production entièrement automatiques comprenant le déroulement, le dépoussiérage, l'inspection de la qualité, le refendage, l'enroulement et l'emballage, améliorant ainsi la fidélité des clients et la valeur de la commande unique.

3. Principaux défis techniques :

◦ Précision et stabilité ultimes : comment maintenir une précision de coupe de niveau μm et une qualité d'enroulement pendant longtemps.

◦ Détection des défauts et analyse des mégadonnées : comment utiliser les données massives générées pendant le processus de refendage pour prédire la durée de vie de l'outil, optimiser les paramètres du processus et réaliser une maintenance prédictive grâce à des algorithmes d'IA.

◦ Adaptabilité aux nouveaux matériaux : Par exemple, pour répondre aux défis de refendage de nouveaux matériaux tels que les électrodes de batteries à semi-conducteurs et les anodes silicium-carbone.

4. Fabrication verte : Une plus grande attention sera accordée à la consommation d’énergie et au contrôle du bruit de l’équipement lui-même, ainsi qu’au recyclage des déchets de coupe.

5. Conclusions et suggestions

Conclusion:

Les machines de refendage jouent un rôle essentiel dans les deux domaines d'activité privilégiés que sont les nouvelles énergies et les écrans flexibles. La forte demande et l'évolution technologique des industries en aval stimulent fortement le développement rapide de machines de refendage haut de gamme, orientées vers une précision extrême, un usinage non destructif et une interconnexion intelligente. Les opportunités de marché sont sans précédent.

Suggestion:

Pour les fabricants de machines de refendage, il faut :

1. Adhérer à des investissements de R&D de haute intensité : se concentrer sur les nouvelles technologies de découpe telles que le laser et les ultrasons, et surmonter le goulot d'étranglement de la localisation des composants de base (tels que les systèmes de correction de haute précision et les systèmes de contrôle de tension).

2. Approfondir la compréhension de l'industrie et les capacités de personnalisation : comprendre en profondeur les points faibles des processus des usines de batteries et des usines de panneaux, et fournir des solutions personnalisées pour des matériaux et des scénarios d'application spécifiques, plutôt que des produits standardisés.

3. Développer les capacités logicielles et de données : Développer vigoureusement la plate-forme Internet des objets (IoT) et les capacités d'accueil du système d'exécution de fabrication (MES), afin que la machine de refendage devienne le nœud de données et l'unité de prise de décision de l'usine intelligente.

4. Aménagement du marché mondial et du réseau de services : accompagner les nouvelles entreprises chinoises d'énergie et d'affichage à l'étranger, fournir des services d'installation, de mise en service et de maintenance mondiaux en temps opportun pour établir la réputation de la marque.

Pour les utilisateurs en aval (usines de batteries, usines de panneaux), ils devraient :

Le processus de refendage est considéré comme le lien essentiel du contrôle qualité, et nous choisissons d'établir des relations de coopération stratégiques avec les principaux fournisseurs d'équipements pour développer et développer conjointement afin de maintenir le leadership du processus.